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EVALUACIÓN DE LA INFLUENCIA DE DIFERENTES ... - EAV

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EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosEVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALES SOBREEL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUECRISTINA ISABEL CASTRO HERAZOANA LUCÍA PALENCIA PENAGOSUNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANAESCUE<strong>LA</strong> <strong>DE</strong> INGENIERÍASFACULTAD <strong>DE</strong> INGENIERÍA QUÍMICAME<strong>DE</strong>LLÍN2006http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es1


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosEVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALES SOBREEL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUECRISTINA ISABEL CASTRO HERAZOANA LUCÍA PALENCIA PENAGOSTrabajo de grado para optar al título de Ingeniero QuímicoDirector:PIEDAD GAÑÁN ROJOIngeniera QuímicaUNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANAESCUE<strong>LA</strong> <strong>DE</strong> INGENIERÍASFACULTAD <strong>DE</strong> INGENIERÍA QUÍMICAME<strong>DE</strong>LLÍN2006http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es2


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosMedellín, 14 de Febrero de 2006Nota de aceptación_______________________________________________________________________________________________Presidente del jurado___________________Jurado__________________Juradohttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es3


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagoshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es4


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosDamos gracias a Diospor ser nuestro soportedurante todos estosaños de vida y sernuestra guía a través deeste camino.A nuestra familia por suamor, cariño, lealtadapoyo incondicional yconfianza.A Sebastián y MiguelÁngel por sucomprensión, amor yayuda.A Iván por su granrespaldo.Y a todos los que de unau otra manera hicieronposible este trabajo.Ana LucíaCristinahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es5


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosAGRA<strong>DE</strong>CIMIENTOSLos autores expresan sus agradecimientos a:Piedad Gañán Rojo, Ingeniera Química y directora de esteproyecto por su orientación, apoyo y motivación durante larealización del trabajo.Iván Gutiérrez, Ingeniero Mecánico y asesor del proyecto por suentrega, colaboración y respaldo.Robín Zuluaga, Ingeniero Agroindustrial por su gran aportedurante la realización del proyectoJorge Saldarriaga, Ingeniero Mecánico por su amabilidad durantelos ensayos.Herber Kerguelén, Ingeniero Mecánico por su ayuda ycooperación.AN<strong>DE</strong>RCOL S.A., por facilitar sus instalaciones y equipos.Margarita Jaramillo Vélez, Bacterióloga por su colaboración yasistencia en los montajes realizados en el laboratorio depatología de la Clínica Bolivariana.Al Grupo de Investigación sobre Nuevos Materiales de laUniversidad Pontificia Bolivariana, por la constante asesoría yapoyo de todos sus miembros.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es6


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosMaría Elena Sierra, Directora de la Facultad de IngenieríaQuímica por su motivación y colaboración en la culminación deesta investigación.Amparo Vanegas, Ingeniera Química, por facilitar algunoselementos necesarios durante la realización del proyectoJorge Velásquez, Ingeniero Químico y coordinador del Grupo dePulpa y Papel por haber facilitado las instalaciones dellaboratorio.Al personal de los laboratorios de las facultades de Ingeniería porpermitir hacer uso de sus instalaciones.A todas las personas que de alguna manera colaboraron en larealización y culminación de este trabajo de grado.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es7


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUECONTENIDOUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosPág.INTRODUCCIÓN ........................................................................ 211. FIBRAS NATURALES: IMPORTANCIA, APLICACIONESY TRATAMIENTOS SUPERFICIALES................................. 231.1 INTRODUCCIÓN .................................................................231.2 GENERALIDA<strong>DE</strong>S ...............................................................241.2.1 Clasificación de las fibras naturales.......................................241.2.1.1 Fibras animales..................................................................251.2.1.2 Fibras minerales.................................................................261.2.1.3 Fibras vegetales.................................................................271.2.2 Composición química de las fibras naturales. .........................301.2.2.1 Celulosa. ...........................................................................331.2.2.2 Hemicelulosa. ....................................................................351.2.2.3 Lignina..............................................................................381.2.2.4 Holocelulosa y •-celulosa. ..................................................391.2.2.5 Pectina. ............................................................................401.2.2.6 Ceras................................................................................411.2.3 Principales fibras naturales y sus características.....................411.2.4 Usos más importantes de las fibras naturales. .......................501.3 FIBRA <strong>DE</strong> FIQUE ................................................................551.3.1 Botánica............................................................................551.3.2 Morfología. ........................................................................561.3.3 Producción y cultivo............................................................571.3.4 Principales usos del fique. ...................................................581.4 MATERIALES PLÁSTICOS REFORZADOS CON FIBRASNATURALES .................................................................................601.5 TRATAMIENTOS SUPERFICIALES EN FIBRAS NATURALES ........651.5.1 Importancia de la superficie de las fibras naturales.................651.5.1.1 Efecto de algunas sustancias sobre la celulosa. ......................661.5.1.2 Tratamientos superficiales existentes....................................682. MÉTODOS EXPERIMENTALES <strong>DE</strong> ANÁLISIS .................... 782.1 TRATAMIENTO SUPERFICIAL................................................79http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es8


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos2.1 DIÁMETRO APARENTE.........................................................842.2 <strong>DE</strong>TERMINACIÓN <strong>DE</strong>L TÍTULO..............................................842.3 ENSAYO A TRACCIÓN .........................................................852.4 PÉRDIDA <strong>DE</strong> PESO .............................................................862.5 CONTENIDO <strong>DE</strong> HUMEDAD ..................................................862.6 CONTENIDO <strong>DE</strong> LIGNINA ....................................................872.7 ANÁLISIS INFRARROJO (FTIR) .............................................883. DISCUSIÓN Y ANÁLISIS <strong>DE</strong> RESULTADOS ...................... 893.1 DIÁMETRO APARENTE.........................................................893.2 TÍTULO <strong>DE</strong> <strong>LA</strong>S FIBRAS.......................................................933.3 ENSAYO A TRACCIÓN .........................................................953.4 PÉRDIDA <strong>DE</strong> PESO .............................................................983.5 CONTENIDO <strong>DE</strong> HUMEDAD ..................................................993.6 CONTENIDO <strong>DE</strong> LIGNINA ..................................................1013.7 ANÁLISIS INFRARROJO (FTIR) ...........................................1024. CONCLUSIONES............................................................ 1065. RECOMENDACIONES..................................................... 109BIBLIOGRAFÍA........................................................................ 111ANEXOS .................................................................................. 122http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es9


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUELISTA <strong>DE</strong> GRÁFICOSUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosPág.Gráfico 1. Diámetro aparente de diferentes fibras de fique ...............90Gráfico 2. Título de fibras de fique tratadas y no tratadas consoda cáustica.....................................................................93Gráfico 3. Resistencia a tracción de fibras de fique. .........................95Gráfico 4. Espectros infrarrojos de fibra de fique cruda y lamuestra 3-E .................................................................... 104http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es10


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosLISTA <strong>DE</strong> FIGURASPág.Figura 1. Clasificación general de las fibras naturales.......................25Figura 2. Fibras floemáticas en corte transversal de tallo deLinum usitatissimum (lino). .................................................29Figura 3. Clasificación de las fibras vegetales..................................30Figura 4. Estructura general de un polipéptido (estructura decuatro aminoácidos cuyos residuos aparecen en la sedanatural). ...........................................................................33Figura 5. Estructura de la celulosa.................................................34Figura 6. Forma geométrica de la celulosa......................................36Figura 7. Estructura general de la hemicelulosa...............................38Figura 8. Estructura generalizada de la lignina. ...............................40Figura 9. Estructura de la •-celulosa.............................................40Figura 10. Estructura de una pectina. ............................................41Figura 11. Principales fibras naturales-vegetales .............................52Figura 12. Principales usos de las fibras naturales ...........................54Figura 13. Planta y Fibra de fique..................................................57Figura 14. Parte de un automóvil que puede ser fabricado conmateriales compuestos reforzados con alguna fibranatural..............................................................................63Figura 15. Ciclo de vida típico de los “Composites verdes”................64Figura 16. Reacción de la fibra con hidróxido de sodio .....................68Figura 17. Reacción de la fibra con silano.......................................73Figura 18. Enlaces covalentes entre la celulosa y PMPPIC .................74Figura 19. Adherencia entre el PMPPIC y el PS ................................74Figura 20. Tratamiento con peróxido .............................................75Figura 21. Tratamiento con permanganato .....................................76Figura 22. Tratamiento con agentes de triacina...............................77Figura 23. Fibra de fique ..............................................................81Figura 24. Muestras de fibras de fique clasificadas y marcadas .........82http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es11


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosFigura 25. Balanza analítica Mettler AE 160 (Laboratorio QuímicaGeneral UPB) .....................................................................82Figura 26. Montaje tratamiento alcalino. ........................................83Figura 27. Secado de las fibras (a) en un horno Dies, (b) alambiente...........................................................................83Figura 28. Microscopio Leica DML (Laboratorio de Resistencia deMateriales UPB) .................................................................84Figura 29. Máquina Universal Instron 5582 (Laboratorio deResistencia de Materiales UPB).............................................85Figura 30. Horno DIES en el cual se secan las fibras de fique(Laboratorio de pulpa y papel UPB) ......................................87Figura 31. Equipo FTIR Nicolet ......................................................88Figura 32. Apariencia de las fibras (a) Cruda, (b) Concentración2,5%, (c) Concentración 3,7%, (d) Concentración 5%. ...........91Figura 33. Fibras partidas y fibrillas en la superficie.........................92Figura 34. Fibras de fique con variabilidad en su diámetro eirregularidades...................................................................93http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es12


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosLISTA <strong>DE</strong> TAB<strong>LA</strong>SPág.Tabla 1. Composición química de algunas fibras vegetalescomerciales ásimportantes. 31Tabla 2. Dimensiones de las diferentes formas polimórficas de lacelulosa. ...........................................................................36Tabla 3. Comparación de algunas propiedades mecánicas entrefibras naturales..................................................................50Tabla 4. Fique: Superficie cosechada, producción y rendimientoobtenido por departamento. Años agrícolas 1995- 2003..........59Tabla 5. Comparación entre las fibras naturales y la de vidrio ...........62Tabla 6. Resinas poliméricas biodegradables. ..................................64Tabla 7. Propiedades mecánicas de la fibra de fique .........................72Tabla 8. Clasificación de las muestras utilizadas (a) Ambiente,(b) Horno ..........................................................................80Tabla 9. Resistencia de las fibras en un tiempo de 30 minutos ..........97Tabla 10. Variación del peso en muestras tratadas con sodacáustica durante 30 min......................................................98Tabla 11. Porcentaje de humedad................................................100Tabla 12. Contenido de lignina en fibras de fique...........................101Tabla 13. Picos característicos de la fibra de fique .........................103http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es13


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosLISTA <strong>DE</strong> ANEXOSPág.Anexo A. Medidas diámetro aparente ...........................................122Anexo B. Medidas para la determinación del título de cadamuestra ..........................................................................140Anexo C. Datos de ensayo a tracción ...........................................158Anexo D. Datos de contenido de lignina........................................162Anexo E. Espectros FTIR.............................................................169http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es14


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosGLOSARIOACETI<strong>LA</strong>CIÓN: tratamiento a fibras con acido acético.ACTINOMORFAS: flores que forman espigas o racimos.ADHESIÓN: la adhesión es la propiedad de la materia por la cualse unen dos superficies de sustancias iguales o diferentes cuandoentran en contacto, y se mantienen juntas por fuerzasintermoleculares.ALCALINIZAR: transformar una sustancia en alcalina, porejemplo mediante adición de una base.AMINOÁCIDOS: un aminoácido es una molécula que contieneun grupo carboxilo (-COOH) y un grupo amino (NH 2 -) libres.Pueden expresarse en general por NH 2 -CHR-COOH, siendo R unradical característico para cada ácido.B<strong>LA</strong>NQUEO <strong>DE</strong> FIBRAS: el objetivo del proceso de blanqueo esaumentar el brillo y la resistencia de la pulpa al retirar al máximola lignina. El proceso consiste en distintas fases alternadas conlavados. Para el proceso se utilizan distintos productos químicos,tales como dióxido de cloro, oxígeno, peróxido y soda cáustica .CELULOSA: hidrato de carbono que es el componente básico dela membrana de las células vegetales. Se utiliza en la fabricaciónde papel, fibras textiles, plásticos, etc.COMPOSITES: se entiende por la combinación de 2 o másmateriales diferentes, donde uno actúa como matriz y otros comorefuerzo. Son de diferentes formas geométricas y manejan ciertaproporción entre ellos para obtener características y propiedadesespecíficas.CRISTALIZACIÓN: proceso por el que un cuerpo adquiereestructura cristalina:DICOTILEDÓNEAS: familia de plantas angiospermas cuyasemilla tiene dos cotiledones.ENDOSPERMO: es la capa más íntima de la semilla y está encontacto directo con el embrión, al que tiene la misión de nutrir.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es15


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosProcede por sucesivas mitosis del núcleo formado por la unión deuno de los núcleos espermáticos del polen y los dos núcleospolares del saco embrionario. Tejido de reserva de las semillas.FIBRA: cada uno de los filamentos que entran en la composiciónde los tejidos orgánicos vegetales o animales, de ciertosminerales y de algunos productos químicos. Se conoce con elnombre genérico de fibras a un amplio conjunto de materialesque tienen en común la característica de poseer un alto valor dela relación longitud/diámetro (l/d).FIBRA <strong>DE</strong>TERGENTE ÁCIDO (FDA): es la porción de lamuestra de alimento que es insoluble en un detergente ácido(método de los detergentes de Van Soest). Está básicamentecompuesta por celulosa, lignina y sílice. La importancia de lamisma radica en que está inversamente correlacionada con ladigestibilidad del forraje.FLOEMA: tejido de las plantas vasculares especializado en laconducción de alimentos producidos por la fotosíntesis. Es decrucial importancia para llevar los nutrientes a las células que nopueden realizar la fotosíntesis (por ejemplo las que conforman lasraíces).GLUCOSA: molécula carbohidrogenada que en cadenasordenadas forma celulosa y en asociación amorfa almidón. Esta(C 6 H 12 O 6 ) es una hexosa (monosacárido de seis átomos decarbono) y además es un aldehído (contiene un grupo -CHO). Esel componente fundamental del azúcar o sacarosa. Es elcompuesto principal de degradación metabólica para obtenciónde energía en las células humanas.HIDRATOS (<strong>DE</strong> CARBONO): una de las tres clases principalesde alimentos y una fuente de energía. Llamados tambiéncarbohidratos, son principalmente azúcares y almidones que elorganismo desintegra para convertir en glucosa. Estáncompuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno, con una relación2 a 1 entre estos dos últimos. Ej.: azúcares, féculas y celulosa.HIDROFÍLICA: es la tendencia (debida a su estructura) de uncompuesto químico a disolverse o mezclarse con el agua o algúnmedio acuoso.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es16


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosHIDRÓLISIS: es una reacción en la que se rompe un enlacecovalente entre dos subunidades por medio de la adición delequivalente a una molécula de agua; se agrega un átomo dehidrógeno a una subunidad y un grupo hidroxilo a la otra. Lahidrólisis es un proceso químico que consiste en eldesdoblamiento de una molécula en presencia del agua(concretamente los iones H+, el agua se comporte como un ácidodébil).INFLORESCENCIA: las flores no se presentan en la mayoría delos casos aisladas. Normalmente aparecen agrupadas de unadeterminada manera que denominamos inflorescencias. Lasinflorescencias pueden ser simples cuando presentan la mismaestructura todas las flores y compuestas cuando dentro de unaestructura compleja tenemos otras estructuras simples.INFLORESCENCIA PLURIFLORA: las flores se disponen sobreun sistema de ramas más o menos modificada de diversa forma.MONOCOTILEDÓNEAS: planta cuyo embrión sólo posee uncotiledón. Es una de las dos grandes clases de angiospermas. Eneste grupo encontramos plantas tan importantes como loscereales, palmeras, lirios, tulipanes u orquídeas.MONOSACÁRIDOS: azúcar simple; carbohidrato que no puededescomponerse por hidrólisis. Los monosacáridos son sustanciasincoloras cristalinas con un sabor dulce y que tienen la mismafórmula general, C n H 2n O n .OLIGOELEMENTOS: los oligoelementos son elementos químicosrequeridos para la vida de los organismos en muy pequeñascantidades. Se trata de elementos esenciales y a veces tambiénse les denomina elementos traza.PANÍCU<strong>LA</strong>: es un racimo ramificado de flores en las ramas.PLÁSTICOS REFORZADOS: material compuesto cuya matriz esun polímetro y se refuerza con un componente que suele ser unafibra fuerte como fibra de vidrio, cuarzo, kevlar, fibra de carbono,incluso con fibras naturales.POLISACÁRIDOS: los polisacáridos son polímeros cuyosmonómeros son los monosacáridos que se unen repetidamentemediante enlaces glucosídicos, formando cadenas en suhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es17


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagosestructura molecular. Estos pueden llegan a tener un pesomolecular muy elevado, que depende del número de unidades demonosacáridos que participen en su estructura. Puedendescomponerse en polisacáridos más pequeños, así como endisacáridos o monosacáridos mediante hidrólisis o por la acciónde determinadas enzimas.REFUERZO: material sólido y resistente unido o mezclado con lamatriz para mejorar sus propiedades mecánicas.RESINA: material orgánico sólido o seudosólido, usualmente dealto peso molecular, que tiende a fundir. En plásticos reforzados,este material se conoce como matriz y va unido a un materialreforzante que mejora las propiedades finales del materialcompuesto.TANINOS: término aplicable a aquella sustancia orgánica nonitrogenada, con fuertes propiedades astringentes, soluble enagua y no en alcohol. Expuestas al aire se tornan oscuras ypierden su efectividad.Los taninos se utilizan para curtir el cuero, pues reaccionan conmoléculas de éste volviéndolo imputrescible. Abundan en lascortezas de los robles y los castaños, entre otros árboles.TERMOESTABLE (PLÁSTICOS): los plásticos termoestables sonmateriales infusibles e insolubles. La razón de talcomportamiento estriba en que las cadenas de monómeros,durante la polimerización con calor y presión (proceso decurado), forman una red tridimensional espacial entrelazándosecon fuertes enlaces covalentes. La estructura así formada toma elaspecto macroscópico de una única molécula y queda fija deforma permanente.TERMOPLÁSTICO: son un tipo de polímeros que con los efectosdel calor pueden quedarse en un estado viscoso o fluido. Estapropiedad es utilizada para dar la forma deseada a estosmateriales por medio de moldes y al enfriarse quedarse con laforma que se pretendía obtener.XEROFÍTICA: vegetación adaptada a soportar condiciones desequía mayor a seis meses al añohttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es18


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUERESUMENUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosDebido al gran interés de la sociedad actual por un planeta“verde”, las fibras naturales han recuperado nuevamenteespacios perdidos en el mercado mundial, por esta razón se hamotivado el estudio de su comportamiento para poder serutilizadas, por ejemplo, como reforzante en materialescompuestos, fungicidas, materia prima para la fabricación depapel, entre otros. Sin embargo, para mejorar sus condiciones deuso y características físicas se hace necesario realizarles untratamiento superficial.Es por esto, que en esta investigación se estudia la influencia deltratamiento alcalino sobre las fibras de fique, teniendo comoapoyo estudios anteriores en donde se ha demostrado que éstemejora notablemente las condiciones de las fibras. Se buscaentonces, caracterizar mecánicamente la fibra posterior altratamiento para deducir a que condiciones las fibras obtienenmayor resistencia a tracción, comparándola con la cruda.Se comienza el estudio con una recopilación de informaciónacerca de las generalidades de las fibras naturales, como sucomposición química y aplicaciones, haciendo especial énfasis enel fique.Con el fin de optimizar las condiciones del tratamiento alcalino seanalizaron 36 muestras inicialmente representadas en tresvariables independientes: concentración de NaOH, tiempo deinmersión y tipo de secado.Luego del tratamiento alcalino, se describen las pruebasrealizadas a las fibras de fique con el objetivo de evaluar cambiosen sus propiedades, donde se concluye que a una concentraciónhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es19


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagosde 5% NaOH, un tiempo de inmersión de 30 min y un proceso desecado a 100 ºC, se obtiene el mejor desempeño respecto a laresistencia mecánica.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es20


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosINTRODUCCIÓNLas fibras naturales han recuperado nuevamente espaciosperdidos en el mercado mundial, como insumos que representanuna ventaja significativa en conservación del medio ambiente,fácil procesamiento, disponibilidad, bajo costo, bajo peso, altaresistencia, entre otras. Por esta razón se ha motivado eldesarrollo de materiales que contengan en su estructura fibrascomo el sisal, el fique, el yute, etc.Por tal motivo se ha despertado el interés de muchos sectoresindustriales, que ponen en marcha investigaciones que buscanmaximizar todas las anteriores ventajas. El sector automotriz noes la excepción, por esta razón los esfuerzos se enfocan a laconstrucción de autopartes con materiales reciclables, quepermitan una reducción considerable del peso del automotor, porende un menor consumo de combustible, una reducción en losgastos generados y una disminución en los costros de repuestos.Teniendo en cuenta que estos nuevos materiales suplen algunasnecesidades funcionales más no estructurales al interior delvehículo.Un ejemplo de lo anterior es la empresa SOFASA S.A. que deseamejorar el comportamiento de las fibras naturales como el fique,en refuerzos de materiales compuestos. Para optimizar laspropiedades mecánicas del sistema, el fique debe someterse aalgunos tratamientos químicos de acondicionamiento que facilitenel acoplamiento fibra-matriz.Se eligió el tratamiento alcalino con soda cáustica, para conocercomo se ve afectada la fibra en sus características físicas a bajasconcentraciones de NaOH, pues en estudios anteriores, tratar lashttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es21


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagosfibras a concentraciones entre el 10%-20% generaba un altocosto de operación.Por medio de este estudio, también se busca fortalecer losconocimientos que se tienen en el área de plásticos reforzados enla línea de materiales de ingeniería, en la Universidad Pontificiabolivariana, contribuyendo al desarrollo de nuevos materiales quecumplan con los requerimientos ambientales y con excelentesprestaciones.Por otra parte, el trabajo reúne tanto recopilación bibliográficacomo trabajo experimental, hechos que hacen de este, untrabajo investigativo el cual permite que el estudiante genereconocimiento a nivel académico y crecimiento a nivel profesionalpues se requiere de la interacción con diferentes personasespecializadas en distintos campos como el automotriz,papelero, agroindustrial, polimérico, textil, materiales deingeniería, entre otros.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es22


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos1. FIBRAS NATURALES: IMPORTANCIA, APLICACIONESY TRATAMIENTOS SUPERFICIALES1.1 INTRODUCCIÓNDesde comienzos de la existencia de los seres humanos, lasherramientas, utensilios, armas y atuendos han sido hechos yfabricados a partir de los recursos naturales debido a su granabundancia, a su disponibilidad y multifuncionalidad. Comomencionan Van De Weyenberg 1 y Avella 2 : el hombre hareconocido la importancia de las fibras naturales casi desde sucreación, y aún con el paso del tiempo siempre han estadopresentes en su vida, aunque con el surgimiento de otrosmateriales como los metales, los plásticos y los cerámicos sehaya disminuido su uso. No obstante su versatilidad hanpermitido su reaparición, que desde hace ya varias décadas se havenido dando debido al interés de la sociedad por conservar elambiente y no causar un grave impacto a la naturaleza, por locual se han realizado grandes desarrollos a nivel de materialescompuestos, con fibras naturales como reforzantes de polímerosque incluso han llevado a fabricar piezas de grandes prestacionesy a tomar un lugar muy importante en sectores como elautomotriz. ,A continuación se enunciarán algunos conceptos básicos sobrepropiedades y características de las fibras naturales y de losmateriales compuestos reforzados con éstas, también sobre la1 VAN <strong>DE</strong> WEYENBERG, I. et al. Influence and chemical treatment of flax fibres on theircomposites. En: Composites Science and Technology. Bélgica. Vol. 63, No. 9 (Jul. 2003); p. 12412 AVEL<strong>LA</strong>, Mauricio, et al. Broom fibers as reinforcing materials for polypropylene -basedcomposites. En: Journal of Applied Polymer Science. Italia. Vol. 68, No.7 (Dic.1998); p.1077-1078http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es23


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagosimportancia e influencia de los tratamientos superficiales en elcomportamiento mecánico de las mismas.1.2 GENERALIDA<strong>DE</strong>SSe conoce con el nombre genérico de fibras a unamplio conjunto de materiales que tienen en comúnla característica de poseer un alto valor de la relaciónlongitud/diámetro (l/d) Así, fibras naturales de origenvegetal como el cáñamo y el yute tienen relacionesdel orden de 100 a 1000. El algodón y la lanasuperan ampliamente ese intervalo y se sitúan entre1000 y 3000. La seda es la fibra natural con mayorrelación l/d, ya que se pueden conseguir filamentosde hasta 500 m de longitud y unas pocas micras dediámetro 3“Son de importante uso debido a que no causan ningún efectonegativo al ambiente (tienen un ciclo neutro de CO 2 )” 4 , puedenser cultivadas en zonas climáticas diferentes, tienen buenaspropiedades de aislamiento eléctrico y acústico, sus costos sonpotencialmente más bajos, reducen el peso de materialescompuestos (comparados con composites de fibra de vidrio) y,por supuesto, ofrecen un reciclaje más fácil.1.2.1 Clasificación de las fibras naturales. Las fibrasnaturales comprenden todas las fibras que se han formado porun proceso de la naturaleza. Los tres reinos suministran fibras defactible utilización.Se podrían clasificar dependiendo de sus características, debido aque son muy diversas, pero quizá la clasificación más general seala siguiente:3 SAÍZ, Enrique y RIAN<strong>DE</strong>, Evaristo. Temas de divulgación: Materiales de altas prestaciones (I). En:Revista de Plásticos Modernos. Madrid. Vol. 75, No. 500 (Feb. 1998); p. 1544 VAN <strong>DE</strong> WEYENBERG et al. Op.Cit., p. 1241http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es24


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos• Fibras animales• Fibras minerales• Fibras vegetalesEn la Figura 1 se encuentra la clasificación de las fibras naturales.FIBRAS NATURALESFibras animales oproteícasFibras mineralesFibras vegetaleso celulósicas- Lanas y pelos- Sedas- Lanasrecuperadas- Amianto o Asbesto - Blandas(Corteza)-Yute-Algodón-Ramio-Kenaf-Coco-Cáñamo-Mimbre-Damagua- Duras(Hojas)-Fique-Sisal-Henequén-Piña-Abacá-Plátano-BananoFigura 1. Clasificación general de las fibras naturalesFuente: VIL<strong>LA</strong>REAL, Andrés. Fibras Naturales: alternativa para eldesarrollo nacional [en línea]. Quito: SICA. s.f. [Consulta: 10Sep. 2005]1.2.1.1 Fibras animales. Dentro de estas fibras la de mayorrelevancia es la lana, con características diferentes según sea el25http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagostipo de oveja de la que proceda. Generalmente es blanca, perotambién puede tener alguna pigmentación natural.“Menos empleados, pero a la vez importantes, son los pelos decabra, camello, lana de vicuña, alpaca, guanaco y llama. En esteultimo caso criado principalmente en Perú, Bolivia y Chile, loscolores de estas fibras pueden ser pardos, amarillentos, negros oblancos. El pelo de liebre o conejo, se utiliza para la fabricaciónde fieltros, o para obtener otra fibra mezclada con lana. La crinde caballo, que tejida con una urdimbre de lino o algodón, dacomo resultado el tejido de ese mismo nombre” 5Se incluye también en este grupo la seda común, producida porel gusano de seda (Bombix mori), y la seda silvestre o salvajeproducida por ciertos insectos de la China, Japón y otros paísesasiáticos.“Por último, se debe considerar las fibras animales recuperadas,entre las que se encuentran retazos de lana usados e hilados,principalmente” 61.2.1.2 Fibras minerales. La más importante es el asbesto oamianto, el cual está compuesto principalmente de silicato demagnesio. Su nombre se usa para designar a un grupo de seisdiferentes fibras minerales que proceden de depósitos volcánicosdel suelo y rocas de algunas áreas como: amosita, crisotila,crocidolita, varios tipos de tremolita, actinolita, y antofilita.Varían en longitud y pueden estar alargadas como bastones ocurveadas como uñas.5 P<strong>LA</strong>NTAS TEXTILES, s.l. s.f. p.26 Ibid, p.2http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es26


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos“La fibra de asbesto es mala conductora de calor, insoluble en lamayoría de los ácidos, y su estructura fibrosa permite usarla enempaquetaduras a prueba de fuego, siendo muy difícil de hilardebido a la gran fragilidad de las fibras” 7En el año 1970, se prohibió el uso de todos los tipos de asbestopues causaban la asbestosis, que producen cáncer de pulmón.Sin embargo, debido a la ausencia de evidencia definitiva quesoporte alguna relación entre pacientes con cáncer y la fibra deasbesto, en la actualidad su uso se ha reabierto de maneracontrolada.1.2.1.3 Fibras vegetales. Las fibras de origen vegetal poseenun interés extraordinario, no solo por su elevado número, puestoque existen más de 700 plantas que son capaces de suministrarfibras, sino también por sus relevantes propiedades físicas yquímicas. 8Las fibras vegetales pueden clasificarse tomando enconsideración su origen anatómico, su tipificación botánica, sususos, etc. Sin embargo comercialmente se pueden clasificar enduras y blandas.“Las blandas, como el lino y el ramio, son obtenidas básicamentedel floema (del griego phlos = corteza), que son los tejidos delsistema vascular de la planta que transportan azúcares y otrosproductos de la fotosíntesis, son de tallos de dicotiledóneas(plantas con flor) que pueden estar más o menos lignificadas,son suaves, elásticas y flexibles”. 9,10 Ver Figura 2.7 RIQUELME SÁNCHEZ, Manuel. Química aplicada a la industria textil. Tomo II Blanqueamientode fibras textiles, tercera edición,s.l. 1983, p. 1008 RIQUELME SÁNCHEZ, Op.Cit, p. 103-1049 GONZÁLEZ, Ana. Tejidos vegetales: meristemas y sistema fundamental. [en línea] Argentina[ca.1 pantalla] [Consulta: 3 Oct. 2005]http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es27


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosLas duras, “son aquellas que tienen su origen en las hojas, comoel fique, abacá, piña, palmas, entre otras. Son fibras de hojas demonocotiledóneas, cada una es un cordón fibroso o un hazvascular que poseen un alto contenido de lignina y tiene texturarígida” 11Las fibras que nacen de la semilla o en el interior de las paredesde la fruta, consisten en una sola, larga y estrecha célula, la cuales la fibra fundamentalmente.También son importantes las fibras provenientes de la madera delos árboles, las cuales consisten en varios elementos de la partedel tejido vascular de la madera y son usadas para la fabricacióndel papel.Por último, R.H 12 incluye a las fibras misceláneas, que sonobtenidas de otras partes de las plantas, esta clase incluyevariedades que son usadas para diferentes propósitos, dos de lasmás importantes son la piassava, y similares para hacer cepillos(que son obtenidas del tallo de las hojas de las palmas), y las decoco (las cuales son obtenidas de su cáscara).10 GONZÁLEZ, Ana. Usos de las fibras e importancia económica. [en línea] Argentina [ca.1pantalla] [Consulta: 3 Oct. 2005]11 Ibid.12 R.H, Kirby. Vegetable Fibres-Botany cultivation and utilization. Londres: 1963, p. 1http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es28


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosFigura 2. Fibras floemáticas en corte transversal de tallo deLinum usitatissimum (lino).Fuente: GONZÁLEZ, Ana. Usos de las fibras e importanciaeconómica. [en línea] Argentina. [ca.1 pantalla][Consulta: 3 Oct. 2005]R.H 13 , por los usos a que se destinan las fibras las agrupa de lasiguiente manera: fibras textiles propiamente dichas, usadaspara hilados en la confección de tejidos (lino, algodón, cáñamo,ramio, etc.), fibras para cordelería (sisal, pita, henequén, formio,etc.), fibras para rellenos y revestimientos (caranday, kapoc,etc.), fibras para pasta celulósica para papel (lino, alfa,bambuseas, etc.).En la Figura 3, se observa la clasificación de las fibras vegetales.13 Ibid, p. 2http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es29


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosClasificación de lasFibras VegetalesPelos vegetalesFibras liberianas detallos de dicotiledóneasFibras en fascículos demonocotiledóneasFibras para pastacelulósicaAlgodón: Semillasrecubiertas defibrasKapoc: (Eriodendrumanfractuosum,Bombax,Chorisia sp.)Fibras de Boehmeria:Ramio (Boehmerianivea, B. utilis)Yute y análogas:Yute (Corchoruscapsularis, C.olitorius)Urenas (Urena lobata,U. sinata)Fibras de hojas:Agaves (Agave sp.)Formio (Formium tenax)Bromelias (Bromelia sp.)Sanseviera (Sanseviera sp.)Alfa (Stipa tenacissima)Caranday (Trithrinaxcampesiris)Cáñamo de Manila (Musatextiles)Sedas vegetales:CiertasAscienpiadáceas:ej.TasiFibras liberianasgroseras:Bauhinea racemosa,Thespesia lampasCordial latifoliaFibras de tallos:Fibras de Tailandsia (T. sneoides)Fibras de frutos:Fibras de coco (Cocos mucífera)Fibras de lino y similares:Lino (Linnun usitatissimum)Cáñamo (Cannabis sativa)Kenaf: (Hibiscus cannabinus)Rosella: (Hibiscus sabdariffa)Cáñamo deSum:(Crotalaria juncea)Figura 3. Clasificación de las fibras vegetalesFuente: OLNEY, L., A., Tecnología química de fibras textiles.Buenos Aires: El Ateneo, 1947, p. 71.2.2 Composición química de las fibras naturales.“Las fibras contienen en su composición química un factor comúnimportante: la celulosa” 1414 RIQUELME SÁNCHEZ, Op.Cit, p. 103-10430http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos“Las fibras vegetales están compuestas también de hemicelulosa,lignina, holocelulosa, y •-celulosa” 15 Otros componentesusualmente observados, son las pectinas y ceras como semuestra en la Tabla 1.Mwaikambo y Ansell 16 dicen que la composición química ayuda adeterminar las propiedades y los usos de las fibras. Por ejemplo,la lignina facilita la reacción entre las fibras y algunos agentesquímicos permitiendo así una mejor respuesta a lasmodificaciones químicas como la acetilación. Un contenido másalto de celulosa en la fibra conduce a una rigidez más alta y, porlo tanto, será la más conveniente para el refuerzo de resinas.Tabla 1. Composición química de algunas fibras vegetalescomerciales más importantes.Tipo defibraCelulosa(%)Hemicelulosa(%)Lignina(%)Pectina(%)Algodón 92 6 __


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosEn: Journal of Applied Polymer Science. Bath. Vol. 84, No. 12(Mar.2002); p.2223.Saíz y Riande 17 definen que las fibras de origen animal soncadenas polipeptídicas formadas por condensación de distintosaminoácidos. Su estructura general está representada en laFigura 4, donde el radical representa grupos orgánicos quedeterminan el tipo de aminoácido, pueden ser tan sencillos comoátomos de hidrógeno en la glicina o llegar a ser cadenas lateralesrelativamente largas. Pero si bien, la estructura general de estasfibras resulta simple, la composición detallada es más compleja,tanto por los aminoácidos que las forman como por su secuenciay la estructura supramolecular.Como lo describe Cruz 18 , éstas fibras animales son resistentes ala mayoría de los ácidos orgánicos, en ciertas condiciones llegana ser resistentes a la acción de ácidos minerales como el H 2 SO 4 .Por el contrario, las bases débiles pueden disolverlas porcompleto y dañarlas, igualmente sucede con los blanqueadores,por ejemplo, el hipoclorito líquido no debe usarse nunca en lanani seda.17 SAÍZ y RIAN<strong>DE</strong>, Op.Cit, p. 15518 CRUZ, Natalia et al. Fibras naturales y artificiales. [en línea]. España. Archivo PDF [Consulta: 21 Ago. 2005]http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es32


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosHNHCHCOHHHNCCH3COHHOGlicina (Gly)HOAlanina (Ala)HNHHCH2OHCCOSerina (Ser)OHHNHHCH2C6H4OHOCCOTirosina (Tyr)HFigura 4. Estructura general de un polipéptido (estructura decuatro aminoácidos cuyos residuos aparecen en la seda natural).Fuente: SAÍZ, Enrique y RIAN<strong>DE</strong>, Evaristo. Temas dedivulgación: Materiales de altas prestaciones (I). En: Revista dePlásticos Modernos. Madrid. Vol. 75, No. 500 (Feb. 1998); p. 1551.2.2.1 Celulosa. “En 1838, Anselmo Payen sugirió que lasparedes de la célula de las plantas consistían en la mismasustancia, a la cual se le dio el nombre de celulosa” 19“La celulosa es un hidrato de carbono incoloro, de peso molecularelevado, y fórmula global representada por (C 6 H 10 O 5 ) n. Es unacondensación de polímeros lineales constituidos de unidades deanhidroglucosa con enlaces •-1,4-glucosídico (1,4-•-D-glucan)”20 , y unidas entre sí por grupos éster C-O-C. Ver Figura 5.Como lo menciona Saíz y Riande 21 , una cadena típica contieneentre 200 y 6000 residuos de glucosa, lo cual justifica sus altospesos moleculares. Una característica importante es que cada19 BLEDZKI, A.K. and GASSAN, J. Composites reinforced with cellulose based fibers. En: Progressin Polymer Science. India. Vol. 24, (Feb. 1999); p. 22920 Celulosa. Wikipedia. La enciclopedia libre: base de datos. [en línea]. 2005 [ca. 1 ref.] [Consulta: 13 Sep. 2005]21 SAÍZ y RIAN<strong>DE</strong>, Op.Cit, p.155http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es33


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagosanillo de glucosa contiene tres grupos hidroxilo (OH) que formanenlaces de hidrógeno intermoleculares que aumentan laresistencia de la fibra, sin embargo, Riquelme y Sánchez 22consideran que el vapor de agua y la presión elevada puedendisminuir la resistencia.nFigura 5. Estructura de la celulosa.Fuente: BLEDZKI, A.K. and GASSAN, J. Composites reinforcedwith cellulose based fibers. En: Progress in Polymer Science.India. Vol. 24, (Feb. 1999); p. 230La celulosa puede absorber agua en una proporción de 6 al 20%,produciendo cambios en las propiedades de la misma, debido aque se produce un hinchamiento, que es el punto inicial de sudespolimerización. Su desdoblamiento por llegar a agrupacionesglucósicas, origina una hidrólisis, haciendo que se comporte comoun material coloide-gel, propiedad importante durante lasoperaciones de blanqueo y tintura en la industria textil.Las investigaciones de Kulshreshtha 23 y, Segal y Wakelyn 24demuestran que las moléculas de la celulosa tienen una22 RIQUELME y SÁNCHEZ, Op.Cit, p. 103-10423 KULSHRESHTHA, A., K., En: Textile Industry, citado por UGBOLUE, S. Structure/Propertyrelationships in textile fibres. s.l. Vol. 70, No. 3 (1979); p. 1http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es34


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagoscapacidad inherente de cristalizarse en cinco diversas formaspolimórficas, llamadas: celulosa I, celulosa II, celulosa III,celulosa IV, y celulosa V, solamente los dos primeros organismospolimorfos fibrosos son de interés en este trabajo.“La celulosa I existe en las fibras crudas como algodón, yute,flax, sisal, etc. La celulosa II y III se obtienen cuando la celulosaI es tratada con hidróxido de sodio y amonio, respectivamente” 25 .“La celulosa IV, es una alteración dada durante tratamientos concalentamiento, se encuentra en las fibras de módulo alto, y rayónviscoso” 26La geometría de la célula elemental depende del tipo de celulosacomo se observa en la Figura 6, donde el valor de los parámetrosa,b.c, y • se encuentran en la Tabla 2.1.2.2.2 Hemicelulosa. Es una cadena de glucosa más corta quela celulosa y forma parte de su pared celular. Su función principalen las fibras es ser intermediaria entre la celulosa y la lignina.Las poliosas o hemicelulosas son heteropolisacáridos de altamasa molecular, que se encuentran constituidos por diferentesunidades de monosacáridos: pentosas, hexosas y ácidosuránicos, enlazados entre sí por enlaces glicosídicos, formandoestructuras ramificadas y en general amorfas.24 SEGAL, L. and WAKELYN, P. Fiber chemistry. En: Handbook of fiber science and technology.Nueva York. Vol. 4, No. 2 (1985); p. 80925 HAGA, T. and TAKAGISHI, T. Structural change in mercerized cotton fibers on cellulosetreatment. En: Journal of Applied Polymer Science. Osaka. Vol. 80, No. 10 (2001); p. 167526 UGBOLUE, S, Op.Cit, p. 2http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es35


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosFigura 6. Forma geométrica de la celulosaFuente: BLEDZKI, A.K. and GASSAN, J. Composites reinforcedwith cellulose based fibers. En: Progress in Polymer Science.Kassel. Vol. 24, (Feb. 1999); p. 230Tabla 2. Dimensiones de las diferentes formas polimórficas de lacelulosa.Tipo decelulosaa(nm)b(nm)c(nm)•(º)Celulosa I 0,84 1,03 0,79 84,00Celulosa II 0,81 1,03 0,97 62,00Celulosa III 0,77 1,03 0,99 58,00Celulosa IV 0,81 1,03 0,79 90,0036http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosFuente: UGBOLUE, S. Structure/Property relationships in textilefibres. En: Textile Progress. Vol. 20, No. 4 (1990); p. 1Lawther, Runcang, y Banks 27 afirman que las hemicelulosas,pueden ser clasificadas como pentosanos y hexosanos, aunquetambién se clasifican dependiendo de su origen, su composiciónestructural y solubilidad en álcalis. El tipo y contenido dehemicelulosa presente en las fibras varía con la especie, la edad,y parte de la planta de donde se extraen.En investigaciones por Bledzki y Gassan 28 explican que entre lahemicelulosa y la celulosa no existe ningún enlace químico, perosí suficiente adhesión mutua, fortalecida por los puentes dehidrógeno y las fuerzas de Van der Walls, se diferencian entre síen tres aspectos básicos, en primer lugar, la hemicelulosacontiene varias y diversas unidades de azúcar, mientras que lacelulosa contiene solamente una unidad de 1-4-•-Dglucopiranosa.Segundo, exhiben un alto grado de ramificacionesen sus cadenas, mientras que la celulosa es un polímeroestrictamente lineal, y tercero, el grado de polimerización de lacelulosa es entre 10 y 100 veces mayor que el de lahemicelulosa.En la Figura 7 se muestra la estructura general de lahemicelulosa27 <strong>LA</strong>WTHER, Mark, RUNCANG, Sun and BANKS, W.B. Effects of extraction conditions and alkalitype on yield and composition of wheat straw hemicellulose. En: Journal of Applied PolymerScience. Gales. Vol. 60, No.11 (Dic. 1998); p. 182728 BLEDZKI, A.K. and GASSAN, J, Op.Cit, p. 231-232http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es37


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosFigura 7. Estructura general de la hemicelulosa.Fuente: Hemicellulose formules. Lycos: base de datos. [enlínea]. Francia, 2001 [ca. 202 ref.] [Consulta:10 Oct. 2005]1.2.2.3 Lignina. “Es una molécula, con un alto peso molecular,que es producto de la unión de varios ácidos y alcoholesfenilpropílicos como el cumarílico, coniferílico, sinapílico y otros.Constituye un polímero aromático, heterogéneo, ramificado, sinunidades repetidas definidas, que es insoluble en ácidos, ysoluble en álcalis fuertes” 29 La estructura generalizada de lalignina se puede ver en la Figura 8.“La lignina (del latín “lignum”, leño) es, después de la celulosa, elprincipal componente de las fibras, donde sus propiedadesmecánicas son menores” 30La composición elemental de la lignina varía entre el61-65% de carbono, 5-6.2% de hidrógeno, y el restooxígeno. El estudio de la lignina indica un anillobencénico con un átomo de oxígeno y la presencia degrupos cromofóricos, como carbonilos o enlacesdobles conjugados con el anillo bencénico. La baja29 Lignina. Wikipedia. La enciclopedia libre: base de datos. [en línea]. 2005 [ca. 1 ref.] [Consulta: 10 Oct. 2005]30 BLEDZKI, A. K. and GASSAN, J, Op.Cit, p. 233http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es38


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagosviscosidad específica de las soluciones de ligninaindica que no están formadas por cadenas largas y sugrado de polimerización es menor que el de lacelulosa. 311.2.2.4 Holocelulosa y •-celulosa. La fracción totalhidrocarbonada de las fibras ha sido denominada holocelulosa. Elcontenido de holocelulosa (•-celulosa+hemicelulosa) esdeterminado durante la remoción gradual de lignina.“Los análisis de la celulosa que se realizan para fines técnicos,expresan la composición en celulosa alfa, la cual es insoluble enhidróxido de sodio” 32 En la Figura 9 se observa la estructuraquímica de la •-celulosa.31 Lignina. Google: base de datos. [en línea]. [ca. 167000 ref.] [Consulta: 11 Oct. 2005]32 KRÖGER, Álvaro. Morfología y usos productivos de la madera.[en línea]. Uruguay. [ca. 2pantallas] [Consulta: 11 Oct. 2005]http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es39


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosFigura 8. Estructura generalizada de la lignina.Fuente: MARX, David. Activadores de la oxidación TAML TM :Agentes blanqueantes "verdes" para la fabricación de papel.[enlínea] 1. ed. Scranton. s.f. [Consulta: 10 Oct. 2005]Figura 9. Estructura de la •-celulosaFuente: LOUISENTHAL. [en línea]. s.l. s.n, 2004. [Consulta: 13 Oct. 2005]1.2.2.5 Pectina. Es el nombre colectivo para loshetereopolisacáridos, y consisten esencialmente de ácidopoligalacturano. “La pectina es soluble en agua solamentedespués de una alcalinización parcial” 33 y su estructura puedeverse en la Figura 10.33 BLEDZKI, A.K. and GASSAN, J. Op.Cit, p. 233http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es40


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosFigura 10. Estructura de una pectina.Fuente: LONDON SOUTH BANK UNIVERSITY. Pectin. [en línea].Londres: London South Bank University, 2005. [Consulta:15 Oct. 2005]1.2.2.6 Ceras. Para Bledzki y Gassan 34 son las que recubren lasfibras, pueden ser removidas con soluciones orgánicas. Estosmateriales cerosos, están compuestos por diferentes tipos dealcoholes que son insolubles tanto en agua como en ácidos(palmíticos, oleogenosos y esteáricos).1.2.3 Principales fibras naturales y suscaracterísticas. Dentro de las fibras naturales de mayorimportancia están:- Sisal: La fibra de sisal es una de la más extensamente usaday fácil de cultivar. Cerca de 4,5 millones de toneladas de fibra desisal se producen cada año en el mundo. Tanzania y Brasil sondos de los países con mayor producción.Es una fibra dura extraída de las hojas de la plantade sisal (Agave sisalana). Aunque es nativa de lasregiones tropicales de América, está siendo cultivadaen algunos países tropicales del continente Africano,34 Ibid, p. 233http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es41


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagosen el oeste de la India y en el lejano oriente. Estaplanta produce cerca de 200-250 hojas, de cada hojase obtiene entre 1000 y 1200 bultos de fibrascompuestos por 4% de fibra, 0,75% de cutícula, 8%de materia seca y 87,25% de agua. La longitud de lafibra de sisal está entre 1,0 y 1,5 m, el diámetro esde aproximadamente 100-300 •m. 35“Generalmente y tal como ocurre con otras fibras vegetales, suresistencia y rigidez varía a lo largo de su longitud, y dependenprincipalmente del contenido de celulosa, la resistencia a traccióny el porcentaje de elongación decrecen mientras el módulo deYoung aumenta con la longitud” 36- Yute: Es una fibra larga, suave y brillante, obtenida de laplanta del género de Corchorus, en cantidad producida y variedadde aplicaciones se encuentra en segundo lugar después delalgodón. “El yute se cultiva durante las estaciones lluviosas declimas calientes húmedos, el 85% de su cultivo en el mundo seconcentra en la región del Delta de Ganges (Bangladesh e India)y China. El color de las fibras puede ser blanco o café, y sulongitud puede variar entre 1,0 y 4,0 m.” 37“Tienen una alta resistencia a tracción con una baja elongación,lo cual ayuda durante la fabricación de telas e hilados. De todaslas fibras naturales obtenidas del vástago de la planta es la máseconómica.” 3835 YAN, Li, YIU-WING, Mai y LIN, Ye. Sisal fibre and its composites: a review of recentdevelopments. En: Composites Science and Technology. Sydney. Vol. 60, No. 11 (Abr. 2000); p.2037-203936 Ibid, p. 2037-203937 Jute. Wikipedia. La enciclopedia libre: base de datos. [en línea]. 2005 [ca. 1 ref.] [Consulta: 15 Oct. 2005]38 Ibidhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es42


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos- Fibra de coco: Es una fibra lignocelulósica muy versátilobtenida de los árboles de coco (Cocos nucífera). En el mundo seproducen 5 millones de toneladas al año. “Tiene variascaracterísticas físicas valiosas que provienen de su estructura,entre éstas se encuentran, su longitud, fineza, resistenciamecánica, rigidez, y resistencia a la humedad” 39 , “no es tóxica,es muy económica y permite modificaciones químicas en suestructura.” 40Al igual que otras fibras naturales, son pálidas cuando no estánmaduras, pero más adelante se endurecen y se amarillean por lacapa de lignina que se deposita en sus paredes. Son másresistentes mecánicamente pero menos flexibles que otras, sonrelativamente impermeables y resistentes al daño por el aguasalada. “Se componen de hilos pequeños, cada uno de 1 mm delargo y entre 10-20 •m de diámetro. En India, se produce el60% del total en el mundo de fibra blanca, Sri Lanka produce el36% de fibra marrón del mundo.” 41- Lino: Su uso se remonta a la época de los egipcios, losfenicios lo comercializaban en los puertos del Mediterráneo, y fueproducido principalmente para su uso en vestidos. “La producciónmundial de lino es de 1,25 millones de toneladas, donde el 40%es cultivado en Canadá. Gran Bretaña y Francia son otros39 ROUT, J., et al. Scanning electron microscopy study of chemically modified coir fibers. En:Journal of Applied Polymer Science. Orissa. Vol. 79, No. 7 (Feb. 2001); p.1169-117040 GEETHAMMA V. G, et al. Composite of short coir fibres and natural rubber: effect of chemicalmodification, loading and orientation of fibre, En: Polymer. India. Vol.39, No. 6-7 (1998); p. 1483-148441 Coir. Wikipedia. La enciclopedia libre: base de datos. [en línea]. 2005 [ca. 1 ref.] [Consulta: 15 Oct. 2005]http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es43


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagosproductores importantes. La mayoría de la producción de lino enUSA ocurre en los estados del centro-norte, como Pensilvania.” 42“El lino (Linum usitatissimum), como muchas fibras naturales,son ligeras, combustibles, no tóxicas, de bajo costo, renovables,y muestran propiedades mecánicas relativamente altas útilespara reforzar materiales compuestos” 43 . Su resistencia a tracciónaumenta cuando se moja, y en procesos de blanqueamientodisminuye su peso.Son mejores en calidad comparadas con el algodón yproporcionan un tejido más fino, pueden alcanzar hasta 7 cm delongitud y su color promedio va de amarillento a gris, pero el demejor calidad es el blanco, como opinan Wang et al. 44- Henequén: (Agave fourcroydes lemaire), originario del áreaoriental de la península de Yucatán, es una planta de zonasáridas de la familia de las agaváceas, de hojas lanceoladas,angostas, rígidas, planas y grisáceas que miden de 8 a 12 cm deancho y de 1,25 a 2,50 m de largo, con dientes o espinasmarginales triangulares en todo el borde. “La planta vivealrededor de veinticinco años y durante los siete primeros está enetapa de desarrollo, a partir de la cual y durante quince añosmás, brinda sus mayores pencas para que de ellas se extraiga lafibra.” 4542 JÄHN, A., et al. Characterization of alkali treated flax fibres by means of FT raman spectroscopyand environmental scanning electron microscopy. En: Spectrochimica Acta Part A: Molecular andBiomolecular Spectroscopy. Alemania. Vol. 58, No. 10 (Ago. 2002); p. 2271-227243 LI, X., et al. Flax fibre reinforced composites and the effect of chemical treatments on theirproperties. En: The Society for Engineering in Agricultural, Food, and Biological Systems. Canadá.No. MB 04-305 (Sept. 2004); p. 1-244 WANG, B., et al. Modification of flax fibers by chemical treatments. En: The Canadian Society forEngineering in Agricultural, Food, and Biological Systems Canadá. No. 03-337 (Jul. 2003); p. 1-245 PUGA, Carlos. Haciendas henqueneras de Yucatán. [en línea]. México. D.F. 1997.


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos“Está compuesto aproximadamente de 60% de celulosa,hemicelulosa 28%, lignina 8% y otros extractivos 4%, laspropiedades físicas del henequén se deben al arreglo estructuralde la misma.” 46El soskil (nombre maya de la fibra del henequén) fue, hasta elsiglo XIX, un producto de poca importancia económica, pero pasóa ser conocida en México como el “oro verde”, debido a que lapenínsula de Yucatán era el único productor de la fibra y nolograba cubrir la demanda mundial, lo que propició unavertiginosa alza de precios que en pocos años enriqueció a laregión.- Banano: La fibra es extraída de la envoltura de la hoja o delseudotallo de la planta del plátano donde se obtiene cerca de0,6-1,0% de fibra, dependiendo de la variedad y del método deextracción usado.Las fibras de banano, producen un materialaltamente absorbente, donde el factor dominante esla alta porosidad y su acción capilar. Se han usadocomo agente de filtración en el tratamiento de aguasresiduales que se contaminan a menudo con aceitesy otros materiales orgánicos, debido a que presentaafinidad con estas sustancias. India tiene cerca de600000 hectáreas en cultivos de banano, que al añodan lugar a 2,8 millones de toneladas de fibra. 47Idpag=3520¬idsec=17¬idsub=81&idpag=3520> [Consulta: 15 Oct. 2005]46 HERRERA, FRANCO, P.J. and VA<strong>LA</strong><strong>DE</strong>Z, GONZÁLEZ, A. A study of the mechanical propertiesof short natural-fiber reinforced composites. En: Composites Part B. Mérida. Vol. 36, No. 8 (Jun.2005); p. 59747 UMA, S., et al. Evaluation of commercial cultivars of banana (Musa spp.) for their suitability for thefibre industry. En: PGR Newsletter, No.142, p.29-30 [en linea].[Consulta: 16 Oct. 2005]http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es45


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos- Algodón: Es una fibra suave que crece alrededor de lassemillas de la planta, en las regiones tropicales y subtropicalesdel viejo mundo y del nuevo. “Sus longitudes varían entre 10 a50 mm, con diámetros de alrededor de 10 a 20 •m. Cada fibrade algodón está rodeada por una capa delgada de material nocelulósico, llamada cutícula.” 48“Se caracteriza por tener propiedades como: buena absorción dehumedad, buena retención de color, resistencia a tracción deaproximadamente 128-597 MPa, con una elongación entre el 8-10%.” 49El algodón es hoy la fibra textil más usada en el mundo,representa el 56% de todas las fibras para la ropa y losmobiliarios caseros. En los Estados Unidos se consumenaproximadamente 20 millones de toneladas de algodón por año.- Kenaf: Es una planta herbácea (Cannabinus hibisco)probablemente nativa de Asia meridional. De la familia de lasMalváceas, puede alcanzar hasta 4 m de altura durante elperíodo de crecimiento, que comprende entre 150 y 180 días,con un rendimiento entre 13 y 22 toneladas de materia seca porhectárea.“Esta planta tiene dos tipos de fibra: la corteza, que representa el30% del volumen de cosecha, y un núcleo interno que supone el70% restante de la producción, cuando los dos tipos de fibras se48 PERKINS, Warren, S. Los principios básicos para el teñido del algodón en la actualidad. En:Textiles Panamericanos. s.l. Vol. 56, No. 4 (Jul-Ag. 1996); p. 16549 PAIVA, Junior, C.Z., et al. Analysis of the tensile strength of polyester/hybrid ramie–cotton fabriccomposites. En: Polymer Testing. Brasil. Vol. 23, No. 2 (Abr. 2004); p. 131-132http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es46


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagosreducen a pasta, la mezcla resulta excelente para la producciónde papel reemplazando a la madera.” 50- Cáñamo: De la familia Cannabaceae, del género Cannabis yde especie Sativa. Es una planta derecha, erguida, que crecehasta los 4 m de alto. Es fuerte, durable y resistente al daño poragua. “En los años 50 a los 80, la Unión Soviética era elproductor más grande del mundo junto con China, Hungría, laantigua Yugoslavia, Rumania, Polonia, Francia e Italia. Canadá, elReino Unido, y Alemania reasumieron su producción comercialdesde los años 90.” 51La fibra tiene filamentos largos y fuertes, lo cual la hace deseablepara los textiles. Sus características antimicrobianas la hace útilpara las velas, los toldos y las alfombras.“La presencia del agente psicotrópico THC (delta-9-tetrahidrocanabinol) en la fibra, aún en niveles muy bajos, dalugar a una sustancia alucinógena por lo que se propone producircultivos con THC cero.” 52- Kapoc (Ceiba): Es de la familia de Ceiba Pentandra,proveniente del árbol de Ceiba el cual se encuentra sobre todo enclimas tropicales y semi-tropicales en una altitud menor de 304,8m, en suelo volcánico poroso.“La fibra sedosa del kapoc, o la seda, es un tubo minúsculosellado con aire en su interior que aumenta su flotabilidadhaciéndola soportar 30 veces su propio peso en agua, esta fibra50 AZIZ, Sharifah and ANSELL, Martin. The effect of alkalization and fibre alignment on themechanical and thermal properties of kenaf and hemp bast fibre composites: Part 1 polyester resinmatrix. En: Composites Science and Technology. Bath. Vol.64, No.9 (Jul. 2004); p. 1219-122051 Coir. Wikipedia. La enciclopedia libre: base de datos. [en línea]. 2005 [ca. 1 ref.] [Consulta: 16 Oct. 2005]52 Ibid.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es47


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagoses ligera, no-alérgica, no tóxica, resistente a la putrefacción einodora.” 53- Abacá: Esta fibra vegetal se deriva de la planta de MusasTextilis, crece principalmente en las Filipinas pero también seencuentra en cantidades más pequeñas en África, Malasia,Indonesia y Costa Rica. “Se obtiene de la capa externa de lahoja. El abacá tiene gran brillo y es muy resistente al aguasalada.” 54- Ramio: Es una fibra semejante al lino, se obtiene de unarbusto alto principalmente en Asia suroriental, China, Japón, yEuropa meridional. La fibra es tiesa, más frágil que el lino,altamente brillante, resistente a altos tiempos blanqueo, larga,fina y blanca en su aspecto. “La resistencia a tracción del ramioes excelente entre 5,3 a 7,4 g/den, con baja elongación, esmenos denso que el lino, pero mucho más fuerte, más grueso, ymás absorbente. Se utiliza como hilado en telas de lana, comoadulteración con las fibras de seda, y como sustituto para ellino.” 55- Fibra de hoja de piña: “Esta fibra está tomando fuerzaúltimamente debido a su alto grado de cristalinidad, buenaresistencia a tracción con 400–1600 MPa, y módulo de 59 GPa,consecuencia de su alto contenido en celulosa, que oscila entre el70-82 %.” 5653 Ibid,/Kapok54 THE INTERNET CENTRE FOR CANADIAN FASHION AND <strong>DE</strong>SIGN. [en línea]. s.l. s.n., 2005. [Consulta: 16 Oct. 2005]55 PAIVA et al, Op.Cit, p. 131-13256 LIU, Wanjun, et al. Green composites from soy based plastic and pineapple leaf fiber: fabricationand properties evaluation. En: Polymer. Michigan. Vol 46, No. 8 (Ene. 2005); p. 2710-2711http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es48


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos- Piassava: “Es una de las tantas fibras que abundan enBrasil, (Attalea funifera mart), se extraen de las hojas de unárbol de palma nativo, y se utilizan comúnmente en escobasindustriales y domésticas, cepillos industriales, alfombras yazoteas, tienen una buena resistencia a tracción, pero no tantocomo otras fibras naturales.” 57- Hildegardia: “De la familia Hildegardia populifolia, essembrada en la India. Es extraída de las ramas de su árbol, y seobtiene como una tela, donde su longitud, ancho, y gruesopromedio es de 300-700 cm, 70-100 cm, y 0,18 mm,respectivamente.” 58- Palma de aceite: “Es una de las fibras naturales máseconómicas, pertenece a la especie Elaeis guineensis, y a lafamilia Palmacea. Es originaria de las selvas tropicales de Áfricadel oeste. También se cultiva en Malasia e Indonesia, AméricaLatina e India.” 59Comparada con la mayoría de las fibras de madera “es la máslarga, con una longitud media de 1,59 mm, son duras,resistentes, y demuestran semejanza con las fibras de coco en suestructura celular.” 6057 <strong>DE</strong> <strong>DE</strong>USA, J.F., MONTEIRO, S.N. and D’ALMEIDA, J.R.M. Effect of drying, molding pressure,and strain rate on the flexural mechanical behavior of piassava (Attalea funifera Mart) fiber–polyester composites. En: Polymer Testing. Rio de Janeiro. Vol. 24, No.6 (Abr. 2005); p. 750-75158 RAJULU, VARADA, A. et al. Properties of ligno-cellulose fibre Hildegardia. En: Journal of AppliedPolymer Science. India. Vol.84, No.12 (Mar. 2002); p.221659 SREEKA<strong>LA</strong>, M.S., KUMARAN, M.G. and THOMAS, Sabu. Oil Palm fibers: morphology, chemicalcomposition, surface modification, and mechanical properties. En: Journal of Applied PolymerScience. India. Vol. 66, No. 5 (Feb. 1997); p. 821-82260 WAN ROSLI, W.D. et al. Effect of pulping variables on the characteristics of oil-palm frond-fiber.En: Bioresource Technology. Canadá. Vol. 93, No. 3 (Jul. 2004); p. 233-234http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es49


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosEn la Tabla 3 se comparan propiedades mecánicas entre fibrasnaturales.1.2.4 Usos más importantes de las fibras naturales.Los usos de las fibras naturales son legendarios, y con una altaaplicabilidad dentro del campo de la agricultura, empaques,decoración, artesanías, etc. Algunas fibras como el lino, algodón,yute, sisal, kenaf y fibras de plantas similares, que han sidousadas desde hace más de 6000 años A.C, empiezan a utilizarsecomo materia prima no solamente para la industria textil, sinotambién para compuestos modernos eco-amigables usados endiferentes áreas de aplicación, como materiales de construcción,tableros de partículas, tablas de aislamiento, nutrición,cosméticos, medicina y recursos para bio-polímeros.Tabla 3. Comparación de algunas propiedades mecánicas entrefibras naturalesPROPIEDA<strong>DE</strong>SDensidad(g/cm 3 )Resistencia atracción (MPa)FIBRASCáñamo Yute Ramio Coco Sisal Lino Algodón1,48 1,46 1,50 1,25 1,33 1,40 1,51550,00-900,00400,00-800,00500 220600,00-700,00800,00-1500,00400,00Módulo (GPa) 70,0010,00-30,0044,00 6,00 38,0060,00-80,0012,00Elongación (%) 1,60 1,80 2,0015,00-25,002,00-3,001,20-1,603,00-10,00Fuente: WAMBUA, Paul, IVENS, Jan y VERPOEST, Ignass.Natural fibres: can they replace glass in fibre reinforced plastics?.En: Composites Science and Technology. Bélgica. Vol. 63, No. 9(Jul. 2003); p.126150http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosEn la Figura 11 se ilustran algunas fibras naturales y su planta deorigen.Un factor importante para determinar el uso de las fibrasnaturales, lo constituye las expectativas de la población frente alconsumo y demanda de éstas, se espera que la producción de lasfibras alcance un nivel de 38 a 40 millones de toneladas al año.“Para el mundo en general, la revitalización del uso de estasplantas es muy importante porque proporcionan un mejorbalance agrícola y reducen el déficit de pulpa celulósica en unmundo donde la población se incrementará hasta alcanzaraproximadamente unos 11,6 billones de habitantes.” 6161 VIL<strong>LA</strong>REAL, Andrés, Fibras Naturales. Alternativa para el desarrollo nacional, Coordinación,investigación y Desarrollo ECAA, Ecuador, p. 3-4 [en línea] p.5 [Consulta: 13 Oct. 2005]http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es51


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos(a) Planta de Sisal(b) Planta y Fibra de Yute(c) Planta y Fibra de Lino(d) Fibra y Planta de Coco(e) Planta y Fibra de Henequén(f) Fibra de Algodón(g) Planta y Fibra de Kenaf (h) Planta de Cáñamo (h) Planta-Fruto del Kapoc(i) Planta y Fibra de Abacá(j) Planta y Fibrade Piña(k) Planta y Fibra dePalma de Aceite(l) Fibra deRamioFigura 11. Principales fibras naturales-vegetales52http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos“Algunas fibras como el lino y el cáñamo, pueden usarse paralimpieza de suelos contaminados por metales pesados, o para laextracción de Cadmio (Cd), Plomo (Pb), y Cobre (Cu), entreotros.” 62 Por sus propiedades absorbentes, la fibra de banano esutilizada como esponja y sirve para limpiar derramamientos.“En el sector textil, las fibras de banano son utilizadas parafabricar calcetines, la fibra de sisal para confeccionar trajes de lamarina y de la industria de la agricultura” 63 , el algodón y el linotienen una alta demanda de consumo y han tenido una largatrayectoria en este campo.Según Gita, Wang, y Soeharto 64 , además de la industria textil, elalgodón se utiliza en los filtros de café y durante un tiempo lasmangueras de fuego fueron hechas con esta fibra, en el sectorpapelero también es protagonista junto con la fibra de cáñamo lacual podría reemplazar completamente la pulpa de madera.Para Herrera, Franco y Valadez 65 , en utensilios de hogar la fibrade henequén la usaban los mayas para hacer cordones,alfombras, hamacas, cuerdas, sacos, bolsas y la planta viva paraformar cercas de protección alrededor de las casas, también parala fabricación de tequila. “Con el sisal se fabrican cuerdas,tapetes, acolchados, redes de pesca, artículos de lujo tales comomonederos.” 66 La fibra de asbesto, se usa principalmente entechos, en los cielos de las habitaciones y en pisos.En el sector automotriz la BMW (Bayerische Motoren Werke)investiga el uso de fibras naturales para reforzar sus piezas, al62 VIL<strong>LA</strong>REAL, Op.Cit, p.563 YAN, et al, Op.Cit, p. 203864 GITA, N., WANG, Jinhua and SOEHARTO, Bambang. Mercerization and dyeing of kenaf /cottonblend fabrics. En: Textile Chemist and Colorist. Mississippi. Vol. 31, No. 3 (Mar. 1999); p. 27 -2865 HERRERA, FRANCO y VA<strong>LA</strong><strong>DE</strong>Z, GONZALEZ, Op.Cit, p. 59766 YAN, YIU-WING, and LIN, Op.Cit, p. 2038http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es53


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagosigual que Mercedes Benz, quien ya ha tenido páneles de puertasinteriores de materiales reforzados con fibras de flax desde1995. 67 Incluso con fibras como el asbesto se han fabricadoclutch y frenosEn la Figura 12 se observa un esquema de los principalessectores en los cuales las fibras naturales son utilizadas.-Sacos-Hilos-Cuerdabananera-Divisa bananera-Aislantes térmico-Papel decigarrillos-Papel de filtro-Papel aislante-Papel artístico-Papel moneda-Relleno de colchones-Mangos de raquetas-Cascos demotocicleta-Palos de golf-Combustible-Licor-Plásticos reforzadoscon fibras naturalesOtrosUsosPapelCordelería yEmpaques- Champú- Jabón-Detergentes-Blanqueador-Escobas-Guantes-Esponjillas-Coge-ollasAseoFarmacéutica-Ecogenina(Extracción decortisona)- Alcohol-Vestidos-Zapatos-Cordones-Botones-Cinturones-Bolsos-SombrerosConfeccionesPRINCIPALES USOS<strong>DE</strong> <strong>LA</strong>S FIBRASNATURALESAmbiental-Agrotextiles-Biomantos-Oleofílicos-Ecomusgo-Revestimiento de interiores y puertasAgropecuario-Cojinería-Aislantes sonorosAutomóviles-Abono orgánicoDecoración yArtesaníasConstrucción-Concentrado paraanimales-Insecticidas-Fungicidas-Herbicidas-Cultivo de hongos-ComestiblesAglomerados-Cortinas verticales-CortinasHorizontales-Artesanías-Flores-Teja ondulada-Placas-Bloques- Baldosas-Tubos-Desagües-Vigas decontención-Pilares o postes-Mesas-Pupitres-Puertas-Filtros-Divisionesmodulares-Ventanas-Bibliotecas-Archivadores-TablerosFigura 12. Principales usos de las fibras naturales67 MARSH, G. The natural alternative. En: Reinforced Plastics. s.l. Vol. 43, No. 3 (Mar. 1999); p. 42http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es54


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosFuente: VIL<strong>LA</strong>REAL, Andrés, Fibras Naturales. Alternativa para eldesarrollo nacional, Coordinación, investigación y DesarrolloECAA, Ecuador, p. 3-4 [en línea] p.5 [Consulta: 13 Oct. 2005]1.3 FIBRA <strong>DE</strong> FIQUEEn Colombia, el fique se cultiva en la parte alta de la sierratemplada y fría, en el siglo XVIII se fundó en Dagua (Valle delCauca) la primera fábrica de empaques y lazos realizados conesta fibra, y desde la década de los años 50 el gobierno inició através de programas agrarios el fomento de su cultivo de maneramas técnica, por lo cual seestablecieron empresas para la maquinación de la fibra.Actualmente las regiones donde más se siembra son losdepartamentos del Cauca, Nariño, Huila, Santander y Antioquia.1.3.1 Botánica. Proviene del género Furcraeamacrophylla, muchas de las especies Furcraea, miembros deAmaryllidaceae son obtenidas de sus hojas.“El tallo de sus plantas es pequeño y fuerte, sus hojas son tiesasy en forma de espada, un poco curvas y con espinas en susbordes. En muchos aspectos esta especie se asemeja al Agavepor su forma, pero son completamente distintas desde el puntode vista botánico.” 6868 R.H, Kirby, Op.Cit, p.266http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es55


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosSegún Gañán y Mondragón 69 , el fique se compone de lignina enun 14,5%, celulosa en un 63,0% y a su vez de hemicelulosa,pectinas y ceras.1.3.2 Morfología. Pérez 70 , la describe asímorfológicamente:- Raíz: Son primarias, formadas por el desarrollo de la radículade los bulbos o de los hijuelos, estas se ramifican y dan origen alas raíces secundarias.- Tallo: Corto o bien desarrollado y de forma cilíndrica.Crecimiento erguido, superficie ligeramente rugosa.- Yemas: Su posición es terminal, aunque existen yemaslaterales y adventicias, que permanecen inactivas por periodoslargos, hasta que encuentran un ambiente propicio para sudesarrollo.- Hojas: Son persistentes, verticiladas y simples. Su forma eslaminar lanceolada, más o menos diez veces mas largas queanchas y acuminadas. En algunas variedades, los bordes puedenser enteros, dentados o aserrados. Pueden llegar a medir hasta 3m.69 GAÑÁN, Piedad y MONDRAGÓN, Iñaki. Surface modification of fique fibers: effects on theirphysico- mechanical properties. En: Polymer Composites. España. Vol. 23 No.3 2002, p. 38570 PEREZ, MEJIA, Jorge A. El Fique. Su taxonomía, cultivo y Tecnología. 2.ed. Medellín: Colina,1974. p. 8-13.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es56


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos- Flores: Son de inflorescencia pluriflora, indeterminada,compuesta y en forma de panícula. Son hermafroditas, más omenos actinomorfas, con simetría radial.- Fruto y Semillas: Su fruto es una cápsula en donde sealojan varias semillas, las cuales tienen endospermo carnoso querodea el pequeño embrión.Figura 13. Planta y Fibra de fiqueFuente: ÁLVAREZ, Carlos, Alberto. Los mil usos del Fique. En:Ciencia al día. AUPEC [en línea]. s.f. [Consulta: 17 Oct. 2005]1.3.3 Producción y cultivo. Estudios realizados porPérez 71 , muestran que el fique como planta casi xerofítica,presenta estructuras peculiares de defensa contra las condicionesde aridez, como hojas carnosas, número reducido de estomas,epidermis cerosa y cutícula gruesa. Sus raíces se extienden hastacubrir un área relativamente grande, lo que le facilita laabsorción y almacenamiento de agua en sus hojas y tallos,71 PEREZ, MEJIA, Jorge A, Op.Cit, p. 14-23http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es57


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagospudiendo resistir sequías relativamente prolongadas, por carecerde mecanismos de defensa contra los excesos de agua, puedemorir.El rango óptimo de temperatura donde crece el fiqueestá entre los 18 y 24 ºC, es decir la zona cafetera otemplada, no obstante en Colombia se cultiva entrelos 800 y los 2600 m, necesita una humedad relativaentre el 50 y 70%; precipitación de 1000 a 1600 mmanuales, una luminosidad promedio de 5 a 6 horasdiarias, debe crecer en suelos silico -arcillosos yafines, con un pH que oscile entre 5,5- 7,0, que seanporosos de tal manera que facilite su oxigenación ydrenaje. 72“La producción actual de fique en Colombia se encuentraaproximadamente en 21000 ton/año.” 73 , en la Tabla 4 se observala producción de fique en Colombia desde 1995 hasta el 2003.1.3.4 Principales usos del fique. En los últimos años suuso se ha visto disminuído por otros materiales como el plástico,sin embargo el fique o cabuya es una fibra biodegradable que seusa como manto natural para proteger sembrados y comoagrotextil para reducir los daños por erosión en carreteras, vías,oleoductos y gasoductos. Cuando se descompone se empleacomo alimento y abono.Muñoz 74 , indica que de la planta sólo se utiliza un 4% que esfibra; el otro 96% se desecha porque se desconocen susinnumerables usos.72 Ibid, p. 14-2373 Los múltiples usos del fique. En: El espacio [en línea]. Colombia. 2003. [Consulta: 17 Oct. 2005]74 MUÑOZ, Adriana, Luz. Producción de cortisona a partir del fique. En Integral Industrial. Medellín.No. 73 (Dic. 1987); p.10http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es58


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosTabla 4. Fique: Superficie cosechada, producción y rendimientoobtenido por departamento. Años agrícolas 1995- 2003Departamento1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003Antioquia 1.233 1.100 1.050 961 1.167 1.043 917 851 807Superficie (hectáreas)Boyacá 423 619 627 174 115 91 110 99 81Caldas 60 26 25 20Cauca 8.200 9.485 8.229 7.605 6.942 7.563 7.066 7.210 6.953Nariño 4.944 7.035 7.159 5.626 4.895 4.378 4.007 4.690 4.664Risaralda 44 7 28 22 57 57 57 57 57Santander 3.249 3.904 3.904 3.922 3.922 4.855 4.645 4.484 4.513TOTAL18.15322.17621.02218.31117.09817.98716.80217.39117.094Antioquia 2.550 2.347 2.320 2.049 2.286 1.964 1.631 1.550 1.358Boyacá 722 905 698 266 220 108 117 102 82Producción (Ton)Caldas 191 60 63 20Cauca 9.824 11.47810.12 13.26Nariño6 89.485 8.811 7.649 7.594 7.201 7.942 8.99118.1566.385 5.399 4.534 4.545 5.490 5.496Risaralda 45 7 22 18 47 47 47 47 63Santander 5.691 5.352 4.880 5.596 5.701 5.107 4.932 4.753 4.499TOTAL29.14933.41635.62423.12521.30319.35518.47319.88420.508Fuente: COLOMBIA. MINISTERIO <strong>DE</strong> AGRICULTURA Y<strong>DE</strong>SARROLLO RURAL. Evaluaciones Agropecuarias URPA´s,UMATA´s: Minagricultura y Desarrollo Rural, 2003.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es59


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosCon esta fibra se elaboran empaques para café y sacosreciclables para empacar latas, vidrios y plásticos, remplazandolas bolsas de basura tradicionales, Para Álvarez 75 , su bagazopuede ser usado como medio de cultivo de champiñones, ydurante un largo tiempo la fibra se utilizó en Colombia comomateria prima en la fabricación de papel de cigarrillo.“Desde un punto de vista técnico, las fibras del fique tienencaracterísticas térmicas adecuadas que le permiten soportartemperaturas de hasta 220 ºC sin degradarse. Además, tienenbaja densidad (0,87 g/cm 3 ), que es muy importante en términosde propiedades específicas.” 761.4 MATERIALES PLÁSTICOS REFORZADOS CON FIBRASNATURALESEn décadas pasadas, los intereses de la investigación eningeniería han sido cambiar los materiales monolíticos acomposites, debido a que con los últimos se obtienen mayorespropiedades mecánicas.La combinación más simple de los materiales compuestosconsiste únicamente en dos elementos, donde uno actúa comorefuerzo (generalmente el más duro y resistente) y el otro comomatriz, recomendando que se presente en la interfase una buenaadherencia entre los componentes.75 ÁLVAREZ, Carlos, Alberto. Los mil usos del Fique. En: Ciencia al día. AUPEC [en línea]. s.f. [Consulta: 17 Oct. 2005]76 GAÑÁN y MONDRAGÓN, Op. Cit, p. 385http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es60


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosWambua, Ivens y Verpoest, 77 explican como los compuestospoliméricos reforzados con fibra se han utilizado debido a losaltos valores de su resistencia y módulo específico, comparadocon los metales, por tal motivo los composites reforzados confibras de aramida, de carbón y de vidrio dominan el aeroespacio,el sector automotriz, la construcción y la industria deportiva. Lasfibras de vidrio son las más usadas para reforzar plásticos debidoa su bajo costo (comparado con el de las fibras de aramida ycarbón) y por sus buenas propiedades mecánicas. La mayoría delos materiales compuestos actualmente disponibles en elmercado se diseñan con alta durabilidad y se hacen usandoresinas poliméricas no degradables, tales como las epóxicas y lasde poliuretano.Como muchos de los polímeros y fibras se derivan del petróleo(recurso no renovable) surge la preocupación por el alto índice desu agotamiento, el sostenimiento natural y las nuevasregulaciones ambientales, lo que ha generado la búsqueda deproductos y procesos que sean compatibles con el ambiente. Talcomo lo exponen Netraval, y Chabba 78Según Wambua, Ivens y Verpoest, 79 en las fibras naturales setienen un alto potencial como refuerzo de plásticos. Aunque suuso es limitado por su pobre resistencia a altas temperaturas, lavinculación débil con los polímeros, y la variabilidad decaracterísticas de la fibra como consecuencia de la edad de suplanta origen, la parte de la misma y su método de extracción 80 .77 WAMBUA, Paul, IVENS, Jan and VERPOEST, Ignass. Natural fibres: can they replace glass infibre reinforced plastics?. En: Composites Science and Technology. Bélgica. Vol. 63, No. 9 (Jul.2003); p.1261-125978 NETRAVAL, Anil and CHABBA, Shitij. Composites get greener. En: Materials Today. s.l. Vol. 6,No. 4 (Abr. 2003); p.2279 WAMBUA, IVENS, and VERPOEST, Op.Cit, p.126080 SY<strong>DE</strong>NSTRICKER, THAIS, H. D., MOCHNAZ, Sandro y AMICO, C. Pull-out and otherevaluations in sisal-reinforced polyester biocomposites. En: Polymer Testing. Brasil. Vol. 22, No. 4(Jun. 2003); p. 375-376http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es61


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosSin embargo las fibras naturales tienen baja densidad ypropiedades específicas muy buenas lo cual proporciona alcomposite alta rigidez y fuerza.En la Tabla 5 se muestra una comparación entre las fibrasnaturales y las fibras de vidrio.Torres y Cubillas 81 expresan que una de las aplicaciones másimportante que de las fibras naturales como reforzantes depolímeros, ha sido en el sector automotriz, donde se hademostrado un interés especial en estos materiales comoreemplazo de los páneles reforzados con fibra de vidrio para laspuertas de los carros. Ver figura 14.Tabla 5. Comparación entre las fibras naturales y la de vidrioPropiedades Fibras Naturales Fibras de vidrioDensidad Bajo Dos veces más que las F.NCosto Bajo Bajo, pero mayor que las F.NRenovable Si NoReciclable Si NoConsumo de energía Bajo AltoDistribución Completa CompletaCO 2 neutro Si NoAbrasión a máquinas No SiRiesgo de salud cuando se inhala No Si81 TORRES, F.G. and CUBIL<strong>LA</strong>S, M.L. Study of the interfacial properties of natural fibre reinforcedpolyethylene. En: Polymer Testing. Lima. Vol. 24, No. 6 (Sep. 2005); p. 694-695http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es62


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosDisposición Biodegradable No BiodegradableFuente: WAMBUA, Paul, IVENS, Jan y VERPOEST, Ignass.Natural fibres: can they replace glass in fibre reinforced plastics?.En: Composites Science and Technology. Bélgica. Vol. 63, No. 9 ,(Jul. 2003); p.1260Figura 14. Parte de un automóvil que puede ser fabricado conmateriales compuestos reforzados con alguna fibra naturalFuente: NETRAVAL, Anil y CHABBA, Shitij. Composites getgreener. En: Materials Today. New York. Vol. 6, No. 4 (Abr.2003); p.25También ha surgido el interés por los composites totalmentebiodegradables los cuales ya se están desarrollando, y consistenen una nueva clase de materiales, combinando fibras naturalescon matrices biodegradables, es decir, son verdaderos“composites verdes”, donde al final de su vida media pueden serdispuestos o ser abonados fácilmente sin dañar el ambiente. Ciclode vida que se muestra en la Figura 15.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es63


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos“Una variedad de resinas biodegradables naturales y sintéticas yaestán disponibles para ser usadas en nuevos materiales.” 82 Unalista parcial de tales resinas se proporciona en la Tabla 6.FuentesVegetalesFuentesAnimalesSintéticasFibrasPolímerosBiodegradablesAbonoDespuésdesu vida útilCompositesVerdesAplicacionesFigura 15. Ciclo de vida típico de los “Composites verdes”Fuente: NETRAVAL, Anil and CHABBA, Shitij. Composites getgreener. En: Materials Today. New York. Vol. 6, No. 4 (Abr.2003); p.25Tabla 6. Resinas poliméricas biodegradables.NaturalSintéticas1. Polisacáridos 1. Poliamidas82 NETRAVAL and CHABBA, Op.Cit, p. 25-26http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es64


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos• Almidón2. Polianhídridos• Celulosa3. Poli (amidaenamina)• Quitina4. Poli-vinil-alcohol• Pullulan5. Polietilen-vinilalcohol• Levan6. Poli-vinil-acetato• Konjac7. Poliésteres• Elsinan• Ácido poliglicólico2. Proteínas • Ácido poliláctico• Colágeno/Gelatina • Poli caprolactona• Caseína, albúmina,fibrogen, sedas, elastinas• Poli (orto ésteres)3. Poliésteres8. Algunospoliuretanos• Polyhydroxyalkanoates 9. Poly(phosphazines)4. Otros polímeros10.Poliaminocarbonatos11. Algunos• Ligninapoliacrilatos• Lípidos• Goma• Caucho naturalFuente: NETRAVAL, Anil and CHABBA, Shitij. Composites getgreener. En: Materials Today. New York. Vol. 6, No. 4 (Abr.2003); p.261.5 TRATAMIENTOS SUPERFICIALES EN FIBRASNATURALES1.5.1 Importancia de la superficie de las fibrasnaturales. “Para la producción de materiales compuestosresistentes reforzados con fibras vegetales, es necesario que lahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es65


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagossuperficie de la fibra sea áspera de tal forma que aumente elnúmero de puntos de adhesión, ofreciendo así una buenainteracción mecánica fibra-resina, donde la presencia de gruposreactivos en éstas, es esencial para una alta energíainterfacial.” 83La presencia de sustancias cerosas en la superficie de la fibracontribuye a la ineficacia de la fibra para vincularse con la resina,y a la adherencia superficial pobre. También, “la presencia deagua libre y grupos hidroxilo, especialmente en las regionesamorfas, empeora la capacidad de las fibras para desarrollarcaracterísticas adhesivas con la mayoría de los materialespoliméricos. “ 84La alta absorción de agua y de humedad causan a las fibras unhinchamiento y efectos plastificantes, dando por resultadoinestabilidad dimensional y características mecánicas pobres,esto limita el uso de las fibras naturales como reforzante para losmateriales plásticos, y es ahí donde surge la necesidad derealizarle tratamientos superficiales con el objetivo de mejorar suadherencia con las resinas y disminuír su capacidad hidrofílica.1.5.1.1 Efecto de algunas sustancias sobre la celulosa. Esde vital importancia conocer como se afecta la base química detodas las fibras naturales cuando es tratada con diferentessustancias.- Acción de los álcalis: “Diluídos en frío y bajo la acción delaire, alteran poco la celulosa, pero coayudan a su polimerización,hidrólisis e hinchamiento, tanto, que aumentan a medida que83 MWAIKAMBO, and ANSELL, Op. Cit, p. 2223-222484 YAN, YIU-WING and LIN, Op.Cit, p. 2041http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es66


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagoscrece la concentración de la dilución alcalina, hasta transformarsela celulosa, primero en álcalicelulosa y luego en hidrocelulosa.” 85- Acción de los ácidos: Es muy variada pues depende delácido que se emplee, de su concentración y de la temperatura.“Los ácidos muy diluidos producen un mayor hinchamiento,despolimerización e hidrólisis (acción parecida a la de los álcalis)sobre la celulosa. La despolimerización se demuestra en lareducción del licor de Fehling (reactivo que se utiliza para ladeterminación de azúcares), propiedad que caracteriza a laglucosa.” 86Cuando aumenta la concentración del ácido se acentúa elhinchamiento y la ruptura de los grupos elementales de lacelulosa como los hidroxilo (OH), debilitándola hastadesintegrarla por completo.- Acción de las sales: “En solución ejercen una accióndespolimerizante sobre la celulosa, esto es la absorción ehinchazón, con la consiguiente hidrólisis, llegando en algunoscasos a una mezcla, más o menos homogénea, que constituye unsistema coloidal.” 87- Acción de oxidantes: “Transforman la celulosa enoxicelulosa, pero no todas las oxicelulosas tienen las mismaspropiedades, difieren según de donde procedan (oxidantes), esto85 RIQUELME SÁNCHEZ, Op.Cit, p. 113-12686 Ibid, p. 113-12687 Ibid, p. 113-126http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es67


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagosquiere decir que en cada caso se modifica parte o toda lacelulosa.” 881.5.1.2 Tratamientos superficiales existentes. Lostratamientos más utilizados por sus efectos significativos en laspropiedades físicas y mecánicas se nombran a continuación, ypor su gran aplicabilidad y especial interés en este trabajo seanalizará principalmente el efecto del tratamiento alcalino sobrelas fibras:- Tratamiento alcalino: “Se refiere a los tratamientos de lasfibras con soda cáustica, toma su nombre de John Mercer quienen 1844 observó que había un efecto general de hinchamiento yencogimiento cuando se trataba el algodón en soluciones desoda, el proceso consistió en tratar algodón con una soluciónnominal de un 20% de hidróxido de sodio.” 89La reacción que se lleva a cabo entre la fibra y el hidróxido desodio, se observa en la Figura 16.OHOHC 6H 7O 2OH+ NaOHC 6H 7O 2OH+ H 2OOHONaFigura 16. Reacción de la fibra con hidróxido de sodio88 Ibid, p. 113-12689 BOTERO, Luis Bernando. Pretratamiento continuo de algodón y mezclas con Poliéster. En:Colombia Textil. Bogotá. Vol. 5, No. 65 (Ene-Mar. 1982); p. 14-1568http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosFuente: MWAIKAMBO, Leonard and.ANSELL, Martin. Chemicalmodification of hemp, sisal, jute, and kapok fibers by alkalization.En: Journal of Applied Polymer Science. Bath. Vol. 84, No. 12(Mar.2002); p.2225“Los cambios que ocurren en las fibras durante el tratamientoalcalino dependen de la concentración del álcali usado, como dela temperatura.” 90Efectos del tratamiento alcalino sobre las fibras naturales.En fibras no tratadas, restos de hemicelulosa dispersos en laregión interfibrilar separan las cadenas de celulosa unas de otras.Cuando el álcali reacciona con la hemicelulosa se destruye laestructura de acoplamiento y se dividen las fibras en filamentosmás finos, produciendo una fibrilación que permite unacercamiento entre las cadenas de celulosa, de tal forma que lacristalinidad de las fibras aumenta, causando un mejoramientoen su resistencia. A su vez, incrementa el área superficial eficazdisponible y disminuye el peso de las fibras. Como lo explicaRiquelme. 91Sreekala et al.92 , indican que luego del tratamiento, losmicroporos en la superficie de la fibra llegan a ser visibles y estopuede ser debido a la lixiviación de la capa cerosa fuera de lacutícula, lo que aumenta la aspereza de la fibra, y facilita la uniónmecánica en la interfase de los composites. La modificación sobrela estructura de la red radica principalmente en la desvinculacióndel hidrógeno.90 RIQUELME, SÁNCHEZ, Op.Cit, p. 344.91 Ibid, p. 124.92 SREEKA<strong>LA</strong>, M.S. et al. Stress-relaxation behaviour in composites based on short oil-palm fibresand phenol formaldehyde resin. En: Composites Science and Technology. India. Vol. 61, No. 9 (Jul.2001); p. 1178http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es69


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosRout, et al. 93 , demostraron que el tratamiento alcalino en fibrasde coco aumenta la retención de humedad y la estabilidadtérmica al máximo. Prasad et al. 94 , divulgaron que el uso de lasfibras de coco tratadas con álcali mejora las característicasmecánicas cuando se tratan con soda cáustica al 5% por 72-96h, demostrando una mejora en la resistencia a tracción en un 10-15% y 40% en su módulo.El tratamiento con álcali en las fibras de lino produce un aumentohasta de un 30% en las características longitudinales (resistenciay módulo) de la fibra, debido a la reducción en la presencia depectinas. 95En investigaciones realizadas por Sarkar et al. 96 con yute, setrataron las fibras con soluciones de NaOH a concentraciones de1 y 8% durante 48 h, donde se observó una mejora en elcomportamiento a tracción en un 130% en ambos casos.Igualmente, fibras de yute fueron tratadas con solución de NaOHdel 2% por 1 h y la mejora en la tenacidad de las fibras fue de un13%.Rout et al. 97 divulgaron mejoras de un 35% en la resistencia atracción, 60% en fuerza de flexión y 69% en la fuerza de impactode los materiales compuestos reforzados con fibras de yutetratadas al 5%.93 ROUT et al, Op. Cit, p. 117094 Ibid, p. 1170.95 VAN <strong>DE</strong> WEYENBERG et al, Op.Cit, p.124496 RAY, et al, Op.Cit, p. 119-12097 ROUT, J., MISHRA, M. and NAYAK, S, K. Effect of surface modification of coir fiber onphysicomechanical behaviour of coir-polyester composites, En: Symp. POLYMERS'99. India:Society for Polymer Science , 1999. p. 489-492http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es70


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosA la vez, Gassan et al. 98,99 demostraron un incremento del 120 y150% en la resistencia a tracción y el módulo en hilados de yutetratados con solución de NaOH al 25% durante 20 min,aumentando en un 60% las características de los compositesyute-epoxi.Tratamiento alcalino a fibras de fique. La posibilidad de usarfibras de fique como reforzante de composites es obstaculizadapor la carencia del conocimiento práctico sobre sus característicasfísicas, químicas y mecánicas.Han sido pocas las investigaciones del fique como reforzante amateriales compuestos, aquellas que se han llevado a cabo hanmostrado, como otras, la importancia de tratar las fibras paramejorar sus propiedades.Gañán y Mondragón 100 trataron fibra de fique colombiana con unasolución de hidróxido de sodio al 20% (w/w) durante una hora.La relación, del peso de fibra con el volumen de la soluciónalcalina, utilizada fue de 1:20. La fibra fue primero pre-secada auna temperatura entre 105 ± 5 ºC durante 24 h y luegosumergida en la solución de soda cáustica por el tiempo antesmencionado. Luego de su tiempo de exposición fueron lavadascon agua destilada y neutralizadas con ácido acético, yposteriormente secadas.Al analizar diferentes aspectos de la fibra posterior altratamiento, se encontró que el diámetro de las fibras se redujohasta en un 30%, y sufrieron una pérdida de peso en un 69%. El98 GASSAN, Jochen and BLEDZKI, Andrzej. Alkali treatment of jute: relationship between structureand mechanical properties. En: Journal of Applied Polymer Science. Alemania. Vol. 71, No. 4(1999); p. 624-62599 GASSAN, Jochen and BLEDZKI, Andrzej. Possibilities for improving the mechanical properties ofjute/epoxy composites by alkali treatment of fibres. En: Composites Science and Technology.Alemania. Vol.59, No.9 (1999); p. 1306-1307100 GAÑÁN y MONDRAGÓN, Op.Cit, p. 384http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es71


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagoscambio en sus principales propiedades mecánicas se puedeobservar en la Tabla 7.Tabla 7. Propiedades mecánicas de la fibra de fiqueFibraNo tratada(cruda)Diámetropromedio (mm)Fuerza detracción (MPa)Módulo(GPa)Elongación(%)0,16 237± 51 8,01 ± 1,47 6,02 ± 0,69Mercerizada 0,11 373 ± 5911,03 ±1,417,80 ± 0,12Fuente: GAÑÁN, Piedad y MONDRAGÓN, Iñaki. Surfacemodification of fique fibers: effects on their physico-mechanicalproperties. En: Polymer Composites. España. Vol. 23 No.3 2002,p. 385Se encontró que la mercerización en el fique disminuye lapresencia de componentes que representan la fase no cristalinade la fibra.- Tratamiento con Silanos: En determinados casos las fibrasson primero pretratadas con NaOH, para activar los grupos OH dela celulosa y lignina. “Éstas son sumergidas luego a solucionescon silanos mezclados con alcohol (60:40), manteniendo el pHdel proceso entre 3,5 y 4,0. Algunos como los alkoxi silanos sonaptos para formar enlaces con los grupos hidroxilos, los silanosexperimentan hidrólisis, condensación y etapa de formación deenlaces.” 101En la Figura 17 se observa la reacción que ocurre entre la fibra yel silano.101 WANG, et al, Op.Cit, p. 5http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es72


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosO-HCelulosa O Si-CH==CH 2O-HO-HO-HCelulosaOH+ CH 2=CH-Si-O-HHemicelulosa O Si-CH==CH 2FibraHemicelulosaOHO-HO-HLigninaOHO-HLignina O Si-CH==CH 2O-HFigura 17. Reacción de la fibra con silano.Fuente: WANG, B., et al. Modification of flax fibers by chemicaltreatments. En: The Canadian Society for Engineering inAgricultural, Food, and Biological Systems, No. 03-337 (Jul.2003); p. 5- Tratamiento con isocianatos: Las propiedades mecánicasde composites reforzados con fibras celulósicas y matriz de PVC oPoliestireno (PS) pueden mejorarse por un tratamiento conisocianatos. “Por ejemplo, el polimetileno-polifenil-isocianato(PMPPIC) puede ser usado en su estado puro o en una soluciónplastificante. El PMPPIC está ligado a la matriz de celulosa através de enlaces covalentes fuertes como se aprecia el la Figura18.” 102 R-N=C=O+H-O-Celulosa-R-HN-C-O-Celulosa102 BLEDZKI, A.K., GASSAN, J, Op.Cit, p. 24173http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosFigura 18. Enlaces covalentes entre la celulosa y PMPPICFuente: BLEDZKI, A.K. and GASSAN, J. Composites reinforcedwith cellulose based fibers. En: Progress in Polymer Science.Kassel. Vol. 24, (Feb. 1999); p. 241El PMPPIC y el PS contienen anillos de benceno que proveenfuertes interacciones de modo que hay una adherencia entre elPMPPIC y el PS 103 , como se observa en la Figura 19.- Tratamiento con peróxido: “En algunos casos, las fibrasson tratadas con dicumil-peróxido en una solución de acetonadespués de pretratamientos con álcali. Las temperaturas altasfavorecen la descomposición del peróxido.” 104 En la Figura 20 semuestra la reacción entre el peróxido y la fibra.Celulosa +LigninaOOOC=OC=OC=ON-HN-HN-HCH2CH2 CH2 --- CH - CH2 - CH - CH2 – CH - CH2 --PoliestirenoFigura 19. Adherencia entre el PMPPIC y el PS103 Ibid, p. 241104 WANG, B., PANIGRAHI, S., TABIL, L., CRERAR, W, SOKANSANJ, S., Op.Cit, p. 6.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es74


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosFuente: BLEDZKI, A.K. and GASSAN, J. Composites reinforcedwith cellulose based fibers. En: Progress in Polymer Science.Kassel. Vol. 24, (Feb. 1999); p. 241ROOR2RORO. + CelulosaHROH + CelulosaFigura 20. Tratamiento con peróxidoFuente: WANG, B., et al. Modification of flax fibers by chemicaltreatments. En: The Canadian Society for Engineering inAgricultural, Food, and Biological Systems. Canadá. No. 03-337(Jul. 2003); p. 6- Tratamientos con compuestos que contienen gruposmetanol: Estos grupos (-CH 2 OH) forman enlaces estables ycovalentes con las fibras de celulosa. Son compuestos bienconocidos y extensamente usados en la química textil.“El tratamiento de la celulosa con compuestos de metanolaminacausa un descenso en la absorción de humedad, y aumenta lamojabilidad de los plásticos reforzados.” 105- Tratamiento con permanganatos: Las fibras pueden estaro no, tratadas inicialmente con soda, éstas se sumergen en unasolución de un permanganato como por ejemplo, el KMnO 4 (enacetona) en diferentes concentraciones. Las fibras son luegodecantadas y secadas al aire.105 BLEDZKI and GASSAN, Op.Cit, p. 241http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es75


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos“Cuando se refuerza polietileno con fibras sometidas a estetratamiento por ejemplo, la resistencia a tracción aumentadebido a que el permanganato induce a la unión entre la fibramatriz.La alta reactividad de los iones Mn +3 son los responsablesde la iniciación de la copolimerización” 106 , como se muestra en laFigura 21.Figura 21. Tratamiento con permanganatoFuente: KURUVIL<strong>LA</strong>, Joseph, SABU, Thomas and PAVITHRAN, C.Effect of chemical treatment on the tensile properties of shortsisal fibre-reinforced polyethylene composites. En: Polymer. IndiaVol. 37, No. 23 (Nov. 1996), pp. 5146- Tratamiento con agentes acopladores de triacina: “Losderivados de la triacina forman enlaces covalentes con lacelulosa” 107 , como se observa en la Figura 22.La reducción de la absorción de humedad en las fibras celulósicastratadas con los derivados de la triacina se da, porque disminuyeel número de grupos hidroxilo en la celulosa y se crea una redreticulada por los enlaces covalentes entre la matriz y la fibra.Existen otros tratamientos importantes pero menos usados comoson: la esterificación con anhídrido maleico 108 , tratamiento con106 KURUVIL<strong>LA</strong>, Joseph, SABU, Thomas and PAVITHRAN, C. Effect of chemical treatment on thetensile properties of short sisal fibre-reinforced polyethylene composites. En: Polymer. India. Vol.37, No. 23 (Nov. 1996); p. 5141, 5146107 BLEDZKI and GASSAN, Op.Cit, p. 242http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es76


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagosuretano derivado del polipropilenglicol (PPG) 109 , y tratamientocon capa de látex. 110Fibra celulósicaFibra celulósicaFigura 22. Tratamiento con agentes de triacina.Fuente: BLEDZKI, A.K. y GASSAN, J. Composites reinforced withcellulose based fibers. En: Progress in Polymer Science. Kassel.Vol. 24, (Feb. 1999); p. 242108 P.V, Joseph, KURUVIL<strong>LA</strong>, Joseph and SABU, Thomas. Effect of processing variables on themechanical properties of sisal-fiber-reinforced polypropylene composites. En: Composites Scienceand Technology. India. Vol. 59, No. 11(Ago. 1999); p. 1627109 Ibid.110 SREEKA<strong>LA</strong> et al, Op.Cit, p. 1178http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es77


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos2. MÉTODOS EXPERIMENTALES <strong>DE</strong> ANÁLISISEn este capitulo se describen las pruebas realizadas a las fibrasde fique luego del tratamiento alcalino con el fin de evaluar loscambios en sus propiedades mecánicas, las cuales se venafectadas por la concentración de NaOH, por la temperatura y eltiempo de inmersión.En estudios anteriores por Gañán y Mondragón 111 , y Giraldo yArroyave ,112 se han realizado tratamientos alcalinos aconcentraciones altas (10%-20%) representando un costoelevado. El propósito de esta investigación es conocer como se veafectada la fibra en sus características físicas a bajasconcentraciones de NaOH al asignar valores basados en laliteratura 113,114 .Por tanto, las fibras fueron sometidas a un tratamiento alcalinocon tres variables independientes:1. Tiempo de exposición (min): 10, 30, 60, 90, 120 y 3002. Concentración de la solución alcalina (w/w): 2,5%, 3,7% y5%3. Temperatura de secado: temperatura ambiente durante 72 hy en horno a 100 ºC por 20 h.Posterior al tratamiento, se procede a realizar pruebas comoabsorción de humedad, diámetro aparente, espectros FTIR,contenido de lignina, densidad lineal, y resistencia a tracción.111 GAÑÁN, y MONDRAGÓN, Op.Cit, p. 384112 GIRALDO ARROYAVE, Isabel Cristina y JIMENEZ ZAPATA, Catalina Beatriz, La fibra debanano como refuerzo de materiales compuestos. Medellín, 2002. 206p.Tesis de pregrado(Ingeniero Textil). UPB. Facultad de Ingeniería Textil.113 RAY et al, Op.Cit, p. 119114 VAN <strong>DE</strong> WEYENBERG et al, Op.Cit, p. 1242http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es78


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosEste último, es el parámetro principal de decisión paradeterminar las condiciones óptimas a las cuales se debe realizarel tratamiento, y obtener la fibra más resistente que pueda serutilizada como refuerzo en matrices termoplásticas como elpolipropileno.2.1 TRATAMIENTO SUPERFICIALPara manejar de manera práctica las muestras, se nombraron deacuerdo al siguiente ejemplo:1 – 1 – A El primer número indica la concentraciónde la solución de hidróxido de sodio a la cual la fibra fue tratada,en este caso es la concentración 1 equivalente a 2,5%.El segundo número indica el tiempo de inmersión de la fibra en lasolución de soda cáustica, en este caso es el tiempo 1equivalente a 10 min.La letra A indica el tipo de secado de la fibra posterior altratamiento, en este caso la muestra se secó a temperaturaambiente, de lo contrario se remplaza A por E que indica el usodel horno (100 ºC).En la tabla 8 se describen las muestras y sus condiciones atrabajar.- Descripción de la materia prima a utilizar. Se utilizófique, presentación en rama (Ver Figura 23) proveniente delmunicipio de Guarne (Antioquia) que se encuentra ubicado a 25km de Medellín, y tiene una temperatura de 17 ºC. “Ha sido unpueblo fiquero por tradición, aunque en la actualidad este cultivose ha disminuido en grandes proporciones por la diversificaciónhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es79


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagoscon frutales y otros productos como consecuencia directa de losbajos precios de la cabuya y el auge que tuvieron las fibrassintéticas.” 115Tabla 8. Clasificación de las muestras utilizadas (a) Ambiente,(b) Horno(a)(b)MuestraSecado de fibras atemperatura ambienteTiempo(min)ConcentraciónMuestraSecado de fibras enhornoTiempo(min)Concentración1-1-A 10 1-1-E 101-2-A 30 1-2-E 301-3-A 602,50%1-3-E 601-4-A 90 1-4-E 902,50%1-5-A 120 1-5-E 1201-6-A 3001-6-E 3002-1-A 10 2-1-E 102-2-A 30 2-2-E 302-3-A 603,70%2-3-E 602-4-A 90 2-4-E 903,70%2-5-A 120 2-5-E 1202-6-A 3002-6-E 3003-1-A 10 5%3-1-E 105%3-2-A 30 3-2-E 303-3-A 60 3-3-E 603-4-A 90 3-4-E 903-5-A 1203-5-E 120115 MUNICIPIO GUARNE. [en línea]. Historia del fique. Guarne. 2004. [Consulta: 9 Nov. 2005]http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es80


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos3-6-A 300 3-6-E 300El fique desfibrado, limpio, desenredado y seco se encontrabaagrupado por manojos de fibra de 1 kg, con una longitud variableque oscilaba entre 125-127 cm.Figura 23. Fibra de fique- Preparación de las muestras. Las muestras de fiquecontenían un mínimo de 20 hebras, cada una con una longitud de20 cm, atadas e identificadas en un extremo. Ver Figura 24. Lacantidad de fibra a tratar fue pesada antes de cada ensayo enuna balanza analítica Mettler AE 160. Ver figura 25.EstufaAmbientehttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es81


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosFigura 24. Muestras de fibras de fique clasificadas y marcadasFigura 25. Balanza analítica Mettler AE 160 (Laboratorio QuímicaGeneral UPB)- Tratamiento alcalino a las fibras. Posterior a lapreparación, se sumergieron las muestras en un beaker atemperatura ambiente según la concentración de NaOH…véasesección 2.1.1… (3 beakers en total y cada uno con 12 muestras),manteniendo una relación fibra-solución 50:1 116 Los tiempos secontabilizaron, una vez las muestras estaban totalmentesumergidas en la solución.En la Figura 26 se muestra el montaje del tratamiento alcalino.116 GAÑÁN, Piedad y MONDRAGÓN, Iñaki. Op.Cit; p. 385http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es82


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosBeaker 1: 2,5%Beaker 2: 3,7%Beaker 2-E 3: 5%Figura 26. Montaje tratamiento alcalino.Posteriormente las muestras se lavaron con agua destilada y seneutralizaron con CH 3 COOH (ácido acético) para remover elexceso de NaOH adherido en la superficie de la fibra. Finalmentefueron expuestas a temperatura ambiente o a 100 °C en unhorno para eliminar la humedad y secarlas totalmente. Ver Figura27.(a)(b)Figura 27. Secado de las fibras (a) en un horno Dies, (b) alambiente.83http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es


2.1 DIÁMETRO APARENTEEVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosEl diámetro de las fibras se obtuvo usando un microscopio LeicaDML con un lente de aumento 100x, como se muestra en laFigura 28.A cada fibra se le realizaron 10 mediciones arrojando un datopromedio confiable, el cual fue utilizado posteriormente comovariable inicial para el ensayo a tracción.Figura 28. Microscopio Leica DML (Laboratorio de Resistencia deMateriales UPB)2.2 <strong>DE</strong>TERMINACIÓN <strong>DE</strong>L TÍTULOEs una característica importante en la evaluación de laspropiedades de las muestras estudiadas. Determina la densidadlineal de las fibras, y es la relación entre el peso y la longitud dela fibra.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es84


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosAunque no es un parámetro decisivo, se requiere como dato parael ensayo a tracción. Se realizó de acuerdo al procedimientodescrito en la norma ASTM 1059.2.3 ENSAYO A TRACCIÓNEstas pruebas fueron realizadas de acuerdo a la norma ASTMD-792 en una máquina universal Instron 5582, como se muestra enla Figura 29, a una temperatura de aproximadamente 25 ºC yuna humedad entre 58-62%, la distancia entre mordazas fue de15 cm y la velocidad de la mordaza superior fue de 5 mm/min.Con esta prueba se busca conocer como influye en elcomportamiento mecánico los tratamientos alcalinos realizados alas fibras, teniendo como referencia la fibra de fique cruda.Figura 29. Máquina Universal Instron 5582 (Laboratorio deResistencia de Materiales UPB)http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es85


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos2.4 PÉRDIDA <strong>DE</strong> PESOLuego de realizado el tratamiento alcalino se puede determinar elporcentaje de pérdida de peso, éste se cuantifica con los datos delas muestras antes y después de ser sometidas al tratamientosuperficial.Este valor indica el porcentaje de material orgánico que esremovido por la solución de hidróxido de sodio.Las muestras se pesaron en una balanza analítica Mettler AE 160.2.5 CONTENIDO <strong>DE</strong> HUMEDADSe realizó según la norma NTC-1378, con este ensayo sedetermina la pérdida de peso de las fibras al ser sometidas atemperaturas ligeramente superiores a la de ebullición del agua,hasta alcanzar peso constante. Es un parámetro que indica quetan eficiente fue el tratamiento alcalino en las fibras paradisminuír su hidrofilidad.Se tomaron 2 g de cada muestra y se sometieron a rigurososecado durante 48 h en un horno Dies a 105 ºC, ver Figura 30, yse determinó nuevamente su peso mediante el procedimiento depeso constante.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es86


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosFigura 30. Horno DIES en el cual se secan las fibras de fique(Laboratorio de pulpa y papel UPB)2.6 CONTENIDO <strong>DE</strong> LIGNINAEstas pruebas fueron hechas por el Laboratorio de Bromatologíade la Universidad Nacional de Colombia- sede Medellín, en dondese utilizó el método de Van Soest, explicado por Tejada 117 , paracada una de las muestras.Primero fue necesario preparar la fibra haciendo previamenteFDA (fibra detergente ácido). El detergente elimina la proteína yotro material soluble en ácido que pueda interferir con ladeterminación de la lignina.El residuo FDA que consta de celulosa, lignina y cenizasinsolubles en ácido, es tratado con H 2 SO 4 al 72% para disolver lacelulosa, luego se hace una digestión con una solución depermanganato de potasio (KMnO 4 ), se lava el residuo con unasolución desmineralizadora y se seca a 105 ºC117 TEJADA HERNÁN<strong>DE</strong>Z, I. Control de calidad y análisis de alimentos para animales. Sistema deEducación Continua en Producción Animal A.C. México, (DF). 1992. p. 296-303http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es87


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosFinalmente, el contenido de lignina se calcula basándose en elpeso de la fibra posterior al FDA, y el obtenido luego del secado a105 ºC.2.7 ANÁLISIS INFRARROJO (FTIR)Este análisis es útil para determinar los cambios que ocurren enla estructura química de la fibra luego del tratamiento al quefueron expuestas.Estos ensayos se realizaron en un equipo Nicolet a una resoluciónde 4 cm -1 , empleando pastillas de KBr y haciendo 20 barridos pormuestra, para obtener buenos resultados era necesario eliminarcompletamente la humedad de las muestras, evitando al máximoruidos e interferencias. Ver Figura 31.Figura 31. Equipo FTIR Nicolethttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es88


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos3. DISCUSIÓN Y ANÁLISIS <strong>DE</strong> RESULTADOSAl realizar tratamientos químicos se altera la estructura internade la fibra, presentando variaciones en el diámetro y en sucontenido de lignina. Todos estos cambios llevan a su vez aldebilitamiento o mejoramiento de las características físicas, talescomo resistencia mecánica, absorción de humedad, densidadlineal, entre otras, y por tanto pueden presentarse algunasmodificaciones en las aplicaciones y el uso final del fique.En este capítulo se mostrarán los resultados de las pruebasrealizadas a las fibras de fique, con el fin de compararcaracterísticas físicas y composición química de las muestrastratadas frente a la cruda. Se tomará la resistencia a traccióncomo parámetro de decisión para establecer las variablesóptimas en el tratamiento alcalino de la fibra, y así estandarizarun proceso de alcalinización que ayude a una buena adhesiónentre el fique y el polipropileno.3.1 DIÁMETRO APARENTEEl diámetro aparente en las fibras de fique es necesario comodato para el ensayo a tracción, debido a que la resistencia esfunción del área transversal promedio… En el anexo A…seencuentran los valores para cada una de las muestras.En el Gráfico 1, se indica como varía el diámetro aparente de lasfibras según la concentración de hidróxido de sodio y el tiempode exposición del tratamiento.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es89


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosDiámetro (mm)20018016014012010080604020Fibra CrudaSecado AmbienteSecado estufa01-1- 1-2- 1-3- 1-4- 1-5- 1-6- 2-1- 2-2- 2-3- 2-4- 2-5- 2-6- 3-1- 3-2- 3-3- 3-4- 3-5- 3-6-MuestraGráfico 1. Diámetro aparente de diferentes fibras de fiqueSe observa una disminución en el diámetro aparente hasta en un30% y 35% con el tratamiento alcalino, tomando comoreferencia el valor del diámetro de la fibra no tratada 160 •maproximadamente Lo anterior se corrobora con estudiosrealizados por Gañán y Mondragón. 118En la Figura 32 se muestra como cambia la apariencia de lasfibras luego del tratamiento, donde ocurre una disminución en eldiámetro aparente.Esta reducción en el diámetro es debida principalmente a lareorganización de las cadenas de la celulosa y a la fibrilación queocurre luego del tratamiento alcalino. En la Figura 33 se apreciaque posterior al tratamiento algunas fibras se abren, y las fibrillasllegan a ser visibles en la superficie.118 GAÑÁN y MONDRAGÓN, Op.Cit, p. 389-39090http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos(a)(b)(c)(d)Figura 32. Apariencia de las fibras (a) Cruda, (b) Concentración2,5%, (c) Concentración 3,7%, (d) Concentración 5%.No se observa una tendencia definida en los valores del diámetrode las muestras que permitan determinar a que condicionesespecíficas del tratamiento se presenta un cambio significativo.Esta variación en los datos, puede ser debida a lasirregularidades del crecimiento de la planta a lo largo de su91http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagoslongitud, a que las muestras no eran homogéneas ya que muchasde las fibras estaban abiertas, torcidas y algunas presentabanresiduos no degradados que dificultaron la uniformidad en latoma de los diámetros, en la Figura 34 se observa como algunasfibras presentan esas imperfecciones y variabilidad en suespesor.(a)(b)(c)(d)Figura 33. Fibras partidas y fibrillas en la superficiehttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es92


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosFigura 34. Fibras de fique con variabilidad en su diámetro eirregularidades3.2 TÍTULO <strong>DE</strong> <strong>LA</strong>S FIBRASSiguiendo el procedimiento explicado en la norma ASTM 1059,los resultados obtenidos se pueden observar en el Gráfico 2, …enel Anexo B… se encuentran los valores del título para cadamuestra.353025Título (Tex)2015105CrudaSecado AmbienteSecado Estufa01-1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6 3-1 3-2 3-3 3-4 3-5 3-6MuestraGráfico 2. Título de fibras de fique tratadas y no tratadas consoda cáustica93http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosDe las muestras secas a temperatura ambiente se aprecia que la1-5-A es la de mayor título, con un valor de 25,168 Tex, y deaquellas secas al horno la 1-5-E fue la de mayor valor con 18,946 Tex.Se observa en promedio una disminución en el título de lasmuestras tratadas respecto al de la fibra de fique cruda, el cualtiene un valor de 22,186 Tex.Por lo tanto las muestras sumergidas en soda cáustica a unaconcentración de 2,5% e inmersas por un tiempo de 120 min noocasionan un gran cambio en la densidad lineal de las fibras, yasean secas al ambiente o en horno. Las muestras con menortítulo son las sometidas a una concentración de 5% y un tiempode inmersión de 90 min tanto en secado ambiente como en horno(muestras 3-4-A y 3-4-E), seguidas por la muestra 3-5-E, lo queindica que a esta concentración se logra una mayor disminuciónen la densidad lineal de las fibras, haciendo más eficiente eltratamiento a esta condición, posiblemente a que se presentarauna mayor remoción de hemicelulosa y al aumento en lacristalinidad de las fibras.En cuanto al tiempo de inmersión, no se puede decir conexactitud a que valor las fibras tienden a disminuír su densidadlineal. Con referencia al tipo de secado, se observa que lamayoría de las fibras reducen su título si son secas atemperatura ambiente, sin embargo se requieren análisiscomplementarios para establecer las razones por la que estacondición favorece su disminución.Esta reducción de la densidad lineal del fique luego deltratamiento, es debida a la homogenización de la superficie de lafibra, al ligero deslizamiento entre las cadenas y posiblemente ahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es94


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagosla remoción de hemicelulosa, que causa pérdida en la capacidadde compactación de las fibras, haciéndolas más finas.3.3 ENSAYO A TRACCIÓNLa resistencia a tracción de las fibras sirvió como parámetro paradefinir a que condiciones el tratamiento alcalino es más eficiente.Por tal motivo, inicialmente se procedió a realizar esta pruebapara determinar las muestras que presentaban un mayorincremento en su valor posterior al tratamiento.El comportamiento mecánico de la fibra se ve afectado según elgrado de tratamiento al que se someta. Uno de los tantosefectos, es que aumenta la resistencia mecánica de la fibra defique mientras crece la proporción de celulosa en la fibra y sereduce su tamaño y densidad lineal, como se explicóanteriormente.En el Gráfico 3 se muestra el comportamiento a tracción de lasfibras de fique…En el Anexo C…se encuentran los valores detodas las propiedades del ensayo a tracción.800700600Resistencia (MPa)500400300200100CrudaAmbienteEstufa01-1- 1-2- 1-3- 1-4- 1-5- 1-6- 2-1- 2-2- 2-3- 2-4- 2-5- 2-6- 3-1- 3-2- 3-3- 3-4- 3-5- 3-6-MuestraGráfico 3. Resistencia a tracción de fibras de fique.95http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosDe acuerdo con los resultados obtenidos, la resistencia a tracciónaumenta significativamente para el 97% de las muestras luegodel tratamiento alcalino, teniendo en cuenta que para la fibra notratada su valor se encuentra en 204, 86 MPa.Este fenómeno se presenta debido a la hinchazón de la celulosa ya la remoción parcial de hemicelulosa lo que produce una rupturaen la cadena constituyente de la fibra, y a la formación de unaestructura más homogénea. También, el aumento de suresistencia es consecuencia de los cambios de la celulosa en suorientación molecular y en su cristalinidad durante eltratamiento.Si se analiza el Gráfico 3 se puede observar que en el tiempo 2,las fibras inmersas a las tres concentraciones presentan sumáximo valor de resistencia, lo que lleva a elegir este tiempocomo el óptimo para el tratamiento.Este tiempo de inmersión de 30 min también fue utilizado paratratamientos alcalinos realizados a fibras de yute 119,120 y fibra detipo lyocell viscosa 121 .Con el tiempo óptimo para el tratamiento, se procedió a realizarnuevamente ensayos a tracción para elegir la concentración desolución de NaOH y la temperatura de secado a la cual se obtieneen definitiva la fibra más resistente.119 GASSAN, Jochen y BLEDZKI, Andrzej, Possibilities for improving the mechanical properties ofJute/Epoxy composites by alkali treatment of fibres. En: Composites Science and Technology.Alemania. Vol. 59, No. 9 (1999); p. 1304120 GASSAN y BLEDZKI, Op.Cit, p.624121 COLOM, X., CARRILLO, F. Crystallinity changes in lyocell and viscose-type fibres by caustictreatments. En: European Polymer Journal. s.l. Vol. 38, No.11 (2002); p.2226http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es96


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosEn la Tabla 9 se observan los valores de resistencia a tracciónpara las fibras tratadas en un tiempo de 30 min.Tabla 9. Resistencia de las fibras en un tiempo de 30 minutosMUESTRA Diámetro(•m)Deformación(mm/mm)Resistencia(MPa)1-A 147,74 0,14 203,192-A 175,10 0,14 171,603-A 158,82 0,09 183,901-E 122,10 0,11 409,802-E 89,24 0,13 395,803-E 110,94 0,08 759,30Se observa que con la solución de 5% NaOH se obtiene la fibramás resistente, siendo, la muestra 3-E la de mejor desempeñomecánico con un mejoramiento en la resistencia hasta de un270%.Esta concentración ha sido utilizada en tratamientos alcalinospara otras fibras naturales como hoja de piña y sisal 122 , hojas depalma de aceite 123,124 , yute 125,126,127 y fibra de coco 128 .122 MISHRA, S. et al. Studies on mechanical performance of biofibre/glass reinforced polyesterhybrid composites. En: Composites Science and Technology. India. Vol.63, No.10 (Ago. 2003), p.1375123 SREEKA<strong>LA</strong>, KUMARAN y THOMAS, Op.Cit, p. 1177124 SREEKA<strong>LA</strong>, KUMARAN, THOMAS, Op.Cit, p. 823125 RAY, D., SARKAR, B.K., RANA, A.K., DAS, S. Dynamic mechanical and thermal analysis ofvinylester-resin-matrix composites reinforced with untreated and alkali-treated jute fibres. En:Composites Science Technology. India. Vol. 62, No. 7-8 (Jun. 2002); p. 912126 RAY, D. y SARKAR, B.K. Characterization of alkali-treated jute fibers for physical andmechanical properties. En: Journal of Applied Polymer Science. India. Vol 80, No.7(2001); p.1014http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es97


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosSe puede observar que las fibras secas en horno presentan unamayor resistencia a tracción en cualquiera de las tresconcentraciones, respecto a las fibras secas a temperaturaambiente, esto debido a que contienen menor humedad en suestructura, por tanto, la temperatura óptima de secado es 100ºC.Se deduce entonces que los valores óptimos para las variablesdel tratamiento alcalino en fibras de fique son:Tiempo de inmersión: 30 minutosConcentración del hidróxido de sodio: 5%Temperatura de secado: 100°C3.4 PÉRDIDA <strong>DE</strong> PESOPara las muestras expuestas a la solución de soda cáusticadurante 30 min se determinó la pérdida de peso, como seobserva en la Tabla 10.Tabla 10. Variación del peso en muestras tratadas con sodacáustica durante 30 minVariaciónMuestra en peso(%)1-A 6,44%2-A 6,46%3-A 9,15%127 RAY et al, Op.Cit, p. 120128 ROUT et al, Op.Cit, p. 1170http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es98


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUE1-E 15,97%2-E 14,95%3-E 15,90%Unidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosSe puede ver que la pérdida de peso es mayor a medida queaumenta la concentración de la solución y cuando las fibras sesecan a 100 °C (secado estufa) debido a que se elimina mayorhumedad en las fibras altamente hidrofílicas, por lo tanto, al igualque…en la sección 3.3…se sugiere nuevamente, que posterior altratamiento las fibras se deben secar en horno.La pérdida de peso puede ser debida a la remoción decomponentes tales como lignina, hemicelulosa y •-celulosa,siendo mayor, en tratamientos a altas concentraciones. Como loexplican Ray et al. 129 y Sun et al. ,1303.5 CONTENIDO <strong>DE</strong> HUMEDA<strong>DE</strong>l contenido de humedad de las fibras es importante conocerloporque de acuerdo a éste se definen procedimientos deextracción y aplicaciones futuras. En la Tabla 11 se observa elcontenido de humedad para las fibras tratadas y para la fibracruda.Como las muestras se sometieron a concentraciones bajas dehidróxido de sodio, la variación de los resultados respecto a lafibra cruda son bajos, sin embargo el tratamiento superficialdisminuye la hidrofilidad de la fibra y por tal motivo el contenido129 RAY et al, Op.Cit, p. 120-121130 SUN et al. Isolation and characterisation of cellulose obtained by a two-stage treatment withorganosolv and cyanamide activated hydrogen peroxide from wheat straw. En: CarbohydratePolymers. China. Vol 55, No. 4 (Mar. 2004); p. 380http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es99


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagosde humedad en las muestras sometidas al tratamiento alcalinodisminuye hasta en un 17,7%.Tabla 11. Porcentaje de humedadContenido humedadMuestra %1-A 8,452-A 7,943-A 8,701-E 7,402-E 8,413-E 7,93Cruda 9,00Se observa que la muestra 1-E es la de menor contenido dehumedad, seguida por las muestras 3-E y 2-A, corroborando quelas condiciones de 3-E continúan siendo óptimas para elmejoramiento de algunas características físicas de las fibras, sinembargo el valor para la muestra 2-A no permite asegurartotalmente si el secado ambiente es igual de eficiente como elrealizado a 100 ºC.La mayor absorción de agua se presenta en las zonas amorfas dela celulosa, es por esto que en las muestras tratadas a mayorconcentración se disminuye más la retención de humedad, alincrementar la cristalinidad en las mismas como lo afirmanGassan y Bledzki 131 y Ray et al. 132131 GASSAN and BLEDZKI, Op.Cit, p. 1304-1309132 RAY et al, Op.Cit, p. 121http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es100


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosLa fibra cruda presenta un valor más alto de contenido dehumedad debido a la presencia de los grupos hidroxilo y puentesde hidrógeno, con el tratamiento alcalino estas fuerzasdisminuyen al removerse estos grupos, logrando en las fibrasmenos humedad en su interior.3.6 CONTENIDO <strong>DE</strong> LIGNINADebido a que las muestras fueron tratadas con hidróxido de sodiose espera una remoción de lignina, aunque en algunos estudiosrealizados por Ray y Sarkar 133 para fibras de yute, esta reducciónen su contenido es poca. El contenido de lignina para cada unade las muestras según el método Van Soest se observa en laTabla 12.Tabla 12. Contenido de lignina en fibras de fiqueMuestraContenido delignina (%)1-A 8,622-A 8,813-A 6,841-E 7,692-E 8,073-E 7,65Cruda 10,31Como era de esperarse, el contenido de lignina en la muestracruda es el más alto debido a que la fibra no ha sido expuesta a133 RAY and SARKAR, Op. Cit, p. 1013-1015http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es101


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagosningún agente o tratamiento que pudiera remover algunoscomponentes de su estructura y afectar su composición química.En las fibras inmersas en la solución de 5% NaOH, se observa lamayor reducción del contenido de lignina, hasta en un 33%, puesfue la mayor concentración a la cual se sumergieron,corroborando una vez más que es el valor óptimo para eltratamiento.Se comprueba entonces, que el tratamiento alcalino aparte deremover hemicelulosa 134 también disminuye la cantidad delignina presente en las fibras, lo cual hace que el porcentaje decelulosa aumente y por tanto la resistencia de las fibras seamayor, como se comprobó…en el numeral 3.3…Comparando las muestras secas en horno con las expuestas atemperatura ambiente, se observa que la muestra 3-A es la demenor contenido de lignina, seguida por las muestras 1-E y 3-E,mismo fenómeno que ocurre con el contenido de humedad. Por lotanto, al igual que sucede…en la sección 3.6…no se aprecia unatendencia clara en el cambio de algunas propiedades de las fibrasque permitan afirmar cual tipo de secado es más eficiente queotro. Sin embargo, debido a que la resistencia a tracción era elparámetro de decisión, fue el secado a 100 ºC el más eficientepara llevar a cabo el tratamiento, además que facilita una mayorremoción de agua en las fibras.3.7 ANÁLISIS INFRARROJO (FTIR)El espectro de la fibra de fique fue antes estudiado por Gañán yMondragón 135 , el cual se caracteriza por tener picos en lasregiones que se describen en la Tabla 13.134 <strong>LA</strong>WTHER, SUN and BANKS, Op. Cit, p. 1827-1828135 GAÑÁN y MONDRAGÓN, Op.Cit, p. 385http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es102


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosEl Gráfico 4 muestra los FTIR para la muestra cruda y la 3-E, quees la fibra tratada a las condiciones óptimas.Tabla 13. Picos característicos de la fibra de fiquePicos(cmˉ¹)3500Vibración de grupos funcionales en el fiqueEnlaces -OH que pueden estar presentes en loscomponentes del fique2861 Enlaces -OCH 3 de la lignina1737 Grupo carbonilo -C=O presente en la fibra1595 Anillo aromático de la lignina1503 Anillo aromático de la lignina1433 Deformación asimétrica -CH por la celulosa1382 Deformación simétrica -CH por la celulosa1318 Flexión del enlace -CH de la lignina1268 Enlace C-O de la lignina1182Enlace C-O-C del anillo de glucosa de lacelulosa900Estiramiento asimétrico de los enlaces •-glucosaFuente: GAÑÁN, Piedad y MONDRAGÓN, Iñaki. Surfacemodification of fique fibers: effects on their physico-mechanicalproperties. En: Polymer Composites. España. Vol. 23 No.3 (Jun.2002); p. 385http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es103


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosCruda 3-EGráfico 4. Espectros infrarrojos de fibra de fique cruda y lamuestra 3-EComparando estos dos espectros, se puede observar que en laregión entre 3000 cm -1 y 3700 cm -1 se presentan picoscorrespondientes a la vibración del grupo OH en la lignina y en lacelulosa (puentes de hidrogeno), esto ocurre para todas lasmuestras, presentándose algunos cambios y desplazamientosinfluenciados por el sustituyente sodio (Na) proveniente de lasolución alcalina.También se observan, los picos 2914 cm -1 y 2843 cm -1 de losenlaces C-H en la celulosa y C-H de la lignina respectivamente.El pico 1737 cm -1 exhibe la presencia de grupos carbonilo en lafibra, provenientes de la hemicelulosa y las pectinas, seguido porlos picos 1503 cm -1 y 1579 cm -1 característicos del benceno en lalignina.En 1433 cm -1 y 1384 cm -1 se presenta la deformación asimétricay simétrica respectivamente, del enlace C-H de la celulosa,seguida por 1290 cm -1 donde se da la vibración del enlace C-O,http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es104


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagostípico en la lignina. Luego se observa el pico 1165 cm -1correspondiente a la vibración del enlace C-O-C del anillo deglucosa presente en la celulosa y hemicelulosaEn la región entre 1119 cm -1 y 1037 cm -1 se presenta la vibracióndel enlace asimétrico del anillo glucosa, y de nuevo el enlace C-Ode la lignina.Finalmente en 900 cm -1 se observa el estiramiento asimétrico delenlace β-glucosa característicos de la celulosa.Al comparar ambas fibras, no se aprecian cambios significativosentre ellas, pues continúan presentes las mismas bandas, aexcepción de la reducción que se presenta luego del tratamientoalcalino en los picos 1738 cm -1 y 1162 cm -1 característico de lahemicelulosa y 1056 cm -1 y 1037 cm -1 característicos de lalignina, lo anterior muestra que además de remover materialvegetal presente en la superficie de la fibra, el tratamientodisminuye parte de la hemicelulosa y lignina como se observó enel numeral 3.6…http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es105


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUE4. CONCLUSIONESUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosCon esta investigación, una vez más se ratifica como lostratamientos superficiales modifican la estructura de las fibrasnaturales y mejoran sus propiedades físicas, en especial para elfique.Fibras como el yute, sisal, henequén, coco, banano entre otras,constituyen un gran recurso natural y un fuerte potencial enaplicaciones como reforzantes para materiales compuestos, sinembargo la alta absorción de agua y la baja adhesión a matricespoliméricas llevan a la realización de estudios para mejorar estosinconvenientes y aumentar sus propiedades mecánicas.Al evaluar los cambios que los tratamientos superficiales hacensobre las fibras de fique, se encontró que las condiciones óptimaspara realizar el tratamiento alcalino son:- Concentración: 5% NaOH,- Tiempo de inmersión: 30 minutos- Temperatura de secando: 100ºC.A las condiciones óptimas establecidas para el tratamientosuperficial del fique, se presentó el mayor incremento en laspropiedades mecánicas como la resistencia a tracción (hasta un270%). Esto debido a que a mayor concentración de sodacáustica se produce la mas alta remoción de hemicelulosa, ligninay •-celulosa y por tanto un incremento en la cristalinidad de lasfibras.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es106


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosEl tratamiento alcalino reduce el diámetro y tamaño de las fibrasy es una razón más que produce un aumento en las propiedadesmecánicas del fique. Además, causa una topografía rugosa en lasuperficie de la fibra y deja poros abiertos en su estructura,separando las fibras unas de otras formando filamentos ymejorando su capacidad de adhesión con otros materiales.La pérdida de peso de las fibras de fique fue máxima en aquellasque fueron tratadas y secas en horno a 100 ºC, debido a que coneste secado se elimina mayor cantidad de agua y con eltratamiento se diluye hemicelulosa, ceras e impurezas naturalesy artificiales.El análisis de contenido de humedad demostró que para lamayoría de las muestras disminuye según su tipo de secado yconcentración, el valor más alto de contenido de humedad fueprimero para la fibra cruda, pues esta contiene en su estructuragran cantidad de grupos hidroxilo (-OH), seguida por lasmuestras 3-A y 1-A que fueron secas a temperatura ambiente.Los menores contenidos de humedad se observan en las fibrassecas en horno.Respecto a los cambios químicos se encontró que el tratamientodisminuye la zonas amorfas de la fibra, volviéndola máscristalina, lo cual permite la disminución en su densidad lineal ehidrofilidad, principal característica de las fibras sin tratamiento.Se determinó que sí ocurre una reducción significativa en elcontenido de lignina en las fibras de fique tratadas, mostrándosehasta un 33% de remoción comparado con la muestra sin tratar,concluyendo que a la concentración de 5% NaOH es más efectivoel tratamiento.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es107


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosLos cambios estructurales ocurridos en las fibras luego de cadauno de los tratamientos alcalinos efectuados, se analizaronutilizando como herramienta la espectroscopia infrarroja (FTIR) lacual brinda una clara evidencia de las modificaciones químicasque ocurren durante el tratamiento de las muestras, confirmandola remoción de lignina y hemicelulosa.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es108


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos5. RECOMENDACIONESLas siguientes son algunas recomendaciones que surgierondurante el desarrollo de este trabajo:Debido a que ya se realizó con anterioridad un mercerizado afibras de fique a una concentración del 20%, sería interesanteefectuarlo a concentraciones entre este valor y el 5%, paradefinir en todo ese rango la concentración a la cual se obtiene lafibra más resistente y así analizar los cambios en su estructuraquímica más relevantes. También sería interesante realizar estostratamientos a temperaturas diferentes a la del ambiente.Podría también realizarse tratamientos alcalinos con solucionesdiferentes a la soda cáustica y analizar el comportamiento de lafibra de fique, definiendo a cual de esas sustancia la fibrapresenta una importante mejoría.Debido a la gran efectividad del tratamiento superficial en lasfibras de fique, el cual mejora su vinculación con materialespoliméricos, se debe aprovechar para utilizarlas como materialesde refuerzo en la fabricación de piezas de automóviles, trenes, ypara otro tipo de materiales donde se pueda mostrar su granpotencial y beneficiarse de sus increíbles características físicas.Se recomienda que para futuras determinaciones en el contenidode humedad, esta prueba se realice a condiciones controladas detemperatura y porcentaje de humedad en el ambiente.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es109


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosEs recomendable que para futuros trabajos con el fique, no sólose cuantifique la cantidad de lignina removida, sino que tambiénse muestre la disminución de otros compuestos como lahemicelulosa y •-celulosa.Debido a que en Colombia el cultivo del fique se ha disminuído enlos últimos años, con este trabajo se demostró la gran utilidadque presenta y las ventajas que posee frente a otras fibras comola de vidrio, realizando más trabajos, y demostrando suefectividad en el área de materiales compuestos.Para futuros trabajos, también se podría realizar híbridos defibra, por ejemplo fibra de fique más fibra de vidrio o de carbónutilizándolos en composites, disminuyendo así el costo de estosmateriales manteniendo las excelentes propiedades mecánicas delos mismos.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es110


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosBIBLIOGRAFÍAÁLVAREZ, Carlos, Alberto. Los mil usos del Fique. En: Ciencia aldía. AUPEC [en línea]. Cali: Universidad del Valle, 1997. [Consulta: 17 Oct. 2005]AVEL<strong>LA</strong>, Mauricio, et al. Broom fibers as reinforcing materials forpolypropylene-based composites. En: Journal of Applied PolymerScience. Italia. Vol. 68, No.7 (Dic.1998); 13p.AZIZ, Sharifah and ANSELL, Martin. The effect of alkalization andfibre alignment on the mechanical and thermal properties ofkenaf and hemp bast fibre composites: Part 1 – polyester resinmatrix. En: Composites Science and Technology. Bath. Vol.64,No.9 (Jul. 2004); 12p.BLEDZKI, A.K. and GASSAN, J. Composites reinforced withcellulose based fibers. En: Progress in Polymer Science. India.Vol. 24, (Feb. 1999); 53p.BOTERO, Luis, Bernando. Pretratamiento continuo de algodón ymezclas con Poliéster. En: Colombia Textil. Bogotá. Vol. 5, No. 65(Ene-Mar. 1982); 9p.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es111


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosCelulosa. Wikipedia La enciclopedia libre: base de datos. [enlínea]. 2005 [ca. 1 ref.] [Consulta: 13 Sep. 2005]Coir. Wikipedia. La enciclopedia libre: base de datos. [en línea].2005 [ca. 1 ref.] [Consulta: 15 Oct. 2005]COLOM, X. and CARRILLO, F. Crystallinity changes in lyocell andviscose-type fibres by caustic treatments. En: European PolymerJournal. s.l. Vol. 38, No.11 (2002); 6p.CRUZ, Natalia et al. Fibras naturales y artificiales. [en línea].España. Archivo PDF [Consulta: 21 Ago. 2005]<strong>DE</strong> <strong>DE</strong>USA, J.F., MONTEIRO, S.N. and D’ALMEIDA, J.R.M. Effectof drying, molding pressure and strain rate on the flexuralmechanical behavior of piassava (Attalea funifera Mart) fiber–polyester composites. En: Polymer Testing. Rio de Janeiro. Vol.24, No.6 (Abr. 2005); 6p.GAÑÁN, Piedad y MONDRAGÓN, Iñaki. Surface modification offique fibers: effects on their physico- mechanical properties. En:Polymer Composites. España. Vol. 23 No.3 (Jun. 2002); 12p.GASSAN, Jochen and BLEDZKI, Andrzej. Alkali treatment of jute:relationship between structure and mechanical properties. En:Journal of Applied Polymer Science. Alemania. Vol. 71, No. 4(1999); 6p.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es112


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosGASSAN, Jochen and BLEDZKI, Andrzej. Possibilities forimproving the mechanical properties of jute/epoxy composites byalkali treatment of fibres. En: Composites Science andTechnology. Alemania. Vol.59, No.9 (1999); 7p.GEETHAMMA V. G, et al. Composite of short coir fibres andnatural rubber: effect of chemical modification, loading andorientation of fibre, En: Polymer. India. Vol.39, No. 6-7 (1998);9p.GIRALDO ARROYAVE, Isabel Cristina, JIMENEZ ZAPATA, CatalinaBeatriz. La fibra de banano como refuerzo de materialescompuestos, Medellín, 2002, 206p. Tesis de pregrado (IngenieroTextil). UPB. Facultad de Ingeniería Textil.GITA, N., WANG, Jinhua y SOEHARTO, Bambang. Mercerizationand dyeing of kenaf/cotton blend fabrics. En: Textile Chemist andColorist. Mississippi. Vol. 31, No. 3 (Mar. 1999); 5p.GONZÁLEZ, Ana. Fibras naturales.Tejidos vegetales: meristemasy sistema fundamental. [en línea]. Argentina. s.f. [Consulta: 3Oct. 2005].GONZÁLEZ, Ana. Usos fibras naturales. Usos de las fibras eimportancia económica. [en línea]. s.f.[Consulta: 3 Oct. 2005].http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es113


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosHAGA, T. and TAKAGISHI, T. Structural change in mercerizedcotton fibers on cellulose treatment. En: Journal of AppliedPolymer Science. Osaka. Vol. 80, No. 10 (2001); 6p.Hemicellulose formules. Lycos: base de datos. [en línea]. Francia,2001 [ca. 202 ref.] [Consulta:10 Oct. 2005]HERRERA, FRANCO, P.J. and VA<strong>LA</strong><strong>DE</strong>Z, GONZÁLEZ, A. A study ofthe mechanical properties of short natural-fiber reinforcedcomposites. En: Composites Part B. Mérida. Vol. 36, No. 8 (Jun.2005); 7p.JÄHN, A., et al. Characterization of alkali treated flax fibres bymeans of FT raman spectroscopy and environmental scanningelectron microscopy. En: Spectrochimica Acta Part A: Molecularand Biomolecular Spectroscopy. Alemania. Vol. 58, No. 10 (Ago.2002); 9p.Jute. Wikipedia. La enciclopedia libre: base de datos. [en línea].2005 [ca. 1 ref.] [Consulta: 15 Oct. 2005]KRÖGER, Alvaro. Morfología y usos productivoss de lamadera.[en línea]. Uruguay. [ca. pantallas] [Consulta: 11 Oct.2005]http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es114


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosKULSHRESHTHA, A., K., En: Textile Industry, citado porUGBOLUE, S. Structure/Property relationships in textile fibres. s.l.Vol. 70, No. 3 (1979); 7p.KURUVIL<strong>LA</strong>, Joseph, SABU, Thomas y PAVITHRAN, C. Effect ofchemical treatment on the tensile properties of short sisal fibrereinforcedpolyethylene composites. En: Polymer. India. Vol. 37,No. 23 (Nov. 1996); 11p.<strong>LA</strong>WTHER, Mark, RUNCANG, Sun and BANKS, W.B. Effects ofextraction conditions and alkali type on yield and composition ofwheat straw hemicellulose. En: Journal of Applied PolymerScience. Gales. Vol. 60, No.11 (Dic. 1998); 10p.LI, X., et al. Flax fibre reinforced composites and the effect ofchemical treatments on their properties. En: The Society forEngineering in Agricultural, Food, and Biological Systems, No. MB04-305 (Sept. 2004); 11p.Lignina. Google: base de datos. [en línea]. [ca. 167000 ref.] [Consulta:11 Oct. 2005]LIU, Wanjun, et al. Green composites from soy based plastic andpineapple leaf fiber: fabrication and properties evaluation. En:Polymer. Michigan. Vol 46, No. 8 (Ene. 2005); 12p.LONDON SOUTH BANK UNIVERSITY. Pectin. [en línea]. Londres.2005. [Consulta: 15 Oct. 2005]http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es115


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosLos múltiples usos del fique. En: El espacio [en línea]. Colombia [Consulta: 17 Oct. 2005]LOUISENTHAL. [en línea]. s.l. s.n, 2004. [Consulta: 13 Oct. 2005]MARX, David. Activadores de la oxidación TAML TM : Agentesblanqueantes "verdes" para la fabricación de papel.[en línea] 1.ed. Scranton. s.f. [Consulta: 10 Oct. 2005]MWAIKAMBO, Leonard and.ANSELL, Martin. Chemicalmodification of hemp, sisal, jute, and kapok fibers by alkalization.En: Journal of Applied Polymer Science. Bath. Vol. 84, No. 12(Mar.2002); 12p.MARSH, G. The natural alternative. En: Reinforced Plastics. s.l.Vol. 43, No. 3 (Mar. 1999); 6p.MISHRA, S. et al. Studies on mechanical performance ofbiofibre/glass reinforced polyester hybrid composites. En:Composites Science and Technology. India. Vol.63, No.10 (Ago.2003), 8p.MUNICIPIO GUARNE. [en línea]. Historia del fique. Guarne. 2004. [Consulta: 9 Nov. 2005]http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es116


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosMUÑOZ, Adriana, Luz. Producción de cortisona a partir del fique.En Integral Industrial. Medellín. No. 73 (Dic. 1987); 3p.NETRAVAL, Anil y CHABBA, Shitij. Composites get greener. En:Materials Today. New York. Vol. 6, No. 4 (Abr. 2003); 8p.PAIVA, Junior, C.Z., et al. Analysis of the tensile strength ofpolyester/hybrid ramie–cotton fabric composites. En: PolymerTesting. Brasil. Vol. 23, No. 2 (Abr. 2004); 5p.P<strong>LA</strong>NTAS TEXTILES. s.f. s.l. p.2PEREZ, MEJIA, Jorge A. El Fique. Su taxonomía, cultivo yTecnología. Compañía de Empaque S.A. Segunda Edición.Editorial Colina. Medellín (Colombia) 1974. 10p.PERKINS, Warren, S. Los principios básicos para el teñido delalgodón en la actualidad. En: Textiles Panamericanos. s.l. Vol.56, No. 4 (Jul-Ag. 1996); 2p.PUGA, Carlos. Haciendas henqueneras de Yucatán. [en línea].México. D.F. 1997. [Consulta: 15 Oct. 2005]P.V, Joseph, KURUVIL<strong>LA</strong>, Joseph y SABU, Thomas. Effect ofprocessing variables on the mechanical properties of sisal-fiber-http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es117


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagosreinforced polypropylene composites. En: Composites Scienceand Technology. India. Vol.59, No. 11(Ago. 1999); 16p.RAJULU, VARADA, A. et al. Properties of ligno-cellulose fibreHildegardia. En: Journal of Applied Polymer Science. India.Vol.84, No.12 (Mar. 2002); 6p.RIQUELME SÁNCHEZ, Manuel. Química aplicada a la industriatextil, Tomo II: Blanqueamiento de fibras textiles, terceraedición, 1983, 10p.RAY, D. et al. The mechanical properties of vinylester resinmatrix composites reinforced with alkali-treated jute fibres. En:Composites, Part A. Calcutta. Vol. 32, No. 1 (Ene. 2001); 9p.RAY, D. et al. Dynamic mechanical and thermal analysis ofvinylester-resin-matrix composites reinforced with untreated andalkali-treated jute fibres. En: Composites Science Technology.India. Vol. 62, No. 7-8 (Jun. 2002); p. 912RAY, D. and SARKAR, B.K. Characterization of alkali-treated jutefibers for physical and mechanical properties. En: Journal ofApplied Polymer Science. India. Vol 80, No.7 (2001); 7p.R.H, Kirby. Vegetable Fibres-Botany cultivation and utilization.Londres, 1963, 1p.ROUT, J., et al. Scanning electron microscopy study of chemicallymodified coir fibers. En: Journal of Applied Polymer Science.Orissa. Vol. 79, No. 7 (Feb. 2001); 9p.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es118


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosROUT, J., MISHRA, M. and NAYAK, S, K. Effect of surfacemodification of coir fiber on physicomechanical behaviour of coirpolyestercomposites, En: Symp. POLYMERS'99, PolymersBeyond AD 2000, published by Society for Polymer Science.India. (1999); 6p.SAÍZ, Enrique y RIAN<strong>DE</strong>, Evaristo. Temas de divulgación:Materiales de altas prestaciones (I). En: Revista de PlásticosModernos. Alcalá de Henares. Vol. 75, No. 500 (Feb. 1998); 7p.SREEKA<strong>LA</strong>, M.S., KUMARAN, M.G. and THOMAS, Sabu. Oil Palmfibers: morphology, chemical composition, surface modification,and mechanical properties. En: Journal of Applied PolymerScience. India. Vol. 66, No. 5 (Feb. 1997); 15p.SREEKA<strong>LA</strong>, M.S. et al. Stress-relaxation behaviour in compositesbased on short oil-palm fibres and phenol formaldehyde resin.En: Composites Science and Technology. India. Vol. 61, No. 9(Jul. 2001); 14p.SUN et al. Isolation and characterisation of cellulose obtained bya two-stage treatment with organosolv and cyanamide activatedhydrogen peroxide from wheat straw. En: CarbohydratePolymers. China. Vol 55, No. 4 (Mar. 2004); 13p.SY<strong>DE</strong>NSTRICKER, THAIS, H. D., MOCHNAZ, Sandro y AMICO, C.Pull-out and other evaluations in sisal-reinforced polyesterbiocomposites. En: Polymer Testing. Brasil. Vol. 22, No. 4 (Jun.2003); 4p.TEJADA HERNÁN<strong>DE</strong>Z, I. Control de calidad y análisis de alimentospara animales. Sistema de Educación Continua en ProducciónAnimal A.C. México, (DF): 1992. 8p.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es119


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosTHE INTERNET CENTRE FOR CANADIAN FASHION AND <strong>DE</strong>SIGN.[en línea]. Canada: The Internet Centre For Canadian FashionAnd Design, 2005. [Consulta: 16Oct. 2005]TORRES, F.G. and CUBIL<strong>LA</strong>S, M.L. Study of the interfacialproperties of natural fibre reinforced polyethylene. En: PolymerTesting. Lima. Vol. 24, No. 6 (Sep. 2005); 5p.UGBOLUE, S. Structure/Property relationships in textile fibres.En: Textile Progress. s.l. Vol. 20, No. 4 (1990); 7p.UMA, S., et al. Evaluation of commercial cultivars of banana(Musa spp.) for their suitability for the fibre industry. En: PGRNewsletter, No.142, p.29-30 [en linea] [Consulta: 16 Oct. 2005]VAN <strong>DE</strong> WEYENBERG, I. et al. Influence and chemical treatmentof flax fibres on their composites. En: Composites Science andTechnology. Bélgica. Vol. 63, No. 9 (Jul. 2003); 6p.VERGARA, Carlos. Asbesto es cancerígeno. En: La República [enlínea]. Perú. [5 Feb. 2005] [Consulta: 20 Jun. 2005]http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es120


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosVIL<strong>LA</strong>REAL, Andrés, Fibras Naturales. Alternativa para eldesarrollo nacional: Coordinación, investigación y DesarrolloECAA, Ecuador: ECAA. Coordinación, investigación y DesarrolloECAA, 2005. p. 3-4 [en línea]WAMBUA, Paul, IVENS, Jan y VERPOEST, Ignass. Natural fibres:can they replace glass in fibre reinforced plastics?. En:Composites Science and Technology. Bélgica. Vol. 63, No. 9 (Jul.2003); 6p.WAN ROSLI, W.D. et al. Effect of pulping variables on thecharacteristics of oil-palm frond-fiber. En: BioresourceTechnology. Canadá. Vol. 93, No. 3 (Jul. 2004); 8p.WANG, B., et al. Modification of flax fibers by chemicaltreatments. En: The Canadian Society for Engineering inAgricultural, Food, and Biological Systems. Canadá. No. 03-337(Jul. 2003); 15p.YAN, Li, YIU-WING, Mai y LIN, Ye. Sisal fibre and its composites:a review of recent developments. En: Composites Science andTechnology. Sydney. Vol. 60, No. 11 (Abr. 2000); 19p.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es121


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEANEXOSUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosAnexo A. Medidas diámetro aparente1-1-ADiámetroNo. Fibra10x (•m)2 90,4933 101,6374 108,3545 117,486 95,597 93,048 98,819 109,9610 79,2111 80,4212 118,0113 123,2514 99,2215 85,9216 103,2417 77,8718 61,8919 121,1020 117,61Diámetropromedio(•m)99,11Área Promedio(mm 2 )7,71E-03Desviación 11,881-2-ADiámetro 10xNo. Fibra(•m)1 126,742 118,953 129,564 133,185 107,416 131,847 146,078 108,219 106,4710 159,2311 129,9612 116,3213 142,4514 123,6515 109,0216 118,1517 112,7818 259,7919 132,920 160,84Diámetropromedio(•m)132,25Área Promedio(mm 2 )1,37E-02Desviación 11,397http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es122


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos1-3-ADiámetro 10xNo. Fibra(•m)2 86,333 77,474 80,155 92,376 75,057 110,238 76,669 108,4810 114,5211 103,7812 106,0614 56,3915 152,5216 95,9917 89,1518 77,0619 158,8320 93,44Diámetropromedio(•m)97,71Área Promedio(mm 2 )7,49E-03Desviación 12,451-4-ADiámetroNo. Fibra(•m) 10x1 203,652 137,343 86,474 98,055 132,646 95,367 101,588 93,729 102,5910 120,5511 188,2112 68,9913 153,1214 154,6315 115,6816 95,3617 124,5818 116,8520 125,92Diámetropromedio(•m)121,63Área Promedio(mm 2 )1,16E-02Desviación 12,58http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es123


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos1-5-ADiámetro 10xNo. Fibra(•m)1 149,302 266,913 140,174 116,545 137,626 89,687 177,768 160,179 151,9810 190,1111 107,9412 171,0513 129,1614 244,3515 153,0616 163,8017 234,6918 138,2919 59,8820 140,03Diámetropromedio(•m) 156,97Área Promedio(mm 2 ) 1,93E-02Desviación 16,43No. Fibra1-6-ADiámetro(•m) 10x2 102,923 99,394 95,535 126,426 134,827 119,878 119,389 109,1510 117,5312 154,8013 104,4314 129,9515 151,1016 118,2917 108,1218 173,1019 138,8520 104,26Diámetropromedio(•m) 123,74Área Promedio(mm 2 ) 1,20E-02Desviación 11,42http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es124


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosNo. Fibra2-1-ADiámetro(•m) 10x1 186,702 164,033 111,654 190,055 97,386 87,647 131,808 151,949 177,8010 142,8811 178,6412 90,3313 150,4314 170,0815 177,8016 96,3717 142,5418 167,7219 92,1720 169,91Diámetropromedio(•m) 142,52Área Promedio(mm 2 ) 1,59E-02Desviación 18,922-2-ADiámetro 10xNo. Fibra(•m)1 130,902 223,543 160,174 120,435 195,086 73,038 119,369 132,9210 138,8311 96,9012 139,7613 86,1914 115,0615 95,4616 140,9717 146,4818 146,4819 104,59Diámetropromedio(•m) 131,45Área Promedio(mm 2 ) 1,35E-02Desviación 13,57http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es125


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos2-3-ADiámetro 10xNo. Fibra(•m)1 219,942 106,453 124,584 95,875 117,866 108,637 159,168 69,009 114,5010 118,0311 97,3412 102,0413 104,1814 112,3715 89,2816 68,8717 66,8618 74,9219 75,5920 98,55Diámetropromedio(•m) 106,60Área Promedio(mm 2 ) 8,92E-03Desviación 12,09No. Fibra2-4-ADiámetro(•m) 10x1 232,032 142,043 114,344 162,025 155,226 126,767 125,788 125,259 184,3810 113,3311 121,7212 100,7413 96,7114 119,5415 182,0016 155,3117 134,1618 142,8820 117,19Diámetropromedio(•m) 140,78Área Promedio(mm 2 ) 1,55E-02Desviación 15,05http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es126


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos2-5-ADiámetro 10xNo. Fibra(•m)1 158,292 288,263 178,704 173,875 153,866 98,547 106,478 84,319 95,3210 143,9311 93,1712 136,1413 142,8514 81,7615 73,9717 64,0418 129,6919 63,7720 282,35Diámetropromedio(•m) 125,94Área Promedio(mm 2 ) 1,24E-02Desviación 25,15No. Fibra2-6-ADiámetro(•m) 10x1 115,342 157,483 136,334 182,685 176,626 137,507 134,488 111,149 89,4910 97,5511 85,4612 237,4013 103,2514 116,5215 172,9316 215,4117 180,4918 115,0119 103,6020 116,01Diámetropromedio(•m) 140,45Área Promedio(mm 2 ) 1,54E-02Desviación 20,31http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es127


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosNo. Fibra3-1-ADiámetro(•m) 10x1 108,602 110,003 110,704 110,005 85,406 106,507 114,808 99,509 100,8010 97,6011 101,9012 96,4013 104,6014 106,7015 98,8016 59,3017 100,5018 86,4019 98,7020 65,20Diámetropromedio(•m) 99,85Área Promedio(mm 2 ) 7,83E-03Desviación 7,10No. Fibra3-2-ADiámetro(•m) 10x1 144,503 108,204 127,405 169,906 158,607 144,408 136,909 120,1010 110,2011 110,9012 134,1013 88,6014 132,6015 98,5016 77,9017 120,6018 107,5019 92,2020 84,0Diámetropromedio(•m) 121,28Área Promedio(mm 2 ) 1,15E-02Desviación 16,29http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es128


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosNo. Fibra3-3-ADiámetro(•m) 10x1 108,502 130,703 109,304 163,705 108,806 69,307 79,008 113,109 192,8010 122,8011 91,1012 83,8013 104,8014 100,9015 100,8016 84,3017 127,9018 82,0019 97,0920 102,00Diámetropromedio(•m) 108,98Área Promedio(mm 2 ) 9,32E-03Desviación 13,87No. Fibra3-4-ADiámetro(•m) 10x1 80,002 85,103 144,404 83,805 60,206 79,907 89,508 162,309 120,0010 78,1011 93,9012 76,6013 102,2014 101,5015 87,4016 91,0017 111,7018 114,9019 130,0020 147,6,00Diámetropromedio(•m) 99,60Área Promedio(mm 2 ) 7,79E-03Desviación 13,45http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es129


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosNo. Fibra3-5-ADiámetro(•m) 10x1 167,102 89,903 132,704 73,305 142,106 114,207 181,408 110,009 95,6010 131,2011 115,0012 169,6013 112,7014 142,7015 55,1016 109,0017 108,5018 111,8019 108,1020 115,70Diámetropromedio(•m) 119,47Área Promedio(mm 2 ) 1,12E-02Desviación 11,62No. Fibra3-6-ADiámetro(•m) 10x1 94,602 123,803 149,604 95,705 116,706 146,507 77,908 97,409 80,1010 152,3011 109,2012 86,5013 105,3014 135,8015 141,1016 172,0017 76,4018 85,8019 98,7020 124,80Diámetropromedio(•m) 112,91Área Promedio(mm 2 ) 1,00E-02Desviación 14,71http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es130


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosNo, Fibra1-1-EDiámetro(•m) 10x1 138,602 130,123 109,844 113,695 130,256 122,307 103,888 114,229 95,4010 105,0811 116,3412 117,9313 151,9814 123,3615 127,2016 127,4717 184,9718 120,7119 119,7820 179,67Diámetropromedio(•m) 126,63Área Promedio(mm 2 ) 1,25E-02Desviación 8,761-2-EDiámetro 10xNo, Fibra(•m)1 175,832 154,363 126,944 163,775 159,006 140,987 112,898 169,879 117,5310 69,1411 134,2212 124,2913 85,3314 142,1715 157,8116 141,2517 131,4418 136,0819 135,4220 169,20Diámetropromedio(•m) 137,37Área Promedio(mm 2 ) 1,48E-02Desviación 13,98http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es131


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos1-3-EDiámetro 10xNo, Fibra(•m)2 104,943 133,164 187,095 135,026 90,777 111,838 151,199 109,1810 172,9111 255,3312 112,3613 128,2614 167,0515 215,2416 84,2817 106,6118 162,8619 140,5320 123,74Diámetropromedio(•m) 142,82Área Promedio(mm 2 ) 1,60E-02Desviación 18,66No, Fibra1-4-EDiámetro(•m) 10x1 124,412 125,423 106,444 111,655 108,296 133,477 135,998 120,889 124,2410 111,9811 74,3812 266,1113 141,5314 124,7415 226,8216 149,9317 101,9118 156,1419 155,1320 122,90Diámetropromedio(•m) 136,11Área Promedio(mm 2 ) 1,45E-02Desviación 16,65http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es132


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos1-5-EDiámetro 10xNo. Fibra(•m)1 172,902 181,523 119,494 101,415 190,486 126,087 156,508 163,779 135,7210 154,8211 123,8912 151,6013 222,9314 156,0015 233,2416 189,1217 182,8718 175,7719 101,2420 150,42Diámetropromedio(•m) 159,48Área Promedio(mm 2 ) 1,99E-02Desviación 18,72No. Fibra1-6-EDiámetro(•m) 10x1 65,482 110,643 113,504 164,035 146,076 114,337 150,438 116,529 110,1410 222,2911 68,8412 122,7413 149,2614 90,3315 126,7616 158,4917 96,0318 173,10Diámetropromedio(•m) 127,72Área Promedio(mm 2 ) 1,28E-02Desviación 19,62http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es133


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos2-1-EDiámetro 10xNo. Fibra(μm)1 97,742 84,583 75,324 135,335 64,446 102,447 99,758 67,679 87,8010 123,6511 71,2912 121,1013 93,4414 96,9315 61,4916 104,4517 81,9018 112,1019 101,9020 116,54Diámetropromedio(•m) 94,99Área Promedio(mm 2 ) 0,01Desviación 16,72No. Fibra2-2-EDiámetro(•m) 10x1 76,102 140,803 76,904 79,105 87,406 72,707 87,808 92,109 104,8010 130,2012 94,4013 124,3014 112,1015 144,6016 88,4017 94,6018 68,9019 164,0020 82,4,00Diámetropromedio(•m) 101,13Área Promedio(mm 2 ) 8,03E-03Desviación 14,42http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es134


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosNo. Fibra2-3-EDiámetro(•m) 10x1 75,102 96,803 118,204 93,705 104,506 78,907 111,508 71,009 89,1010 121,7011 117,0012 107,2013 115,2014 88,6015 83,2016 102,7017 123,7018 83,5019 109,9020 84,00Diámetropromedio(•m) 98,77Área Promedio(mm 2 ) 7,70E-03Desviación 12,83No. Fibra2-4-EDiámetro(•m) 10x1 248,642 276,653 274,264 152,335 268,656 281,727 240,648 296,939 247,3110 393,5111 120,7012 84,0013 71,1014 87,5015 76,6016 73,2017 71,3018 93,2019 72,7020 139,90Diámetropromedio(•m) 178,54Área Promedio(mm 2 ) 2,51E-02Desviación 19,56http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es135


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosNo, Fibra2-5-EDiámetro(•m) 10x1 289,192 209,163 236,644 164,615 175,816 168,077 166,208 369,509 233,1710 301,7311 249,7112 254,7813 142,6114 220,3615 313,7416 268,1217 280,9218 241,7119 321,3520 270,78Diámetropromedio(•m) 24,39Área Promedio(mm 2 ) 4,70E-04Desviación 19,99No, Fibra2-6-EDiámetro(•m) 10x1 76,662 131,173 67,534 182,735 102,576 196,157 97,748 135,609 162,3210 77,7411 86,1912 88,2113 118,9514 67,8015 122,7116 75,7217 74,7818 66,0519 72,1020 98,14Diámetropromedio(•m) 10,50Área Promedio(mm 2 ) 8,71E-05Desviación 18,04http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es136


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosNo, Fibra3-1-EDiámetro(•m) 10x1 175,002 93,303 115,404 78,205 153,406 116,507 85,008 194,909 77,4010 96,1011 108,3012 111,3013 119,2514 159,0015 159,4016 165,4917 148,5318 151,5819 159,0020 160,33Diámetropromedio(•m) 131,36Área Promedio(mm 2 ) 1,36E-02Desviación 21,92No, Fibra3-2-EDiámetro(•m) 10x1 119,702 105,603 147,704 135,405 112,206 116,107 145,308 108,809 107,7010 101,8011 78,6012 89,1013 121,8014 72,1015 120,2016 108,6017 90,7018 93,2019 126,5020 126,50Diámetropromedio(•m) 111,38Área Promedio(mm 2 ) 9,80E-03Desviación 12,27http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es137


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosNo, Fibra3-3-EDiámetro(•m) 10x1 99,502 100,703 100,704 95,805 90,106 99,507 122,208 111,809 81,2010 75,6011 151,7012 158,6013 219,0014 103,5015 127,6016 83,1017 154,2018 130,5019 117,9020 142,27Diámetropromedio(•m) 118,27Área Promedio(mm 2 ) 1,10E-02Desviación 15,83No, Fibra3-4-EDiámetro(•m) 10x1 148,002 81,603 69,104 75,205 68,106 123,507 115,908 112,209 145,601011 122,6012 116,1013 77,5014 96,5015 92,9016 80,5017 86,2018 69,2019 95,4020 87,80Diámetropromedio(•m) 98,10Área Promedio(mm 2 ) 7,60E-03Desviación 17,30http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es138


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosNo, Fibra3-5-EDiámetro(•m) 10x1 115,602 158,503 114,904 68,605 96,806 95,707 79,008 65,609 125,1010 70,2011 123,0012 122,4013 75,8014 74,9015 63,0016 82,4017 91,7018 60,0019 89,0020 59,00Diámetropromedio(•m) 91,56Área Promedio(mm 2 ) 6,62E-03Desviación 18,56No, Fibra3-6-EDiámetro(•m) 10x1 79,902 63,003 72,104 86,605 89,806 66,407 118,408 109,519 132,1010 69,5511 108,7012 101,1013 99,9014 98,6015 122,9016 108,5017 112,9018 120,5019 80,0020 64,30Diámetropromedio(•m) 95,238Área Promedio(mm 2 ) 7,16E-03Desviación 16,98http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es139


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosAnexo B. Medidas para la determinación del título de cada muestraNo.Peso(g) 10-31-1-ALongitud (m)Deniers(den)No.Peso(g) 10-31-2-ALongitud (m)Deniers(den)1 3,70 0,21 157,07 1 5,60 0,22 225,002 1,90 0,22 77,72 2 5,70 0,22 231,083 2,10 0,21 88,31 3 5,90 0,21 245,834 2,10 0,21 88,31 4 5,80 0,21 242,795 2,00 0,21 82,19 5 4,50 0,22 181,616 1,40 2,13 5,91 6 6,00 0,23 234,787 3,00 0,21 125,58 7 5,30 0,22 215,838 3,10 0,21 130,37 8 5,10 0,22 206,759 4,00 0,21 169,01 9 5,10 0,22 204,0010 3,00 0,21 125,58 10 5,40 0,22 216,0011 2,30 0,21 94,52 11 5,80 0,22 234,0812 2,80 0,21 120,00 12 4,00 0,19 184,6113 4,40 0,21 184,18 13 5,90 0,21 244,7014 2,20 0,21 92,09 14 5,70 0,22 228,0015 3,20 0,21 134,57 15 3,60 0,22 144,0016 1,80 0,21 75,70 16 4,20 0,22 168,7517 1,40 0,21 58,60 17 3,30 0,18 165,0018 2,10 0,21 88,31 18 7,80 0,22 310,6119 3,80 0,19 174,49 19 6,00 0,22 237,8820 3,60 0,21 151,40 20 6,10 0,22 247,29promedio 2,69 0,30 111,19promedio 5,34 0,21 218,43Desviación 0,87 4,19E-01 43,06Desviación 1,001,12E-02 36,24http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es140


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosNo.1-3-APeso(g) 10-3Longitud (m)Deniers(den)No.Peso(g) 10-31-4-ALongitud (m)Deniers(den)1 2,20 0,21 91,24 1 7,70 0,21 325,352 2,40 0,21 99,53 2 2,60 0,21 109,343 2,20 0,21 91,24 3 1,10 0,24 40,404 2,30 0,21 95,83 4 2,10 0,21 87,905 3,80 0,21 161,31 5 3,10 0,21 129,766 1,60 0,21 66,97 6 1,90 0,22 76,007 4,30 0,20 175,90 7 2,50 0,21 103,688 1,90 0,21 78,44 8 2,00 0,21 84,509 2,00 0,21 82,94 9 2,50 0,21 104,6510 2,50 0,21 103,68 10 1,90 0,21 80,2811 2,40 0,21 99,08 11 4,10 0,21 174,0512 4,00 0,21 167,44 12 2,00 0,20 86,9513 4,20 0,21 172,60 13 4,10 0,21 172,4314 1,20 0,21 50,23 14 5,60 0,21 237,7315 4,10 0,21 170,04 15 2,50 0,22 102,2716 2,20 0,21 91,66 16 3,70 0,21 155,6017 2,00 0,21 83,33 17 2,30 0,21 97,6418 1,40 0,21 58,06 18 2,20 0,21 92,5219 2,10 0,21 88,73 19 2,00 0,21 84,9020 4,00 0,21 166,66 20 2,40 0,22 95,57promedio 2,64 0,21 109,75promedio 2,91 0,21 122,08Desviación 0,992,18E-03 40,95Desviación 1,487,68E-03 63,33http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es141


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosNo.1-5-APeso(g) 10-3Longitud (m)Deniers(den)No.Peso(g)10-31-6-ALongitud (m)Deniers(den)1 8,90 0,22 364,09 1 2,10 0,22 85,912 6,10 0,22 250,69 2 1,40 0,22 57,013 5,90 0,22 241,36 3 1,80 0,22 74,314 3,40 0,22 139,09 4 1,60 0,22 65,165 4,50 0,22 180,80 5 3,00 0,22 122,176 2,80 0,22 112,50 6 1,70 0,22 70,837 8,30 0,22 339,55 7 3,40 0,22 139,738 7,70 0,22 316,44 8 4,80 0,23 192,009 5,60 0,22 229,09 9 2,50 0,22 101,8110 7,80 0,22 319,09 10 3,90 0,22 158,8211 5,40 0,22 220,91 11 5,70 0,22 233,1812 5,50 0,22 223,98 12 1,70 0,22 69,8613 6,00 0,22 245,46 13 3,50 0,22 144,5014 4,60 0,22 188,18 14 4,10 0,22 171,6315 5,50 0,22 225,00 15 2,40 0,22 97,7416 7,30 0,22 298,64 16 2,20 0,22 89,5917 6,70 0,22 274,09 17 2,60 0,22 105,8818 5,90 0,22 241,36 18 4,10 0,22 166,2219 1,60 0,22 65,46 19 2,60 0,21 109,3520 4,50 0,22 184,09 20 5,80 0,22 239,45promedio 5,70 0,22 232,99promedio 3,05 0,22 124,76Desviación 1,791,28E-03 73,61Desviación 1,302,50E-03 53,07http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es142


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosNo.2-1-APeso(g) 10-3Longitud (m)Deniers(den)No.Peso(g) 10-32-2-ALongitud (m)Deniers(den)1 5,30 0,21 229,33 1 4,20 0,25 153,042 6,50 0,22 269,59 2 7,70 0,25 281,713 4,40 0,23 172,93 3 7,20 0,25 264,494 4,20 0,21 177,47 4 6,40 0,25 235,105 4,10 0,24 153,75 5 7,40 0,25 270,736 2,20 0,22 91,67 6 2,40 0,25 85,717 3,60 0,22 148,62 7 3,60 0,24 132,798 5,00 0,21 210,28 8 5,00 0,25 183,679 0,30 0,22 12,50 9 5,00 0,25 183,6710 3,70 0,22 153,46 10 6,00 0,25 218,6211 1,80 0,22 75,00 11 7,20 0,25 262,3512 2,10 0,22 87,10 12 5,40 0,25 195,9713 5,30 0,22 220,83 13 2,20 0,24 81,1514 4,80 0,22 200,00 14 6,10 0,25 223,1715 5,40 0,22 222,94 15 3,10 0,23 120,7816 1,50 0,19 71,43 16 5,90 0,25 215,8517 5,10 0,22 213,49 17 6,00 0,24 221,3118 4,40 0,22 182,49 18 5,00 0,24 184,4319 1,80 0,22 74,65 19 6,00 0,24 222,2220 4,20 0,22 174,19 20 2,90 0,25 106,53promedio 3,79 0,22 157,09promedio 5,24 0,25 192,16Desviación 1,598,84E-03 65,87Desviación 1,643,73E-03 59,80http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es143


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosNo.Peso(g) 10-32-3-ALongitud (m)Deniers(den)No.Peso(g) 10-32-4-ALongitud (m)Deniers(den)1 7,10 0,22 297,21 1 6,10 0,23 236,642 2,00 0,22 83,72 2 4,40 0,22 182,493 2,40 0,22 100,47 3 4,30 0,23 170,494 1,90 0,22 78,44 4 4,00 0,22 163,645 2,10 0,22 87,50 5 3,60 0,22 147,276 1,50 0,22 62,50 6 2,80 0,22 114,557 3,40 0,21 142,99 7 4,30 0,19 209,198 1,80 0,22 75,35 8 2,10 0,22 85,919 2,40 0,22 100,47 9 2,80 0,22 114,5510 2,10 0,22 87,50 10 4,00 0,22 163,6411 4,30 0,21 180,84 11 3,50 0,22 143,1812 2,60 0,22 107,83 12 1,80 0,22 74,3113 4,00 0,22 166,67 13 2,60 0,22 107,3414 3,40 0,22 141,67 14 3,20 0,20 144,0015 2,40 0,21 100,94 15 5,00 0,22 204,5516 2,00 0,21 84,11 16 4,30 0,22 175,1117 3,50 0,22 145,16 17 3,60 0,22 147,2718 1,80 0,22 75,35 18 4,00 0,22 163,6419 2,10 0,22 87,50 19 5,50 0,22 222,9720 2,60 0,23 100,86 20 3,00 0,22 122,73promedio 2,77 0,22 115,35promedio 3,75 0,22 154,67Desviación 1,25 3,76E-03 52,40Desviación 1,069,38E-03 42,75http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es144


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosNo.2-5-APeso(g) 10-3Longitud (m)Deniers(den)No.Peso(g) 10-32-6-ALongitud (m)Deniers(den)1 5,90 0,21 250,47 1 6,60 0,22 266,372 6,00 0,21 254,72 2 3,20 0,22 130,323 6,40 0,21 271,70 3 2,90 0,22 118,104 5,70 0,24 213,75 4 6,30 0,22 257,735 3,60 0,24 135,00 5 4,20 0,22 173,396 2,80 0,21 118,87 6 2,90 0,22 118,647 2,70 0,23 107,05 7 4,10 0,22 168,498 3,10 0,25 111,60 8 2,80 0,22 114,559 2,40 0,19 113,68 9 2,10 0,22 85,1410 5,80 0,27 193,33 10 2,00 0,22 80,7211 3,80 0,24 142,50 11 1,80 0,22 72,6512 4,10 0,29 127,24 12 4,70 0,22 191,4013 5,60 0,27 186,67 13 2,20 0,22 89,1914 2,00 0,23 78,26 14 2,00 0,22 81,8215 2,00 0,25 72,00 15 8,00 0,22 333,3316 1,20 0,18 59,02 16 3,00 0,22 122,7317 1,50 0,28 48,21 17 5,20 0,22 212,7318 4,80 0,23 191,15 18 1,20 0,22 48,6519 1,70 0,21 72,17 19 1,60 0,22 65,7520 6,40 0,21 271,70 20 1,00 0,22 40,18promedio 3,88 0,23 150,95promedio 3,39 0,22 138,59Desviación 1,762,83E-02 71,41Desviación 1,881,87E-03 77,41http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es145


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosNo.Peso(g) 10-33-1-ALongitud (m)Deniers(den)No.Peso(g) 10-33-2-ALongitud (m)Deniers(den)1 3,20 0,24 122,03 1 6,10 0,23 244,002 3,30 0,24 125,85 2 1,90 0,20 85,503 4,00 0,24 153,19 3 4,60 0,22 188,184 3,70 0,24 141,10 4 5,30 0,21 232,685 1,50 0,24 57,45 5 3,90 0,22 156,706 4,00 0,24 153,19 6 3,50 0,23 140,007 4,30 0,23 168,26 7 5,00 0,22 200,898 4,80 0,24 183,83 8 6,50 0,23 258,859 3,90 0,24 148,73 9 5,30 0,23 212,0010 4,10 0,24 156,36 10 5,10 0,23 204,0011 5,10 0,24 191,25 11 2,60 0,18 128,5712 4,20 0,23 161,54 12 6,20 0,22 249,1113 4,00 0,24 152,54 13 5,54 0,22 222,5914 3,50 0,24 132,91 14 5,20 0,23 208,0015 5,10 0,24 194,49 15 3,30 0,23 131,4216 1,50 0,22 60,81 16 4,50 0,20 200,5017 1,90 0,22 78,08 17 3,40 0,23 136,0018 3,60 0,24 137,29 18 4,20 0,19 194,8519 4,10 0,24 157,02 19 5,20 0,23 206,1720 1,70 0,24 65,11 20 3,10 0,21 130,99promedio 3,58 0,23 137,05promedio 4,52 0,22 186,55Desviación 1,08 4,84E-03 40,53Desviación 1,221,28E-02 46,61http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es146


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosNo.3-3-APeso(g)10-3Longitud(m)Deniers(den)No.3-4-APeso(g)10-3Longitud(m)Deniers(den)1 4,70 0,22 194,04 1 2,00 0,27 66,672 4,60 0,22 189,91 2 2,60 0,21 110,383 4,70 0,22 196,74 3 3,40 0,26 117,694 4,90 0,22 205,12 4 2,00 0,26 69,235 5,10 0,21 215,49 5 1,70 0,26 58,856 2,80 0,25 100,40 6 1,90 0,21 80,667 4,20 0,21 176,64 7 3,00 0,24 112,508 4,60 0,21 193,46 8 4,80 0,24 180,009 3,70 0,22 154,88 9 2,30 0,27 76,6710 4,80 0,22 200,00 10 1,90 0,29 58,9711 3,10 0,22 129,77 11 1,90 0,29 58,9712 2,20 0,24 82,50 12 3,50 0,21 148,5913 5,00 0,22 208,33 13 1,70 0,19 80,5314 5,30 0,22 220,83 14 3,00 0,26 103,8515 2,90 0,17 150,00 15 2,40 0,25 86,4016 5,00 0,21 210,28 16 1,20 0,26 41,5417 2,30 0,21 99,04 17 2,50 0,21 107,1418 4,80 0,22 200,93 18 2,20 0,21 94,2919 3,80 0,21 159,81 19 3,90 0,22 163,2620 4,00 0,21 169,81 20 5,00 0,22 209,30promedio 4,13 0,22 172,90 promedio 2,65 0,24 101,27Desviación 0,95 1,35E-02 40,52 Desviación 1,00 2,90E-02 43,23http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es147


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosNo.Peso(g) 10-33-5-ALongitud (m)Deniers(den)No.Peso(g) 10-33-6-ALongitud (m)Deniers(den)1 7,90 0,23 309,13 1 2,40 0,23 93,912 3,30 0,23 129,13 2 2,40 0,23 93,913 5,10 0,23 204,00 3 3,30 0,23 130,264 1,90 0,27 63,33 4 3,10 0,23 122,375 5,20 0,23 208,00 5 2,20 0,23 86,096 4,00 0,23 155,17 6 2,90 0,23 113,487 6,90 0,23 270,00 7 1,00 0,23 38,798 4,20 0,22 174,19 8 1,50 0,23 58,709 3,30 0,23 131,42 9 9,00 0,23 352,1710 6,40 0,23 256,00 10 2,90 0,23 113,4811 3,40 0,24 130,21 11 1,40 0,23 56,0012 3,80 0,23 148,70 12 1,50 0,23 58,9513 5,50 0,23 215,22 13 2,30 0,23 89,2214 9,40 0,23 374,34 14 3,90 0,22 157,4015 6,60 0,21 280,19 15 1,70 0,23 67,7016 6,10 0,28 196,07 16 3,70 0,23 146,7017 5,10 0,23 199,57 17 9,00 0,23 356,8318 4,40 0,23 170,69 18 1,10 0,21 47,8319 4,60 0,25 165,60 19 1,10 0,23 43,4220 4,00 0,21 171,43 20 1,70 0,18 87,43promedio 5,06 0,23 197,62promedio 2,91 0,22 115,73Desviación 1,73 1,65E-02 70,15Desviación 2,201,26E-02 86,15http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es148


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosNo.Peso(g) 10-31-1-ELongitud (m)Deniers(den)No.Peso(g) 10-31-2-ELongitud (m)Deniers(den)1 6,30 0,22 257,73 1 6,00 0,23 234,782 4,90 0,22 202,29 2 5,20 0,23 201,723 1,20 0,22 49,09 3 1,90 0,23 73,394 4,10 0,25 150,00 4 5,10 0,23 198,705 3,60 0,22 145,29 5 4,30 0,23 167,536 2,00 0,23 80,00 6 4,20 0,23 164,357 2,70 0,23 108,00 7 2,20 0,23 85,358 5,90 0,23 236,00 8 6,50 0,23 254,359 3,20 0,22 130,91 9 3,40 0,23 131,9010 2,30 0,22 94,09 10 2,60 0,23 100,4311 1,80 0,22 73,64 11 4,50 0,23 173,8212 2,60 0,22 105,41 12 3,00 0,23 120,0013 1,90 0,22 77,73 13 1,80 0,23 69,2314 5,60 0,22 231,19 14 5,20 0,23 205,2615 3,50 0,22 141,26 15 4,90 0,23 190,9116 4,20 0,22 170,27 16 4,90 0,23 190,0917 2,20 0,22 90,00 17 3,30 0,23 130,2618 4,50 0,22 181,61 18 5,00 0,23 195,6519 3,50 0,22 143,84 19 3,20 0,23 125,7620 3,40 0,22 137,22 20 5,50 0,23 213,36promedio 3,47 0,22 140,28promedio 4,14 0,23 161,34Desviación 1,41 5,78E-03 57,07Desviación 1,342,09E-03 52,58http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es149


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosNo.Peso(g) 10-31-3-ELongitud (m)Deniers(den)No.Peso(g) 10-31-4-ELongitud (m)Deniers(den)1 1,60 0,22 64,29 1 4,50 0,21 189,252 2,00 0,21 84,11 2 3,20 0,24 118,033 4,60 0,21 193,46 3 2,90 0,22 121,404 4,80 0,21 202,82 4 1,90 0,22 78,805 2,60 0,22 107,34 5 2,00 0,22 81,826 1,60 0,20 73,85 6 3,70 0,22 154,887 2,00 0,22 83,72 7 2,80 0,22 115,078 5,70 0,22 236,41 8 2,90 0,22 117,579 3,70 0,22 152,75 9 2,00 0,21 84,5110 5,90 0,22 245,83 10 2,30 0,22 94,5211 6,40 0,22 267,91 11 1,90 0,22 77,0312 2,30 0,21 96,73 12 9,50 0,21 399,5313 3,60 0,22 150,00 13 3,10 0,21 130,3714 2,20 0,22 91,67 14 3,00 0,22 124,4215 5,00 0,22 206,42 15 5,70 0,22 237,5016 2,50 0,22 104,17 16 3,00 0,22 123,8517 2,60 0,22 108,33 17 1,70 0,21 71,8318 2,30 0,22 96,28 18 3,50 0,21 147,2019 1,70 0,22 69,23 19 3,30 0,22 136,8720 4,60 0,22 192,56 20 3,60 0,22 150,70promedio 3,39 0,22 141,39promedio 3,33 0,22 137,76Desviación 1,54 5,28E-03 64,01Desviación 1,706,56E-03 71,77http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es150


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosNo.Peso(g) 10-31-5-ELongitud (m)Deniers(den)No.Peso(g) 10-31-6-ELongitud (m)Deniers(den)1 6,40 0,21 269,16 1 1,40 0,21 60,582 3,70 0,21 157,82 2 1,90 0,22 78,443 3,40 0,22 141,01 3 4,30 0,21 180,844 2,00 0,21 86,54 4 4,60 0,22 187,335 6,20 0,21 265,71 5 3,60 0,21 155,026 2,90 0,21 126,70 6 2,50 0,22 101,817 3,20 0,21 137,80 7 4,20 0,20 185,298 4,00 0,21 171,43 8 4,00 0,22 162,169 3,60 0,23 139,06 9 3,00 0,20 136,3610 2,80 0,21 120,57 10 2,10 0,22 85,5211 3,50 0,21 149,29 11 0,90 0,22 36,3212 4,50 0,21 194,71 12 2,50 0,22 100,9013 4,60 0,21 197,14 13 3,40 0,22 137,2214 3,20 0,21 136,49 14 1,80 0,22 73,6415 5,10 0,21 216,51 15 3,60 0,22 145,2916 6,50 0,21 277,25 16 2,30 0,22 94,5217 5,80 0,21 247,39 17 3,70 0,22 152,0618 3,50 0,21 149,29 18 2,10 0,22 86,7019 1,50 0,21 64,59 19 2,80 0,20 127,9220 3,80 0,21 161,32 20 2,30 0,22 94,95promedio 4,01 0,21 170,49promedio 2,85 0,22 119,14Desviación 1,36 5,39E-03 58,06Desviación 1,018,06E-03 42,70http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es151


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosNo.Peso(g) 10-32-1-ELongitud (m)Deniers(den)No.Peso(g) 10-32-2-ELongitud (m)Deniers(den)1 3,40 0,23 133,04 1 2,20 0,20 99,002 1,90 0,20 85,50 2 4,30 0,20 194,473 2,00 0,21 84,11 3 2,10 0,20 94,504 4,30 0,20 192,54 4 2,20 0,20 98,515 1,50 0,20 66,18 5 2,50 0,20 113,646 4,60 0,20 208,04 6 2,50 0,20 113,077 4,30 0,20 194,47 7 2,80 0,20 126,638 1,50 0,20 66,50 8 2,80 0,20 126,639 3,00 0,20 132,35 9 3,10 0,20 140,9110 3,30 0,19 153,89 10 3,60 0,20 162,0011 1,60 0,20 70,94 11 3,20 0,20 144,7212 5,40 0,20 238,24 12 3,80 0,20 171,8613 1,90 0,20 85,50 13 2,20 0,20 101,0214 2,80 0,21 122,93 14 3,70 0,20 169,9015 1,60 0,20 70,59 15 2,90 0,20 129,8516 3,70 0,20 164,04 16 2,70 0,20 121,5017 1,50 0,20 66,50 17 4,70 0,20 214,7218 3,10 0,20 137,44 18 2,50 0,20 111,3919 3,80 0,22 155,46 19 4,50 0,20 203,5220 4,90 0,20 219,40 20 1,60 0,20 72,73promedio 3,01 0,20 132,38promedio 3,00 0,20 135,53Desviación 1,24 7,91E-03 55,44Desviación 0,841,52E-03 38,18http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es152


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosNo.Peso(g) 10-32-3-ELongitud (m)Deniers(den)No.Peso(g) 10-32-4-ELongitud (m)Deniers(den)1 2,20 0,21 96,59 1 3,60 0,20 162,002 2,80 0,20 125,37 2 3,40 0,20 151,493 2,30 0,21 100,00 3 3,50 0,20 156,724 4,50 0,20 202,50 4 2,00 0,20 89,115 1,70 0,20 77,27 5 3,70 0,20 167,346 2,20 0,21 96,12 6 3,30 0,20 147,037 3,50 0,19 164,06 7 3,30 0,20 147,768 3,30 0,20 148,50 8 4,70 0,20 212,569 2,00 0,21 87,81 9 4,80 0,20 216,0010 2,90 0,20 128,57 10 2,40 0,20 108,0011 5,10 0,20 234,18 11 3,40 0,18 168,1312 2,80 0,20 128,57 12 1,70 0,20 75,3713 4,80 0,20 218,18 13 1,30 0,20 57,3514 2,80 0,20 124,14 14 2,10 0,20 93,5615 2,80 0,20 124,75 15 1,80 0,20 80,2016 1,60 0,20 72,00 16 1,60 0,20 72,0017 4,40 0,20 200,00 17 1,80 0,20 80,2018 2,40 0,20 106,93 18 2,80 0,20 125,3719 1,30 0,20 57,35 19 1,40 0,20 62,3820 2,70 0,20 120,90 20 3,30 0,20 147,03promedio 2,91 0,20 130,69promedio 2,80 0,20 125,98Desviación 1,05 3,69E-03 48,66Desviación 1,034,38E-03 47,17http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es153


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosNo.Peso(g) 10-32-5-ELongitud (m)Deniers(den)No.Peso(g) 10-32-6-ELongitud (m)Deniers(den)1 3,80 0,20 170,15 1 2,80 0,20 127,922 3,20 0,20 143,28 2 3,90 0,20 173,763 2,50 0,20 111,94 3 2,00 0,20 90,914 1,90 0,20 84,65 4 3,60 0,20 162,815 1,90 0,20 85,50 5 1,80 0,20 82,236 1,90 0,20 84,24 6 4,30 0,20 196,457 1,80 0,20 80,20 7 2,10 0,20 94,988 4,10 0,20 183,58 8 4,90 0,20 225,009 3,00 0,20 133,01 9 2,90 0,20 131,8210 4,20 0,20 187,13 10 2,30 0,20 104,5511 3,00 0,20 135,00 11 1,60 0,20 72,7312 1,70 0,20 76,88 12 3,00 0,20 135,0013 1,50 0,20 68,18 13 3,50 0,20 157,5014 2,70 0,20 121,50 14 1,80 0,20 81,8215 3,90 0,20 175,50 15 3,30 0,20 150,0016 4,10 0,20 183,58 16 1,90 0,20 85,9317 2,90 0,20 128,57 17 1,40 0,20 63,6418 3,10 0,20 138,81 18 1,30 0,20 58,7919 3,40 0,20 150,74 19 1,80 0,20 81,8220 3,30 0,20 147,03 20 2,10 0,20 95,94promedio 2,90 0,20 129,47promedio 2,62 0,20 118,68Desviación 0,86 1,35E-03 38,30Desviación 1,001,31E-03 45,41http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es154


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosNo.Peso(g) 10-33-1-ELongitud (m)Deniers(den)No.Peso(g) 10-33-2-ELongitud (m)Deniers(den)1 6,30 0,21 276,59 1 5,20 0,20 230,542 2,20 0,18 113,14 2 4,60 0,21 201,953 1,80 0,20 79,80 3 4,60 0,20 204,954 1,80 0,20 81,00 4 5,50 0,20 245,055 5,90 0,20 260,29 5 4,80 0,20 212,816 2,50 0,20 110,29 6 4,20 0,20 186,217 1,80 0,20 80,20 7 4,70 0,20 208,378 6,50 0,20 288,18 8 5,60 0,20 248,289 2,00 0,20 88,24 9 5,20 0,20 231,6810 2,80 0,20 124,14 10 2,30 0,18 113,7411 3,30 0,21 144,88 11 2,20 0,20 98,0212 2,50 0,21 109,22 12 3,10 0,17 161,2713 2,90 0,20 127,94 13 4,90 0,20 216,1814 5,40 0,21 237,07 14 1,70 0,21 72,1715 6,20 0,20 276,24 15 3,80 0,21 166,8316 3,40 0,20 150,74 16 2,90 0,21 123,7017 2,60 0,20 115,84 17 2,20 0,20 100,5118 2,40 0,20 105,88 18 2,90 0,21 124,2919 3,60 0,21 157,28 19 3,60 0,21 157,2820 2,50 0,21 109,76 20 3,70 0,20 169,04promedio 3,42 0,20 151,84promedio 3,89 0,20 173,64Desviación 1,61 6,42E-03 70,60Desviación 1,198,85E-03 52,03http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es155


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosNo.Peso(g) 10-33-3-ELongitud (m)Deniers(den)No.Peso(g) 10-33-4-ELongitud (m)Deniers(den)1 3,80 0,21 166,83 1 3,00 0,21 128,572 2,30 0,20 102,99 2 3,20 0,20 144,003 4,80 0,20 211,77 3 1,70 0,22 70,834 2,50 0,20 110,29 4 2,20 0,20 97,545 3,20 0,20 141,18 5 1,60 0,20 71,296 1,30 0,20 57,64 6 3,00 0,20 134,337 4,00 0,22 163,64 7 3,10 0,20 137,448 5,70 0,20 252,71 8 3,70 0,20 164,049 2,30 0,20 102,48 9 4,80 0,20 216,0010 2,80 0,21 122,33 10 1,90 0,20 85,0811 4,50 0,21 194,71 11 3,00 0,20 133,6612 4,30 0,20 191,58 12 3,70 0,20 164,8513 4,50 0,20 198,53 13 2,00 0,20 89,1114 3,50 0,20 154,41 14 1,10 0,20 49,0115 4,20 0,20 187,13 15 2,40 0,20 107,4616 2,80 0,21 122,93 16 2,00 0,20 89,5517 4,60 0,20 204,95 17 2,00 0,20 89,5518 4,40 0,20 196,04 18 1,60 0,20 71,6419 5,80 0,20 257,14 19 3,40 0,20 152,2420 4,90 0,21 215,12 20 2,20 0,20 98,51promedio 3,81 0,20 167,72promedio 2,58 0,20 114,73Desviación 1,16 3,92E-03 51,50Desviación 0,893,68E-03 40,20http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es156


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosNo.Peso(g) 10-33-5-ELongitud (m)Deniers(den)No.Peso(g) 10-33-6-ELongitud (m)Deniers(den)1 4,10 0,20 182,67 1 3,10 0,21 136,102 5,60 0,20 250,75 2 0,90 0,20 41,333 2,00 0,20 89,11 3 1,40 0,20 63,644 1,50 0,21 64,29 4 2,50 0,21 108,705 1,40 0,20 62,38 5 2,40 0,20 107,466 2,20 0,20 97,54 6 1,40 0,18 70,797 2,00 0,20 88,67 7 3,60 0,20 159,618 2,60 0,20 114,71 8 3,30 0,21 144,889 3,20 0,20 142,57 9 2,70 0,20 119,1210 2,00 0,20 89,11 10 2,70 0,20 119,1211 1,80 0,20 80,60 11 3,30 0,20 145,5912 5,20 0,20 232,84 12 3,50 0,20 154,4113 1,90 0,20 83,82 13 2,10 0,20 93,5614 1,80 0,20 79,80 14 4,90 0,21 213,0415 1,40 0,20 62,69 15 4,30 0,20 191,5816 1,60 0,22 66,98 16 3,20 0,22 130,9117 1,20 0,20 53,20 17 3,20 0,21 139,1318 1,80 0,20 81,00 18 3,60 0,22 147,2719 3,30 0,21 144,18 19 2,60 0,20 114,7120 1,50 0,22 62,79 20 1,40 0,20 62,38promedio 2,41 0,20 106,48promedio 2,81 0,20 123,17Desviación 1,22 4,23E-03 55,17Desviación 0,998,17E-03 41,96http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es157


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosAnexo C. Datos de ensayo a tracciónMuestraMódulo(gf/tex)DesviaciónMuestraDeformación(mm/mm)Desviación1-1-A 1397,35 394,83 1-1-A 0,07 0,011-2-A 1191,59 133,83 1-2-A 0,04 0,011-3-A 956,50 185,42 1-3-A 0,07 0,021-4-A 1020,47 125,82 1-4-A 0,08 0,031-5-A 1220,99 105,11 1-5-A 0,04 0,001-6-A 898,98 163,17 1-6-A 0,07 0,022-1-A 1134,55 144,16 2-1-A 0,05 0,012-2-A 1097,14 177,81 2-2-A 0,05 0,012-3-A 1054,61 104,18 2-3-A 0,07 0,012-4-A 1081,83 153,34 2-4-A 0,06 0,022-5-A 922,09 271,71 2-5-A 0,11 0,052-6-A 1193,67 363,87 2-6-A 0,07 0,043-1-A 1139,02 144,62 3-1-A 0,05 0,013-2-A 1285,40 231,01 3-2-A 0,03 0,003-3-A 1150,45 201,56 3-3-A 0,03 0,013-4-A 1556,12 262,25 3-4-A 0,04 0,013-5-A 1455,90 202,08 3-5-A 0,03 0,013-6-A 1361,16 340,3 3-6-A 0,06 0,02http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es158


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosMuestraTenacidad(N/den)DesviaciónMuestraResistencia(MPa)Desviación1-1-A 0,01 3,46E-03 1-1-A 531,40 1,801-2-A 0,01 1,43E-03 1-2-A 584,55 2,011-3-A 0,01 9,00E-04 1-3-A 424,07 1,281-4-A 0,01 1,90E-03 1-4-A 359,74 2,521-5-A 0,01 1,43E-03 1-5-A 423,71 3,671-6-A 0,01 1,63E-03 1-6-A 281,05 1,762-1-A 0,01 7,30E-04 2-1-A 322,18 1,882-2-A 0,01 2,05E-03 2-2-A 464,92 2,732-3-A 0,01 1,06E-03 2-3-A 443,65 2,052-4-A 0,01 1,04E-03 2-4-A 323,74 1,612-5-A 0,01 1,99E-03 2-5-A 378,06 3,022-6-A 0,01 2,59E-03 2-6-A 311,08 2,873-1-A 0,01 1,10E-03 3-1-A 532,51 1,603-2-A 0,01 1,97E-03 3-2-A 575,61 2,53-3-A 0,01 1,75E-03 3-3-A 546,71 2,063-4-A 0,01 1,65E-03 3-4-A 533,88 1,833-5-A 0,01 1,92E-03 3-5-A 537,88 3,23-6-A 0,01 1,56E-03 3-6-A 309,57 1,37159http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosMuestraMódulo(gf/tex)DesviaciónMuestraDeformación(mm/mm)Desviación1-1-E 1139,20 140,61 1-1-E 0,06 0,021-2-E 1355,48 123,05 1-2-E 0,04 0,011-3-E 1041,71 178,43 1-3-E 0,06 0,011-4-E 1145,91 141,72 1-4-E 0,07 0,011-5-E 1058,31 135,71 1-5-E 0,06 0,011-6-E 1153,93 136,91 1-6-E 0,06 0,022-1-E 1040,68 204,86 2-1-E 0,07 0,012-2-E 1253,30 117,73 2-2-E 0,05 0,012-3-E 946,65 712,86 2-3-E 0,07 0,022-4-E 1089,55 108,77 2-4-E 0,06 0,012-5-E 1039,51 111,99 2-5-E 0,06 0,012-6-E 1000,02 134,36 2-6-E 0,08 0,023-1-E 1268,51 280,60 3-1-E 0,06 0,013-2-E 947,41 219,45 3-2-E 0,07 0,023-3-E 1152,62 92,22 3-3-E 0,06 0,013-4-E 1030,16 134,46 3-4-E 0,07 0,023-5-E 1017,77 206,51 3-5-E 0,07 0,023-6-E 1071,48 80,79 3-6-E 0,06 0,01http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es160


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosMuestraTenacidad(N/den)DesviaciónMuestraResistencia (MPa)Desviación1-1-E 0,01 1,10E-03 1-1-E 405,69 2,251-2-E 0,01 1,63E-03 1-2-E 451,35 2,771-3-E 0,01 1,87E-03 1-3-E 303,33 2,851-4-E 0,01 9,70E-04 1-4-E 345,66 2,901-5-E 0,01 1,80E-03 1-5-E 291,32 2,901-6-E 0,01 1,25E-03 1-6-E 318,45 1,482-1-E 0,01 1,90E-03 2-1-E 577,04 2,142-2-E 0,01 9,50E-04 2-2-E 634,84 1,772-3-E 0,01 4,65E-03 2-3-E 523,93 1,572-4-E 0,01 1,89E-03 2-4-E 154,86 2,002-5-E 0,01 2,09E-03 2-5-E 88,09 1,932-6-E 0,01 1,66E-03 2-6-E 420,99 1,483-1-E 0,01 2,29E-03 3-1-E 393,88 2,893-2-E 0,01 1,70E-03 3-2-E 462,23 1,483-3-E 0,01 1,22E-03 3-3-E 530,27 2,213-4-E 0,01 1,83E-03 3-4-E 463,00 1,313-5-E 0,01 2,21E-03 3-5-E 493,75 2,043-6-E 0,01 1,41E-03 3-6-E 517,76 1,61161http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEAnexo D. Datos de contenido de lignina1-AUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagoshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es162


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos2-Ahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es163


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUE3-AUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagoshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es164


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos1-Ehttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es165


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUE2-EUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagoshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es166


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos3-Ehttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es167


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia PenagosCRUDAhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es168


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEAnexo E. Espectros FTIRUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos1-A1021011009998979695%Transmittance949392919089888786858483400030002000Wavenumbers (cm-1)1000169http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUEUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos1022-A101100999897%Transmittance9695949392919089400030002000Wavenumbers (cm-1)10003-A100999897969594%Transmit tance9392919089888786858483400030002000Wavenumbers (cm-1)1000170http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUE1-EUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos10098969492%Transmittance908886848280400030002000Wavenumbers (cm-1)10002-E1101051009590%Transmittance858075706560555045400030002000Wavenumbers (cm-1)1000171http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es


EVALUACIÓN <strong>DE</strong> <strong>LA</strong> <strong>INFLUENCIA</strong> <strong>DE</strong> <strong>DIFERENTES</strong>CONDICIONES <strong>DE</strong> TRATAMIENTOS SUPERFICIALESSOBRE EL COMPORTAMIENTO<strong>DE</strong> FIBRAS <strong>DE</strong> FIQUE3-EUnidad académica: Escuela de IngenieríasFacultad: Facultad de Ingeniería QuímicaProfesor: Cristina Isabel Castro HerazoAna Lucía Palencia Penagos110108106104102%Transmittance1009896949290400030002000Wavenumbers (cm-1)1000Cruda10110099989796%Transmittance95949392919089888786400030002000Wavenumbers (cm-1)1000172http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/deed.es

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