Madera plastico




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MATERIAL COMPUESTO

MADERA PLASTICO




Material compuesto mas allá de la creación y la investigación, para los cuidados apropiados del medio ambiente brindando productos de alta calidad y terminados profesionales




JULY CAROLINA MORTIGO

[25-MAYO -2011]





MATERIAL COMPUESTO MADERA-PLASTICO




JULY CAROLINA MORTIGO CAICEDO

GRUPO 253


FUNDACION UNIVERSITARIA LOS LIBERTADORES

FACULTAD DE INGENIERIA

MATERIALES DE INGENIERIA

PRIMER SEMESTRE

BOGOTA, ABRIL 19 DE 2011

CONTENIDO

  1. Introducción..............................................................................Pag.4

  2. Formulación del problema .......................................................Pag.5

  3. Justificación..............................................................................Pag.5

  4. Objetivo general.......................................................................Pag.6

2.1 Objetivos específicos.........................................................Pag.6

  1. Administración del tiempo........................................................Pag.7

3.1 Diagrama de Grant.............................................................Pag.7

  1. Marco referencial......................................................................Pag.8

  2. Material Compuesto.................................................................Pag.8

  3. Madera-plástico........................................................................Pag.9

    1. Características....................................................................Pag.10

    2. Fabricación.........................................................................Pag.11

    3. Usos...................................................................................Pag.13

  4. Glosario...................................................................................Pag.14

  5. Recursos disponibles..............................................................Pag 15

  6. Biografías................................................................................Pag.16

  7. Conclusiones...........................................................................Pag.17


1. INTRODUCCION

El presente trabajo contiene información del material compuesto Madera –Plástico, en el encontraremos algunas características y sus uso mas importante, este contenido nos permitirá conocer las innovaciones con respecto a la creación de materiales nuevos a base de materiales ya existentes que va direccionado no solo a mas comercialización de dichos materiales si no a la vez al cuidado del medio ambiente, obteniendo productos de alta calidad y durabilidad.

2. Formulación del Problema


  • ¿Cómo se origina el material compuesto?


3. JUSTIFICACION
Estos materiales nacen de la necesidad de obtener materiales que combinen las propiedades de los cerámicos, los plásticos y los metales. Por ejemplo en la industria del transporte son necesarios materiales ligeros, rígidos, resistentes al impacto y que resistan bien la corrosión y el desgaste, propiedades éstas que rara vez se dan juntas.

4. OBJETIVO GENERAL

Identificar las características principales del material compuesto, madera-plástico, conociendo su versatilidad y funcionalidad.
4.1 Objetivos específicos:


  • Distinguir las clases de material compuesto

  • Reconocer las cualidades de la madera-plástico

  • Destacar las cualidades del material compuesto para el beneficio del medio ambiente

  • Investigar sobre las posibles falencias del producto.

  • Mantenernos actualizados de acuerdo a como va avanzando la creación de nuevos materiales


5. ADMINISTRACIÓN DEL TIEMPO



ACTIVIDADES

MARZO

ABRIL

MAYO

1. Investigación proyecto

...........................................

------------------------------------------

................

---------



2. Análisis del tema




“......................”

--




3. Definición del tema.




“.......”





4. Ubicación de información




“...............”

















5. ejecución del proyecto




“........


....”


6. Realización trabajo escrito proyecto







“........................”


7. Entrega proyecto.







“.............................”


6. MARCO REFERENCIAL
Para entender la procedencia del material madera plástico es importante conocer que es un material compuesto.

MATERIAL COMPUESTO.
Son aquellos materiales que se forman por la unión de dos materiales para conseguir la combinación de propiedades que no es posible obtener en los materiales originales. Estos compuestos pueden seleccionarse para lograr combinaciones poco usuales de rigidez, resistencia, peso, rendimiento a alta temperatura, resistencia a la corrosión, dureza o conductividad . Los materiales compuestos que cumplen las siguientes características:

A pesar de haberse obtenido materiales con unas propiedades excepcionales, las aplicaciones prácticas se ven reducidas por algunos factores que aumentan mucho su costo, como la dificultad de fabricación o la incompatibilidad entre materiales.

La gran mayoría de los materiales compuestos son creados artificialmente pero algunos, como la madera y el hueso, aparecen en la naturaleza.

7. MADERA-PLASTICO
PRESENTE Y FUTURO

Como plástico-madera se definen aplicaciones de resinas termoplásticas que contienen madera en forma de fibras o partículas
Los materiales conocidos como compositos plástico-madera se han estudiado bastante en la última década, la investigación sobre estos se ha enfocado a mejorar la interacción físico química entre los materiales altamente polares derivados de la madera y de los plásticos de baja polaridad por su naturaleza poliolefinica. Las fibras lignocelulosicas de la madera incrementan la dureza y rigidez del composito siempre que la adhesión interfacial sea buena. La harina de madera o partícula finas de 100-140 mallas pueden utilizarse como un relleno o entendedor para la matriz polimérica de bajo costo y factible de procesar por extrusión

.

La madera es utilizada en forma de fibra de diversos orígenes con determinadas relaciones, largo, ancho o partículas finas que aproximadamente tienen las mismas dimensiones, dado que la madera tiene limitada estabilidad térmica se utilizan termoplásticos de puntos de fusión inferiores a 200° C, como lo son el Polietileno (PE), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo (PVC), poliestireno (PS).
El material compuesto plástico de madera es un nuevo producto manufacturado vía el reciclaje de la madera vieja con tecnologías nuevamente innovadas, que es capaz de substituir los materiales de madera. Mientras que conserva recursos naturales, tal material posee no sólo la textura y la vena de la madera verdadera también las características técnicas como realizables y reciclables, resistentes al agua, a la erosión, a la llama, al molde, a la polilla y a la contaminación. Gracias a los procedimientos dispares referentes a la producción y proceso entre el material de madera y plástico y la madera verdadera, la prisión de la producción y los honorarios con respecto al almacenaje y a la disipación, proceso de la materia prima del poste se pueden acortar considerablemente. Mientras tanto, procedimientos de proceso totalmente diversos amplían la resistencia de la temperatura de materiales de madera y plásticos a 800c como límite superior y a -200c como límite más bajo, que supera reveses naturales de la madera verdadera tales como fisión, curva, motas coloridas.

7.1 Características

Para lograr un buen procesamiento y evitar la abrasión del equipo, es necesario el uso de lubricantes. Los lubricantes con estearatos metálicos interfieren con el anhídrido maléico de ciertos agentes compatibilizantes. Struktol ofrece paquetes de aditivos y mezclas a la medida, con lubricantes que no afectan el desempeño. Chemtura también desarrolla lubricantes que no interfieren con los agentes de acople. Ferro ofrece la línea SXT 2000, mezclas de estearatos metálicos y lubricantes no metálicos, y los SXT 3100, formulaciones metálicas sin estearato. Reedy ofrece el Saftec WLB Egde 100, que maximiza la adhesión a refuerzos polares y no polares y no contiene elementos metálicos.

Densidad

La densidad de los compuestos de madera y plástico depende principalmente del contenido de madera en el compuesto, la densidad aumenta proporcionalmente de forma lineal, tanto para PE como para PP.

Propiedades mecánicas

Flexibilidad: El módulo elástico en pruebas de flexión incrementa en el orden de mil MPa, la tensión incrementa en varios MPa, mientras que la flexibilidad disminuye drásticamente, por lo que el material es más frágil y menos elástico, sin embargo es más fuerte que el polímero base.

Impacto: Con una carga de más de 50% de madera en el compuesto, para LDPE, HDPE y PP, las pruebas de impacto presentan absorción de energía en el orden de LDPE < HDPE < PP, sin embargo, prácticamente todas las muestras presentan ruptura total en pruebas realizadas bajo la norma ISO.

Los compuestos de madera y plástico no son aptos para aplicaciones que requieren alto desempeño en impacto. los resultados reportados no son de mucho mejor desempeño que la prueba tradicional. Ha sido reportado que algunas fibras, con partículas más bien alargadas que redondas, como las fibras de Jute, ofrecen una resistencia ligeramente mayor a la propagación de la ruptura.

7.2 FABRICACION

El procesamiento de compuestos plástico-madera ofrece varios desafíos comparado con el procesamiento convencional de termoplásticos. La temperatura de proceso no debe superar 190°C, para no degradar las fibras vegetales. Adicionalmente, el contenido de humedad (tanto el porcentaje de humedad como la consistencia del volumen contenido) son críticos para la calidad del producto final. Hasta ahora continúa entre los proveedores la tendencia de hacer un proceso en dos etapas, compactando las materias primas inicialmente y posteriormente extruyendo el perfil.

Cualquiera que haya intentado combinar plástico con refuerzos de madera podrá dar fe de que no se trata precisamente de "soplar y hacer botellas". El entusiasmo inicial se pone a prueba al ver que las fibras se apelmazan, se desprenden fácilmente del plástico y se degradan, o al ver que, sencillamente, no hay un producto consistente. Frente a tanta adversidad los aditivos salen al rescate, pero, nuevamente, encontrar la receta adecuada requiere una buena dosis de tiempo, experimentación y tenacidad. En algunas formulaciones es necesario cuidar que los aditivos mezclados no reaccionen negativamente entre sí (particularmente las mezclas con lubricantes). Por tanto, no hay esfuerzo grande cuando se trata de informarse sobre las posibilidades disponibles.Los agentes de acople mejoran la adhesión entre resina y fibra, reduciendo la absorción de agua e incrementando la resistencia mecánica. Además, ayudan a la dispersión de la fibra en la matriz, lo. Clariant Additive Masterbatches ofrece los concentrados Cesa-Mix 8611 y 8468.

Extrusión

La extrusión de estos compuestos es la técnica más utilizada para fabricar perfiles de este material, pero también es utilizada para realizar el compuesto, esto sucede por medio de una mezcla física, que en combinación con agentes de acoplamiento puede formar algunos enlaces químicos o formar emulsiones de forma que el material sea estable y posteriormente pueda ser inyectado o moldeado por compresión.

La extrusión de los compuestos de madera y plástico presenta algunos desafíos tecnológicos respecto de la extrusión tradicional. El primer problema presente es la alimentación del material en la tolva, el polvo y gránulos de material son alimentados en la tolva, sin embargo el polvo fino de madera tiende a conglomerarse en la boca de la tolva, que por acción del calor y de la humedad se pega y no entra al cañón y no tiene contacto con el husillo.

La extrusión puede ocurrir en un equipo de:

  • Doble husillo

  • Husillo sencillo

El material debe ser secado previamente a la inyección y preferentemente dosificado por robots, para asegurar la homogeneidad durante la extrusión.

La rapidez con que el husillo gira determina la tasa de material extruido por minuto, sin embargo debe tomarse en cuenta que esta tasa puede tener un máximo y una rapidez mayor solo consumiría más energía sin proveer beneficios en la cantidad de material por unidad de tiempo.

La tasa de material extruido por minuto puede incrementarse con agentes de flujo, agentes de acoplamiento y espumantes.

Inyección

La inyección de compuestos de madera y plástico obedece en general la misma técnica utilizada en el moldeo por inyección, sin embargo es necesario tomar en cuenta algunos puntos técnicos importantes como lo es la temperatura de degradación del compuesto, pues temperaturas mayores de 205°C pueden causar problemas de degradación y temperaturas demasiado bajas impedirían una mezcla adecuada de los materiales.

La temperatura del molde puede mantenerse un poco más elevada que en la inyección tradicional debido a que la madera en el compuesto permite una estabilidad dimensional mejor que el simple polímero, por ello un enfriamiento menos intensivo resulta en un ahorro de tiempo y costos.

El flujo del compuesto en la cavidad del molde ocurre con mayor rapidez cuando la temperatura del molde es alta.

Moldeo por compresión

El moldeo por compresión es el método más difundido para la producción de compuestos de madera y plástico, múltiples piezas automotrices internas (piezas que no están expuestas a la vista tanto en interiores como exteriores del automóvil) son hechas de este compuesto y moldeadas por compresión, en esta técnica son utilizadas comúnmente fibras naturales (como jute o henequén) además de la harina de madera.

El material compuesto plástico de madera es una clase de material compuesto con el uso extenso, producida con la fibra plástica y de madera que son mezcladas en cierto cociente, agregada con los añadidos especiales y entonces ser sacado en la temperatura alta finalmente para formar diversos tipos de productos para el propósito diverso.

7.3 USOS

La ola "verde" sigue halando el crecimiento de los compuestos plástico-madera, incluso en tiempos de crisis. El uso de materiales reciclados, así como de materias primas renovables que no dependen del petróleo, le augura a este tipo de compuestos un importante potencial de crecimiento. Y, por supuesto, las ventajas de durabilidad, menores requerimientos de mantenimiento, reciclabilidad y resistencia a la intemperie harán que sigan ganándole terreno a la madera en aplicaciones de construcción. Gracias a la elasticidad fuerte, del material compuesto plástico de madera son convenientes para la decoración de interior. Por otra parte, la tecnología de producción única permite producir diversos tipos con especificaciones, las formas y grueso, los colores y las texturas variados para satisfacer usos diversos.

Al determinar los requerimientos del sector de la construcción fue posible establecer que con estos innovadores materiales se podía cumplir con los estándares de calidad solicitados por el mercado. A esto se suma el uso de materiales de bajo costo, como el plástico reciclado y los residuos de polvo de lija y aserrín, provenientes de la industria de la madera.

Así será posible construir infraestructuras de prolongada vida útil, de mayor duración que la infraestructura fabricada actualmente en madera nativa y con una mejor estética. Asimismo, tendrá un impacto positivo para el medioambiente, ya que permitirá disminuir el uso intensivo que actualmente sufre el bosque nativo.

Como nuevo material para substituir la madera tradicional, el material compuesto plástico de madera se puede utilizar extensamente en la construcción, decoración y los materiales de construcción, los obturadores, los pasamanos de la escalera, los tableros de suelo, las cercas al aire libre etc. por ejemplo, los materiales decorativos más de interior y más al aire libre se pueden producir con el plástico de madera. Qué será presentada especialmente es el hecho de que el material plástico de madera es resistente flamear y regar. Desde este punto de vista, puede ser utilizado para adornar la cocina y el cuarto de baño, que se retrasa los materiales de madera tradicionales lejos detrás. Hasta ahora, la atención impregnada se ha prestado a los productos plásticos de madera en la comunidad internacional, que se miran como productos verdes de la protección del medio ambiente que estén con un anticipado prometedor.

8. GLOSARIO
SINERGIA: Rresultado de la acción conjunta de dos o más causas, pero caracterizado por tener un efecto superior al que resulta de la simple suma de dichas causas. wikipedia.org/wiki/

INTERFACE: Interfaz es la conexión entre dos ordenadores o máquinas de cualquier tipo dando una comunicación entre distintos niveles. wikipedia.org/wiki/
TERMOPLASTICO: Es un plástico que, a temperatura ambiente, es plástico o deformable, se derrite cuando se calienta y se endurece en un estado vítreo cuando se enfría lo suficiente. wikipedia.org/wiki/
COMPOSITOS: Los composites o resinas compuestas son materiales sintéticos que están mezclados heterogéneamente y que forman un compuesto, como su nombre indica. Están compuestos por moléculas de elementos variados. Estos componentes pueden ser de dos tipos: los de cohesión y los de refuerzo. Los componentes de cohesión envuelven y unen los componentes de refuerzo (o simplemente refuerzos) manteniendo la rigidez y la posición de éstos. Los refuerzos confieren unas propiedades físicas al conjunto tal que mejoran las propiedades de cohesión y rigidez. Así, esta combinación de materiales le da al compuesto unas propiedades mecánicas notablemente superiores a las de las materias primas de las que procede. wikipedia.org/wiki/

LIGNOCELULOSICAS: Los residuos lignocelulósicos se encuentran en la biomasa vegetal y permiten la obtención de productos sustentables y no contaminantes del medio ambiente, entre los que destaca el etanol. www.biodisol.com › biocombustiblesbiodiésel

INTERFACIAL: Se llama tensión interfacial a la energía libre existente en la zona de contacto de dos líquidos inmiscibles. Esta energía es consecuencia de las tensiones superficiales de los dos líquidos, y evita que se emulsiones espontáneamente. www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/

POLIETILENO: Se designa como PE. Homopolímero de etileno. www.wordreference.com/definicion

POLIPROPILENO: Se designa como PP. Polímero preparado por poliadición de propileno (propeno). Producidos por un catalizador estereoselectivo que pone orden en su configuración molecular. www.wordreference.com/definicion.

CLORURO DE POLIVINILICO: Plásticos basados en polímeros de cloruro de vinilo, o copolímeros de este con otros monómeros, siendo el cloruro de vinilo el componente principal. Descubierto en 1835, hasta 1921 no se descubre como polimerizarlo. Su producción comercial se inicia en 1931. www.wordreference.com/definicion


POLIESTIRENO: Se designa como PS. Homopolímero amorfo del estireno, que se obtiene por polimerización en bloque o en suspensión a través de radicales libres. www.wordreference.com/definicion

ESTEARATOS: Mg(C18H35O2)2 es un polvo blanco, de tacto suave, utilizado como lubricante y estabilizador. www.wordreference.com/definicion

ANHIDRICO MALEICO: Copolímero de estireno con anhídrido maleico, son utilizados por la industria transformadora a causa de su elevada resistencia al calor bajo carga, y buena fluidez. www.wordreference.com/definicion

COMPATIBILIZANTES: La propiedad de dos o más sustancias, de combinarse entre sí, para formar un compuesto homogéneo de útiles propiedades plásticas. Ver estructura microfísica. www.wordreference.com/definicion

MPa: El megapascal (MPa), esto es 106, equivale al N/mm2. Se utiliza generalmente para cálculo de cimentaciones. wikipedia.org/wiki/

LDPE: Se designa como LDPE (por sus siglas en inglés, Low Density Polyethylene) o PEBD, polietileno de baja densidad. wikipedia.org/wiki/

HDPE: Se designa como HDPE (por sus siglas en inglés, High Density Polyethylene) o PEAD (polietileno de alta densidad). wikipedia.org/wiki/

EXTRUYENDO:  Acción y efecto de extruir. Dar forma a una masa metálica, plástica, etc. haciéndola salir por una abertura especialmente dispuesta.Un proceso en el cual, un material moldeable, caliente o frío, es forzado a pasar continuamente a través de una abertura con forma (hilera), dándole su forma, como película, hoja, tubo, perfil, recubrimiento, etc. www.wordreference.com/definicion

CLARIANT ADDITIVE MASTERBATCHES: cobertura para agentes espumantes. www.quiminet.com

TOLVA:  Recipiente en forma de tronco de pirámide o de cono invertido, abierto por abajo, situado sobre la entrada de alimentación de una máquina, dentro del cual se echa la carga para su manipulación posterior. www.wordreference.com/definicion
9.RECURSOS DISPONIBLES

Para la realización de este anteproyecto se utilizo material de la Internet

10. Bibliografía:



11. CONCLUCIONES
Dado lo observado en el presente trabajo podemos determinar que la creación de un material nuevo, realizando la perfecta combinación, permitirá a un mejor desarrollo y a la protección del medio ambiente, ya que podemos utilizar tanto materiales nuevos como usados, es la posibilidad que tenemos de utilizar el ingenio y no quedarnos atrás, observar un mundo que está lleno de elementos, materiales, y formas que aún nos falta por descubrir, y que a la vez nos permitirá hacer nuestra vida más fácil y segura.



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