Caracterización de un material constructivo obtenido mediante mezclas de plástico reciclado y residuos agrícolas y forestales

dc.contributor.advisorArzola de la Peña, Nelson
dc.contributor.advisorAraque de los Rios, Oscar Javier
dc.contributor.authorMedina Angarita, Cristian Eduardo
dc.date.accessioned2023-02-16T21:13:06Z
dc.date.available2023-02-16T21:13:06Z
dc.date.issued2022-06-27
dc.descriptionilustraciones, fotografíasspa
dc.description.abstractSe realiza la caracterización de placas constructivas o madera plástica “WP” fabricadas mediante termoformado, se analizan las variables presentes en el proceso como temperatura, presión, tiempo, porcentajes de mezcla y su influencia en las propiedades mecánicas y físicas del material obtenido. Las placas se hacen con diferentes mezclas de plástico reciclado y residuos agroindustriales (PP, PVC, PET, chips de bambú y cascarilla de arroz), se utiliza MAPE como aditivo acoplante para aumentar la cohesión entre la matriz polimérica y el refuerzo vegetal, se realizan ensayos de tensión, dureza y porcentaje de absorción de agua. El material desarrollado se implementa en aplicaciones constructivas para suplir las problemáticas sociales y ambientales que se presentan en Colombia y Latinoamérica (Texto tomado de la fuente)spa
dc.description.abstractThe characterization of constructive plates or plastic wood "WP" manufactured by thermoforming is carried out, the variables present in the process such as temperature, pressure, time, mixture percentages and their influence on the mechanical and physical properties of the material obtained are analyzed. The plates are made with different mixtures of recycled plastic and agro-industrial waste (PP, PVC, PET, bamboo chips and rice husks), MAPE is used as a coupling additive to increase the cohesion between the polymeric matrix and the vegetable reinforcement, they are made tests of tension, hardness and percentage of water absorption. The developed material is implemented in constructive applications to meet the social and environmental problems that arise in Colombia and Latin America.eng
dc.description.degreelevelMaestríaspa
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería Mecánicaspa
dc.description.methods1. Planeación: En esta fase se desarrolla un proceso investigativo y de recolección de información, donde se identifican los requerimientos del cliente, las restricciones de diseño y los parámetros más importantes a tener en cuenta para la fabricación de madera plástica. Se propone realizar un banco de datos donde se analizan artículos y patentes que traten temas referentes al proyecto de investigación. 2. Desarrollo del concepto: Se aplican metodologías y herramientas como la TRIZ donde se encuentran principios inventivos que pueden ser aplicados al material a desarrollar para mejorar sus características y propiedades. La matriz QFD se desarrolla para obtener parámetros de diseño a partir de los requerimientos del cliente. Se realizan los diagramas de caja negra y caja gris, también se hace un diagrama de funciones para desarrollar diferentes conceptos y con ello obtener un concepto dominante que será la base de estudio del proyecto. Según la información recolectada en el banco de datos se realiza un análisis para delimitar el campo de acción, donde se obtiene como resultado los materiales a trabajar, el tamaño de partícula que se utilizara como refuerzo en la matriz polimérica, también se especifican los aditivos necesarios para cumplir con los requerimientos del cliente y se proponen los ensayos a realizar para caracterizar las propiedades mecánicas y físicas más importantes de la WPC a obtener. 3. Diseño de experimento: En esta fase del proyecto se procede a elaborar el protocolo de pruebas que permita determinar la importancia de las variables presentes en la elaboración de WPC mediante termoformado y su efecto en las características mecánicas y físicas del material. Según la información recolectada en las etapas anteriores se eligen los ensayos a realizar, el porcentaje de los materiales en las mezclas a utilizar, así como algunos de los parámetros más importantes que intervienen en la fabricación de las placas, también se especifican las normas técnicas a seguir para el desarrollo de los ensayos. 4. Pruebas y refinamiento: Antes de realizar las placas, se realiza un análisis de los recursos físicos a utilizar, donde se alista la prensa y se instala la instrumentación necesaria. En esta fase de trabajo se realiza el protocolo de pruebas en concordancia con el cronograma generado para este, se hace un análisis de resultados y se genera la documentación necesaria del informe. También se toman acciones de corrección referente al protocolo planeado, llegado a presentarse inconvenientes en el desarrollo de este. 5. Prototipado y validación: En esta fase se pretende generar un prototipo del elemento estructural formulado en las fases anteriores, también se compararán las propiedades obtenidas en la fase 4 con materiales de construcción tradicional o con propiedades de madera plástica comercial.spa
dc.description.researchareaMateriales alternativos de construcciònspa
dc.format.extent262 páginasspa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.instnameUniversidad Nacional de Colombiaspa
dc.identifier.reponameRepositorio Institucional Universidad Nacional de Colombiaspa
dc.identifier.repourlhttps://repositorio.unal.edu.co/spa
dc.identifier.urihttps://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/83507
dc.language.isospaspa
dc.publisherUniversidad Nacional de Colombiaspa
dc.publisher.branchUniversidad Nacional de Colombia - Sede Bogotáspa
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenieríaspa
dc.publisher.placeBogotá, Colombiaspa
dc.publisher.programBogotá - Ingeniería - Maestría en Ingeniería - Ingeniería Mecánicaspa
dc.relation.referencesLibro Guía para Desarrollo del Proyecto, Arzola de la Peña, N. (2011). Metodología de diseño para ingeniería. Colección Guías de Clase. Bogotá D.C., Colombia. Universidad Nacional de Colombia.spa
dc.relation.referencesSmith W. (1998). Fundamentos de la ciencia e ingeniería de materiales. Madrid, España. McGraw Hill.spa
dc.relation.referencesBelchior, D., & Santos, D. (2019, 1 septiembre). Coupling effect of starch coated fibers for recycled polymer/wood composites. ScienceDirect. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1359836818343051spa
dc.relation.referencesAjitanshu, V., Swan, K., & Shashikant, C. (2019, 1 noviembre). Experimental study on mechanical behavior, biodegradability, and resistance to natural weathering and ultraviolet radiation of wood-plastic composites. ScienceDirect, 176(107282). https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1359836818327136spa
dc.relation.referencesSommerhuber, P., Wenker, J., Ruter, S., & Krause, A. (2017, 1 febrero). Life cycle assessment of wood-plastic composites: Analysing alternative materials and identifying an environmental sound end-of-life option. ScienceDirect, 117. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0921344916302993spa
dc.relation.referencesSommerhuber, P., Wenker, J., Ruter, S., & Krause, A. (2015, 1 diciembre). Substitution potentials of recycled HDPE and wood particles from post-consumer packaging waste in Wood–Plastic Composites. ScienceDirect, 46. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956053X15301203.spa
dc.relation.referencesKeskisaari, A., & Kärki, T. (2018, 1 julio). The use of waste materials in wood-plastic composites and their impact on the profitability of the product. ScienceDirect, 134. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0921344918301241spa
dc.relation.referencesGardner, D., Han, Y. y Wang, L. (2015). Tecnología compuesta de madera y plástico. Current Forestry Reports, 1 , 139-150spa
dc.relation.referencesLopez D., Vargas H., Rico C., Vargas L. (2018). Molde experimental para procesar polímeros reciclados. Universidad Nacional de Colombia PAI.spa
dc.relation.referencesTamayo C, Montero n, Herrera F. (2016). Materiales alternativos de construcción. SENA.spa
dc.relation.referencesKoay, S., Subramanian, V., Chan, M., Pang, M., Tsai, K. y Cheah, K. (2017). Preparation and characterization of wood plastic composite made up of durian husk fiber and recycled polystyrene foam. Eureca 2017 International Engineering Research Conference.spa
dc.relation.referencesMaldonado F., VEGA F. (2010). Diseño y construcción de un equipo de moldeo por termo presión de desechos plásticos, capacidad 2700 cm3. Escuela politécnica del ejército.spa
dc.relation.referencesKazemi, S. (2013, 1 septiembre). Use of recycled plastics in wood plastic composites – A review. ScienceDirect, 33(9). https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956053X1300247Xspa
dc.relation.referencesMartínez Y., Benigno J., Martínez E. (2018). Propiedades ignífugas de tableros de madera plástica producidos con diferentes especies forestales y termoplásticos reciclados. Madera y bosques.24. http://dx.doi.org/10.21829/myb.2018.2421495.spa
dc.relation.referencesMartínez, Y., García, M., Fernandez, R., Álavarez, D., & Martinez, E. (2017, 16 octubre). Proceso de transformación de la materia prima para tableros de madera plástica | Martínez-López | Ingeniería Industrial. ECOVIDA.38(3). http://rii.cujae.edu.cu/index.php/revistaind/article/view/589J.spa
dc.relation.referencesLakah Durango, J. A., Hernández Ávila, J. R., López Ramos, Á., Cruz Benedetti, J. E., & Martínez Acosta, L. (2013). La madera como elemento estructural aplicado a la arquitectura con sentido social.spa
dc.relation.referencesAlbán Jácome, L. A. (2019). Elaboración de madera plástica a partir de polímeros post consumo (Bachelor's thesis).spa
dc.relation.referencesLemus, J. E. G. (2021). Polímeros reciclados como aglutinantes en la elaboración de madera plástica y su efecto sobre las condiciones de proceso. Revista Canalización del Conocimiento Científico, 2.spa
dc.relation.referencesWang, Weihong & Morrell, J. (2004). Water sorption characteristics of two wood-plastic composites. Forest Products Journal. 54. http://www.forestprod.org/buy_publications/forest_products_journal.spa
dc.relation.referencesG. Guo, G., Rizvi, C., Park, W. S. Lin.( 2003). Critical Processing Temperature in the Manufacture of Fine-Celled Plastic/Wood-Fiber Composite Foams. Journal of Applied Polymer Science. https://doi.org/10.1002/app.13193spa
dc.relation.referencesGuo, Y., Zhu, S., Chen, Y. y Li, D. (2019). Propiedades térmicas de compuestos madera-plástico con diferentes composiciones. Materiales, 12 (6), 881.spa
dc.relation.referencesLei, B., Zhang, Y., He, Y., Xie, Y., Xu, B., Lin, Z., Huang, L.,Tan, S., Wang, M., Cai, X. ( 2014). reparation and characterization of wood–plastic composite reinforced by graphitic carbon nitride, Materials & Design (1980-2015), Volume 66, Part A,Pages 103-109,ISSN 0261-3069,https://doi.org/10.1016/j.matdes.2014.10.041.spa
dc.relation.referencesMijiyawa, F., Koffi, D., Kokta, BV y Erchiqui, F. (2015). Formulación y caracterización por tracción de materiales compuestos de madera y plástico: polipropileno reforzado con fibras de abedul y álamo para aplicaciones de engranajes. Revista de materiales compuestos termoplásticos, 28 (12), 1675-1692. https://doi.org/10.1177/0892705714563120spa
dc.relation.referencesFriedrich, D., & Luible, A. (2016, 15 octubre). Investigations on ageing of wood-plastic composites for outdoor applications: A meta-analysis using empiric data derived from diverse weathering trials. ScienceDirect, 124. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0950061816313861spa
dc.relation.referencesRen, Y., Wang, Y., Wang, L., & Liu, T. (2015, 1 febrero). Evaluation of intumescent fire retardants and synergistic agents for use in wood flour/recycled polypropylene composites. ScienceDirect.76(273-278). https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S095006181401294Xspa
dc.relation.referencesTamrakar, S., & López, R. (2011, 1 octubre). Water absorption of wood polypropylene composite sheet piles and its influence on mechanical properties. ScienceDirect, 25(3977-3988). https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0950061811001711.spa
dc.relation.referencesAdhikary, KB, Pang, S. y Staiger, MP (2008). Estabilidad dimensional y comportamiento mecánico de compuestos madera-plástico a base de polietileno de alta densidad (PEAD) virgen y reciclado. Compuestos Parte B: Ingeniería, 39 (5), 807-815.spa
dc.relation.referencesTuárez Navarrete, D. H., & Correa Pillajo, G. M. (2019). Caracterización de un compuesto de madera plástica obtenido mediante extrusión y reforzado con polvo de bambú y nanoarcillas (Bachelor's thesis, Quito, 2019.).spa
dc.relation.referencesGarzón, L. R., Carmona, E. R., & Cubillos, A. E. (2016). Madera plástica. Un producto amigo del planeta. Semilleros, 3(5), 41-41.spa
dc.relation.referencesPoletto, M., Dettenborn, J., Zeni, M. y Zattera, AJ (2011). Caracterización de composites a base de residuos de poliestireno expandido y harina de madera. Gestión de residuos, 31 (4), 779-784.spa
dc.relation.referencesLei, Y. y Wu, Q. (2010). Compuestos de madera y plástico basados en mezclas microfibrilares de polietileno/poli (tereftalato de etileno) de alta densidad. Tecnología de biorecursos, 101 (10), 3665-3671.spa
dc.relation.referencesLi, X., Tabil, LG y Panigrahi, S. (2007). Tratamientos químicos de fibra natural para su uso en compuestos reforzados con fibra natural: una revisión. Revista de Polímeros y Medio Ambiente, 15 (1), 25-33.spa
dc.relation.referencesLu, JZ, Wu, Q. y McNabb, HS (2000). Acoplamiento químico en compuestos de fibra de madera y polímeros: una revisión de los agentes y tratamientos de acoplamiento. Ciencias de la madera y las fibras, 32 (1), 88-104.spa
dc.relation.referencesMbarek, TB, Robert, L., Sammouda, H., Charrier, B., Orteu, JJ y Hugot, F. (2013). Efecto de la acetilación y el aditivo en las propiedades de tracción del compuesto de fibra de madera y polietileno de alta densidad. Revista de plásticos y compuestos reforzados, 32 (21), 1646-1655.spa
dc.relation.referencesSimonsen, J., Freitag, CM, Silva, A. y Morrell, JJ (2004). Proporción madera/plástico: efecto sobre el desempeño de los biocidas de borato contra un hongo de la podredumbre parda.spa
dc.relation.referencesGosselin, R., Rodrigue, D. y Riedl, B. (2006). Moldeo por inyección de compuestos de madera y plástico posconsumo I: morfología. Revista de materiales compuestos termoplásticos, 19 (6), 639-657.spa
dc.relation.referencesBledzki, A. K., & Faruk, O. (2005). Microcellular wood fiber reinforced PP composites: Cell morphology, surface roughness, impact, and odor properties. Journal of Cellular Plastics, 41(6), 539-550.spa
dc.relation.referencesStark, NM, White, RH, Mueller, SA y Osswald, TA (2010). Evaluación de varios retardantes de fuego para su uso en compuestos de harina de madera y polietileno. Degradación y estabilidad de polímeros, 95 (9), 1903-1910.spa
dc.relation.referencesStark, NM y Gardner, DJ (2008). Durabilidad al aire libre de los compuestos de madera y polímero. En Compuestos de madera y polímeros (págs. 142-165). Editorial Woodheadspa
dc.relation.referencesAlbán Jácome, L. A. (2019). Elaboración de madera plástica a partir de polímeros post consumo (Bachelor's thesis).spa
dc.relation.referencesRivarola, A., Torres, L., Rivarola, A. M., Berrios, G., Gardey Merino, M. C., Gatica, P., & Arena, A. P. (2011). Estudio y comparación de alternativas de fin de vida aplicadas a palas de aerogeneradores, empleando metodología de análisis de ciclo de vida. Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente, 15.spa
dc.relation.referencesPetchwattana, N., Sanetuntikul, J., Sriromreun, P. y Narupai, B. (2017). Compuestos de plástico de madera preparados a partir de poli (succinato de butileno) biodegradable y aserrín de Birmania Padauk (Pterocarpus macrocarpus): cinética de absorción de agua e investigaciones de exposición a la luz solar. Revista de ingeniería biónica, 14 (4), 781-790.spa
dc.relation.referencesEffah, B., Van Reenen, A. y Meincken, M. (2015). Caracterización de la adherencia interfacial de los diferentes componentes en composites madera-plástico con AFM. Springer Science Reviews, 3 (2), 97-111spa
dc.relation.referencesKrause, KC, Sauerbier, P., Koddenberg, T. y Krause, A. (2018). Utilización de fuentes de material reciclado para compuestos de madera y polipropileno: efecto sobre la estructura interna del compuesto, características de las partículas y propiedades físico-mecánicas. Fibras, 6 (4), 86.spa
dc.relation.referencesKajaks, J., Kalnins, K. y Naburgs, R. (2018). Compuestos plásticos de madera (WPC) a base de residuos de producción de contrachapado de madera de abedul y polietileno de alta densidad. Revista Internacional de Productos de Madera, 9 (1), 15-21.spa
dc.relation.referencesEffah, B., Van Reenen, A. y Meincken, M. (2018). Propiedades mecánicas de compuestos madera-plástico hechos de varias especies de madera con diferentes compatibilizadores. Revista Europea de Madera y Productos de Madera, 76 (1), 57-68.spa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.licenseReconocimiento 4.0 Internacionalspa
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/spa
dc.subject.ddc680 - Manufactura para usos específicosspa
dc.subject.ddc620 - Ingeniería y operaciones afinesspa
dc.subject.ddc690 - Construcción de edificiosspa
dc.subject.lembMateriales de construcciónspa
dc.subject.lembBuilding materialseng
dc.subject.lembResistencia de materialesspa
dc.subject.lembStrength of materialseng
dc.subject.proposalMadera plasticaspa
dc.subject.proposalPolimeros recicladosspa
dc.subject.proposalDesechos agroindustrialesspa
dc.subject.proposalConstruccion alternativaspa
dc.subject.proposalWood plasticeng
dc.subject.proposalReciclajespa
dc.subject.proposalWPCeng
dc.subject.proposalLadrillos ecologicosspa
dc.subject.proposal4. Box Berckeneng
dc.subject.proposalrecyclingeng
dc.subject.proposalrecycled polymerseng
dc.subject.proposalecological brickseng
dc.subject.proposalagro-industrial wasteeng
dc.titleCaracterización de un material constructivo obtenido mediante mezclas de plástico reciclado y residuos agrícolas y forestalesspa
dc.title.translatedCharacterization of a construction material obtained by mixing recycled plastic and agricultural and forestry wasteeng
dc.typeTrabajo de grado - Maestríaspa
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccspa
dc.type.coarversionhttp://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aaspa
dc.type.contentTextspa
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/masterThesisspa
dc.type.redcolhttp://purl.org/redcol/resource_type/TMspa
dc.type.versioninfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionspa
dcterms.audience.professionaldevelopmentBibliotecariosspa
dcterms.audience.professionaldevelopmentEstudiantesspa
dcterms.audience.professionaldevelopmentInvestigadoresspa
dcterms.audience.professionaldevelopmentPúblico generalspa
oaire.accessrightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2spa
oaire.awardtitleCaracterización del proceso de fabricación de placas constructivas obtenidas de mezclas de plástico reciclado y residuos agrícolas y forestales (PP, PVC, PET, chips de bambú y cascarilla de arroz)spa
oaire.fundernameCristian Eduardo Medina Angaritaspa

Archivos

Bloque original

Mostrando 1 - 1 de 1
Cargando...
Miniatura
Nombre:
1053611933.2022.pdf
Tamaño:
31.48 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descripción:
Tesis de Maestría en Ingeniería Mecánica

Bloque de licencias

Mostrando 1 - 1 de 1
Cargando...
Miniatura
Nombre:
license.txt
Tamaño:
5.74 KB
Formato:
Item-specific license agreed upon to submission
Descripción: