Polymer composite produced with Brazil nut residues and high impact polystyrene

Compuesto polimérico elaborado con residuos de castaña y poliestireno de alto impacto

Los residuos sólidos de la agroindustria suelen acumularse y causar desequilibrios medioambientales. Una alternativa a esto es utilizar este residuo como refuerzo en polímeros. El logro de este trabajo fue caracterizar un compuesto con matriz de poliestireno reforzado con residuos de cáscara de nuez de Brasil. Los residuos fueron limpiados y molidos para luego producir las muestras vía moldeo por inyección con las proporciones de 0%, 2,5% y 5% de carga. Las muestras se caracterizaron mediante ensayos mecánicos de tracción y análisis termogravimétrico (TGA). El ensayo mecánico mostró que el compuesto con un 2,5% de carga tenía mayor rigidez y la resistencia mejoraba en un 5%. El análisis térmico mostró un aumento de la temperatura para el inicio de la degradación del composite M2.5. Los resultados confirman una aplicación potencial en la industria del automóvil para el compuesto de poliestireno reforzado con cáscara de nuez de Brasil.

INTRODUCCIÓN

El árbol de la castaña (Bertholletia excelsa) es muy apreciado en la región amazónica por su madera de excelente calidad y por las nueces que produce. Debido a la prohibición de talar estos árboles, las actividades extractivas se centran principalmente en la recolección de las nueces, que contienen importantes cantidades de lípidos y proteínas.

En Brasil, el estado de Amazonas es el mayor productor de castaña, con una parte sustancial de la producción total del país. Sin embargo, la producción de nueces sin cáscara conlleva una cantidad significativa de residuos, aproximadamente 1,4 toneladas por tonelada de nueces sin cáscara, compuestos por cáscaras y cascarillas.

Para resolver el problema de la acumulación de residuos, se está investigando la utilización de residuos vegetales, como las cáscaras y cascarillas de la castaña, como material de relleno en materiales compuestos poliméricos y otros materiales de ingeniería tradicionales. Este enfoque no sólo ayuda a gestionar los residuos, sino que también contribuye a la comercialización de estos materiales y genera ingresos mediante prácticas de reciclaje y sostenibilidad. Así, la gestión de residuos presenta oportunidades tanto para las organizaciones como para la sociedad para promover la sostenibilidad medioambiental y el desarrollo económico en la región amazónica.

Además, se ha estudiado el uso alternativo de materiales lignocelulósicos, como la cáscara de nuez de Brasil, como partículas o fibras en compuestos poliméricos, debido a factores como el aumento del módulo elástico y la resistencia mecánica, además de reducir el peso y el coste del producto final.