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Artículos Regulares


Rev. LatinAm. Metal. Mat. 2015, 35(2): 295-304

EFECTO DE TRATAMIENTOS QUÍMICOS Y DE PLASMA DBD EN LAS PROPIEDADES DE FIBRAS DEL SEUDOTALLO DE PLÁTANO
(EFFECT OF CHEMICAL AND PLASMA DBD TREATMENTS ON PSEUDOSTEM PLANTAIN FIBER PROPERTIES)

Lady Joana Rodríguez, Raul Fangueiro, Carlos Orrego

Online: 14-03-2015

GA-673

Abstract


Las fibras del seudotallo de plátano (FSP) fueron modificadas mediante epiclorhidrina (EP), anhídrido acético (AA), y su combinación (AA_EP), y con plasma a tres descargas de barrera dieléctrica (DBD) 1, 3 y 6 kW min m-2. Las FSP tratadas y sin tratar fueron caracterizadas mediante espectroscopia infrarroja por la transformada de Fourier (FT-IR), termogravimetría (TGA), microscopía electrónica de barrido (SEM) y pruebas mecánicas de tensión y de humectabilidad. Los espectros FT-IR, las micrografías SEM, y el análisis TGA indicaron pérdidas de lignina, hemicelulosa, impurezas y ceras. Estos efectos en conjunto con las reacciones de grupos OH y -C-C-, con los tratamientos químicos y de plasma respectivamente, incrementaron la hidrofobicidad de las FSP tratadas. Los tratamientos químicos produjeron reacciones de esterificación, eterificación y entrecruzamiento de los grupos OH libres en las FSP, lo que hizo que mostraran mayor rigidez que las expuestas al plasma. Las micrografías SEM mostraron que las FSP expuestas al plasma quedaron con superficie más irregular y rugosa que la de las FSP tratadas químicamente. La humectabilidad de las fibras, medida mediante pruebas de ángulo de contacto, se redujo como consecuencia de ambos tratamientos, característica importante para un relleno en los materiales compuestos.

Banana-plantain pseudo-stem fibers (BPF) were modified using epichlorohydrin (EP), acetic anhydride (AA), and a combination of the two (AA_EP), and three dielectric barrier discharge (DBD), plasma treatments, at 1, 3, and 6 kW min-1 m-2. Untreated and treated BPF samples were characterized via Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy, thermo-gravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy (SEM), mechanical tensile and wettability tests. The FT-IR spectrum, the SEM images, and the TGA suggest a loss of lignin, hemicellulose, impurities, and waxes. These effects together with the modification of the OH and C-C groups, respectively by the chemical and plasma treatments, increased the hydrophobicity of the treated BPF. The chemical treatments promoted the esterification and crosslinking of the free OH groups in BPF, leading the BPF treated chemically to be more rigid than plasma-treated BPF. SEM images show that plasma-treated BPF have a rougher, more irregular surface than chemical treated BPF. The fiber wettability, measured by the contact angle assay, decreased after both treatments, which is an important characteristic for a filler material in composites.


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