Métodos de tratamiento superficial y su efecto en las propiedades físico mecánicas de fibras de guadua

Abstract

El uso de fibras vegetales como refuerzo de compuestos poliméricos de aplicación en ingeniería civil requiere la implementación de métodos de modificación de su superficie. En este trabajo se presenta la evaluación del efecto de la modificación de la superficie en las propiedades de fibras extraídas del varillón de culmos de bambú Guadua Angustifolia Kunth. La obtención de las fibras se realizó por medio de un proceso de trituración mecánica. La modificación superficial se realizó utilizando dos métodos de tratamiento: alcalino y tratamiento con plasma. Para observar la composición química de las fibras y su morfología fueron obtenidas imágenes por medio de microscopía electrónica de barrido (MEB). La rugosidad de las fibras sin tratamiento fue determinada mediante microscopia de fuerza atómica (AFM). El índice de cristalinidad fue determinado mediante Difracción de Rayos X (XRD). La caracterización mecánica se centró en ensayos de resistencia a tensión. Los resultados de la caracterización física y mecánica permiten comprobar que al realizar un tratamiento superficial es posible remover parcialmente la lignina, la hemicelulosa y otras impurezas, lo cual contribuye a incrementar la resistencia y la rugosidad de las fibras promoviendo una mejor adherencia con las resinas usadas habitualmente en la elaboración de materiales compuestos. Fibras tratadas con plasma mostraron un incremento en su resistencia y rigidez. Los resultados obtenidos demuestran que al emplear este tipo de tratamiento, es posible incrementar la resistencia a tensión de las fibras hasta en un 25%.