Obtención y Evaluación de Mezclas de Polipropileno con Fibras de Raquis de Banano (Musa AAA)

Abstract

Resumen. El uso de las fibras naturales (como relleno de un termoplástico), en sustitución de las fibras sinteticas tradicionales, presenta interesantes alternativas de producción a bajo costo, ventajas ecológicas y ambientales. Por medio de un proceso de extrusión se elaboraron materiales reforzados (MC) a partir de material fibroso de raquis de banano con tamaño menor a un milímetro en diferentes porcentajes y polipropileno virgen. Se compararon las propiedades con el polipropileno virgen (PP). Los materiales compuestos se evaluaron por medio de análisis de índice de fluidez (IF), análisis termogravimétrico (TGA), resistencia a la tensión y flexión, calorimetría diferencial de barrido (DSC), difracción de rayos X (RX) y microscopia de barrido electrónica (SEM). El TGA reveló que la incorporación de la fibra de raquis de banano dentro de la matriz produce una reducción de su estabilidad térmica. La resistencia a la tensión y a la elongación en ruptura decrece al aumentar el contenido de fibra y son menores comparados con el polipropileno virgen, pero sus módulos se incrementan. Mediante los análisis DSC y RX se determinó que la cristalinidad de los materiales compuestos disminuye al aumentar el contenido de fibra. Mediante el análisis SEM se observó una disminución en la transferencia de esfuerzos entre la fibra y matriz. El uso del raquis para la obtención de nuevos materiales compuestos podría ser una alternativa importante para nuevas aplicaciones; a partir de un desecho biomásico y una resina sintética como el polipropileno.

Abstract. The use of natural fibers (such as a thermoplastic filler) to replace traditional synthetic fibers, presents interesting alternative low–cost production, ecological and environmental advantages. Through an extrusion process were developed composite materials (MC) fibrous material from banana rachis smaller than a millimeter in different percentages and virgin polypropylene. The composites materials were evaluated with virgin polypropylene (PP). The composites were tested by analysis of melt flow index (FI), thermogravimetric analysis (TGA), tensile and flexural, differential scanning calorimetry (DSC), X–ray diffraction (RX) and Scanning Electronic Microscopy (SEM). TGA revealed that the incorporation of banana rachis fibers within the matrix causes a reduction in thermal stability. The tensile strength and elongation at break decreases with increasing fiber content and are minor compared to the virgin polypropylene, but its modules increases. By DSC analysis and RX determined that the crystallinity of composites decreases with increasing fiber content. By SEM analysis showed a decrease in stress transfer between the fiber and matrix. The use of the rachis to obtain new composite materials could be an important alternative for new applications from a biowaste and a synthetic resin such as polypropylene.