Propiedades Mecánicas de un Bio-Compuesto Producido a partir de Dos Biomateriales: Ácido Poliláctico y Rellenos de Desechos de Cáscara de Huevo Marrón
Autores: Cree, Duncan; Owuamanam, Stephen; Soleimani, Majid
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Medioambientales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
Una opción para reducir la explotación y el agotamiento de los recursos minerales naturales es reutilizar los materiales de desecho actuales. A menudo se añaden rellenos a los polímeros para mejorar las propiedades y reducir el costo total del producto final. Muy pocos estudios han evaluado el uso de polvo de cáscara de huevo marrón (BESP) como relleno en ácido poliláctico (PLA). La adición de rellenos minerales en una matriz polimérica puede desempeñar un papel importante en el rendimiento de un compuesto bajo carga. Por lo tanto, ajustar la cantidad de contenido de relleno puede ser un factor decisivo sobre cuál cantidad de relleno es la mejor. El objetivo de este estudio fue investigar el efecto de las cáscaras de huevo marrón en comparación con el polvo de piedra caliza convencional (LS) sobre las propiedades mecánicas de los compuestos de PLA. Se utilizó un análisis de varianza de una vía (ANOVA) para llevar a cabo el análisis estadístico sobre los valores promedio de cada propiedad mecánica del compuesto evaluado. Se utilizó microscopía electrónica de barrido (SEM) para observar si había diferencias en las superficies fracturadas. En general, el LS tuvo un rendimiento marginalmente mejor que los rellenos de BESP. Las mayores resistencias a la tracción y a la flexión para los compuestos de cáscara de huevo que contenían rellenos de 32 um tuvieron valores de 48 MPa (5-10 % en peso de BESP) y 67 MPa (10 % en peso de BESP), respectivamente. Tanto el módulo de tracción como el de flexión mejoraron con los contenidos de relleno y fueron más altos al 20 % en peso, con valores de 4.5 GPa y 3.4 GPa, respectivamente. La resistencia al impacto Charpy disminuyó para todas las cantidades de relleno. Las micrografías de SEM identificaron cambios en las superficies fracturadas debido a las adiciones de los materiales de relleno. Los resultados del ANOVA mostraron diferencias estadísticamente significativas para los materiales compuestos. Después de cinco semanas de inmersión en agua destilada, los compuestos que contenían 20 % en peso de rellenos de BESP tuvieron el mayor aumento de peso. El estudio demostró que las cáscaras de huevo marrón en forma de polvo pueden ser utilizadas como un relleno en compuestos de PLA.
Descripción
Una opción para reducir la explotación y el agotamiento de los recursos minerales naturales es reutilizar los materiales de desecho actuales. A menudo se añaden rellenos a los polímeros para mejorar las propiedades y reducir el costo total del producto final. Muy pocos estudios han evaluado el uso de polvo de cáscara de huevo marrón (BESP) como relleno en ácido poliláctico (PLA). La adición de rellenos minerales en una matriz polimérica puede desempeñar un papel importante en el rendimiento de un compuesto bajo carga. Por lo tanto, ajustar la cantidad de contenido de relleno puede ser un factor decisivo sobre cuál cantidad de relleno es la mejor. El objetivo de este estudio fue investigar el efecto de las cáscaras de huevo marrón en comparación con el polvo de piedra caliza convencional (LS) sobre las propiedades mecánicas de los compuestos de PLA. Se utilizó un análisis de varianza de una vía (ANOVA) para llevar a cabo el análisis estadístico sobre los valores promedio de cada propiedad mecánica del compuesto evaluado. Se utilizó microscopía electrónica de barrido (SEM) para observar si había diferencias en las superficies fracturadas. En general, el LS tuvo un rendimiento marginalmente mejor que los rellenos de BESP. Las mayores resistencias a la tracción y a la flexión para los compuestos de cáscara de huevo que contenían rellenos de 32 um tuvieron valores de 48 MPa (5-10 % en peso de BESP) y 67 MPa (10 % en peso de BESP), respectivamente. Tanto el módulo de tracción como el de flexión mejoraron con los contenidos de relleno y fueron más altos al 20 % en peso, con valores de 4.5 GPa y 3.4 GPa, respectivamente. La resistencia al impacto Charpy disminuyó para todas las cantidades de relleno. Las micrografías de SEM identificaron cambios en las superficies fracturadas debido a las adiciones de los materiales de relleno. Los resultados del ANOVA mostraron diferencias estadísticamente significativas para los materiales compuestos. Después de cinco semanas de inmersión en agua destilada, los compuestos que contenían 20 % en peso de rellenos de BESP tuvieron el mayor aumento de peso. El estudio demostró que las cáscaras de huevo marrón en forma de polvo pueden ser utilizadas como un relleno en compuestos de PLA.