Desarrollo de materiales poliméricos biodegradables para la obtención de insumos de interés tecnológico

GIAROLI MARÍA CAROLINA; CIOLINO ANDRÉS EDUARDO; NINAGO MARIO DANIEL

Montevideo

Encuentro; 1er Encuentro Virtual de Jóvenes Investigadores de la Asociación de Universidades Grupo Montevideo; 2020

Asociación de Universidades Grupo Montevideo

La tecnología de impresión 3D se transformó, en menos de una década, en un método eficiente que permite acelerar el proceso de fabricación de prototipos a partir de un diseño asistido por computadora. El término ?fabricación aditiva? es el nombre técnico que engloba a todas las tecnologías de impresión 3D basadas en la fabricación de objetos tridimensionales por aporte de material. Particularmente, la técnica de modelado por deposición en fundido (FMD, por sus siglas en inglés), consiste en conducir un filamento termoplástico a través de una boquilla de extrusión calefaccionada, que permite su fusión y posterior deposición sobre una base rígida o flexible. Entre los potenciales usos de esta tecnología se incluyen: vendajes inteligentes, guantes de realidad virtual y, materiales para la industria automotriz y/o aeronáutica, entre otros. El objetivo de este trabajo consistió en diseñar e imprimir prototipos 3D sobre un textil comercial empleando la técnica FDM. Además, de realizar la caracterización estructural y mecánica de las probetas impresas. Como materiales base se emplearon filamentos y textiles comerciales. El filamento de PLA se caracterizó por espectroscopia infrarroja (FTIR-ATR), calorimetría diferencial de barrido (DSC), análisis termogravimétrico (TGA) y difracción de rayos X (DRX), mientras que el textil de algodón, fue evaluado por FTIR-ATR. Por otra parte, se realizó el diseño de probetas estándar siguiendo la norma ISO 11339: 2005.La impresión de los prototipos sobre el textil de algodón se llevó a cabo en una impresora FDM de monofilamento (Pía-Hnos). La caracterización fisicoquímica y térmica del filamento confirmó que se trata de un poliéster semicristalino, el cualque presenta transiciones térmicas y de degradación típicas del PLA homopolímero. Asimismo, el análisis superficial del tejido de algodón reveló un espectro FTIR atribuido a materiales a base de celulosa. Finalmente, a partir de ensayos mecánicos de adhesión (ASTM F88 / F88M-15) se estudió la interacción entre las cadenas de PLA y las fibras del algodón para 3 direcciones de impresión (45, 90 y 180). Los resultados mostraron que las probetas impresas a 45, presentaron una fuerza máxima de separación 2,2 veces mayor que la necesaria en las muestras impresas a 180 , efecto que podría atribuirse a una mayor interacción o ?enredo? entre las fibras de algodón y las cadenas de polímero para ese ángulo de impresión. Por lo tanto, los ensayos preliminares confirmaron que es posible realizar la impresión directa de prototipos poliméricos sobre textiles comerciales.