BIOTINTAS DE QUITOSANO PARA IMPRESIÓN 3D

PEÑA RAMIREZ G.; TEJADA G.; CASADO U.; ALVAREZ V.; CANO L.

Simposio; Simposio Argentino de Polimeros 2023; 2023

La capacidad de la impresión 3D para producir objetos complejos de forma rápida y económica la hace muy deseable frente a los métodos de fabricación convencionales. En los últimos años, la investigación sobre separación por membranas, desalinización y tratamiento de agua mediante impresión 3D ha proliferado y podría revolucionar este campo[1]. Como polímeros imprimibles se destaca el Quitosano (Q) dada su buena biocompatibilidad y biodegradabilidad, además, los hidrogeles de Quitosano demostraron ser activos para la captación de contaminantes [1]. En este trabajo se sintetizaron hidrogeles con distintos porcentajes de Q (2, 3, 4 y 5 % p/p) y se usaron como tinta de impresión para generar mallas filtrantes. Se estudió el comportamiento reologico de las tintas obtenidas, su densidad y se testearon distintos métodos de entrecruzamiento para lograr una mejor gelacion del polímero en las piezas obtenidas, sumergiéndolas en Hidróxido de Sodio (NaOH) en un caso y en Tripolifosfato de Sodio (TPP) en el otro. Las piezas finales fueron caracterizadas por medio de hinchamiento, TGA/DSC y se evaluó su capacidad de remoción de Nitratos en agua. Se lograron obtener los hidrogeles con distintas concentraciones de Q por medio de agitación mecánica, pero los hidrogeles con menor contenido de Q (2, 3 y 4 %) no generaron buenas piezas de impresión (como puede verse en la figura 1) dada su baja viscosidad (valores entre 10 y 100 Pa.s) y las mismas se terminaron disolviendo en las soluciones entrecruzantés. Las tintas con contenido de 5% de Q presentaron un comportamiento reologico típico para este tipo de hidrogeles, con viscosidades del orden de 1000 Pa.s, lo cual la hace factible de imprimir. Es así que se lograron obtener piezas bien definidas, que no sufrieron alteraciones durante el entrecruzamiento y las caracterizaciones posteriores. En cuanto a los tratamientos posteriores con soluciones entrecruzantes, podemos decir que el NaOH genera piezas más porosas, con mayor grado de hinchamiento (SD = 300%), mientras con TPP se generan piezas con 90 % de SD, pero más resistentes. Al momento de testear su uso en la remoción de Nitratos en agua, ambas piezas demostraron ser activas para la adsorción de este contaminante en agua, obteniendo los mejores resultados con la entrecruzada en TPP, donde se alcanza un porcentaje de remoción de nitratos del 36 % (frente a 10% de las de NaOH) y una capacidad de adsorción máxima de 23 mg/g (9,5 mg/g en el caso de NaOH). Como conclusión podemos decir que desarrollo con éxito una biotinta a base de quitosano, se optimizo la concentración de la misma en 5% p/p y se obtuvieron piezas bien definidas y resistentes. Se determinó que el mejor método de entrecruzamiento para las piezas es sumergirlas en TPP y se testeo el uso de estas piezas en la remoción de nitratos con muy buenos resultados.