Composite de resina de poliéster insaturado con bagazo de caña de azúcar: influencia del tratamiento en las propiedades de las fibras

Unsaturated Polyester Resin Composite with Sugar Cane Bagasse: Influence of Treatment on the Fibers Properties

El objetivo de este trabajo es evaluar la influencia del tratamiento con NaOH del bagazo de caña de azúcar en las propiedades mecánicas y dinámico-mecánicas, en la estabilidad térmica, densidad y absorción de agua, cuando utilizado en composite de resina de poliéster insaturado/ bagazo de caña de azúcar. El bagazo de caña de azúcar fue sometido al tratamiento químico con solución alcalina de NaOH. El tratamiento mejora el módulo de elasticidad de impacto y de flexión en comparación con la resina sin fibras, además de la adhesión de las fibras con las matrices, pero no mejora significativamente el módulo de elasticidad de tracción. Las superficies de la fractura por impacto se analizaron mediante SEM.

INTRODUCCIÓN

Actualmente, muchos estudios han evaluado la viabilidad de utilizar fibras naturales como alternativa a las fibras sintéticas utilizadas convencionalmente como refuerzo en materiales compuestos de matriz polimérica. Este interés se debe a la necesidad de encontrar fuentes renovables de materias primas, la reducción del impacto medioambiental de los materiales y la reducción de costes[1-10]. Las fibras de celulosa, como el bagazo de caña de azúcar, el sisal, plátano, coco, madera y yute se han incorporado a diversos termoplásticos y termoestables como refuerzos o cargas[11]. Las resinas termoendurecibles se utilizan mucho por sus ventajas como bajo coste, estabilidad térmica y dimensional, resistencia química a altas temperaturas y facilidad para moldear piezas de gran tamaño; sin embargo, su baja resistencia a la fractura hace necesario el uso de refuerzos. Joshi et al. evaluaron el ciclo de vida de los composites con diferentes fibras naturales en comparación con un composite con fibras de vidrio y llegaron a la conclusión de que, en términos de aspectos medioambientales, los composites con fibras naturales son ambientalmente superiores. 

Tienen un menor impacto ambiental y menor peso cuando se utilizan en vehículos de transporte, aumentando la eficiencia energética. El hecho de que necesiten una mayor cantidad de fibras naturales para lograr el mismo rendimiento que las fibras de vidrio puede estar relacionado con la reducción de la contaminación asociada a la cantidad de polímero. Al final de su ciclo de vida, el material puede incinerarse, proporcionando energía y créditos de carbono[12]. Brasil es un gran productor de bagazo de caña de azúcar. El bagazo de caña de azúcar es el principal ejemplo de subproducto de la agroindustria brasileña, que puede reutilizarse como fertilizante o como fuente de energía (como combustible) a bajo coste.