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https://hdl.handle.net/20.500.12104/79897
Full metadata record
DC Field | Value | Language |
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dc.contributor.advisor | Fuentes Talavera, Francisco Javier | |
dc.contributor.advisor | Silva Guzmán, José Antonio | |
dc.contributor.author | Hernández Castorena, Fernando | |
dc.date.accessioned | 2019-11-29T18:40:35Z | - |
dc.date.available | 2019-11-29T18:40:35Z | - |
dc.date.issued | 2015 | |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.12104/79897 | - |
dc.identifier.uri | https://wdg.biblio.udg.mx | |
dc.description.abstract | La investigación para el desarrollo de nuevos adhesivos para madera, los cuales provengan de fuentes renovables o ecológicamente viables, se ha incrementado en las dos últimas décadas, debido a que la mayoría de los adhesivos usados actualmente tiene su origen en el petróleo, además del hecho de su toxicidad, en especial los adhesivos a base de resina de urea y fenol- formaldehido, estos tienen el inconveniente de producir emisiones de formaldehido que son un factor de riesgo a la salud. El uso de la soya como adhesivo se generalizó en la segunda década del siglo XX, pero fue sustituido por adhesivos como la resina fenol-formaldehido, debido a que esta resina tiene mejores propiedades de resistencia. Los adhesivos a base de proteína de soya tienen el inconveniente de un bajo desempeño adhesivo y baja resistencia a la humedad. El objetivo de este estudio fue mejorar el desempeño de la proteína de soya como adhesivo por medio de la adición de furfural el cual actúa como agente entrecruzante. El uso de furfural se justifica ya que es menos tóxico que el formaldehido, y al tener un punto de ebullición relativamente alto, el riesgo de emisiones se reduce de forma significativa. Adicionalmente el furfural es obtenido a partir de fuentes renovables. Las concentraciones del adhesivo evaluadas fueron 10, 15 y 20% de sólidos con proporciones de furfural de O, 15, 25 y 35% en medio neutro, alcalino NaOH y alcalino Ca(OH)2. Los adhesivos fueron aplicados en chapa de pino, madera de fresno a 1 MPa de presión y 150 oC para su curado; los especímenes de prueba fueron preparados de acuerdo a la norma ASTM D 2339-98 para ensayo de resistencia a la tensión en condiciones normales (seco) y después de envejecimiento acelerado de acuerdo a la norma ASTM D 1183-03; las propiedades de resistencia se compararon con las de adhesivos comerciales como la resina urea-formaldehido y Resistol. Los adhesivos aplicados en chapa de pino generaron una resistencia a la tensión en seco de 1. 7 MPa en medio neutro con 10% de sólidos sin furfural, 2.47 MPa con 25% de furfural, 1.66 MPa para resina urea-formaldehido y 2.33 MPa para Resistol; la resistencia promedio después del tercer ciclo de envejecimiento acelerado fue de 1.28 MPa para el adhesivo sin furfural y de 1.61 MPa para el adhesivo con 25% de furfural. Para los adhesivos aplicados en madera de fresno se obtuvieron promedios de resistencia a la tensión en seco de 2.03 MPa en medio alcalino Ca(OH)2 con 10% de sólidos sin furfural y de 4.46 MPa con 35% de furfural, 3.8 | |
dc.description.tableofcontents | Índice Resumen ........... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. .... 1 Abstract. .... .. ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .... 2 1. Introducción .................................................................................................................... 3 2. Antecedentes ................................................................................................................... 5 2.1 La soya .................................................................................................................... 5 2.2 Proteína aislada de soya .............. ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .... 6 2.3 Propiedades químicas y fisicas de la proteína de soya ........................................... 7 2.4 La proteína de soya como adhesivo ...................................................................... 10 2.4.1 Los primeros adhesivos de soya .................................................................... 10 2.4.2 Adhesivos con harina de soya ........... .. ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... 10 2.4.3 Adhesivos con proteína aislada de soya ........................................................ 13 2.4.4 Presión de prensado de tableros ..................................................................... 18 2.4.5 Tableros contrachapados, de partículas y de densidad media (MDF) con adhesivos a base de soya ............ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... 18 2.5 Furfural ................................................................................................................. 20 2.5.1 Química del furfural ....................................................................................... 20 3. Objetivos ....................................................................................................................... 22 3 .1 Objetivo general ......... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... 22 3.2 Objetivosparticulares ........................................................................................... 22 4. Hipótesis ....................................................................................................................... 22 5. Justificación .................................................................................................................. 23 6. Materiales y métodos ........ .. ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... 25 6.1 Materiales ............................................................................................................. 25 6.2 Reactivos .............................................................................................................. 26 11 6.3 Equipos ................................................................................................................. 26 6.4 Métodos ................................................................................................................ 27 6.4.1 Contenido de humedad en la proteína aislada de soya ................................... 27 6.4.2 Pruebas exploratorias ...................................................................................... 27 6.4.3 Diseño de experimentos ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... 28 6.4.4 Preparación del adhesivo ................................................................................ 29 6.4.5 Determinación de la viscosidad del adhesivo ................................................. 30 6.4.6 Aplicación del adhesivo en la chapa de pino y madera de fresno .................. 30 6.4. 7 Aplicación de adhesivos comerciales ............................................................. 31 6.4.8 Formación de cristales de carbonato de calcio en la superficie de la madera de fresno ........................................................................................................................... 32 6.4.9 Prensado para fraguado del adhesivo ............................................................. 33 6.4.10 Determinación de la cantidad de adhesivo en el tablero .... .. ........ ........ .......... 34 6.4.11 Corte de probetas ............................................................................................ 34 6.4.12 Acondicionamiento de las probetas para resistencia a la tensión ................... 35 6.4.13 Ensayo para resistencia a la tensión ............................................................... 36 6.4.14 Ensayo de resistencia a la tensión con envejecimiento acelerado ........ .......... 37 6.4.15 Preparación de muestras para FTIR y RMN .................................................. 37 6.4.16 Preparación de muestras de madera de fresno para microscopio de barrido electrónico (SEM) ......................................................................................................... 38 7. Resultados y discusión ....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... 39 7.1 Contenido de humedad de la proteína de soya ..................................................... 39 7.2 Pruebas exploratorias ............................................................................................ 39 7.2.1 Concentración del adhesivo ............................................................................ 39 7.2.2 Concentración de furfural en el adhesivo ............. ........ ........ ........ ........ .......... 40 7.2.3 Medio del adhesivo (pH) ................................................................................ 41 111 7.2.4 Temperatura .................................................................................................... 42 7.3 Propiedades de los adhesivos formulados a las condiciones previamente seleccionadas .................................................................................................................... 44 7.3.1 Viscosidad ............. ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... 44 7.3.2 Resistencia a la tensión del adhesivo aplicado en chapa de pino .................... 45 7 .3 .2.1 En medio neutro ....................................................................................... 46 7.3.2.2 En medio alcalino con NaOH .................................................................. 48 7.3.2.3 Resistencia a la tensión del adhesivo en medio alcalino con Ca(OH)2 ... 50 7.3.3 Resistencia a la tensión del adhesivo aplicado en madera de fresno .............. 52 7.3.3.1 Resistencia a la tensión de los adhesivos en medio neutro ..................... 52 7.3.3.2 En medio alcalino con NaOH .................................................................. 55 7.3.3.3 En medio alcalino con Ca(OH)2 .............................................................. 56 7.3.4 Comparativa de los mejores adhesivos en diferente medio ........ .. ........ .......... 58 7.3.4.1 En chapa de pino ...................................................................................... 58 7.3.4.2 Aplicados en madera de fresno ................................................................ 60 7.3.5 Medio alcalino con Ca(OH)2 en madera de fresno tratada con cristales de carbonato de calcio y sin tratar ......... .. ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... 61 7.3.6 Comparación del adhesivo a base de proteína aislada de soya con adhesivos comerciales aplicados en chapa de pino ....................................................................... 63 7.3.7 Comparación del adhesivo a base de proteína aislada de soya con adhesivos comerciales aplicados en madera de fresno .................................................................. 64 7.4 Caracterización ...................................................................................................... 66 7.4.1 Cristales de carbonatos de calcio en la superficie de la madera de fresno ..... 66 7.4.2 Caracterización del adhesivo modificado con furfural ................................... 68 7.4.2.1 Espectrometría infrarroja .......................................................................... 69 IV 7.4.2.2 Espectrometría de Resonancia Magnética Nuclear de sólidos para Carbono 13 (RMN- 13C) ........................................................................................................... 71 8. Conclusiones ................................................................................................................. 73 9. Recomendaciones ..... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. ...... .. .. 74 1 O. Referencias bibliográficas ............................................................................................ 75 | |
dc.format | application/PDF | |
dc.language.iso | spa | |
dc.publisher | Biblioteca Digital wdg.biblio | |
dc.publisher | Universidad de Guadalajara | |
dc.rights.uri | https://wdg.biblio.udg.mx/politicasdepublicacion.php | |
dc.title | OBTENCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE UN ADHESIVO PARA MADERA A BASE DE PROTEÍNA DE SOYA Y FURFURAL | |
dc.type | Tesis de Maestria | |
dc.rights.holder | Universidad de Guadalajara | |
dc.rights.holder | Hernández Castorena, Fernando | |
dc.type.conacyt | masterThesis | - |
dc.degree.name | MAESTRIA EN CIENCIAS DE PRODUCTOS FORESTALES | - |
dc.degree.department | CUCEI | - |
dc.degree.grantor | Universidad de Guadalajara | - |
dc.degree.creator | MAESTRO EN CIENCIAS DE PRODUCTOS FORESTALES | - |
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