PROPIEDADES REOLÓGICAS Y MECÁNICAS DE UN BIOADHESIVO A BASE DE HARINA DE INSECTO

GARCÍA, FRANCISCO; BACIGALUPE, ALEJANDRO; LUNA, AGUSTÍN; M. A. MANSILLA; ESCOBAR, MARIANO

Congreso; 20º Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales SAM-CONAMET 2022; 2022

Dentro de la industria maderera para la fabricación de los tableros de partículas uno de losadhesivos que más se utilizan es la resina a base de urea formaldehído (UF) por ser muyeconómico y poseer muy buenas propiedades mecánicas. La principal desventaja de la resina UFes que emite formaldehído que es potencialmente cancerígeno [1]. Una posibilidad es la dereemplazar dicho adhesivo por uno a base de insecto el cual se alimenta de residuos orgánicos, yesto favorece a la implementación de una economía circular. El objetivo de este trabajo esoptimizar las condiciones de formulación de un adhesivo a base de harina de insecto.Obtención de la harina de insecto: La muestra deshidratada, molida y desgrasada posee 58% deproteína, 14% de lípidos, 8% de humedad, 8% de ceniza, 6% de fibra, 5% de Ca y 0,3% de Mg.Previo a su uso como adhesivo, la harina fue nuevamente desgrasada por extracción Soxhlet conn-hexano a 70 °C por 6 horas. Finalmente, se realizó el molido de las muestras desgrasadas.Obtención de los adhesivos a base de harina de insecto: Afin de conocer el efecto del contenido deálcali en las propiedades del adhesivo, se realizaron 3 formulaciones a diferentes contenidos deNaOH (1M; 0,5M; y 0,25M). Los adhesivos fueron preparados suspendiendo 10 g de harina deinsecto en 42 g de agua. Se ajustó el pH utilizando NaOH hasta lograr las concentracionespreviamente mencionadas. Para las muestras 0,5M y 0,25M se agregó NaCl a fin de lograr lamisma fuerza iónica en las tres muestras. Todas las formulaciones estudiadas poseen uncontenido de sólidos de 19% y fueron identificadas en función de la molaridad de la solución deNaOH.Caracterización: Las propiedades mecánicas fueron estudiadas por ensayos de corte utilizandodos tipos de maderas diferentes: pino (Pinus taeda) y guatambú (Balfourodendron riedelianum).2 2Se aplicó 0,6 kg/m del adhesivo en un área de 50x50 mm . Posteriormente, las muestras fueroncuradas en prensa de platos calientes a 165°C y 2,5 MPa durante 9 minutos. La caracterización serealizó en una máquina de ensayos Universal INSTRON 5982. Las probetas fueron sujetadas alos cabezales con agarres de cuña manual, se utilizó una velocidad de desplazamiento de 2,54mm/min. Cada muestra se ensayó por quintuplicado.Se realizo un ensayo de viscosidad en relación con la velocidad de corte con un reómetrooscilatorio Anton Paar MCR301 y con una geometría de platos paralelos con superficie rugosa yambiente protegido. El rango de velocidad de corte estudiado fue desde 0,01 1/s hasta 1000 1/s a25°C.Resultados: La Tabla 1 presenta los resultados de los ensayos de corte y el porcentaje de rupturade la madera. Observando los porcentajes de rotura de pino y guatambú se puede deducir que laresistencia al corte para las 3 formulaciones daría en un punto intermedio entre la resistencia delpino y la resistencia de guatambú.Como consecuencia la resistencia obtenida en el ensayo de guatambú es la resistencia al corte delas formulaciones. Se puede observar que no hay diferencias significativas en los valores detensión de corte entre las formulaciones.Tabla 1. Propiedades mecánicas de los adhesivos a base de harina de insecto con dos tipos de sustratosdiferentes.La Figura 1 se presentan las curvas de viscosidad de las formulaciones estudiadas, en donde seobserva el comportamiento pseudoplástico de las mismas. La formulación 0,5M tiene unaviscosidad superior que las formulaciones 0,25M y 1M. y los valores de viscosidadcorrespondientes a la segunda meseta para las formulaciones 0,25M y 1M son adecuados para laaplicación de adhesivos por aspersión en madera [2].Figura 1. Curvas de viscosidad de los adhesivos a base de harina de insecto.2. REFERENCIAS1. Jia, L., Chu, J., Li, J., Ren, J., Huang, P., Li, D., Formaldehyde and VOC emissions from plywood panels bonded with bio-oilphenolic resins, Environmental Pollution, 20202. Artner, M. A., de Cademartori, P. H. G., Avelino, F., Lomonaco, D., & Magalhães, W. L. E., A novel design for nanocellulosereinforced urea–formaldehyde resin: a breakthrough in amino resin synthesis and biocomposite manufacturing, 2021