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Materials nanocomposits a partir de whiskers de cel•lulosa i matriu polimèrica de cautxú
González Tovar, Israel
Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca; González Tovar, Fabiola; Universitat de Girona. Departament d’Enginyeria Química, Agrària i Tecnologia Agroalimentaria
De acuerdo con los objetivos generales del proyecto y plan de trabajo previsto, para esta anualidad, se obtuvieron fibras y microfibras de celulosa a partir de dos fuentes: celulosa vegetal de pino y eucalipto y celulosa bacterial. Las microfibrillas han sido utilizadas como material de refuerzo para la fabricación de materiales compuestos a partir de caucho natural, policaprolactona y polivinil alcohol. Las muestras se fabricaron mediante la técnica de "casting" en medio acuoso y temperatura ambiente. Las muestras fueron caracterizados en sus propiedades mecánicas, físicas y térmicas. Se observó que, en general, la adición de las microfibrillas de celulosa en las matrices poliméricas provoca una mejora sustancial en las propiedades mecánicas del material en comparación con el polímero sin reforzar. Los resultados pueden resumirse de la siguiente manera: 1.Fabricación de materiales compuestos a base de caucho natural y fibras de celulosa. Se obtuvieron fibras y nanofibras de celulosa que fueron modificadas químicamente y usadas como refuerzo en matriz de caucho. Los resultados mostraron mejora de propiedades mecánicas del material, principalmente en los materiales compuestos reforzados con nanofibras. 2. Obtención de whiskers de celulosa y su utilización como material de refuerzo en una matriz de policaprolactona. Se obtuvieron whiskers de celulosa a partir de pasta blanqueada. La adición en una matriz de policaprolactona produjo materiales compuestos con propiedades mecánicas superiores a la matriz, con buena dispersión de los whiskers. 3. Obtención de fibras de celulosa bacterial y nanofibras de celulosa, aislamiento y utilización sobre una matriz de polivinil alcohol. Se obtuvo celulosa bacterial a partir de la bacteria Gluconacetobacter xylinum. Además se fabricaron nanofibras de celulosa a partir eucalipto blanqueado. La celulosa bacterial como material de refuerzo no produjo importantes mejoras en las propiedades mecánicas de la matriz; en cambio se observaron mejoras destacables con la nanofibra como refuerzo.
In accordance with the general goals for this project and the scheduled work plan for this year, cellulose microfibres were obtained from two different sources: plant cellulose in form of bleached eucalyptus and pine pulp, and bacterial cellulose. After obtaining the cellulose microfibres, they were used as reinforcing additive in the fabrication of composite materials based on different polymeric matrices such as natural rubber, polycaprolactone and polyvinyl alcohol. The samples were produced by casting technique in aqueous suspension at room temperature. Once samples were dried, characterization was performed in order to know physical, mechanical and thermal properties. It was observed that, in general, the addition of cellulose microfibres into polymeric matrices drastically enhances mechanical properties of the composite in comparison to the neat matrix. The results can be resumed as it follows. 1. Fabrication of composite materials from natural rubber and cellulose fibres. Fibres and nanofibres were obtained, chemically modified and used as reinforcement for natural rubber. Results showed a remarkable improvement in mechanical properties, mainly in composite materials reinforced with nanofibres. 2. Obtaining of cellulose whiskers and use as a reinforcement in a policaprolactone matrix. Cellulose whiskers were obtained from bleached pulp. The addition of whiskers as a reinforcement in a policaprolactone matrix produced material composites with mechanical properties superior to the neat matrix, with good dispersion of the whiskers. 3. Obtaining of bacterial cellulose and cellulose nanofibres, isolation and use in a polyvinyl alcohol matrix. Bacterial cellulose was obtained from the bacteria Gluconacetobacter xylinum. Moreover cellulose nanofibres were fabricated from bleached eucalyptus pulp. As reinforcement, bacterial cellulose did not produce important enhancement in mechanical properties; however, significant improvement was observed in samples reinforced with cellulose nanofibres.
01-2013
Poliuretans
Propietats mecàniques
Cel·lulosa
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17 p.
Informe
Els ajuts de l'AGAUR;2011FI_B2 00099
         

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