Aprovechamiento integral del cáñamo

VALLEJOS,MARÍA E.; LÓPEZ, ÁNGEL; MÉNDEZ, JOSÉ A.; VILASECA, FABIOLA; MUTJÉ, PERE

Barcelona, España

Congreso; 10th Mediterranean Congress of Chemical Engineering. Presentación de Póster. Barcelona; 2005

Sociedad Española de Química Industrial e Ingeniería Química

Actualmente, la producción de materiales compuestos reforzados con fibras naturales lignocelulósicas se encuentra alentada por la demanda creciente, tanto de materiales con mayor grado de reciclabilidad, como de refuerzos de bajo costo. Durante el desarrollo del presente trabajo se han obtenido materiales compuestos de polipropileno (PP) reforzados con fibras lignocelulósicas de cáñamo. El cultivo de este recurso se ha visto favorecido en los últimos años debido a que ha sido subvencionado. La aplicación tanto de los filamentos como de la paja de cáñamo permite el aprovechamiento de un recurso renovable de bajo costo para la elaboración de productos de mayor valor añadido y con mayor grado de reciclabilidad. En este trabajo se ha empleado como material de refuerzo fibras cáñamo que se encuentran en forma de largos filamentos, y como paja obtenida como producto secundario del proceso de obtención de los filamentos. Por su constitución química, los materiales lignocelulósicos presentan un carácter polar. Esta característica se contrapone a la naturaleza apolar del PP. Esta propiedad de los materiales lignocelulósicos hace que la adhesión entre el refuerzo y el PP no sea la óptima y ello conlleva a propiedades mecánicas inferiores. Existen distintos tratamientos que permiten mejorar la adhesión fibra-matriz. Una de ellas es la modificación o compatibilización de la matriz para hacerla parcialmente polar. El aspecto innovador de este trabajo reside en el desarrollo de materiales compuestos con matrices modificadas para mejorar el grado de adhesión entre la matriz y los refuerzos de fibras lignocelulósicas. Para tal fin se ha empleado polipropileno modificado con anhídrido maleico (MAPP) como agente de compatibilización. Se han desarrollado distintas mezclas de PP/MAPP/cáñamo, y se ha evaluado su efecto sobre las propiedades de resistencia a tracción. Para la caracterización de las fibras, la matriz, y los materiales obtenidos, se han empleado técnicas de caracterización tales como espectroscopia de infrarrojo (FTIR), calorimetría diferencial de barrido (DSC), y microscopía electrónica de barrido (SEM). Los resultados han mostrado que los filamentos de cáñamo han incrementado levemente la carga a rotura y el módulo de Young debido a una baja adhesión refuerzo-matriz, mientras que la paja ha actuado como una carga en la matriz, incrementando solamente la rigidez de los materiales compuestos. La adición del MAPP en los materiales compuesto eleva la carga a rotura en forma significativa debido a una mejor adhesión refuerzo – matriz. Esto beneficia la transferencia de esfuerzos, obteniéndose mayores cargas a rotura. El módulo de Young MAPP no ha sido afectado significativamente debido a la adición del MAPP.