Estudio de biocompuestos con refuerzo de fibra de pseudotallo/platano para creación de partes automotrices: Revisión

Dario Borja-Soto, Abel Remache-Coyago

Resumen


La búsqueda de nuevas alternativas en la elaboración de autopartes es de gran tendencia para la conservación de recursos naturales en el cambio de materia prima de un no renovable a un biodegradable. El pseudotallo de plátano es un material con gran potencial por sus propiedades y abundancia de materia prima en el Ecuador y el mundo, siendo esta una alternativa válida para el reemplazo del plástico ABS de alto impacto usado para la manufactura de elementos externos del automóvil. El bocel automotriz es el elemento base para ser reemplazado por su facilidad de fabricación y gran cantidad de faltantes en el stock de postventa considerado una autoparte de baja rotación comercial. El material idóneo fue seleccionado mediante un análisis comparativo en más de 30 polímeros tomado de varias investigaciones. Mediante simulación computacional se realizó una caracterización, donde fue relevante la combinación de la fibra de banana/poliéster de 30 mm longitud, se obtuvo el mejor resultado con 50% de compuesto, con características mecánicas similares al ABS y una variación del 4%, una resistencia a la tracción de 48 MPa, elongación de 7% y Módulo de Young de 1,53.


Palabras clave


Pseudotallo de plátano; bocel automotriz; propiedades mecánicas; ABS alto impacto; simulación computacional.

Texto completo:

PDF HTML XML

Referencias


Aguirre Cruz, A., Bello Pérez, A., González Soto, L. A., & Álvarez Castillo, R. A. (2007). Modificación química del almidón presente en la harina de plátano macho (Musa Paradisiaca L.) y su efecto en el contenido de fibra dietética. Memorias IX Congreso Deficiencia de Los Alimentos Yv Foro Deficiencia y Tecnología de Alimentos, Instituto de Ciencias Agrícolas, Universidad de Guanajuato, México, 63–70.

Alejandra, D., Izquierdo, H., Florcita, A., & León, P. (2020). Carrera de Ingeniería Industrial y Comercial CUERO A PARTIR DE LA FIBRA DE Trabajo de investigación para optar el Grado Académico de DIEGO ROLANDO BOHÓRQUEZ CARRASCO Lima – Perú. http://repositorio.usil.edu.pe/handle/USIL/10460

Amir, N., Abidin, K. A. Z., & Shiri, F. B. M. (2017). Effects of fibre configuration on mechanical properties of banana fibre/PP/MAPP natural fibre reinforced polymer composite. Procedia Engineering, 184, 573–580. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.04.140

Aranzazu Hernández, F., Valencia Montoya, J. A., PulgarinN, A., Isabel, M., & Castrillón Arias, C. (2005). El cultivo de plátano: manual técnico. https://repositorio.sena.edu.co/bitstream/handle/11404/6983/cultivo_platano.pdf?sequence=1.

Arteaga Alcivar, F. J. (2015). Origen y evolución del banano. 11. https://www.academia.edu/24138727/2015_I_UNIVERSIDAD_NACIONAL_DE_COLOMBIA_ORIGEN_Y_EVOLUCIÓN_DEL_BANANO

Baharin, A., Fattah, N. A., Bakar, A. A., & Ariff, Z. M. (2016). Production of Laminated Natural Fibre Board from Banana Tree Wastes. Procedia Chemistry, 19, 999–1006. https://doi.org/10.1016/j.proche.2016.03.149

Basak, S., Samanta, K. K., Chattopadhyay, S. K., & Narkar, R. (2015). Thermally stable cellulosic paper made using banana pseudostem sap, a wasted by-product. Cellulose, 22(4), 2767–2776. https://doi.org/10.1007/s10570-015-0662-7

Besednjak Dietrich, A. (2005). Materiales compuestos de fabricación de embarcaciones.(1a.). España.

Binoj, J. S., Edwin Raj, R., & Daniel, B. S. S. (2017). Comprehensive characterization of industrially discarded fruit fiber, Tamarindus indica L. as a potential eco-friendly bio-reinforcement for polymer composite. Journal of Cleaner Production, 142, 1321–1331. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.09.179

Bismarck, A., Baltazar-Y-Jimenez, A., & Sarikakis, K. (2006). Green Composites as Panacea? Socio-Economic Aspects of Green Materials. Environment, Development and Sustainability, 8(3), 445–463. https://doi.org/10.1007/s10668-005-8506-5

Borreguero, A. M., Valverde, J. L., Rodríguez, J. F., Barber, A. H., Cubillo, J. J., & Carmona, M. (2011). Synthesis and characterization of microcapsules containing Rubitherm® RT27 obtained by spray drying. Chemical Engineering Journal, 166(1), 384–390. https://doi.org/10.1016/j.cej.2010.10.055

Brooks, R., Shanmuga Ramanan, S. M., & Arun, S. (2017). Composites in Automotive Applications: Design. In Reference Module in Materials Science and Materials Engineering (Issue February 2016). Elsevier Ltd. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-803581-8.03961-8

Chand, N., & Fahim, M. (2020). Tribology of natural fiber polymer composites. Woodhead publishing.

Chen, Y., Chiparus, O., Sun, L., Negulescu, I., Parikh, D. V, & Calamari, T. A. (2005). Natural fibers for automotive nonwoven composites. Journal of Industrial Textiles, 35(1), 47–62. https://doi.org/10.1177/1528083705053392

Cunalata Sánchez, E. F., & Jiménez Abarca, C. A. (2019). Caracterización de un material compuesto de matriz poliéster reforzada con fibra de yute precargada mediante moldeo por compresión. Quito, 2019. http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/20421.

Delgado Loor, N. A. (2019). Comportamiento mecánico de una teja tipo elaborada con mortero hidráulico y prototipo con adición de fibra de tallo de banano. Guayaquil: ULVR, 2019. http://repositorio.ulvr.edu.ec/handle/44000/2777

Ellison, G. C., McNaught, R., & Eddleston, E. P. (2000). The use of natural fibres in nonwoven structures for applications as automotive component substrates. Research & Development Report NF0309. Ministry of Agriculture, Fisheries and Food, UK.

Farinango Morales, J. C., & Moya Segovia, E. D. (2019). Caracterización de un material compuesto matriz poliéster reforzado con fibra tejida de banano. Quito, 2019. http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/20594

Freier, T., Koh, H. S., Kazazian, K., & Shoichet, M. S. (2005). Controlling cell adhesion and degradation of chitosan films by N-acetylation. Biomaterials, 26(29), 5872–5878. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2005.02.033

Gebregergs, A., Gebresemati, M., & Sahu, O. (2016). Industrial ethanol from banana peels for developing countries: Response surface methodology. Pacific Science Review A: Natural Science and Engineering, 18(1), 22–29. https://doi.org/10.1016/j.psra.2016.06.002

Getu, D., Nallamothu, R. B., Masresha, M., Nallamothu, S. K., & Nallamothu, A. K. (2020). Production and characterization of bamboo and sisal fiber reinforced hybrid composite for interior automotive body application. Materials Today: Proceedings, xxxx. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.08.780

Han, E. S., & goleman, daniel; boyatzis, Richard; Mckee, A. (2019). Experimentacion Y Posibles Aplicaciones De La Fibra De Banano En El Campo Textil. Journal of Chemical Information and Modeling, 53(9), 1689–1699.

Ilyas, R. A., Sapuan, S. M., Ishak, M. R., & Zainudin, E. S. (2019). Sugar palm nanofibrillated cellulose (Arenga pinnata (Wurmb.) Merr): Effect of cycles on their yield, physic-chemical, morphological and thermal behavior. International Journal of Biological Macromolecules, 123, 379–388. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2018.11.124

James, C. (2009). Banano, origen y influencia en la economía ecuatoriana. Recuperado de Http://Carlosjamescarlosjames-1. Blogspot. Com.

Joseph, S., Sreekala, M. S., Oommen, Z., Koshy, P., & Thomas, S. (2002). A comparison of the mechanical properties of phenol formaldehyde composites reinforced with banana fibres and glass fibres. Composites Science and Technology, 62(14), 1857–1868. https://doi.org/10.1016/S0266-3538(02)00098-2

Kabir, M. M., Wang, H., Aravinthan, T., Cardona, F., & Lau, K.-T. (2011). Effects of natural fibre surface on composite properties: A review. Proceedings of the 1st International Postgraduate Conference on Engineering, Designing and Developing the Built Environment for Sustainable Wellbeing (EddBE2011), 94–99. https://eprints.usq.edu.au/18822

Kargarzadeh, H., Mariano, M., Gopakumar, D., Ahmad, I., Thomas, S., Dufresne, A., Huang, J., & Lin, N. (2018). Advances in cellulose nanomaterials. Cellulose, 25(4), 2151–2189. https://doi.org/10.1007/s10570-018-1723-5

Kenned, J. J., Sankaranarayanasamy, K., Binoj, J. S., & Chelliah, S. K. (2020). Thermo-mechanical and morphological characterization of needle punched non-woven banana fiber reinforced polymer composites. Composites Science and Technology, 185, 107890. https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2019.107890

Lady Joana, S. R. (2013). Elaboración de un material biocompuesto a partir de la fibra de plátano. 93. https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/52647

Las, P. D. E., Naturales, F., & Pseudotallo, D. E. L. (n.d.). Obtaining and Characterization Agglomerated Panels of. 1–10.

Linda, M., & Astudillo Richard. (n.d.). OBTAINING AND CHARACTERIZATION AGGLOMERATED PANELS OF. 1–10. https://lirias.kuleuven.be/2379701?limo=0

Maldonado, Lina, Manzano, P., Cuesta, F., Cedeño, Y., & Zevallos, N. (2013). Caracetrización físico-química de las fibras obtenidas de la planta de banano (Musa paradisiaca) procedente del cantón el Guabo de la Provincia del Oro. In Yachana (Vol. 2, Issue 1, pp. 17–20). http://revistas.ulvr.edu.ec/index.php/yachana/article/view/190

Maleque, M. A., Belal, F. Y., & Sapuan, S. M. (2007). Mechanical properties study of pseudo-stem banana fiber reinforced epoxy composite. The Arabian Journal for Science and Engineering, 32(2B), 359–364. https://www.researchgate.net/profile/S_Sapuan/publication/242783313_Mechanical_properties_study_of_pseudo-stem_banana_fiber_reinforced_epoxy_composite/links/00b49529e891e7ac23000000/Mechanical-properties-study-of-pseudo-stem-banana-fiber-reinforced-epoxy-composite.pdf

Mamun, A. A., Heim, H. P., Faruk, O., & Bledzki, A. K. (2015). The use of banana and abaca fibres as reinforcements in composites. In Biofiber Reinforcements in Composite Materials. https://doi.org/10.1533/9781782421276.2.236

Mazzeo Meneses, M. (2010). Aprovechamiento Industrial De Residuos. Educación En Ingeniería, 128–139. https://doi.org/http://dx.doi.org/10.26507/rei.v5n9.14

Mohanty, A. K., Misra, M., & Drzal, L. T. (2005). Natural fibers, biopolymers, and biocomposites. CRC press. https://doi.org/10.1201/9780203508206

MORALES LISSETTE. (2018). Universidad Laica Vicente Rocafuerte. https://repositorio.upse.edu.ec/handle/46000/5307.

Murali Mohan Rao, K., Mohana Rao, K., & Ratna Prasad, A. V. (2010). Fabrication and testing of natural fibre composites: Vakka, sisal, bamboo and banana. Materials and Design, 31(1), 508–513. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2009.06.023

Paul, S. A., Joseph, K., Mathew, G. D. G., Pothen, L. A., & Thomas, S. (2010). Influence of polarity parameters on the mechanical properties of composites from polypropylene fiber and short banana fiber. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 41(10), 1380–1387. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2010.04.015

Peças, P., Carvalho, H., Salman, H., & Leite, M. (2018). Natural Fibre Composites and Their Applications: A Review. Journal of Composites Science, 2(4), 66. https://doi.org/10.3390/jcs2040066

Pothan, L. A., Thomas, S., & Neelakantan, N. R. (1997). Short Banana Fiber Reinforced Polyester Composites: Mechanical, Failure and Aging Characteristics. Journal of Reinforced Plastics and Composites, 16(8), 744–765. https://doi.org/10.1177/073168449701600806

Raharjo, W. P., Soenoko, R., Purnowidodo, A., & Choiron, M. A. (2018). Experimental and micromechanical modelling of randomly oriented zalacca fibre/low-density polyethylene composites fabricated by hot-pressing method. Cogent Engineering, 5(1), 1518966. https://doi.org/10.1080/23311916.2018.1518966

Sapuan, S. M., Leenie, A., Harimi, M., & Beng, Y. K. (2006). Mechanical properties of woven banana fibre reinforced epoxy composites. Materials and Design, 27(8), 689–693. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2004.12.016

Sathish, S., Murugesan, C. K., & Ramkumar, R. (2015). Study of mechanical characteristics on hybrid composites using sisal fiber and banana fiber. International Journal for Research in Applied Science and Engineering Technology, 3(5), 21–26. https://www.cabdirect.org/cabdirect/abstract/20153387708

Schyns, Z. O. G., & Shaver, M. P. (2021). Mechanical recycling of packaging plastics: A review. Macromolecular Rapid Communications, 42(3), 2000415. https://doi.org/10.1002/marc.202000415

SENPLADES. (2009). Plan Nacional para el Buen Vivir 2009-2013. Senplades, 10,15,25. http://www.planificacion.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2012/07/Plan_Nacional_para_el_Buen_Vivir_%28version_resumida_en_espanol%29.pdf%0Ahttp://www.planificacion.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2012/07/Plan_Nacional_para_el_Buen_Vivir_(version_re

Sreekumar, P. A., Albert, P., Unnikrishnan, G., Joseph, K., & Thomas, S. (2008). Mechanical and water sorption studies of ecofriendly banana fiber‐reinforced polyester composites fabricated by rtm. Journal of Applied Polymer Science, 109(3), 1547–1555. https://doi.org/10.1002/app.28155

Stark, N. M., & Rowlands, R. E. (2003). Effects of wood fiber characteristics on mechanical properties of wood/polypropylene composites. Wood and Fiber Science, 35(2), 167–174. https://www.fs.usda.gov/treesearch/pubs/8558

Syriac, G. M., Babychan, M., & Mishra, S. (2017). Response of Different Sources of Sugar on Production and Quality Analysis of Banana (Musa paradisiaca) Fruit Wine cv. Grand Naine. International Journal of Pure & Applied Bioscience, 5(4), 1883–1889. https://doi.org/10.18782/2320-7051.5180

Tinajero Andrés. (2018). Diseño experimental de mobiliario para el sector de ecoturismo empleando los desechos del pseudotallo del banano de las plantaciones de Mindo. PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL ECUADOR, 121. http://repositorio.puce.edu.ec/handle/22000/15363

Torres, G. K. P. (2013). Experimentación tecnológica de la fibra de banano aplicada en el diseño de objetos. http://ezproxy.unal.edu.co/login?url=http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=edsbas&AN=edsbas.D3DCF140〈=es&site=eds-live

Vasquez, M. F. (2019). Escuela politècnica nacional. 157. https://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/786%0Ahttps://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/786/1/CD-1222.pdf

Witayakran, S., Smitthipong, W., Wangpradid, R., Chollakup, R., & Clouston, P. L. (2017). Natural Fiber Composites: Review of Recent Automotive Trends. Reference Module in Materials Science and Materials Engineering, 1–9. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-803581-8.04180-1




DOI: https://doi.org/10.23857/pc.v6i6.2737

Enlaces de Referencia

  • Por el momento, no existen enlaces de referencia
';

Bookmark and Share




Polo del Conocimiento              

Revista Científico-Académica Multidisciplinaria

ISSN: 2550-682X

Casa Editora del Polo                                                 

Manta - Ecuador       

Dirección: Ciudadela El Palmar, II Etapa,  Manta - Manabí - Ecuador.

Código Postal: 130801

Teléfonos: 056051775/0991871420

Email: polodelconocimientorevista@gmail.com / director@polodelconocimiento.com

URL: https://www.polodelconocimiento.com/