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Title: Diseño y construcción de un equipo para obtener no tejidos a partir de fibras naturales
Authors: Terán Echeverría, Miguel Andrés
Keywords: Manufactura
Diseño de máquinas
Issue Date: 19-Feb-2016
Publisher: Quito, 2016.
Citation: Terán Echeverría, M. A. (2016). Diseño y construcción de un equipo para obtener no tejidos a partir de fibras naturales. 169 hojas. Quito : EPN.
Abstract: Nonwovens are layers produced by mechanical entanglement of fibers. Natural fibers are great alternatives to develop nonwovens, due to their interesting properties like weight, strength, absorbency, resiliency and filtration, with automotive, textile and construction industry application. This work describes the design and construction of a prototype that can be used to obtain natural fiber nonwovens, which can be used as reinforcements for polymer matrix composites. A functional analysis is performed to develop the equipment design, which works directly with long fibers, whereas with short fibers a grinding preprocess has been added. The equipment is composed of several systems: speed reduction, carding, fiber input, nonwoven sheet output, electrical system and industrial safety. By using the prototype, various nonwovens were manufactured with abaca, sisal, jute and coconut fibers. The nonwovens were characterized by means of area density, traction, liquid time and absorption capacity tests, according to the ISO 9073 standard. Results are later compared with those presented by other authors. The values obtained for the weight density were 365, 197, 210 and 370 g / m2, respectively. For the ultimate tensile force values obtained were 716, 410, 1145 and 80 N, respectively. The liquid absorption capacity LAC values calculated were 143, 180, 423 and 274, respectively. These are higher or similar to those shown in other research works. The results obtained with the prototype will allow future research related to the characterization of short natural fiber nonwovens.
Description: Los no tejidos son láminas producidas por enredo mecánico de fibras. Las fibras naturales constituyen una gran alternativa como materia prima para desarrollar no tejidos, dadas sus interesantes propiedades de gramaje, tracción, absorbencia, resiliencia y filtración, con aplicaciones en la industria automotriz, textil y construcción. En este trabajo se presenta el diseño y construcción de una máquina para elaborar no tejidos con fibras naturales, que pueden posteriormente utilizarse como refuerzos en la elaboración de materiales compuestos de matriz polimérica. Se ejecuta un análisis funcional para diseñar el equipo, que trabaja directamente con fibras largas, mientras que para fibras cortas se adiciona un pre-proceso de molienda. El equipo está compuesto por varios sistemas como son de reducción de velocidad, cardado, ingreso de fibra, salida de lámina de no tejido, sistema eléctrico y de seguridad industrial. Utilizando el equipo construido se fabricaron varios no tejidos con fibras abacá, cabuya, yute y coco, materiales que se evalúan mediante la caracterización en base a ensayos de gramaje, tracción, tiempo y capacidad de absorción de líquido, según la norma ISO 9073. Posteriormente se comparan los resultados con los presentados en otras investigaciones. Se obtuvieron gramajes de 365, 198, 210 y 370 g/m2, respectivamente. Los valores de fuerza a la tracción fueron 716, 410, 1145 y 82 N, respectivamente. Se alcanzan capacidades de absorción de líquido LAC de 143, 180, 423 y 274, respectivamente. Los valores obtenidos en todas las pruebas son superiores o similares a los referenciales mostrados en otras investigaciones. Los resultados obtenidos con el equipo construido permitirán realizar futuras investigaciones respecto a obtención y caracterización de no tejidos elaborados con fibras naturales cortas.
URI: http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/15047
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