Evaluación de la influencia del tratamiento superficial sobre el comportamiento mecánico de fibras de ichu en biocompuestos a base de PLA

Abstract

En la actualidad, la humanidad se viene desarrollando de manera muy rápida, la población crece y aumenta el consumo de productos alimenticios, envases plásticos, artefactos, entre otros; todo esto, trae consecuencias en el medio ambiente, ya que se usa indiscriminadamente los recursos no renovables y no biodegradables, debido a estas razones, es que hemos visto por conveniente realizar el presente estudio, para el desarrollo de nuevos materiales y productos, que respeten el medio ambiente, sobre la base de los principios de sostenibilidad. En el presente proyecto, se realizaron tratamientos superficiales (químico y pre tratamiento) a la fibra de ichu; en el pretratamiento, se hizo un estudio de la influencia del tiempo de inmersión, realizando pruebas a los 7, 12 y 21 días, en cambio, en el tratamiento químico, se realizó el estudio de la influencia de la concentración del NaOH (2.5 y 5%) y el tiempo de inmersión (15, 30 y 60 minutos), sobre las propiedades mecánicas (tracción) y física, de la fibra de Ichu; con la presente investigación, se demuestra que los tratamientos superficiales, modifican la estructura de las fibras naturales de ichu y sus propiedades físicas; al evaluar los cambios que los tratamientos superficiales realizan sobre las fibras de ichu, se encontró que las condiciones óptimas para realizar el tratamiento químico alcalino son: Concentración a 2.5% NaOH y Tiempo de inmersión de 30 minutos; el pre tratamiento es sumergir en agua durante 21 días. Asimismo, se estudiaron los compuestos a base de PLA y reforzados con fibra de Ichu, evaluando el comportamiento mecánico de la fibra, antes y después del tratamiento superficial, además, se analizó la influencia de la fibra de Ichu y el tipo de tratamiento realizado, donde la formulación de material compuesto de Ichu-PLA, que presentó las mejores propiedades mecánicas en tracción, fue la correspondiente a la carga de fibra con tratamiento químico al 5% (P/P), formulación que permitió al compuesto con tratamiento químico, un valor de 40.65MPa; demostrando que supera las propiedades mecánicas del compuesto, sin tratamiento, con un valor de 33.48MPa en aproximadamente el 21 % en la resistencia máxima a la tracción, lo que evidencia la influencia positiva del tratamiento superficial de la fibra. Este valor permite superar las propiedades mecánicas de resistencia a la tracción de algunos plásticos comunes en la industria, como; el polietileno de alta densidad (10-60MPa) y el polipropileno (26 MPa), pero el valor de resistencia a la tracción máxima del compuesto, disminuye en comparación con el PLA puro cuyo valor inicial era 52.63 MPa.