Desarrollo de un recubrimiento intumescente para producción a gran escala aprovechando residuos de la agroindustria.

Abstract

La producción de Pinus radiata en chile ha dado lugar a la generación de miles de toneladas de corteza de árboles, un residuo que actualmente carece de un uso significativo. Esto genera el interés de la industria de explorar nuevas aplicaciones para este material, con el objetivo de aumentar su valor y generar alternativas más amigables con el medio ambiente. Según investigaciones previas, los taninos generados de la corteza del Pinus radiata, tienen un alto contenido de fenoles (0,706 ± 0,002 g de ácido galico/ g de extracto) además de poseer una alta reactivad debido a su distribución de pesos moleculares (2986 Da a 3221 Da) (Fondef, 2020). Estas características lo hacen un candidato ideal como agente carbonizante en recubrimientos intumescentes. En la siguiente investigación, se estudió la factibilidad de utilizar taninos bajo peso molecular y alto peso molecular obtenidos de la corteza de Pinus radiata como agente carbonizante y aditivo en recubrimientos intumescentes. Utilizando una formulación sin contenido de tanino “Blanco” como control para la investigación. Las formulaciones generadas fueron evaluadas en sus propiedades resistencia al fuego siguiendo la normativa Nch 935 como guía y las normativas ASTM para sus propiedades mecánicas. Además, seguir la normativa ASTM D3806 de túnel inclinando para evaluar las propiedades de pérdida de masa, índice de carbonización y altura de intumescencia. Los resultados evaluados de esta investigación generaron un recubrimiento intumescente el cual presenta tanino en su composición con un resistencia al fuego F 15, según la norma Nch935, el cual posee una pérdida de masa del 20,22%, una altura de intumescencia 20,22 mm y un índice de carbonización 20,68%. Obteniéndose una alternativa más ecoamigable en comparación con los productos comerciales en el mercado.

The production of Pinus radiata in Chile has given rise to the generation of thousands of tons of tree bark, a waste material that currently lacks a significant use. This generates interest in the industry to explore new applications for this material, with the aim of increasing its value and generating more environmentally friendly alternatives. According to previous research, the tannins generated from Pinus radiata bark have a high phenol content (0.706 ± 0.002 g of gallic acid/g of extract) and possess high reactivity due to their distribution of molecular weights (2986 Da to 3221 Da) (Fondef, 2020). These characteristics make it an ideal candidate as a charring agent in intumescent coatings. In the following research, the feasibility of low molecular weight and high molecular weight tannins obtained from Pinus radiata bark as a carbonizing agent and additive in intumescent coatings was studied. A "Blank" formulation with no tannin content was used as a control for the investigation. The generated formulations were evaluated for their fire resistance properties following Nch 935 standards as a guideline and ASTM standards for their mechanical properties. Additionally, ASTM D3806 inclined tunnel standards were followed to assess mass loss properties, carbonization index, and intumescence height. The results of this research yielded an intumescent coating that includes tannin in its composition with a fire resistance rating of F 15, according to Nch935 standards. This coating exhibited a mass loss of 20.22%, an intumescence height of 20.22 mm, and a carbonization index of 20.68%. This provides a more environmentally friendly alternative compared to commercial products in the market.