v. 36 n. 2 (2023): Revista ION
Artigos

Fabricação de filamentos de impressão em 3D a partir de ácido poliláctico comercial e reciclado recheado com resíduos de borra de café

Carlos Augusto Murillo Usuga
Docente-Estudiante
Santiago del Valle Tirado
Health, Business and Hospitality campus, Torrens University.
David Volkmar Velez
Colegio Mayor de Antioquia
Luis Frey Zapata Henao
Colegio Mayor de Antioquía

Publicado 2023-06-30

Palavras-chave

  • PLA,
  • Filamento,
  • Envase,
  • Borra de café gasto

Como Citar

Murillo Usuga, C. A., del Valle Tirado, S., Volkmar Velez, D., & Zapata Henao, L. F. (2023). Fabricação de filamentos de impressão em 3D a partir de ácido poliláctico comercial e reciclado recheado com resíduos de borra de café. REVISTA ION, 36(2), 7–13. https://doi.org/10.18273/revion.v36n2-2023001

Resumo

No presente trabalho foi feito um desenho experimental 22 com o propósito de avaliar o efeito dos Resíduos de Café (RC) da indústria cosmética nas propriedades mecânicas de filamentos de Ácido Polilático (PLA) comercial e reciclado. Os fatores selecionados no estudo foram o tipo de PLA e o conteúdo de resíduos de café que foi usado como recheio. A significância estatística dos fatores foi calculada fazendo uma análise de variância (ANOVA). Com base nos resultados obtidos, o módulo de elasticidade das amostras preparadas depende do tipo de PLA usado (p=0,0025) e da elongação de rutura (p=0,0035), não entanto, essas variações não são significativas. Observa-se uma distribuição homogênea das partículas e a análise no infravermelho por transformada de Fourier permitiu determinar que a incorporação dos RC foi exitosa.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Referências

  1. Mikula K, Skrzypczak D, Izydorczyk G, Warchoł J, Moustakas K, Chojnacka K, et al. 3D printing filament as a second life of waste plastics—a review. Environ. Sci. Pollut. Res. 2021;28(10):12321–33. doi.org/10.1007/s11356-020-10657-8
  2. Pakkanen J, Manfredi D, Minetola P, Iuliano L. About the use of recycled or biodegradable filaments for sustainability of 3D printing: State of the art and research opportunities. Smart Innov. Syst. Technol. 2017;68:776–785. doi.org/10.1007/978-3-319-57078-5_73
  3. Ngo TD, Kashani A, Imbalzano G, Nguyen KT, Hui D. Additive manufacturing (3D printing): A review of materials, methods, applications and challenges. Compos. Part B Eng. 2018;143:172–196. doi.org/10.1016/j.compositesb.2018.02.012
  4. Rael R, San Fratello V. Printing Architecture: Innovative Recipes for 3D Printing. New York: Princet. Archit. Press; 2018.
  5. Chang YC, Chen Y, Ning J, Hao C, Rock M, Amer M, et al. No Such Thing as Trash: A 3D-Printable polymer composite composed of oil-extracted spent coffee grounds and polylactic acid with enhanced impact toughness. ACS Sustain. Chem. Eng. 2019;7(18):15304–15310.
  6. Murariu M, Dubois P. PLA composites: From production to properties. Adv. Drug Deliv. Rev. 2016;107:17–46. doi.org/10.1016/j.addr.2016.04.003
  7. Kanlayavattanakul M, Lourith N, Chaikul P. Valorization of spent coffee grounds as the specialty material for dullness and aging of skin treatments. Chem. Biol. Technol. Agric. 2021;8(1):1–12. doi.org/10.1186/s40538-021-00252-5
  8. Panusa A, Zuorro A, Lavecchia R, Marrosu G, Petrucci R. Recovery of natural antioxidants from spent coffee grounds. J. Agric. Food Chem. 2013;61(17):4162–4168. doi.org/10.1021/jf4005719
  9. Campos-Vega R, Loarca-Piña G, Vergara-Castañeda HA, Dave Oomah B. Spent coffee grounds: A review on current research and future prospects. Trends Food Sci. Technol. 2015;45(1):24–36. doi.org/10.1016/j.tifs.2015.04.012
  10. Ortiz-Barajas DL, Arévalo-Prada JA, Fenollar O, Rueda-Ordóñez YJ, Torres-Giner S. Torrefaction of coffee husk flour for the development of injection-Molded green composite pieces of polylactide with high sustainability. Appl. Sci. 2020;10(18):1–17. doi.org/10.3390/app10186468
  11. Enis IY, Sezgin H, Sadikoglu TG. Full factorial experimental design for mechanical properties of electrospun vascular grafts. J. Ind. Text. 2018;47(6):1378–1391. doi.org/10.1177/1528083717690614
  12. Kuehl RO. Diseño de experimentos Principios estadísticos de diseño y análisis de investigación. 2 ed. México D.F.: Thomson Learning; 2000.
  13. ASTM (D638-02a). American Society for Testing and Materials. Standard test method for tensile properties of plastics (D 638 - 02a) - SCAN VERSION. Astm. 2003;08:46–58.
  14. Ballesteros LF, Teixeira JA, Mussatto SI. Chemical, Functional, and Structural Properties of Spent Coffee Grounds and Coffee Silverskin. Food Bioprocess Technol. 2014;7(12):3493–3503. doi.org/10.1007/s11947-014-1349-z
  15. Darie-Niţə RN, Vasile C, Irimia A, Lipşa R, Râpə M. Evaluation of some eco-friendly plasticizers for PLA films processing. J. Appl. Polym. Sci. 2016;133(13):1–11. doi.org/10.1002/app.43223
  16. Suaduang N, Ross S, Ross GM, Pratumshat S, Mahasaranon S. Effect of spent coffee grounds filler on the physical and mechanical properties of poly(lactic acid) bio-composite films. Mater. Today Proc. 2019;17(4):2104–2110. doi.org/10.1016/j.matpr.2019.06.260
  17. Cruz F, Lanza S, Boudaoud H, Hoppe S, Camargo M. Polymer recycling and additive manufacturing in an open source context: Optimization of processes and methods. En: 26th Annual International Solid Freeform Fabrication Symposium; 2015 Aug 10-12; Austin, Texas. Austin: University of Texas at Austin; 2015. p. 1591–1600.