INVESTIGADORES
NINAGO mario daniel
congresos y reuniones científicas
Título:
Desarrollo de filamentos compuestos para impresión directa sobre materiales textiles
Autor/es:
GIAROLI, MARÍA CAROLINA; ANDRÉS E. CIOLINO; MARIO D. NINAGO
Lugar:
Mendoza
Reunión:
Encuentro; XI Encuentro de Investigadores y Docentes de Ingeniería (ENIDI); 2021
Resumen:
En las últimas décadas, numerosas investigaciones se han centrado en el uso de rellenos orgánicos e inorgánicos que ayudan a mejorar el desempeño mecánico de matrices poliméricas comodities, permitiendo incrementar su campo de aplicación. Este interés puede ser trasladado al desarrollo de filamentos compuestos para impresión 3D, ya que la mayoría de los materiales empleados por esta técnica requieren del uso de polímeros específicos. La posibilidad de encontrar materiales compuestos empleando residuos de actividades agrícolas o minerales de fácil acceso permitiría no sólo mejorar las prestaciones del polímero base, sino también revalorizar recursos de escaso valor económico.El objetivo de nuestro estudio se centra en desarrollar filamentos compuestos a base de polímeros biodegradables, los cuales se emplearán como materia prima para la impresión directa de prototipos 3D sobre materiales textiles. Para ello, se utilizarán como agentes de refuerzo partículas minerales, residuos agrícolas y poliésteres comerciales y sintéticos. A partir de las características micro-estructurales de los materiales a usar como filamentos de impresión, se evaluarán las propiedades mecánicas de los prototipos impresos en presencia y ausencia de un sustrato textil.Hasta la fecha se ha logrado extraer material lignocelulósico a partir de residuos de poda de vid como insumo agrícola por medio de un tratamiento químico con ácidos orgánicos (fórmico/acético) y agua, en relación 30:50:20, alcanzando un rendimiento de extracción de ~13,6 %. Mediante FTIR-ATR, se detectaron señales típicas de lignina (?OH a 3309 y 2920 cm-1, C-H en 2850 cm-1 y C=C en el rango 1500-1650 cm-1) y celulosa (>C-O y >C=C a 1734 y 1592 cm-1, -CH2 en 1420 cm-1, C-O en 1215 y C-C en 1030 cm-1). La caracterización térmica por DSC de los filamentos comerciales de poli(ácido láctico) PLA, reveló que se trata de un PLA homopolímero, el cual presentó dos transiciones de fase a 65°C (transición vítrea) y 175°C (temperatura de fusión). Por otra parte, se realizó el diseño de prototipos 3D estandarizados siguiendo la norma ASTM F88, los cuales fueron impresos sobre un sustrato textil comercial de algodón para diferentes ángulos de impresión del relleno. Mediante ensayos de peeling (adherencia entre el sustrato textil y la probeta), se evaluó la fuerza máxima de adhesión y la energía de separación, obteniéndose para las probetas impresas a 45° un aumento en la fuerza y la energía, respecto de los valores obtenidos para ángulos de relleno de 90° y 180°, respectivamente.