Resumen las fibras naturales se están convirtiendo en una alternativa de bajo costo, ligero y al parecer ambientalmente mejor a la fibra de vidrio en los composites.




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títuloResumen las fibras naturales se están convirtiendo en una alternativa de bajo costo, ligero y al parecer ambientalmente mejor a la fibra de vidrio en los composites.
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fecha de publicación03.12.2015
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ECOTOXICIDAD DE BIOCOMPUESTOS BASADOS EN MATERIA PRIMA RENOVABLE - ESTUDIOS PRELIMINARES
RESUMEN
El objetivo del trabajo fue estudiar el proceso de biodegradación de biocompuestos preparado a partir de recursos renovables y ecotoxicológicas de la evaluación de sus productos de biodegradación. Biocompuestos de almidón modificado reforzados con fibras de celulosa fueron preparados por el proceso de extrusión. los estudios de biodegradación se llevaron a cabo según el método ISO respirometic. La ecotoxicidad de los productos de biodegradación se determinó mediante la prueba de bacterias luminiscentes. Se encontró que la biodegradación de los biocompuestos estaba por encima de 60% dentro de 24 días de acuerdo a los resultados de la prueba de respirometría. Aumento de la cantidad de refuerzos de fibra natural, así como las fibras de tamaño más pequeñas generaron un aumento de la biodegradabilidad de biocompuestos. Sobre la base de los resultados preliminares del ensayo ecotoxicológico empleando bacterias luminiscentes, parece que los productos de la biodegradación de los biocompuestos estudiados son ecológicamente seguros.
INTRODUCCIÓN
Para una aplicación segura al medioambiente de polímeros biodegradables y biocomposites, es importante demostrar que los productos de degradación no tengan ningún efecto eco toxicológico. Además de encontrar el criterio de biodegradabilidad, estos materiales tienen que ser no tóxico (EN, 2000;ASTM, 2004). Ningún método establecido está disponible para medir la toxicidad de materiales poliméricos (Kapanen e Ita ¨vaara, 2001). Debe notarse que las pruebas de ecotoxicidad se diseñaron originalmente para la comprobación y evaluación de químicos puros. Así, las pruebas de ecotoxicidad basadas en las Pautas de OCDE para ensayos Químicos (OCDE Pautas 201, 202, 207 y 208, 1984) son normalmente empleadas y los organismos de prueba incluyen alga, daphnia, gusano de tierra y plantas.

La literatura sobre ecotoxicidad de polímeros biodegradables es escasa (Kapanen e Ita ¨vaara, 2001,; Kapanen et al., 2002; Witt et al., 2001; Tuominen et al., 2002; Fritz et al., 2003; Domenek et al., 2004; Koutny et al., 2006). La meta principal para la valoración de la ecotoxicidad de polímeros es asegurar que ninguna sustancia dañosa se encuentre en el ambiente durante su degradación y después de que ellos se degradan. La prueba disponible para determinar la ecotoxicidad en las aplicaciones del abono se ha repasado por Kapanen e Ita ¨vaara (Kapanen e Ita ¨vaara, 2001). Los métodos de la evaluación de ecotoxicidad de abono de materiales poliméricos están principalmente basados en el uso de: plantas, fauna de la tierra (gusanos), la fauna acuática (Daphnia), algas (las algas verdes), microbios (las bacterias luminiscentes). La valoración de Ecotoxicidad de diferente naturaleza y abono de poliméros sintéticos fueron reportados (Fritz et al., 2003). Basado en la OCDE y normas de FRAGOR para las plantas más altas, gusanos de tierra, magna de Daphnia y bacterias del bioluminescent el fischeri de Vibrio el medio ecotoxicidad se propuso. Los valores promedio fueron calculados de seis datos individuales para comparar los modelos de inhibición entre las muestras diferentes muestras. Fue encontrado que los polímeros naturales (el almidón, celulosa y madera) inhibieron el crecimiento de la planta significativamente, ellos no fueron degradados totalmente pero aumentaron la compatibilidad de la planta de la tierra un tiempo después, es decir apoyó el crecimiento (después de 160 días). Los otros materiales ensayados no tuvieron ningún efecto positivo en el crecimiento o la actividad biológica de especies probadas durante y después de la biodegradación.

El impacto toxicológico de ácido láctico basados en polímeros se evaluó por biotests, es decir por la prueba de Llamarada, midiendo la inhibición de producción ligera de V. fischeri y por las pruebas de crecimiento de planta con berro, rábano, y cebada (el Tuominen et al., 2002). Las muestras de abono Láctico basado en poly(ester-urethanes) de una planta de abono municipal desechada fueron estudiadas (Kapanen et al., 2002). Standarised DIN se aplicaron pruebas que usan magna de Daphnia y las bacterias luminiscentes para evaluar la ecotoxicidad de copolyester aliphatic-aromático sintético (Witt et al., 2001).

Actualmente, hay poca información disponible en el impacto ecológico de biocomposites y productos de su degradación. El objetivo del trabajo era estudiar el efecto ecotoxico de productos de la biodegradación del biocomposites preparados de almidón modificado reforzado con varias fibras de celulosas.

High resin content natural matrix–natural fibre biocomposites
A. Pizzi a,∗, R. Kuenyb, F. Lecoanet b, B. Massetaua, D. Carpentiera, A. Krebsa, F. Loiseaua,

S. Molinac, M. Ragoubic
a ENSTIB-LERMAB, Nancy University, Epinal, France

b CETELOR, Nancy University, Epinal, France

c LERMAB, Faculty of Science, Nancy University, Nancy, France

BIOCOMPOSITOS CON MATRIZ DE FIBRA NATURAL EN ALTO CONTENIDO DE RESINA
RESUMEN
Se prepararon compuestos de buenos resultados formados de tejidos de lino y fibras de cáñamo y matrices naturales de resina . fueron preparados compuestos delgados de alta densidad, así como más gruesos con una menor densidad. Dos tipos de matrices naturales fueron utilizados: (i) mimosas comerciales flavonoides extracto de tanino con el 5% hexamina añadida como endurecedor y (ii) una mezcla de mimosa taninos hexamina + con lignina organosolv glyoxalated de bajo peso molecular, estas dos resinas 50/50 mezclado por contenido de sólidos de peso. Los compuestos preparados se examinaron para detectar MOE en flexión y en la tensión y de máxima resistencia a la rotura de la tensión. Algunas de las esteras de la corona fueron tratados y el tratamiento de duración óptima de la corona fue dirigido a mejorar los somposites y la resistencia a la rotura. estos fueron relacionados con la morfología de la fibra tratada. Termomecánico análisis (TMA), Brinell y dureza de la superficie de contacto, pruebas de ángulo también se llevaron a cabo con buenos resultados. Los materiales compuestos a base de hierbas de tanino y resinas de lignina como matriz termoplástica se mantuvieron después de un primer prensado. Las hojas planas elaborado después de la primera edición fueron termoformadas en la forma querída
INTRODUCCIÓN
Biocomposites son y han sido una área de bastante interés y sujeto de investigación activa. Esto es debido a aspectos medioambientales así como a la escasez futura prevista de aceite y productos derivados de aceite. Biocomposites que usan fibras naturales y matrices poliméricas derivadas de aceite han existido ahora y han estado disponiblse comercialmente. Así, los composites de fibras naturales además de polipropileno y otros derivados de aceite son usados para los interiores de puertas de automóvil y otras aplicaciones, aunque no tan extensivamente como podría desearse. Sin embargo, para el mismo tipo de aplicaciones, compuestos que también usan matrices naturales en la realidad no se ha desarrollado ni se ha mercantilizado. Esto es debido a la dificultad de encontrar matrices de origen natural capaz de impartir toda la actuación requerida a los compuestos resultantes. Por ejemplo, starch-bonded (Theis y Grohe, 2002) los biocomposites sufren de poco agua y poca resistencia de humedad, etc.,

Una clase de compuestos en la cual la resina de origen natural ya han tenido un impacto comercial/industrial de tableros de madera rígidos, como tablero de partículas dónde ya se usan comercialmente las resinas de origen natural durante los últimos 30 años, y todavía creciendo, aunque relativamente despacio (Pizzi, 2006). Es suficiente quedarse en la línea con la actuación y coste requeridos por la industria de tableros de madera y sus normas del producto respectivas. Sin embargo, algunas de las resinas naturales usadas como semillas para esta aplicación podrían usarse para producir composites de fibra natural en los cuales se use un volumen alto de una matriz natural. Las principales resinas naturales usadas en la industria de madera son adhesivos de tanino vegetales, y adhesivos de lignina, recientemente también los adhesivos de proteína de soja (Pizzi, 2006). De éstos, los adhesivos basados en tanino han sido comercializados, desde 1971. Ellos presentan la ventaja por encima de los otros dos tipos de no necesitar ningún refuerzo con una resina sintética derivada de aceite (Pizzi, 2006), como ya es el caso para el uso comercial de lignina (Lei et al., 2008; Pizzi y Stephanou, 1993a,b; Mansouri et al., 2007a,b) y semillas de la soja (El Lorenz et al., 2006;Wescott al del et., 2006; El Amaral-Labat et al., 2008; Pizzi, 2006).

Este papel se trata entonces de los esfuerzos a producir compuestos de matrices de fibras naturales de actuación buena intentando con resinas de matrices de tanino, resinas de lignina y resinas de soja usadas en las esteras de lino no-tejidas.



Biocomposites containing natural polymers and hydroxyapatite for bone tissue engineering
23Maddela Swethaa, Kolli Sahithia, Ambigapathi Moorthia, Narasimhan Srinivasanb,

Kumarasamy Ramasamya, Nagarajan Selvamurugana,b,∗
456 a Department of Biotechnology, School of Bioengineering, SRM University, Kattankulathur 603 203. Tamil Nadu, India

7 b Department of Endocrinology, Dr. ALM Post Graduate Institute of Basic Medical Sciences, University of Madras Taramani, Chennai 600 113. Tamil Nadu, India
Received 22 February 2010 13 Received in revised form 21 March 201014 Accepted 24 March 2010

BIOCOMPUESTOS QUE CONTIENEN POLIMEROS NATURALES Y HIDROXIAPATITA PARA INGENIERIA DE TEJIDOS OSEOS
RESUMEN
En ingeniería de tejidos es una estrategia alternativa para generar huesos utilizando una combinación de biomateriales y células. Biomateriales que imitan la estructura y la composición de los tejidos óseos en la nanoescala son importantes para el desarrollo de aplicaciones de ingeniería de tejidos óseos. Naturales y basados en biopolímeros- compuestos que contienen quitina,quitosan, o colágeno tienen ventajas tales como la biocompatibilidad, la biodegradabilidad que son esenciales para la ingeniería de tejido óseo. La inclusión de nanopartículas de hidroxiapatita (Uno de los materiales más utilizados en biocerámicos) en la matriz de biopolímeros mejora las propiedades mecánicas e incorpora las características nanotopograficas que imitan la nanoestructura de los huesos. Esta revisión resume el trabajo reciente sobre el desarrollo de biocompuestos que contiene polímeros naturales con partículas de hidroxiapatita adecuado para su uso en defectos óseos o regeneración ósea.

INTRODUCCIÓN
Todos los años, millones de las personas están padeciendo defectos del hueso que se levantan del trauma, tumor o hueso relacionado a las enfermedades y claro algunos son la deuda agonizante a la insuficiencia de tejido del hueso ideal [1].

Las terapias actuales para defectos del hueso o suplentes del hueso incluyen autografts, el allografts. Sin embargo, estos suplentes tienen algunas limitaciones. Autografts quizá asociadas con la escasez del donador y morbosidad de sitio de donador considerando que los allografts pueden tener el riesgo de transmisión de la enfermedad y la contestación inmune. Las limitaciones mencionadas y la escasez esperada de injertos del hueso para los procedimientos quirúrgicos, la investigación incitada consagrada para deshuesar tejido poroso está cargado con células vivientes específicas y/o los factores/cytokines de crecimiento de tejido inducen a una regeneración del tejido o reemplazo de manera natural [2–9].

La ingeniería del tejido de huesos se ha enfocado al desarrollo de andamios 3D con porosidad requerrida y apropiada que puede servir como apoyo, refuerzo y en algunos casos organiza la regeneración del tejido o reemplazo de manera natural. Un andamio ideal para la ingeniería del tejido del hueso debe tener estructuras porosas interconectadas y así el andamio 3D del macro poro puede proporcionar un andamio temporal para guiar el crecimiento del tejido y su regeneración [5]. Para lograr los requisitos para la regeneración del hueso, las matrices bio miméticas normalmente son adaptadas las cuales proporcionan un ambiente de microarrastre conveniente para promover proliferación del osteoblasto y osteogenesis [10].

Los componentes de hueso poseen una estructura de nano composite entretejida en una matriz 3D. En los recientes años, hay desarrollo de nano materiales por tejido del hueso que diseña las aplicaciones. El hueso natural es un material de nano composite inorgánico-orgánicos complejo, en que el hydroxyapatite [HA, Ca10(PO4)6(OH)2] el nanocrystallites y fibrillas de colágeno son bien organizados en una arquitectura jerárquica. Los polímeros pueden servir como una matriz para apoyar el crecimiento celular teniendo varias propiedades (ej., bio compatibilidad, el biodegradabilidad, la porosidad, el cargo, la fuerza mecánica, el hidrofobocidad, etc) y ellos pueden modificarse fácilmente y alterando a los electores de monómeros en proporciones diferentes, mientras controla la polimerización condicionada, o presentando los grupos funcionales [11]. La inclusión de nano partículas en la matriz del biopolímero se apunta a mejorar las propiedades mecánicas así como incorporar rasgos del nanotopographic que imitan la nano estructura del hueso natural. Así, la manera principal de conseguir el biomaterial artificial como suplente del hueso en los acercamientos biominesis-inspirados es producir nanocrystallites de calciumphosphate (la Gorra) las sales con los polímeros naturales como el colágeno (Fig. 1) [12]. Así, este papel de revisión proporciona la literatura actual disponible en el desarrollo y aplicaciones de biocomposites que contiene los polímeros naturales con el hydroxyapatite en el campo ortopédico.

Kenaf natural fiber reinforced polypropylene composites:

A discussion on manufacturing problems and solutions
M. Zampaloni b,*, F. Pourboghrat a, S.A. Yankovich a, B.N. Rodgers a, J. Moore a, L.T. Drzal b, A.K. Mohanty c, M. Misra b
a Department of Mechanical Engineering, 2555 Engineering Building, Michigan State University, East Lansing, MI 48824, USA b Composite Materials and Structures Center, 2100 Engineering Building, Michigan State University, East Lansing, MI 48824, USA c School of Packaging, 130 Packaging Building, Michigan State University, East Lansing, MI 48824, USA
Received 26 January 2006; received in revised form 20 December 2006; accepted 1 January 2007

COMPOSITOS DE POLYPROPILENO REFORZADOS CON FIBRA NATURAL DE KENAF: UN EXAMEN DE LOS PROBLEMAS DE FABRICACION Y SOLUCIONES
RESUMEN
Como los intentos del sector para reducir la dependencia de los combustibles derivados del petróleo y los productos existe una creciente necesidad de investigar más el medio ambiente, materiales sostenibles para reemplazar los materiales existentes. Este estudio se centró en la fabricación de fibra de kenaf reforzado CON hojas de polipropileno que podrían ser termoformados para una amplia variedad de aplicaciones con características que son comparables a los actuales compuestos sintéticos. La investigación realizada en este estudio ha demostrado la capacidad de fabricar con éxito compuestos de polipropileno naturales reforzados en fibra natural. El método de fabricación óptima para estos materiales se determinó que era un proceso de moldeo por compresión utilizando una criba en capas de un polvo de polipropileno microfino y picado fibras de kenaf. Un contenido de fibra de ambos el 30% y 40% en el peso se ha demostrado que proporcionan un refuerzo adecuado para aumentar la fuerza de la pólvora de polipropileno. El uso de un agente de acoplamiento, el 3% Epolene activado para una exitosa adhesión fibra-matriz. estos compuestos moldeados en este estudio ha comprobado que tienen mayor resistencia a la tracción y flexión en comparación con la compresión de otros compuestos de moldeado de fibras naturales como el kenaf otros, sisal, y termoplásticos reforzados fibra de coco. Con el módulo de elasticidad de datos de las pruebas, también es posible comparar los beneficios económicos de uso de este compuesto sobre el kenaf y otras fibras naturales de vidrio E-. los compuestos de polipropileno fabricados en este estudio tienen un alto módulo / coste y un módulo específico más alto que el sisal, coco, e incluso de vidrio E que tenga la oportunidad para la sustitución de los materiales existentes, con una fuerza mayor, alternativa más económica que favorece el medio ambiente.
INTRODUCCIÓN
Uno de los únicos aspectos del diseño de materiales compuestos con fibra reforzada es que las propiedades mecánicas del material pueden ser provistas para encajar una cierta aplicación. Cambiando la orientación o colocación de las fibras el material puede exhibir propiedades que son las isotrópicas, pueden diseñarse o aniso trópicas que depende del resultado del fin deseado. Una desventaja mayor de esta personalización es el coste económico que puede asociarse con este método. Mientras personalizar las partes individuales puede ser apropiado al trabajar con la producción baja las partes niveladas, cuando la idea se extrapola a las partes de la producción más altas, el proceso personalizando se vuelve el costo favorablemente prohibitivo.

Para las partes de la producción más altas el uso de hojas del thermoplastic que tienen una orientación de fibra pre-existente es una opción de costo efectivo.

Ha habido trabajo extenso a lo largo de la industria en la formación de termoplásticos con fibra de carbono. Los dificultades comúnmente experimentadas muestran que la muestra se esta formando recta, fibra continua o fibra tejida las hojas compuestas los resultados arrugando de las fibras y distorsiones. Las fibras al azar orientadas han proporcionado la buena formabilidad, pero sin las ventajas de las propiedades muy direccionales a menudo deseadas en las partes compuestas. Las fibras discontinuas aparecen haber sido usadas con más éxito que las fibras continuas [1].

En los esfuerzos de la industria por disminuir la dependencia en el petróleo hay una necesidad creciente de investigar productos mas sustentables al medioambiente, los materiales para reemplazar la fibra de vidrio existente y fibra del carbono de materiales reforzados. Por consiguiente, la atención ha cambiado recientemente a la fabricación y propiedades de materiales reforzados con fibra natural. Las industrias automotores y aeroespaciales han demostrado un interés usando compuestos reforzados con fibra natural, por ejemplo, en orden a reducir el peso del vehículo, las compañías automotores ya han cambiado de acero a aluminio y ahora han estado cambiando de aluminio a compuestos reforzados con fibra para algunas aplicaciones. Esto ha llevado a predicciones que en los plásticos futuros cercanos y compuestos del polímero comprenderán 15% de peso del automóvil total aproximadamente [2].

Fibras naturales que se han evaluado como los reemplazos para el vidrio incluyen lino, cáñamo, kenaf, y sisal. Estas fibras son abundantes, baratas, renovables, y fácilmente recicladas. Otras ventajas incluyen densidad baja, la dureza alta, las propiedades de fuerza específicas comparables, la reducción en el uso de la herramienta, la facilidad de separación, la energía disminuida de fabricación, y neutralidad de CO2 [3]. Estas fibras naturales pueden rajarse en dos categorías, bast y hoja. Los compuestos de fibra de bast incluyen kenaf, cáñamo y lino, mientras el sisal puede ser considerado una fibra de la hoja. Las fibras del bast exhiben una fuerza del flexural superior y módulo de elasticidad (MOE), pero las fibras de la hoja muestran las propiedades de impacto superiores.

Comparado a fibras de vidrio, las fibras del bast tienden a mostrar la misma fuerza del flexural y un MOE aproximadamente más alto [3]. La desventaja principal usando estas fibras naturales es la naturaleza hidrófila de las fibras naturales que pueden llevar a los problemas de adherencia con la matriz del polímero hidrófoba. También deben evitarse las temperaturas altas debido a la posibilidad de degradación de fibra. Además, desde que ellos son naturalmente crecidos, las propiedades de las fibras pueden variar inmensamente de la planta.





BIOCOMPUESTOS: MICROMECÁNICA DE TEJIDOS DUROS BIOLOGICOS
RESUMEN
El progreso hacia la comprensión de la micromecánica de los tejidos duros como el hueso ha sido la falta de entendimiento detallada de sus microestructuras, sin embargo, este déficit se redujo rápidamente. el estudio de los mecanismos de endurecimiento provocado por microfisuración está empezando a dar resultados, pero espera a la cuantificación. escasos avances logrados en el área de interés del análisis de la micromecánica de invertebrados tejidos duros.
INTRODUCCIÓN
El estudio del hueso está avanzando rápidamente, pero su micro mecánica sólo está empezando a ser entendida. Esto es parcialmente porque micro estructura del hueso no está totalmente entendido. El micro cracking ha surgido como el rasgo crítico del comportamiento del post-rendimiento de los tejidos mineralizados de los vertebrados; en este artículo, yo discuto estas áreas, la pregunta de si los espécimenes pequeños de hueso se comportan diferentemente de los espécimenes grandes y la micro mecánica del tejido invertebrado.

Los Temas de investigación activa no mencionados, por razones de espacio mecánica visco elasticidad. Los tejidos duros hicieron solamente de los materiales orgánicos. Dos áreas adyacente a la micro mecánica tampoco discutida aquí es la biología molecular de mecánica del hueso, y el remoldeamiento adaptable (cómo el hueso responde a la fatigue en un cierto tiempo biológico. i.c. el o\‘er Lveeks).
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