Resumen

En este trabajo se estudió el efecto del pretratamiento de fibras cortas de Curaua con dióxido de carbono supercrítico sobre las propiedades de biocompuestos con acetato de celulosa. El tratamiento con CO2 supercrítico puede resultar en la extracción parcial de lignina de las fibras. Se prepararon por extrusión dos series de biocompuestos, una plastificada con ftalato de dioctilo (DOP) y otra con citrato de trietilo (TEC). En ambos biocompuestos se observó fibrilación y distribución uniforme de las fibras en la matriz de acetato de celulosa. Como consecuencia, los compuestos mostraron un mayor calor específico, una menor conductividad térmica y un mayor coeficiente de expansión térmica que el acetato de celulosa plastificado. El tratamiento de las fibras incrementó dichas diferencias. Entre los plastificantes, el DOP fue más eficaz, disminuyendo la Tg y el módulo de Young del acetato de celulosa plastificado. La adición de fibras tuvo un impacto relativamente bajo sobre el módulo (10%), sin embargo provocó una disminución de la resistencia al impacto. En conjunto, los resultados muestran que estos biocompuestos son prometedores como aislantes térmicos, con la ventaja adicional de la biodegradabilidad de todos los componentes en el caso de los biocompuestos plastificados con TEC.

INTRODUCCIÓN

Tradicionalmente, los compuestos a base de termoplásticos disponibles en el mercado están formados por poliolefinas (principalmente polietileno y polipropileno) y fibras de vidrio. Las propiedades mecánicas y térmicas de estos compuestos permiten su aplicación en la industria automovilística y aeroespacial[1]. Los composites disponibles en el mercado tienen un tiempo de degradación y, para diversas aplicaciones, estos polímeros pueden tener una vida útil relativamente corta. Esto tiene ciertamente un impacto medioambiental, que se nota principalmente a través de la acumulación en vertederos. Se han empleado medidas para minimizar estos problemas, en particular el reciclado químico y mecánico de estos materiales. En la última década en particular, tanto el mundo académico como el sector industrial han invertido esfuerzos en la búsqueda de alternativas de menor impacto ambiental para estos composites, dando lugar a una nueva clase de composites denominados eco-composites o bio-composites[1,2]. 

Aunque, por un lado, estos materiales pueden tener una menor vida útil, deben tener propiedades térmicas y mecánicas similares a las de los polímeros utilizados actualmente, combinadas con la biodegradación[2]. Las fibras vegetales o lignocelulósicas son una clase importante de materiales de refuerzo para matrices poliméricas. Tienen la estructura de un compuesto formado por lignina, que actúa como matriz, y fibras de celulosa como refuerzo[1,2]. Las ventajas de las fibras vegetales sobre las fibras sintéticas son su baja densidad, buenas propiedades térmicas, biodegradabilidad, mejores propiedades mecánicas específicas y menor abrasividad para el equipo de procesamiento de polímeros[3].

• Materias:Biopolímeros Biocompuestos Materiales biodegradables
• Subjects:Biopolymers Biocomposites Biodegradable materials
• Palabras claves:Biocompuestos; Fibras Lignocelulósicas; Fluidos Supercríticos; Polímeros Biodegradables; Conductividad Térmica
• Keywords:Biocomposites; Lignocellulosic Fibers; Supercritical Fluids; Biodegradable Polymers; Thermal Conductivity