departamento de ingeniería civil y ambiental proyecto de
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Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental
Proyecto de grado
PLAPER, ¿una solución constructiva innovadora?
Director: Fernando Ramírez Rodríguez
Estudiante: Mateo Jiménez
Código: 201013091
Fecha: 21/05/2014
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Tabla de contenido
Introducción ...................................................................................................... 4
RICHLITE ....................................................................................................... 4 PLA (ACIDO POLI-LÁCTICO) ............................................................................ 7 PAPEL RECICLADO........................................................................................... 9 LOS COMPUESTOS PLÁSTICOS EN LA CONSTRUCCIÓN ...................................... 10
Objetivos.......................................................................................................... 11
GENERAL........................................................................................................ 11 ESPECÍFICOS ................................................................................................... 11
Procedimiento ................................................................................................. 11
PASOS DEL PROCESO ....................................................................................... 11 PRODUCCIÓN DE LÁMINAS .............................................................................. 13 CORTE E INTERCALADO .................................................................................. 14 MOLDEADO .................................................................................................... 15 ENSAYOS Y NORMAS ...................................................................................... 17
Resultados ....................................................................................................... 18
COMPRESIÓN .................................................................................................. 18 TENSIÓN ......................................................................................................... 20 FLEXIÓN ......................................................................................................... 26 CORTANTE ..................................................................................................... 30
Uso potencial ................................................................................................... 31
Conclusiones ................................................................................................... 34
Anexos .............................................................................................................. 35
TABLA DE ANEXOS: ........................................................................................ 36
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Lista de figuras
Figura 1- Washingtony y RainShadow Lake cabin ............................................................. 6
Figura 2 - RainShadow in New York, RedBul headquarters US (accesories). .................. 6
Figura 3 - Distribución de los usos del PLA en el Reino Unido (Platt, 2006) .................... 7
Figura 4 - Mapa de procesos para obtener el material .................................................... 12
Figura 5- Maquina extrusora en el laboratorio ................................................................ 13
Figura 6 - Maquina calibradora o de rollos ....................................................................... 13
Figura 7 - Proceso de laminación y calibración ................................................................ 14
Figura 8 - Gráfica de programación en la etapa de molde ............................................... 15
Figura 9 – probeta de hojas ................................................................................................ 16
Figura 10 – Probeta de tiras ............................................................................................... 16
Figura 11 - Probeta recomendada para ensayo a compresión ....................................... 17
Figura 12 - Probeta recomendada para ensayo a tensión ............................................... 17
Figura 13 - Modelo del ensayo a flexión con sus respectivas medidas .......................... 18
Figura 14 - Complicaciones en el ensayo a compresión .................................................. 19
Figura 15 – Grafico de carga vs deformacion en ensayo de compresion ....................... 19
Figura 16 - Esfuerzo vs deformación unitaria para ensayo a compresión ..................... 20
Figura 17 - Ensayo de tensión de carga vs deformación ................................................. 21
Figura 18 - Ensayo de tensión en esfuerzo vs deformación unitaria ............................. 21
Figura 19 - Comparación del esfuerzo último .................................................................. 22
Figura 20 – Distribución teórica de las probetas en tiras ................................................ 23
Figura 21 – Ensayo de tensión para tiras .......................................................................... 24
Figura 22 - Ensayo en tensión de tiras (esfuerzo vs deformación unitaria) .................. 24
Figura 23 - Comparación de esfuerzo último para tiras ................................................... 25
Figura 24 - Comparación de Módulo de Young para ambos tipos de distribuciones .... 25
Figura 25 - Ensayo de flexión (carga vs deformación) ..................................................... 26
Figura 26 - Ensayo a flexión (esfuerzo vs deformación unitaria) ................................... 27
Figura 27 - Ensayo de flexión (carga vs deformación) en tiras ...................................... 28
Figura 28 - Ensayo de flexión (esfuerzo vs deformación unitaria) ................................. 29
Figura 29 - Comparación de esfuerzos en Flexión de varios materiales ....................... 30
Figura 30 - Comparación de Módulos de Young en flexión para varios materiales....... 30
Figura 31 - Comparación del módulo de cortante ............................................................ 31
Lista de tablas
Tabla 1 – Valores mecánicos del RICHLITE ........................................................................ 5
Tabla 2 - Resistencia del Polietileno según la empresa FersPlast (Barcelona) ............... 8
Tabla 3 - Resistencia del PLA según la empresa NatureWorks, Orlando FL .................... 8
Tabla 4 - Propiedades mecánicas del papel ........................................................................ 9
Tabla 5- Diferentes aplicaciones de los materiales plásticos en construcción .............. 11
Tabla 6- Referentes teoricos para tomar optimos valores de resistencia ..................... 14
Tabla 7- Valores en ensayo de compresión (carga y deformación) ............................... 19
Tabla 8 – Valor en ensayo de compresión (esfuerzo y deformación unitaria) .............. 20
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Tabla 9 – Propiedades mecánicas halladas en el ensayo de tensión .............................. 21
Tabla 10 - Propiedades mecánicas halladas en el ensayo de tensión en tiras ............... 25
Tabla 11 - Propiedades mecánicas halladas en el ensayo de flexión .............................. 28
Tabla 12 - Propiedades mecánicas halladas en el ensayo de flexión para tiras ............ 29
Tabla 13 – Valores de módulo de Young y cortante ......................................................... 31
Tabla 14 – Costo del PLA .................................................................................................... 32
Tabla 15 – Costo del Papel ................................................................................................. 32
Tabla 16 – Cuadro comparativo para tejas de distintos materiales ............................... 33
Tabla 17 – Cuadro comparativo para pisos de diferentes materiales ............................ 33
Tabla 18 – Cuadro comparativo para muros internos de diferentes materiales ........... 34
Introducción
La búsqueda continua de materiales sostenibles ha venido aumentando en la industria de la construcción alrededor del mundo, esto debido a que en la última década se ha identificado que la fabricación de los materiales tradicionales como el ladrillo y concreto liberan en la atmosfera material con partículas ó compuestos contaminantes para la población y el entorno, adicionalmente se ve la necesidad de crear sustitutos para materiales como el plástico que, debido a su composición química hace difícil su biodegradación, creando grandes volúmenes de desperdicios que van a parar en medios naturales afectándolos. Es por estos motivos que se ve la necesidad de encontrar un compuesto que logre ser totalmente biodegrable y que produzca un menor impacto ambiental que los materiales convencionales. En la lucha por encontrar este elemento se halló un material elaborado a base de papel reciclado y resina fenolica llamado RICHLITE que puede llegar a ser una posible solución para el problema de la sostenibilidad y un sustituto ideal para algunos de los materiales que se usan hoy en día en la industria de la construcción.
RICHLITE
El Richlite es utilizado principalmente para la construcción de elementos no estructurales tales como armarios, pupitres, sillas, mesas y otros elementos que hacen parte fundamental de una casa pero que no tienen ningún tipo de valor constructivo. Además de estos usos, al revisar detenidamente el manual de fabricación del material, publicado por la empresa Richlite que reside en Tacoma-Estados Unidos, se observó que este elemento cuenta con una gran resistencia mecánica y que tiene un gran potencial como material constructivo principalmente en muros y fachadas. El Richlite está compuesto de papel reciclado y resina fenólica principalmente, además de diferentes aditivos como colorantes, fibras de maderas y otros elementos que influyen más que todo en el valor estético del material y no en sus propiedades mecánicas. Para la fabricación de este material existen seis pasos principales que fueron encontrados en la página principal de la compañía Richlite (RICHLITE co, 2013) y que son de gran ayuda para identificar los gastos energéticos de este proceso, los pasos de esta metodología se muestran a continuación:
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1. Obtención de Fibras: Son elementos que provienen bien sea de la madera o
del papel reciclado, estos elementos son obtenidos y tratados de forma que tengan un apariencia los más homogénea posible.
2. Manejo de Color: Para agregar color a los materiales se utilizan tintes que se agregan al papel antes de llegar al proceso con resina fenólica.
3. Fusión de Papel y Resina: Los materiales descritos anteriormente se saturan en una maquina denominada impregnador de torre vertical, en donde se integran de manera adecuada el papel y la resina fenólica, a pesar de que no se pudo encontrar mucha información acerca de la maquina se sabe que para realizar este proceso se necesita una temperatura que asegure la fluidez de la resina en todo momento, la cual oscila entre los 90° y los 120° centígrados. Además de la temperatura, la maquina debe tener un extrusora incluida para que el material final quede totalmente homogéneo. Lastimosamente la empresa que fabrica este producto no dio informacion mas consisa acerca de la estructura del producto y por esta razon no se sabe con certeza si el papel esta en tiras, hojas o trozos desordenados.
4. Proceso WE (Recycle): El material restante del proceso anterior es capturado para ser reutilizado como combustibles para la producción del material final.
5. Balance de texturas: con el fin de reducir la variabilidad en el peso del Richlite antes de comenzar el proceso de cocción se revisa que el material sea homogéneo y que no cuente con parches de papel, este proceso se hace de forma manual durante ciertos periodos de tiempo.
6. Prensado: Se utiliza una prensa con calor para cristalizar la resina en el papel a una temperatura alrededor de los 140° Celsius, finalmente se enfría a temperatura ambiente (25°C) para crear un material homogéneo y curado por completo.
Después que el proceso de fabricación ha culminado el material final se somete a ciertas pruebas, para medir las propiedades mecánicas básicas que posee y que se muestran en la tabla a continuación:
Propiedad Física Valor Norma
Último Esfuerzo tensor (MPa) 91 ASTM D882 Resistencia en flexión (MPa) 120 ASTM D882 Módulo de Elasticidad (GPa) - ASTM D882
Último esfuerzo a impacto (Mpa) 65 ASTM D882 Temperatura a la que se derrite (Tº) 210 -
Esfuerzo a compresión (MPa) 124 ASTM D882 Tabla 1 – Valores mecánicos del RICHLITE (RICHLITE co, 2013)
Como podemos ver en la tabla 1 el Richlite es un material que se comporta diferente dependiendo de la organización de las fibras de papel. Además de su buena resistencia este material es bastante liviano siendo tan solo 21% más pesado que el agua y 198%
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más liviano que el concreto. Es por este motivo que este material tiene un gran potencial constructivo y como se puede ver en las imágenes siguientes es un material supremamente versátil.
Figura 1- Washingtony y RainShadow Lake cabin
Figura 2 - RainShadow in New York, RedBul headquarters US (accesories).
Como se puede ver en las imágenes, el Richlite es un material que se puede usar en diferentes campos y que tiene un buen valor estético en arquitectura y diseño. Uno de los inconvenientes que posee este material, en su proceso de fabricación, es que la resina fenólica es un compuesto que se produce mediante una reacción química entre formaldehidos y fenol (Compuestos bastante contaminantes y difíciles de manejar)1. El fenol por ejemplo es un químico muy toxico que se extrae del Cumeno ó el benceno (hidrocarburos aromáticos) que es difícil de manejar y necesita pasar por una serie de procesos químicos que son contaminantes y costosos; por otro lado el formaldehido ó metanal es un compuesto altamente volátil e inflamable que se obtiene a partir de la sintetización de metanol con algunos metales sólidos tales como hierro ó cobre2. Por consiguiente ambos compuestos que dan origen a la resina fenólica son altamente agresivos y difíciles de manejar por lo que su manipulación en procesos constructivos es difícil, costosa y riesgosa, por esto se decidió sustituir la resina fenólica por un polímero estable de origen natural llamado PLA por sus siglas
1 A. Gardziella, L.A. Pilato, A. Knop, Phenolic Resins: Chemistry, Applications, Standardization, Safety and
Ecology, 2nd edition, Springer, 2000 2 (en inglés) A. Butlerow (1859) "Ueber einige Derivate des Jodmethylens" (Sobre algunos derivados de
methylene iodide), Annalen der Chemie und Pharmacie, vol . 111, pp. 242–252.
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en inglés (Ácido Poli láctico), que es fácil de obtener y su impacto ambiental es mucho menor al de la resina.
PLA (Acido poli-láctico)
El PLA o Acido poli láctico es uno de los polímeros con mayor crecimiento debido a que su producción causa un menor impacto ambiental que los demás plásticos pétreos, este plástico es bio-degrable, ya que su degradación se hace de forma natural mediante microorganismos en el proceso de hidrólisis (ASTM International , 2004). La degradación de este material depende, en su gran mayoría, del entorno pero se puede decir que oscila entre 3 y 5 años. Los usos del PLA hoy en día se pueden ver en el gráfico 1 en donde vemos que ninguno de los usos que se le da a este material tiene que ver con la industria de la construcción esto, principalmente porque es un compuesto relativamente nuevo y en algunos casos desconocido para las personas que se mueven en esta industria.
Figura 3 - Distribución de los usos del PLA en el Reino Unido (Platt, 2006)
El PLA es un polímero de cadenas largas de carbono producido a base de almidón de maíz, raíces de yuca ó caña de azúcar. Este material se extrae a partir del ácido láctico o de la lactida que es un diester cíclico del ácido poli láctico (Van Hummel, 1679). El proceso de producción del PLA es bastante básico y la metodología usada para la obtención de este compuesto se extrajo de un video que publicó el Instituto tecnológico de Massachusetts (MIT) conformada por cuatro pasos que se describen a continuación (Massachussetts Institut of Tecnology , 2012):
1. Mezclado: Se mezcla almidón de papa, yuca, caña ó maíz, con agua y vinagre (Para hacer el plástico más flexible se puede utilizar glicerina), este proceso lo que busca es tomar las cadenas de carbono del almidón y separarlas de modo que sean más estables y cortas.
2. Cocción: La mezcla se lleva a 100 °C y mientras se calienta se va mezclando para buscar un compuesto lo más homogéneo posible, el proceso de cocción hace que las cadenas de polímeros se comiencen a organizar molecularmente causando un aumento notable en la viscosidad de este material.
3. Extracción: Después de mezclar continuamente el compuesto, se llega a un punto en el que la mezcla se vuelve poco maleable y tiende a comportarse
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como un liquido muy espeso, en ese momento se debe parar el proceso para extraer el material.
4. Obtención: Después de llevar el liquido a temperatura ambiente (25°C), se extrae y se pone en un molde para desarrollar cualquier tipo de actividad con este polímero.
Como se puede ver, el proceso de obtención del PLA es mucho menos agresivo con el medio ambiente debido a que se están utilizando productos totalmente naturales que incluso se pueden encontrar en la gran mayoría de hogares. Cabe mencionar que para el caso de nuestro ensayo no se hizo el PLA sino que se compraron Pellets de este material para que tuviéramos menos errores sistemáticos en la producción del polímero y, asi, analizar mejor el material final. El PLA es un polímero biodegradable que tiene unas características muy similares a las del Polietileno, tal y como se muestra en la tablas a continuación. Cabe denotar que el polietileno, a diferencia del PLA es mucho más versátil y cuenta con diferentes resistencias y características dependiendo de la función que se desarrolle.
Propiedad Física Valor Norma
Último Esfuerzo tensor (MPa) 40 PE 1000 Resistencia en flexión (MPa) 27 PE 1000 MóduloMódulo de Elasticidad (GPa) 1 PE 1000 Temperatura a la que se derrite (Tº) 140 PE 1000
Tabla 2 - Resistencia del Polietileno (FerPlast, 2010)
La información acerca del PLA se obtuvo de la empresa a la que se compro el producto llamada NatureWorks que reside en Orlando, Florida, Estados Unidos. Algunos de estos datos no se encuentran en la ficha técnica (Anexo 1) por lo que fue necesario pedirle directamente la información al proveedor. Dado que en la ficha técnica no son claras las propiedades del material, en la tabla 3 se presenta un resumen de las propiedades mecánicas que se utilizaron a lo largo del informe.
Propiedad Física Valor Norma
último Esfuerzo tensor (MPa) 60 ASTM D882 Resistencia en flexión (MPa) 76 ASTM D882
MóduloMódulo de Elasticidad (GPa) 3,5 ASTM D882 Último esfuerzo a impacto (Mpa) 53 ASTM D882
Temperatura a la que se derrite (Tº) 210 - Esfuerzo a compresión (MPa) 48 ASTM D882
Coeficiente de Poisson (-) 0,36 - MóduloMódulo de Cortante (MPa) 1287 -
Tabla 3 - Resistencia del PLA según la empresa NatureWorks, Orlando FL
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Las propiedades presentadas son de vital importancia para la evaluación de resultados ya que permiten determinar los límites mecánicos del material creado y poder determinar cambios en sus propiedades mecánicas.
Papel Reciclado
El papel reciclado es uno de los materiales más comunes que tenemos en nuestra vida
cotidiana. Este material como, es bien sabido, proviene de la madera en un 90 % y su
usos son muy variados dada su versatilidad. El proceso de reciclaje comienza
reduciendo el papel normal a pasta de papel, combinándolo con nueva pasta
procedente de la madera. Dado que el proceso de reciclaje provoca la ruptura de
las fibras, cada vez que se recicla papel la calidad de la pasta disminuye, lo que quiere
decir que se debe añadir un elevado porcentaje de nuevas fibras, de lo contrario se
obtendrán productos de menor calidad. Cualquier tinta coloración del papel se debe
primero retirar mediante decoloración (U.S Enviromental protection Agency, 2014).
El papel es un material del que se conoce bastante en cuanto a sus propiedades físico-
químicas ya que se ha venido utilizando desde mediados del siglo I DC. En cuanto a sus
propiedades mecánicas se tiene el imaginario de que el papel es un material débil
aunque en realidad esto no es así. En la gráfica que se presenta a continuación vemos
algunas de las propiedades de este material.
Tipo de Papel Esfuerzo tensor
(kN/m) |md|cd|
Longitud de rotura
|md|cd|
Estiramiento
(porcentaje) |md|cd|
Offset
(107 g / )
5.55 3.21 5.30 3.06 2.5 4.1
Ragbond
(75 g/ )
3.60 2.55 4.90 3.47 1.80 4.7
Newsprint
(50 g/ )
1.79 0.9 3.65 1.84 1.1 1.4
Tabla 4 - Propiedades mecánicas del papel (USDA Forest service, 1988)
La razón por la cual se decide utilizar el papel como laminado a la hora de crear el nuevo material es, principalmente, porque es un material supremamente versátil y fácil de utilizar. Ademas, es uno de los materiales más comunes de fácil obtención y, por último, debido a su gran capacidad de tracción. Esto último nos permitiría afirmar que el papel es el material que ayudará a resistir la fuerza de las cargas axiales y que,
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por lo tanto, en el momento que este falle, muy posiblemente todo el compuesto también lo hará.
Los compuestos plásticos en la construcción
Bajo los nuevos modelos de Ingeniería civil, se ve la importancia de construir estructuras que no solo sean estables y funcionales, sino que también contribuyan al sostenimiento del medio ambiente. Una de las compañías que más ha impulsado el desarrollo de plásticos para la construcción en América latina es PlastiVida localizada en Buenos Aires, Argentina. Esta compañía desarrolla interventorías ambientales en torno al plástico, específicamente, y por lo tanto entiende el impacto de este material. Por esta razón se decidió mostrar algunos apartes de lo que ha venido analizando PlastiVida sobre este tópico para acotar la funcionalidad del material creado. “En efecto, son las propiedades de los plásticos, explotadas en forma aislada o combinada, las que hacen una contribución cada vez mayor a las necesidades de la construcción y equipamiento:
• Durables y resistentes a la corrosión: Por eso los plásticos son ideales en aplicaciones como los marcos de ventanas y cañerías, y en algunos casos en donde se requieren aditivos especiales que les confieran propiedades de resistencia a la luz UV, pudiendo así estas aplicaciones durar por décadas sin requerir reparaciones o tareas de mantenimiento.
• Efectivos aislantes: tanto del frío como del calor, lo cual permite ahorrar energía, por lo tanto disminuir riesgos de contaminación. También aíslan los ruidos, por lo que reducen la contaminación auditiva y contribuyen a un ambiente más agradable y sano, reduciendo un factor de stress, como el ruido.
• Son costos efectivos, es decir tienen una muy buena relación costo/beneficio • No requieren de mantenimiento (como pintura, por ejemplo). Reducción de riesgos de
contaminación. • Son higiénicos y limpios: por ser impermeables y fáciles de limpiar contribuyen a la
dinámica y limpieza del hogar, protegiendo así también a la salud. • Son de fácil procesado e instalación: así protegen la salud de quienes deben
manipular con estos materiales, al disminuir las posibilidades de accidentes. • Son amigables con el medio ambiente: pues ahorran recursos a través de una
producción costo efectiva, por su fácil instalación y por su larga vida. Al finalizar su vida útil, los plásticos de la construcción pueden ser reutilizados, reciclados o transformados en una fuente de energía.
• Son livianos: por su bajo peso específico frente a otros materiales utilizados en la construcción y la posibilidad de utilizar menores espesores para iguales resistencias mecánicas y/o químicas reducen las horas hombre y protegen la salud de quienes manipulan los plásticos, al no exponerlos a grandes esfuerzos físicos. También minimizan la necesidad de equipos pesados, como grúas. Los plásticos son más fáciles de transportar y almacenar. Todos estos factores disminuyen los riesgos de accidentes, de contaminación y protegen la salud.” (Plastivida, 2013)
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Para analizar los beneficios que tienen los materiales plásticos se elaboró una tabla que muestra sus posibles aplicaciones en la construcción estructural principalmente, teniendo en cuenta que se alcance el mayor impacto posible, sea viable de manera que pueda reemplazar a los productos que se utilizan hoy en día para esas funciones y se alcancen mejores resultados tanto económicos como ambientales.
Aplicación Descripción Reemplazo Ventajas
Membranas para suelo Impermeables y flexibles Geo-textiles Economía
Fachadas Impermeables, diseños
versátiles Metales y ladrillo principalmente
Consumo energético, esteticidad y liviano
Muros interiores Barrera sonora Drywall, ladrillo liviano, buena barrera
acústica
Muebles y accesorios variedad de aplicaciones Madera, metal liviano , impermeable,
rígido
Tuberías y canales Variedad de aplicaciones PVC, concreto Muy liso, beneficios en
salud
Techos, cobertizos y tejados
Impermeables, térmicos Ladrillo, metal Impermeable, deja
pasar la luz Tabla 5- Diferentes aplicaciones de los materiales plásticos en construcción
Objetivos
General Explorar las propíedades mecanicas del compuesto PLA-papel
Específicos Determinar las propiedades elasticas del Plapel a pruebas de compresión,
tensión y flexión. Comparar los resultados del compuesto PLA-papel frente al Richlite. Identificar posibles aplicaciones para este material en la industria de la
construcción tanto en elementos estructurales como complementarios. Establecer un protocolo para producir este material, analizando las
ventajas y desventajas que pueda llegar a tener este método
Procedimiento
Pasos del proceso El procedimiento que se muestra a continuación es totalmente empírico con base en las experiencias de los técnicos de laboratorio y más que todo en el paper (Satoshi Kobayashi, 2012) que se hizo en torno al PLA. Además se trató de seguir el procedimiento que utiliza la empresa Richlite con el fin de reducir los posibles errores que se pueden causar al utilizar otros métodos. A pesar de que se decidió realizar dos tipos de muestras, una a base de hojas y otra a base de tiras de papel, el procedimiento
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para la producción de ambas es exactamente igual, por lo que solo se muestra un proceso.
Figura 4 - Mapa de procesos para obtener el material
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Para mayor claridad, mostrando todas las especificaciones y características de las partes más importantes del proyecto, se analizarán en profundidad 4 de las etapas del proceso.
Producción de láminas En este paso del proceso se utilizaron los pellets de PLA como material primordial y, además, se requirió la ayuda de un técnico especializado para hacer funcionar a la perfección tanto la maquina extrusora (ilustración 6) como la maquina calibradora (ilustración 7). En el mapa de proceso que se muestra a continuación se ve claramente explicado cómo funciona cada una de las maquinas paso por paso.
Figura 5- Maquina extrusora en el laboratorio
Figura 6 - Maquina calibradora o de rollos
Cabe anotar que en cada parte del proceso se utilizaron el informe de los investigadores que estan como anexos al proyecto y que nos permitieron alcanzar las condiciones óptimas para la realización de esta etapa del proceso, en la tabla a continuacion se muestran los datos que fueron obtenidos de estos informes.
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Datos Valor Informe referente
Protocolo de laminacion - Articulo de Porras y Maranon Temperatura de prensado 90°C Articulo de Kobayashi y Takada Presion de prensado 1 MPa Articulo de Kobayashi y Takada Tiempo de prensado 8 min Articulo de Kobayashi y Takada
Tabla 6- Referentes teóricos para tomar óptimos valores de resistencia
Figura 7 - Proceso de laminación y calibración
Como resultado final del proceso de laminación tenemos unos tres rollos de aproximadamente 3 metros de longitud de un material totalmente homogéneo con el que podemos continuar con el proceso de corte.
Corte e intercalado El corte de las láminas y la confección organizada tanto de tiras como de hojas fue el proceso más dispendioso de todos ya que se hizo manualmente sin ningún tipo de ayuda de máquinas o instrumentos. A su vez, este proceso es el más sencillo ya que
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tan solo se debían cortas las láminas de PLA y las hojas de manera tal que al intercalar los materiales previo al moldeado estos tuvieran las mismas dimensiones y no existieran zonas de solo PLA o de solo papel. El intercalado debía asegurar que la sumatoria de láminas de papel y PLA dieran un aproximado de 4,5 mm de espesor, ya que este espesor era el que aseguraba que al finalizar el moldeado se alcanzara un grosor uniforme de 3 mm. Para desarrollar este paso del proceso fueron necesarias de 7 a 8 láminas de PLA y de 6 a 7 láminas de papel por molde. En las imágenes a continuación vemos algunos de los instrumentos utilizados para lograr determinar espesor y anchos en el proceso.
Moldeado El moldeado fue uno de los más dramáticos ya que para realizar cada proceso se requerían alrededor de 40 minutos por pieza. Esto debido a que la máquina (imagen 14) se demora en calentar, lo que hacía que este proceso fuera bastante lento. Para este proceso necesitábamos tener las muestras pesadas, medidas y organizadas de manera que el producto final no se pegara a la plancha metálica. Para lograr esto fue necesario utilizar láminas de aluminio tanto abajo como arriba de la muestra y, además de esto, dos láminas de acero que pesaban 1 kg cada una con el fin de proporcionar un esfuerzo uniforme en toda la placa y cada molde. Para realizar el proceso de moldeo era necesario programar la maquina tal y como se muestra en la gráfica a continuación.
Figura 8 - Gráfica de programación en la etapa de molde
El moldeado resulta fundamental para la obtención del material final ya que permite una adecuada cohesión del PLA y el papel. De no haber hecho este procedimiento de la forma debida hubiésemos tenido malformaciones en el papel, rupturas de las hojas y tiras de papel, entre otros tantos errores que disminuyen considerablemente la resistencia del material final. A continuacion se muestran lagunas de las probetas tipicas utilizadas en los ensayos.
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Figura 9 – probeta de hojas
Figura 10 – Probeta de tiras
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Ensayos y normas Los ensayos realizados fueron tomados de algunas normas de la ASTM para polímeros y de algunos papers que se encuentran en los anexos del informe. En el listado que sigue podemos ver las normas utilizadas para cada ensayo y las dimensiones de las probetas para realizar satisfactoriamente la práctica.
Compresión - Norma ASTM : D6641 - Probeta: 140X12X3 mm
Figura 11 - Probeta recomendada para ensayo a compresión
Tensión - Normas ASTM: D3039 - Probeta: 250X25X3 mm
Figura 12 - Probeta recomendada para ensayo a tensión
Flexión - Norma ASTM: D7264 - Probeta: 130X12X3 mm
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Figura 13 - Modelo del ensayo a flexión con sus respectivas medidas
Cortante Como no se pudo hacer un ensayo formal a cortante se usó para los cálculos la ecuación de Young (Ver Anexo), en donde se utilizaron los valores de los ensayos en tensión para encontrar sus correspondientes valores de cortante. Cabe resaltar que estos valores no son del todo rigurosos ya que cuentan con el supuesto que el material es homogéneo y que se comporta con forme a la ley de Young.
( )
Donde:
( )
Resultados
Compresión Lastimosamente no se alcanzaron resultados coherentes ya que las máquinas utilizada tenia consigo unas mordazas que se utilizan para tension unicamente, por lo tanto, al someterlas a estas fuerzas no lograban mantener una carga axial sobre el eje del material, causando pandeo y otros fenómenos que no permiten obtener los datos adecuados para este ensayo, Para una buena realizacion de este protocolo se necesitan mordazas mas robustas y rigidas que no permitan movimientos horizontales a lo largo del ensayo.
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Figura 14 - Complicaciones en el ensayo a compresión
A pesar de estas complicaciones estos fueron los valores y diagramas que se obtuvieron del ensayo a compresión.
Figura 15 – Grafico de carga vs deformacion en ensayo de compresión
Datos Importantes Valores Carga máxima (N) 3448,786 Carga Última (N) 1677,51
Tabla 7- Valores en ensayo de compresión (carga y deformación)
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Figura 16 - Esfuerzo vs deformación unitaria para ensayo a compresión
Datos Importantes Valores Esfuerzo máximo
(MPa) 81,17
Tabla 8 – Valor en ensayo de compresión (esfuerzo y deformación unitaria)
Al revisar los otros ensayos de tensión y flexión, y verificar el comportamiento mecánico del PLA y el papel, de manera teórica, podemos ver que esta clase de comportamiento no es propia de este material y por tanto el ensayo de compresión hecho no es confiable. Se cree que la razón por la cual el ensayo arroja este comportamiento extraño se debe al efecto de pandeo que se genera luego del esfuerzo máximo en donde el material comienza a tener solicitaciones diferentes que no son axiales en su cien por ciento.
Tensión El ensayo de tensión se alcanzó de manera satisfactoria, siguiendo con todos los requerimientos de la norma ASTM. Los resultados obtenidos son comparables con la teoría y el comportamiento del material laminado y son coherentes con lo que se esperaba. Los valores obtenidos fueron determinados cada 2 segundos, lo que permitió gráficar de manera muy precisa el comportamiento de este material y, asi, se pudieron establecer sus verdaderas condiciones mecánicas. Los ensayos de tensión se hicieron para dos tipos de probetas diferentes, ya que se quería saber que tan trascendental era el papel en la resistencia de este material, en primera instancia se falló el material laminado con hojas de papel reciclado y después se utilizaron las probetas en tiras de papel normal.
Hojas Las hojas de papel reciclado que se utilizaron cubrían toda el área longitudinal de la probeta, cada probeta tenía 8 hojas de papel en un espesor cercano a los 3 mm. Con esta distribución se aseguraba que cada probeta tuviera una cantidad considerable de papel. Por último, , antes de comenzar los ensayos se aseguraba que la probeta no tuviera malformaciones o rupturas en las tiras de papel para que los resultados de los ensayos fueran óptimos y no existieran fallas locales.
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Figura 17 - Ensayo de tensión de carga vs deformación
Figura 18 - Ensayo de tensión en esfuerzo vs deformación unitaria
Las propiedades mecánicas que se muestran en la tabla a continuación son valores calculados como un promedio ponderado de todos los valores de cada espécimen, dándole peso a todos aquellos especímenes que se comportaron de manera extraña o que no tuvieron fallas típicas.
Datos importantes Valores
Deformación max (mm/mm) 0,0258
Esfuerzo max (Mpa) 74,63834
Módulo de young E (Mpa) 6758 Tabla 9 – Propiedades mecánicas halladas en el ensayo de tensión
Si hacemos un gráfico comparativo entre el RICHLITE (teórico), el PLAPER y el PLA (teórico) podemos ver las siguientes relaciones.
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Figura 19 - Comparación del esfuerzo último
El material construido tiene una resistencia mayor a la del PLA solo, pero inferior a la del RICHLITE (papel con resina fenolica). Esto significa que el papel sí influye en la resistencia mecánica del material, recibiendo una gran parte del esfuerzo tensor. De hecho el aumento a la resistencia del PLA es de 21 % y la disminución con respecto al RICHLITE es de 18%. A pesar de que existe una disminución considerable en la resistencia del papel con resina fenolica, vemos que los beneficios que se obtienen al utilizar otra matriz son superiores a las desventajas que este nuevo material produce. Además, para posteriores ensayos se podría lograr encontrar el punto óptimo de resistencia a tracción mediante una adecuada combinación entre papel y PLA, por lo que se cree que este material podría llegar a tener un potencial mayor del que se tiene en el momento.
Tiras El proceso para la conformación de las probetas utilizando tiras de papel resultó bastante tedioso, ya que se necesitaba ser muy preciso para no dejar grandes espacios entre tira y tira, además de esto se necesitó de un cálculo adicional para certificar que en cada probeta hubiera una cierta cantidad de papel, tal y como se muestra en las ilustraciones siguientes.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Ultimo Esfuerzo tensor
Esfu
erz
o (
MP
a)
RICHLITE
PLAPER hojas
PLA
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Figura 20 – Distribución teórica de las probetas en tiras
A pesar de haber sido muy rigurosos en cuanto al proceso de fabricación, se evidenció que al salir del proceso de moldeado las tiras de papel se ubicaban aleatoriamente sin ningún tipo de orden, esto significa que al no estar ubicadas de la forma correcta las tiras no iban a cumplir con su propósito dentro del compuesto, para solucionar este inconveniente algunas probetas se llevaron a moldeado sin proceso de venteo (carga y descarga en la maquina moldeadora) y con esto se alcanzaron mejores resultados respecto de los iniciales pero lastimosamente no se pudo asegurar la proporción de papel longitudinal necesario. Los resultados de estos ensayos son una prueba fehaciente que las probetas con tiras se comportaban mas como el PLA que como el compuesto deseado.
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Figura 21 – Ensayo de tensión para tiras
Figura 22 - Ensayo en tensión de tiras (esfuerzo vs deformación unitaria)
Como podemos ver en los gráficos, a diferencia de las hojas de papel la variabilidad de resistencias entre ensayos es muy grande debido a la aleatoreidad en la distribucion de las tiras. Esto siginifica que si las tiras estaban bien ubicadas la resitencia de la probeta iba a ser mayor. Pero, a la vez, aquellas en donde existia una brecha muy grande entre tiras de papel iban a resistir mucho menos. Es decir que para tomar los valores adecuados como se hizo con las tiras no se tomaron en cuenta algunos especímenes (6 y 7) para el promedio ponderado, por que estos especimenes tuvieron un desempeño muhco menor al de los demás especimenes causando que los valores de las propiedades mecánicas se vean afectados.
Datos Valores
Deformación max (mm) 1,44164
Esfuerzo max (Mpa) 60,68579
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Módulo de young E (Mpa) 3842,75 Tabla 10 - Propiedades mecánicas halladas en el ensayo de tensión en tiras
Para comparar las tiras se generó el mismo gráfico que con las hojas, comparando su desempeño a tracción. Adicionalmente se generó una gráfica en la que se comparan los módulos de elasticidad de ambos tipos de probeta y la del PLA puro, ya que estos valores son bastante importantes para la determinación del módulo de cortante y la interpretación en el sector de la ingeniería.
Figura 23 - Comparación de esfuerzo último para tiras
Figura 24 - Comparación de Módulo de Young para ambos tipos de distribuciones
Como podemos ver en los resultados de los ensayos, es claro que ambas distribuciones (hojas y tiras) tienen ciertos aspectos en común, como la línea de fallo en la que se puede apreciar que ambos materiales tienen una curva de esfuerzo vs deformacion curvilinea.
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Por otro lado se ve que a pesar de tener algunas propiedades en común, los valores encontrados son bastante diferentes entre las distribuciones, por ejemplo el módulo de Young (E) de las hojas, en comparación con las tiras, es de casi el doble lo que significa que el material con hojas es más rígido y su deformación frente a cambios en el esfuerzo es mucho menor, además de esto vemos que la diferencia entre el material con tiras y el PLA es mínima, lo que significa que para la resistencia a tracción las tiras prácticamente fueron innecesarias.
Flexión Los ensayos de flexión también fueron muy rigurosos, siguiendo con las especificaciones de la norma ASTM. Los resultados obtenidos fueron comparados (teóricamente) con los valores de materiales semejantes y, gracias a esta comparación se puede afirmar que se encuentran dentro de los rangos estimados. Para este ensayo se tomaron medidas de deformación y carga cada 5 segundos a una velocidad de 3 mm/h tal y como la norma lo indica.
Hojas El ensayo de hojas fue muy importante ya que era en este donde se creía que iba a tener una mejor resistencia el material debido a la inclusión de papel en la matriz de PLA. Las probetas necesarias para este procedimiento fueron extraídas de los mismos moldes de las probetas de tensión, y acá no solamente se debía asegurar la homogeneidad de la probeta si no también la buena compactación de las láminas de PLA y el papel, para evitar fallas locales y errores en los resultados.
Figura 25 - Ensayo de flexión (carga vs deformación)
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Figura 26 - Ensayo a flexión (esfuerzo vs deformación unitaria)
En este último gráfico de esfuerzo contra deformación unitaria, podemos evidenciar que existen una serie de ondulaciones en la curva de resistencia. Cabe destacar que estas ondulaciones no son típicas del material sino que provienen de la toma de datos por parte de la máquina, ya que esta solo podía entregar valores de deformación unitaria máxima de orden diez a la menos tres (10-3), lo que hacía que se aproximaran los valores a ese orden sin tener en cuenta los demás decimales. Afortunadamente este percance no dificulta la interpretación de los datos ni sus valores y por eso se utilizó para determinar las siguientes propiedades. Cabe mencionar que para calcular el modulo de young en flexion se debe aplicar la formula a continuación.
Donde :
(
)
Con esta formula se despeja de la ecuación el módulo de Young, además de este valor se tuvo que utilizar la siguiente fórmula para calcular el MOR.
Dónde:
28
Con esta información se pudieron calcular todos los valores de la tabla 11 .
Datos Valores
Deformación max (mm/mm) 0,0426
MOR (Mpa) 99,45586
MOE (Mpa) 4830,07 Tabla 11 - Propiedades mecánicas halladas en el ensayo de flexión
Con estos resultados se elaboró un gráfico (grafico 16) comparativo tal y como se hizo en los ensayos de tensión para evidenciar si existe algún tipo de ventaja mecánica en flexión al utilizar el PLA y el papel frente a otros compuestos.
Tiras A diferencia del ensayo de tensión, en flexión las probetas necesarias son de dimensiones menores, por lo que fue más fácil seleccionar las probetas que cumplieran con los estándares de proporción de papel (ver ilustración 19) y , asi, lograr tener las tiras mejor acomodadas. Por esta razón se cree que se obtuvieron mejores resultados con estas probetas que con las utilizadas en tensión. A pesar de esto no sobra recalcar que el procedimiento para la producción de moldes con tiras es tedioso y difícil de manejar por lo que no se recomienda su uso en futuros ensayos.
Figura 27 - Ensayo de flexión (carga vs deformación) en tiras
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Figura 28 - Ensayo de flexión (esfuerzo vs deformación unitaria)
Como podemos ver en las gráficas, nuevamente, los valores de casi todas las probetas con tiras son inferiores a aquellas con hojas, por la misma razón que se discutió anteriormente, causando que los valores de esfuerzo con tiras se acerquen más al PLA que al RICHLITE
Datos Valores Deformación max
(mm/mm) 0,044
MOR (Mpa) 85,09841
MOE (Mpa) 4114,69 Tabla 12 - Propiedades mecánicas halladas en el ensayo de flexión para tiras
En el gráfico que se muestra a continuación se comprueba la hipótesis que se había descrito anteriormente, ya que a pesar de que se seleccionaron mejor las probetas del material para este ensayo, sigue siendo más resistente el material compuesto por hojas y papel. Un detalle importante a tener en cuenta es que, los módulos de Young son similares tanto en tensión como en flexión. A pesar de esto, estos valores no son tan correctos como los que se calculan en el ensayo de tensión, porque los ensayos flectores traen consigo no solamente esfuerzos de tensión sino también de compresión y estos últimos pueden afectar el cálculo del módulo de manera significativa.
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Figura 29 - Comparación de esfuerzos en Flexión de varios materiales
Figura 30 - Comparación de Módulos de Young en flexión para varios materiales
Cortante
A pesar de que este ensayo no se pudo realizar debido a la complejidad de la maquina con la que se debía hacer el proceso según la norma ASTM, se decidió crear un aproximado del módulo de cortante mediante la ecuación descrita anteriormente. Para esto fue necesario crear un supuesto adicional y es asumir que el coeficiente poisson del nuevo material es igual o aproximadamente igual al del PLA. Dicho esto, solo queda ingresar los valores del módulo de Young (E) para el caso de tensión y con esto calcular el módulo aproximado de cortante (G).
( )
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Dato Valor Unidad
E (hojas) 6758 Mpa
E (tiras) 3842,75 Mpa
ν 0,36 -
G (hojas) 2484,55882 Mpa
G (tiras) 1412,77574 Mpa
G (PLA) 1287 Mpa Tabla 13 – Valores de módulo de Young y cortante
Figura 31 - Comparación del módulo de cortante
Como podemos ver en la tabla 11, los valores de módulo de cortante para las tiras son muy similares a las del PLA puro, pero lo sorprendente es que al adicionar hojas de papel al acido poli láctico sus propiedades aumentan notablemente y por eso se puede decir que el papel sí ayuda a soportar parte de la solicitudes dentro del material. Con estos resultados también se puede ver que es de vital importancia para ensayos venideros hacer un estudio de la cantidad de papel necesaria dentro del compuesto para maximizar la resistencia del material entero. Comparándolo con otros materiales de uso cotidiano podemos ver que el valor del Plaper con hojas es bastante óptimo, lo cual es alentador para proyectos futuros con este laminado.
Comparativo de Costos
Teniendo en cuenta los resultados obtenidos se puede determinar que este material es muy versátil ya que puede ser utilizado tanto para la construcción como también para otros usos, teniendo en cuenta las posibles aplicaciones que se le pueden dar a este material estudiados por la empresa Plastivida se decidió hacer una encuesta a personas que estuvieran inmersas en la industria de la construcción y/o ingeniera, con el fin de determinar los posibles usos del plaper tanto en construcción como en otros sectores. La encuesta utilizada para este fin se encuentra en el Anexo 4 y lo que busca es acotar la aplicabilidad de este material, en los resultados de esta (Anexo 5) el
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plaper puede ser usado principalmente en elementos no estructurales de gran importancia en la construcción, como pisos, muros y tejas, por esta razón se decidió evaluar y comparar al plaper frente a otros materiales usados para los fines descritos anteriormente. Los parámetros utilizados para comparar los materiales fueron resistencia, peso y costo, ya que son considerados de vital importancia para la toma de decisiones dentro de la industria de la construcción. Los valores de las tablas 16, 17,18 están en la base de datos de Construdata (Construdata, 2014) sección Bogotá, con excepción del plaper en donde se tomaron los valores que se encuentran en la tabla a continuación, estos valores son aproximados y fueron tomados empíricamente.
Cantidades Datos PLA
Bulto
$/bulto $ 250.000,00
kg/bulto 25,00
Kilogramo $/kg $ 10.000,00
Lamina
longitud (m /kg ) 5
Espesor (m) 0,0005
Ancho (m) 0,2
Peso (kg ) 0,8 Tabla 14 – Costo del PLA
Datos Papel
$/Resma $ 8.500,00
kg/Resma 0,8
Espesor (m) 0,0001
Resma Área ( ) 30,16 Tabla 15 – Costo del Papel
Ya que los datos para calcular el costo y el peso del compuesto son los adecuados se puede continuar con el análisis entre los materiales competidores y el plaper, para los usos descritos anteriormente. a. Para tejas: se utilizó una teja típica de dimensiones (0,9*1.05*0.15)
TEJAS (espesor entre 1 cm y 1,5 cm) Resistencia (kg/ ) Peso (kg /un) Costo (un)
PLAPER (espesor 1 cm ) 45,88 3,02 $
38.865,27
TEJA COLOMBIT P7 NO. 4 50 12 $
36.480,00
TEJA RURALIT P5 NO. 4 - 10,1 $
13.914,00
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TEJA SUPERONDA P 10 N° 8 58,61 7,9 $
46.890,00 TEJA COLOMBIT P7 VENTILACIÓN DER NO. 4 - 12,5
$ 46.095,00
TEJA TRASLUCIDA P 1000 PREMIUM NO. 4 MARFIL 60 3,04
$ 33.304,00
TEJA TEJALIT P3 N.6 DOBLE ANCHO - 7,4 $
19.092,00
TEJA ONDULADA NO.4 COLOR 58,61 11,9 $
24.463,00
TEJA ETERNIT ESPAÑOLA 0.74 30 9,2 $
16.991,00 Tabla 16 – Cuadro comparativo para tejas de distintos materiales
b. Para pisos:
Pisos (espesores 2 cm ) Resistencia (kg/ )
Peso (kg/ ) Costo ( )
PLAPER (espesor de 2 cm ) 92 6,40 $ 40.000,00
PISO ANATA MARMOL 28 X 45 CM 150 30 $ 20.532,00 PISO GRANITO REAL BLANCO 45.8 X 45.8 CM 170 23 $ 24.900,00 PISO CERÁMICA DIAMANTE OPALO 60 X 60 CM 150 19,2 $ 29.000,00 PISO CERAMICO COTA BEIGE 45.5X45.5 CM 150 18 $ 24.900,00
PISO PARQUET GUAYACÁN 75 20,0 $ 110.000,00 PISO DE CAUCHO 4EMEFLEX COLOR NEGRO 102 5,05 $ 70.461,00
PISO PIZARRA NATURAL 45.8 X 45.8 CM 175 27 $ 25.500,00 Tabla 17 – Cuadro comparativo para pisos de diferentes materiales
c. Para muros interiores:
Muros interiores (espesores diferentes)
Resistencia (kg/ )
Peso (kg / ) Costo ( )
PLAPER (espesor de 2 cm ) 92 6,40 $ 40.000,00
MURO ACÚSTICO DRYWALL STC 40 86,36 12 $ 122.000,00
MURO ACÚSTICO DRYWALL STC 55 86,36 12 $ 193.365,00
PARED EN DRY-WALL E.10 CM. 86,36 12 $ 33.800,00
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PLACA PLANA FIBROCEMENTO ETERBOARD 1220 X 2440 X 14MM 105 30 $ 85.260,00
MURO LADRILLO (aproximado) - 28,0 $ 31.000,00
MURO CEMENTO (aproximado) - 35 $ 35.200,00 Tabla 18 – Cuadro comparativo para muros internos de diferentes materiales
Uso potencial
En las tablas 16,17 y 18 se puede ver como el plaper es un material que podría llegar a competir en los tres sectores ya que tiene un precio competitivo, un peso muy inferior al de los demás materiales y una resistencia que a pesar de no ser la mejor cumple con la función específica. A si mismo vemos que aunque el plaper puede llegar a ser un poco más caro que otros materiales, su huella ambiental y su versatilidad pueden hacer del material algo bastante útil para la industria de la construcción especialmente para usos en tejas, pisos y muros, ya que para elementos no estructurales que están a la vista el valor estético es algo de gran importancia y que en muchas ocasiones pasa a ser el determinante a la hora de tomar una decisión de compra. Es bueno resaltar que para realizar un análisis comparativo más exhaustivo y preciso se deben realizar ensayo de conductividad térmica, sonido, entre otros para establecer las ventajas y desventajas reales de este material frente a los otros. Además de estos ensayos mecánicos se debe también hacer unos ensayos más exhaustivos en el tema de producción en mas y optimización de procesos con el fin de determinar el costo real de este material y el nicho al que pueda pertenecer.
Conclusiones
Después de haber fabricado y ensayado este compuesto, podemos determinar que este tiene una mayor resistencia que el PLA puro, ya que el papel ayuda a resistir los esfuerzos tensores dentro del material, a si mismo se ve que la utilización de tiras para aumentar las propiedades elásticas del PLA es tedioso e innecesario, debido a que el aporte de las tiras es casi insignificante debido a la distribución de las mismas a lo largo de las probetas. Desde el punto de vista ingenieril estos primeros ensayos sobre este material fueron satisfactorios ya que pudimos obtener un compuesto laminado más resistente que el PLA, por lo tanto el plaper puede llegar a tener un gran potencial para la construcción sostenible, además de esto este compuesto puede llegar a ser muy competitivo en el mercado de tejas, muros internos y pisos debido a que su costo esta en el rango de valores del mercado, y su relación peso-resistencia es muy bueno en comparación con los materiales utilizados actualmente, aunque para determinar su verdadero uso es necesario hacer otros ensayos y entender aun más el comportamiento de esto laminado en diferentes aspectos que se pueden presentar en la construcción. Al comparar los valores obtenidos sobre las propiedades elásticas del material se ve que el RICHLITE es un material más resistente y rígido que el plaper, esto se debe a
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que la cohesión entre la resina y el papel es mucho más fuerte y homogénea que entre el PLA y el papel, así que para poder llegar a una resistencia similar a la del RICHLITE se debe mirar cómo se puede mejorar la cohesión PLA-papel y/o modificar la matriz del laminado para de esa forma aumentar s resistencia elástica. A pesar de que no se alcanzo a llegar a una resistencia como la del compuesto resina fenolica – papel, se puede decir que la diferencia entre ambos materiales no es tan considerable y que de hecho debido a su huella ecológica y precio, el plaper puede llegar a ser incluso más competitivo que el RICHLITE. Por último se deben hacer una serie de recomendaciones con el fin de asegurar que no se van a cometer errores en el protocolo de fabricación del plaper; Primeramente es de vital importancia secar durante al menos media hora los pellets de PLA a una temperatura de 50°C, con el propósito de evaporar toda la humedad que puede traer consigo el material y con ello reducir las imperfecciones en el proceso de laminación. Se debe evitar a toda costa el venteo de las prensas, ya que este venteo modifica la distribución del papel, causando una perdida notable en la resistencia. Es mucho más eficiente cortar las láminas de PLA mientras se encuentran en el proceso de fabricación, ya que es más fácil darle una forma especial a la probeta si esta se encuentra todavía caliente, de lo contrario es tediosa y complicada la creación de probetas para el proceso de prensado. Antes de hacer los ensayos es necesario verificar que tanto las maquinas como los implementos estén calibrados y sean los adecuados para la realización de cada ensayo, de lo contrario se van a producir errores en la medición y los resultados.
Bibliografía
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USDA Forest service. (1988). Paper testing and strenght characteristics . Washington,
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(1679). En G. h. Van Hummel, Acta crys (pág. 38).
Anexos
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Tabla de anexos:
1. Ficha tecnica de los pellets de PLA en el laboratorio……………….………….…..pg 38 2. Propiedades mecánicas del RICHLITE …………………………………………………..pg 39 3. Especificaciones técnicas para tejas…………………………………..…………………..pg 40 4. Encuesta sobre uso potencial……………………………….………………………………pg 41 5. Resultados de la encuesta ……………………….……………………………………………pg 42
1. Ficha tecnica de los pellets de PLA en el laboratorio
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Anexo 1 – Ficha tecnica del PLA
2. Propiedades mecanicas del RICHLITE
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Anexo 2 – Tabla de las porpiedades elasticas y fisicas del RICHLITE
3. Especificaciones técnicas para tejas.
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Anexo 3 – especificaciones tecnicas sobre tejas de la empresa ETERNIT
4. Encuesta sobre uso potencial
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Anexo 4 – encuesta acerca del uso potencial del PLA
5. Resultados de la encuesta
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Pregunta 1: En cuál de estos campos de la construcción cree usted que el PLAPER puede ser útil?.
Pregunta uno ( total encuestados 40 personas )
Opciones Porcentaje de votación
Vigas y columnas 7,5%
Pisos y fachadas 45,0%
Muros Divisorios 17,5%
Geotextil 2,5%
Tejados 27,5% Ninguna de las
anteriores 0,0%
Pregunta 2: En cuál de estos campos cree usted que el PLAPER sería mejor usado?
Pregunta Dos ( total encuestados 40 personas )
Opciones Porcentaje de votación
Muebles, sillas, mesas 27,5%
Tejas 22,5%
Material Constructivo 20,0%
Invernaderos 20,0%
Decorativo 10,0% Ninguna de las anteriores 0,0%
Pregunta 3: Cree usted que el PLAPER es un material innovador?
Pregunta Tres ( total encuestados 40 personas )
Opciones Porcentaje de votación
SI 97,5%
NO 2,5% Pregunta 4: Que es lo mejor del PLAPER?
Pregunta Cuatro ( total encuestados 40 personas )
Opciones Porcentaje de votación
Sostenible 82,5%
Económico 7,5%
Versátil 7,5%
Flexible 0,0%
Duradero 2,5% Ninguna de las
anteriores 0,0%