elaboración de una espuma como aislante termico diapositivas
TRANSCRIPT
-
7/25/2019 Elaboracin de Una Espuma Como Aislante Termico Diapositivas
1/26
ELABORACIN DE UNA ESPUMACOMO AISLANTE TERMICO DEMATRIZ DE ALMIDN DE YUCA CONCARGAS DE FIBRA DE FIQUE
Y O H A N CA S T R I L LO N
E R W I N C I R O
J O R G E P A R R A
M E D E L L N
2 0 1 3
1
-
7/25/2019 Elaboracin de Una Espuma Como Aislante Termico Diapositivas
2/26
INDICE
Introduccin Marco terico
- Matriz
- Refuerzo
- Interfase
- Espuma Metodologa Etapa investigativa Escala industrial
Caracterizacin Balance Agradecimientos Biliografa
2
-
7/25/2019 Elaboracin de Una Espuma Como Aislante Termico Diapositivas
3/26
IN!R"D#CCI$N
%a produccin desmedida &a logrado 'ue casi cual'uiera tenga unpolmero de confort a su alcance( sin emargo se &a generadosimult)neamente un gran impacto amiental*
En +s'ueda de reducir esta &uella ecolgica se &a planteado el usopolmeros naturales derivados de plantas 'ue a diferencia de lospolmeros convencionales( presentan tiempos de degradacin(emisiones de gases , gasto del agua menores*
Con este pro,ecto se pretende elaorar un material compuesto comoaislante trmico de matriz polimrica de almidn,reforzado con cargasde firas de fi'ue. en aras de comproar las propiedades dielctricas*
3
-
7/25/2019 Elaboracin de Una Espuma Como Aislante Termico Diapositivas
4/26
MARC" !E$RIC"
Matriz
%os polmeros naturales presentan referentes notales entre los 'ue seencuentran el /%A 0)cido polil)ctico1( /2B 0poli&idro3iutirato1 , elalmidn*
/uede ser e3trado por e4emplo el almidn de maz( trigo( arroz(races , turculos( como las papas , las ,ucas* 5us aplicaciones sonvariadas , la posiilidad de efectuar adecuadamente su procesamiento(es la razn por la cual su uso &a venido creciendo a lo largo de los a6os*
El almidn esta formado por gr)nulos( en las cuales contienepolisac)ridos como la amilopectina , amilosa uicadas en las capase3ternas e internas respectivamente*
4
-
7/25/2019 Elaboracin de Una Espuma Como Aislante Termico Diapositivas
5/26
MARC" !E$RIC"
Matriz
%a amilosa est) en una proporcin del 78 9 :;< de latotalidad del almidn ( presenta ma,or cristalinidad , es la'ue proporciona la semicristalinidad a la ma,ora de losalmidones( por su linealidad , reduccin de ramificaciones*
%a amilopectina constitu,e entre el 8; 9 =>< del almidntotal* A diferencia de la amilosa( esta no se disuelve enagua. as mismo se presenta como una macromolcula conalta polimerizacin , fuertemente ramificada*
5
-
7/25/2019 Elaboracin de Una Espuma Como Aislante Termico Diapositivas
6/26
MARC" !E$RIC"
?IBRA5 @EE!A%E5
?iras de anano
?iras de coco
Cascarilla de arroz
?iras de fi'ue
6
Imagen 1. Morfologa de lasbras.
-
7/25/2019 Elaboracin de Una Espuma Como Aislante Termico Diapositivas
7/26
MARC" !E$RIC"7
Tabla 1. Propiedades de la bra de
que [10].
-
7/25/2019 Elaboracin de Una Espuma Como Aislante Termico Diapositivas
8/26
MARC" !E$RIC"8
Imagen 2. Proceso de penetracin del agua en elmaterial compuesto [19].
-
7/25/2019 Elaboracin de Una Espuma Como Aislante Termico Diapositivas
9/26
MARC" !E$RIC"
Interfase %as firas se constitu,en por una estructura &elicoidal compuesta por
paredes de celulosa amorfa , cristalina( las cuales envuelven un tallo delignina*
Amos componentes se caracterizan por ser de origen natural , portener una caracterstica polar*
Adem)s por la disposicin de los )tomos en la cadena caronada sepresume una tendencia a formar naturalmente el acople entre amoscomponentes* 5in emargo se &a proado en estudios 'ue el uso deacoplantes como el glicerol( tiene un efecto positivo no solo sore launin entre matriz 9 fira( sino tamin sore las propiedadesmec)nicas como el mdulo el)stico( el esfuerzo tensil( etc*
9
-
7/25/2019 Elaboracin de Una Espuma Como Aislante Termico Diapositivas
10/26
MARC" !E$RIC"
Espuma
#na espuma es una material cu,a estructura se compone
de clulas de gas( las cuales se encuentran dispersadas enuna fase continua de l'uido( solido o gel*
10
Imagen 3. Morfologa de una espuma natural
[] .
-
7/25/2019 Elaboracin de Una Espuma Como Aislante Termico Diapositivas
11/26
ME!"D"%"A
Elaoracin de una lamina de Almidn con refuerzode firas de fi'ue con aislante trmico*
ETAPAS
Caracterizacin de la materia prima
E3traccin de almidnE3traccin de las firas de fi'ueConformacin del material compuestoCaracterizacin del material compuesto
11
-
7/25/2019 Elaboracin de Una Espuma Como Aislante Termico Diapositivas
12/26
CARAC!ERIACI$N INICIA%
Determinacin de la granulometra de partida*
Calorimetra diferencial de arrido 0D5C1*
An)lisis termo gravimtrico 0!A1*
Asorcin de agua*
12
-
7/25/2019 Elaboracin de Una Espuma Como Aislante Termico Diapositivas
13/26
E%B"RACI$N DE% /R"D#C!"
E!A/A IN@E5!IA!I@A
E5CA%A IND#5!RIA%
13
-
7/25/2019 Elaboracin de Una Espuma Como Aislante Termico Diapositivas
14/26
E!A/A IN@E5!IA!I@A
Estudio mtodos para el conformado de l)minasreforzadas con cargas de fi'ue
E3trusin dole &usillo
Agente espumante
%)mina porosa( propiedades mec)nicas
14
-
7/25/2019 Elaboracin de Una Espuma Como Aislante Termico Diapositivas
15/26
E!A/A IN@E5!IA!I@A
"tencin del almidn , fira de fi'ue*
15
Imagen 4. Obtencin del (a) almid!nde yuca y (b) fibra de fique.
(a) (b)
-
7/25/2019 Elaboracin de Una Espuma Como Aislante Termico Diapositivas
16/26
E!A/A IN@E5!IA!I@A16
"tencin del Almidn 0/olvo fino1Mezcla glicerol , Agua 0/roporcin
-
7/25/2019 Elaboracin de Una Espuma Como Aislante Termico Diapositivas
17/26
E!A/A IND#5!RIA%
EF!R#5"RA D"B%E 2#5I%%"
2usillos( MuescasMtodo de alimentacinG mezcla de almidn( glicerina , agua
0transporte , traa4o mec)nico1
17
Imagen ". #$trusora doble %usillo [2&].
-
7/25/2019 Elaboracin de Una Espuma Como Aislante Termico Diapositivas
18/26
E5CA%A IND#5!RIA%18
'ideo 1. #$trusora doble %usillo [2(].
-
7/25/2019 Elaboracin de Una Espuma Como Aislante Termico Diapositivas
19/26
CARAC!ERIACI$N ?INA%19
P!"#$%&%$' ($)*+#)&'
M#)!')!"#& "-#)& %$ &.-& $'!./)#+C&.!#($-& %#$$+)#&' %$ %!C!+%/)-##%&% -4(#)&
A'!)#+ %$ &5/&
-
7/25/2019 Elaboracin de Una Espuma Como Aislante Termico Diapositivas
20/26
-
7/25/2019 Elaboracin de Una Espuma Como Aislante Termico Diapositivas
21/26
BA%ANCE EC"N$MIC"21
Balance econmicoEscala industrial
Tabla *. Presupuesto etapa in)estigati)a.
-
7/25/2019 Elaboracin de Una Espuma Como Aislante Termico Diapositivas
22/26
C"NC%#5I$N
De acuerdo con el fundamento terico , a las relaciones satisfactorias'ue presentan las firas de fi'ue sore la matriz de almidn de ,uca( encuanto a acoplamiento de la interfase , propiedades mec)nicas ,dielctricas. , teniendo en cuenta 'ue el material compuesto serealizara en forma de espuma es importante constatar 'ue a travs de
dic&os procesamiento se podra lograr otener una matriz plastificada(deido a la fusin del granulo de almidn. lo 'ue garantiza&omogeneidad* %as propiedades mec)nicas del material compuesto sepueden ver afectadas por la &umedad relativa , por las condiciones deotencin de la espuma*
En otras palaras desde el punto de vista mec)nico , dielctrico( laespuma se puede considerar viale* 5in emargo para la produccin enserie de un producto como este se re'uiere de una inversinsustancialmente amplia , 'ue dara una retriucin a largo plazo* Eneste sentido si lo 'ue se 'uiere es dividendos a un plazo reducido elpro,ecto no tiene viailidad econmica*
22
-
7/25/2019 Elaboracin de Una Espuma Como Aislante Termico Diapositivas
23/26
ARADECIMIEN!"5
/rofesor EdHin A* Murillo*
/rofesora Carmi6a artner*Ingeniera Natalia apata allego*Ingeniera Natal, Deossa /ineda*
Ingeniero Elin Cardona*
23
-
7/25/2019 Elaboracin de Una Espuma Como Aislante Termico Diapositivas
24/26
BIB%I"RA?A
J7K eoff Davies* Materials for Automoile Bodies* ?*I*M* "3on* :( pp 7;=-788
JK Lal,anar( Ra&ul R* Natural ?ier Reinforced 5tructural Insulated /anels ?or /anelized Construction* #niversit,of Alaama at Birming&am* O( pp7- >*
J:K ?aru( "mar* Biocomposites reinforced Hit& natural fiersG 97* /rogress in /ol,mer 5cience :P 0717;;9 7;O8*
J>K Rodrguez( Carlos* #so de firas vegetales procedentes de e3plotaciones agrcolas en la edificacin sostenile*
#niversidad /olitcnica de Catalu6a* =* J;K ariela luna( 2ctor @illada( Reinaldo @elasco Almidn termopl)stico de ,uca reforzado con fira de fi'ueG
preliminares universidad del cauca( O pp* 7>;-7;7*
J8K Carolina iovanna Cadena( Antonio Qos Bula 5ilvera Estudio de la variacin en la conductividad trmica de lacascarilla de arroz aglomerada con firas vegetales Ingeniera Desarrollo* #niversidad del Norte( pp* 7-O
JPK /edro Eduardo C&)vez 2ern)ndez( Marlon @alentn %pez 5)nc&ez evaluacin de propiedades fsicas , mec)nicasde aislantes trmicos faricados con polvo de la estopa de coco universidad de el salvador( =*
J=K /imiento( A* Centro regional de estudios econmicos Bucaramanga el cultivo del fi'ue en el departamento de5antander* Economistas del Centro Regional de Estudios Econmicos del Banco de la Rep+lica* 5ucursalBucaramanga* Qulio de >*
JOK Mara f* contreras( Silson a* &ormaza( A* mara6n ?ractografa de la fira natural e3trada del fi'ue , de unmaterial compuesto reforzado con te4ido de fira de fi'ue , matriz resina polister universidad simn olvar0@enezuela1( O pp* ;O-8P
J7K 5* Delvasto* An appropriate vacuum tec&nolog, for manufacture of corrugated fi'ue fier reinforced cementitiouss&eets* #niversidad del @alle( Cali( Colomia* Construction and Building Materials > 071 7=P97O*
-
7/25/2019 Elaboracin de Una Espuma Como Aislante Termico Diapositivas
25/26
BIB%I"RA?A
J77K D* 2ull(!* S* Cl,ne* An Introduction to Composite Materials* #niversit, of Camridge* 5econd edition 8( pp:-:8*
J7K Anne Bergeret and Qean C&arles Beneze* Natural ?ire-Reinforced Biofoams
J7:K Q* 5&e,( et al* /roperties of aed starc& foam Hit& natural ruer late3* Industrial Crops and /roducts > 081:>9>*
J7>K ?* Llages* !ratado de 'umica org)nica* @olumen 7*pp :88 - :P*
J7;K Quliana Meneses* 5ntesis T Caracterizacin De #n /olmero Biodegradale A /artir Del Almidn De TucaEscuela de Ingeniera de Antio'uia * Revista EIA( N+mero =* Diciemre P( pp* ;P-8P*
J78K /ensiri 5riuri( 5andra E* 2ill* Depol,merisation of cassava starc& #niversit, of Notting&am* Caro&,drate/ol,mers := 7OOO( pp 7797=*
J7PK @irginia Rieiro da 5ilva( et al* /ol,uret&ane foams ased on modified tung oil and reinforced Hit& rice &us as&IIG Mec&anical c&aracterization /ol,mer !esting :*7:( pp 88;98P*
J7=K Qo&anna Aristiz)al* ua !cnica /ara /roduccin T An)lisis De Almidn De Tuca* Boletn de servicios agrcolas
de la fao 78:* P( pp 7 - ;P J7OK *N* AzHa( et al* A revieH on t&e degradailit, of pol,meric composites ased on natural fires* #niversit, of
5out&ern Uueensland* Materials and Design >P 07:1 >>9>>*
JK /*A* 5reeumar( et al* Effect of gl,cerol and s&ort sisal fiers on t&e viscoelastic e&avior of H&eat flour asedt&ermoplastic*CompositesG /art A >7 071 OO79OO8
J7K Martina Sollerdorfer( et al* Influence of natural fires on t&e mec&anical properties of iodegradale pol,mersIndustrial Crops and /roducts = 07OO=1 7;977*
-
7/25/2019 Elaboracin de Una Espuma Como Aislante Termico Diapositivas
26/26
BIB%I"RA?A
JK /*Q* 2errera-?ranco* Mec&anical properties of continuous natural fire-reinforced pol,mer composites CompositesG /art A :; 0>1::O9:>;
J:K Aguilar( 5( et al* E3traccin de firas no le6osasG cau,a 0furcraea andina trel*1 , anano 0musa paradisiaca l*1 para estandarizar unproceso tecnolgico destinado a la elaoracin de pulpa , papel* #niversidad !cnica /articular de %o4a* Revista Ieroamericana de /olmeros@olumen = 01( Marzo de P*
J>K Resndiz* Mu6oz( Quan* Efecto del tama6o de partcula en la faricacin de pellet , pelcula de a4a densidad 0ped1 reciclado( as comosus propiedades reolgicas , mec)nicas* Instituto /olitVcnico Nacional* Diciemre de P*
J;K mez( Qos 5* Dise6o de un material compuesto con fira natural para sustituir la utilizacin de la fira de vidrio* #niversidad Eafit*"cture de O*
J8K Castro( Cristina I( et al* Evaluacin de la influencia de diferentes condiciones de tratamientos superficiales sore el comportamiento defiras de fi'ue* #niversidad /ontificia Bolivariana* ?erero de 8*
JPK Deossa Natal, Notas de l curso del procesamiento de polmeros* 7*
J=K &ttpGWWHHH*,outue*comWHatc&XvY?ipR7P"&8rI