1. Descripcion del Proyecto El mayor consumo mundial de energia se utiliza en la iluminacion y acondicionamiento de interiores. El objetivo del presente trabajo es estudiar el proceso de obtener madera opticamente transparente a partir de la madera balso ( Ochroma pyramidale ) para que sea una alternativa del vidrio. La madera transparente puede tener las siguientes ventajas con respecto al vidrio: resistencia al impacto y aislamiento termico. Ademas de su desempeno estructural presenta ventajas decorativas. El proceso consistio en tres pasos: proceso de deslignificacion con una solucion de NaOH y Na 2 SO 3 ; blanqueo quimico con H 2 O 2 e Infiltracion de una resina epoxica cuyo indice de refraccion coincide con el de la pared celular. Se evaluo el efecto del tiempo de tratamiento, la temperatura y los ciclos de vacio en las diferentes etapas del proceso. Ademas se estudio la cinetica del proceso de deslignificacion. La morfologia superficial de la madera antes y despues de la infiltracion polimerica se estudio mediante microscopia electronica de barrido. Las mediciones FTIR se realizaron para estudiar los cambios quimicos y la espectroscopia UV-Vis para cuantificar los cambios de las propiedades opticas. La madera transparente resultante es un candidato potencial para materiales de construccion transmisores de luz para ventanas transparentes de celdas solares. 2. Fecha Inicio: Agosto del 2016 y el proyecto continua a la fecha de hoy. 3. Alcance del Proyecto Para el caso del proyecto se escogio la madera balsa ( Ochroma pyramidale ), una madera blanda con un bajo contenido de lignina que facilita el proceso de deslignificacion. Para la deslignificacion se uso una solucion de NaOH y Na 2 SO 3 de acuerdo al proceso Kraft. Para el blanqueo quimico de la madera se uso peroxido de hidrogeno y posteriormente para la infiltracion usamos una resina epoxica transparente y brillante sometida a ciclos de vacio. 4. Resultados Alcanzados Luego de pasar la madera por las diferentes etapas de tratamiento se medio la transmitancia optica de la madera balsa no tratada, madera deslignificada y blanqueada variando la concentracion de solucion de blanqueo y por ultimo para la madera transparente de un grosor de 3 mm en un amplio intervalo de longitudes de onda (longitud de onda visible) de 300 nm a 1000 nm. Se pudo observar que la madera sin tratar muestra el 0% de transmision. Esto se debe a la presencia de celulosa, lignina y hemicelulosa que absorben toda la luz. Sin embargo, las muestras de madera blanqueadas mostraron un valor de transmitancia de 48% por encima de 800 nm y las muestras de madera transparentes una transmitancia de 70%. Ademas, se pudo establecer que el porcentaje de transmision tambien es funcion del grosor de la muestra. Esta variacion en la cantidad de transmitancia se debe a una atenuacion debida a la absorcion y dispersion del haz de luz. La medicion se hizo tomando como referencia al vidrio. Por lo tanto, la mayor transmitancia de la madera transparente puede conducir al desarrollo de nuevas ventanas de madera transparente en comparacion con las ventanas de plastico y vidrio. 5. Proyeccion a Futuro del Proyecto Se espera en un futuro poder trabajar con maderas mas densas como el cedro ya que estas presentan un mayor contenido de lignina y los procesos de deslignificacion y blanqueo seran objeto de una investigacion mas amplia que nos permita tratar otros tipos de maderas tropicales. Ademas, el tamano de las muestras de madera tambien juega un papel importante ya que al poder trabajar distintos grosores, y tamanos mas grandes, aumentaria la cantidad de usos que se le podria dar a la madera transparente.
Tópico:
Agricultural and Food Sciences
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Información de la Fuente:
FuenteEncuentro Internacional de Educación en Ingeniería ACOFI 2017