Desarrollo de una tinta biodegradable a base de quitina para uso en impresiones 3D.
tablas, gráficos.
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2024
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| spelling | Desarrollo de una tinta biodegradable a base de quitina para uso en impresiones 3D.Arcos Alvarado, Steven Andreitinta 3Dquitinaimpresiones 3DDSC3D inkchitin3D printingDSCtablas, gráficos.Los plásticos provenientes de derivados del petróleo son útiles en el uso diario, no obstante, el tiempo de uso es muy corto en comparación al tiempo de degradación. De ahí nace como contramedida el estudio de los polímeros naturales (biopolímeros), que al contrario de los plásticos derivados del petróleo son biodegradables. Entonces, la presente investigación desarrolló una tinta 3D biodegradable a base de quitina para uso en impresiones 3D. La quitina se caracterizó mediante porcentaje de humedad (5.52 ± 0,82%), pureza (96,10 ± 1.27*10-3%), espectrometría infrarroja, contenido de cenizas (1,06±0,10%) y nitrógeno total (6,1 ± 0,1%). Para la elaboración de la tinta 3D se disolvió la quitina en una mezcla de agua, metanol y cloruro de calcio y probando diferentes concentraciones de óxido de calcio (5% y 2,5%) y diferentes métodos de carbonatación (bicarbonato de sodio y carbonato de sodio). En la tinta 3D se midió la viscosidad (24,98 [Pa*s] a 90 rpm y 52,48 [Pa*s] a 50 rpm). En la impresión 3D se analizó el porcentaje de pérdida de masa y altura, dureza, densidad y estabilidad térmica. Estadísticamente, se determinó que la mejor formulación fue con una concentración de CaO al 5% y una carbonatación en bicarbonato de sodio, dando un porcentaje de pérdida de altura y masa del 24,53 ± 3,53 % y 85,79 ± 1,79 % respectivamente, dureza 3,01 ± 0,14 kPa, espesor 1,47 ± 0,44 mm, densidad 0,5326 ± 0,0004 g/mL, degradabilidad térmica 431,9933 ± 0,5200 °C y una entalpía de 0,4032 ± 0,4195 J/g.Plastics derived from petroleum are useful in daily use; however, their usage time is very short compared to their degradation time. This is why the study of natural polymers (biopolymers) has emerged as a countermeasure, as they are biodegradable unlike petroleum-based plastics. Therefore, this research developed a biodegradable 3D ink based on chitin for use in 3D printing. Chitin was characterized by moisture percentage (5.52% ± 0.82), purity (96.10% ± 1.27 × 10^-3%), infrared spectroscopy, ash content (0.0106 ± 0.0022), and total nitrogen (6.1% ± 0.1%). To prepare the 3D ink, chitin was dissolved in a mixture of water, methanol, and calcium chloride, and different concentrations of calcium oxide (5% and 2.5%) and carbonation methods (sodium bicarbonate and sodium carbonate) were tested. The viscosity of the 3D ink was measured (24.98 [Pas] at 90 rpm and 52.48 [Pas] at 50 rpm). In 3D printing, mass loss, size reduction, hardness, density, and thermal stability were analyzed. Statistically, it was determined that the best formulation was with a 5% CaO concentration and carbonation with sodium bicarbonate, resulting in a height and mass loss percentage of 24.53 ± 3.53% and 85.79 ± 1.79%, respectively, a hardness of 3.01 ± 0.14 kPa, thickness of 1.47 ± 0.44 mm, density of 0.5326 ± 0.0004 g/mL, viscosity of 24.978 ± 3.961 Pas at 90 rpm and 52.48 ± 2.188 Pas at 50 rpm, a degradability of 431.9933 ± 0.5200 °C, and an enthalpy of 0.4032 ± 0.4195 J/g.PregradoQuímicoUniversidad Central del EcuadorFacultad de Ciencias QuímicasQuitoCarrera de QuímicaFlores Ortega, Ronny Adrián2024-10-21T14:00:54Z2024-10-21T14:00:54Z2024Trabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aaTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersion99 páginasapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/octet-streamArcos Alvarado, S. (2024). Desarrollo de una tinta biodegradable a base de quitina para uso en impresiones 3D. Universidad Central del Ecuador.https://www.dspace.uce.edu.ec/handle/25000/35076spaAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositorio de la Universidad Central del Ecuadorinstname:Universidad Central del Ecuadorinstacron:UCE2024-12-11T08:04:10Zoai:dspace.uce.edu.ec:25000/35076Institucionalhttp://www.dspace.uce.edu.ec/Universidad públicahttps://www.uce.edu.ec/http://www.dspace.uce.edu.ec/oai.Ecuador...opendoar:24872024-12-11T08:04:10Repositorio de la Universidad Central del Ecuador - Universidad Central del Ecuadorfalse |
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