Diseño Industrial · 2018
Obtención de un material compuesto de origen natural
El presente proyecto de investigación se centra en la obtención de un material compuesto de origen natural como sustituto al poliestireno expandido (EPS), empleado comúnmente para el embalaje de productos, el cual es elaborado a partir de Guadua Angustifolia Kunth y micelio Pleurotus ostreatus. La investigación se llevó a cabo inicialmente determinando la composición de la matriz para la cual se realiza una variación en la concentración de nutrientes de tal forma que permitieran el desarrollo y crecimiento del micelio, para lo cual se especificaron tres experimentos con la intención de ver como se comportaba el hongo en distintas composiciones. Luego de obtener el compuesto se incorporaron en moldes con la forma normalizada de las probetas para ensayos de compresión e impacto para analizar el comportamiento de las propiedades mecánicas del material. Esto sirvió para generar comparaciones entre el compuesto fibra-hongo y el poliestireno expandido en relación a sus propiedades, y si podría ser un sustituido por este. Se encontró que el material posee una rigidez estable a pesar de su naturaleza de carácter fibroso, esto fue comprobado en las pruebas de impacto y finalmente al analizar las pruebas de compresión se observó un comportamiento de ensanchamiento y compactación por parte del material.
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Contenido
- Introducciónp. 5
- Planteamiento del problemap. 6
- 1.1 Tema general del proyectop. 6
- 1.2 Características generales del proyecto de investigaciónp. 6
- 1.3 Problema de investigación identificado, hipótesis y pregunta de investigaciónp. 6
- 1.3.1 Problema de investigación identificadop. 6
- 1.3.2 Pregunta de investigaciónp. 8
- 1.3.3 Hipótesisp. 8
- 1.4 Elementos del problema de investigaciónp. 8
- 1.5 Limitaciones de la investigación: alcance y riesgosp. 8
- Justificaciónp. 9
- Marco de referenciap. 10
- 3.1 Antecedentesp. 10
- 3.1.1 Materiales compuestosp. 10
- 3.1.2 Componentes del material compuestop. 10
- 3.1.3 Materiales compuestos naturalesp. 11
- 3.1.4 La Orellana (Pleurotus ostreatus)p. 11
- 3.2 Estado del artep. 12
- 3.3 Marco teórico. Conceptualización de los elementos del problemap. 14
- 3.3.1 Poliestireno expandido y su aplicación en los procesos de embalajep. 15
- 3.3.2Efectos ambientales por el uso del EPSp. 16
- 3.3.3 La guaduap. 16
- 3.3.4 La guadua y sus propiedades mecánicasp. 17
- Objetivosp. 19
- 4.1 Objetivo generalp. 19
- 4.2 Objetivos específicosp. 19
- 5. Metodologíap. 20
- 5.1 Determinación de la proporción de nutrientesp. 20
- 5.2 Preparación de la fibrap. 21
- 5.3 Obtención del material compuesto fibra-miceliop. 21
- 5.4 Ensayos mecánicosp. 22
- 5.4.1 Fabricación de las probetasp. 22
- 5.4.2 Ensayo de impactop. 22
- 5.4.3 Ensayo de compresiónp. 23
- 6.1 Ensayo de compresión e impactop. 27
- 7. Conclusiones y recomendacionesp. 30
- Anexosp. 33
- Referenciasp. 31
- Figura 1. Dirección de las fibras según su función. Inet, 2011p. 10
- EduPack, 2017p. 15
- Figura 4. Características de la Guadua Angustifolia Kunth. BFC S.A.Sp. 18
- (c) ensayo 150 %. Fotografía tomada por Laura Gallegop. 24
- SZ-PT, por Laura Gallegop. 25
- Gallegop. 26
- Figura 9 Gráfica de Carga vs Deformación, evaluación de ambos materialesp. 28
- Tabla 1. Resultados obtenidos de la prueba de impacto ASTM D638p. 27
- Tabla 2 Resultados de la prueba de resistencia a la compresiónp. 28