Caracterización de la fibra del pseudo tallo de plátano como refuerzo y desarrollo de un material compuesto para fabricación de tejas

Abstract

El cultivo del plátano, es considerado el cuarto cultivo más importante a nivel mundial. De la planta del plátano solo el 12% se considera comerciable, que es el fruto. El 88% restante se considera residuo, pero los productores no tienen un manejo adecuado de los mismos y simplemente los dejan en la zona de cultivo generando problemas fitosanitarios. Por esto se propone aprovechar la fibra del pseudo tallo de la planta como material de refuerzo en la producción de un material compuesto con una matriz polimérica para la elaboración de tejas, generando una alternativa a las elaboradas actualmente con arcilla, utilizadas en las construcciones rurales, manejando sistemas productivos ineficientes y altamente contaminantes debido al atraso tecnológico, lo que evita que se cumplan los requerimientos de la normatividad ambiental colombiana. Para el desarrollo del presente trabajo se empezó por hacer una identificación del pseudo tallo de plátano, determinando que está compuesto por vainas foliares superpuestas alrededor de un falso tallo. A continuación, se realizaron cinco métodos de experimentación y extracción de la fibra hasta obtener la mejor calidad de las mismas. Por esto se seleccionó el método de sustracción número cinco, explicado en el Capítulo 4 Resultados. Seguido a esto se procedió a elaborar el material compuesto de matriz polimérica (resina poliéster) y refuerzo con fibras naturales (fibra pseudo tallo de plátano), que fueron tejidas de forma biaxial (0°-90°) y doble sentido (+45°-45°), al que se le aplicaron ensayos mecánicos de flexión y compresión. Con los resultados de las pruebas se procedió a hacer el prototipo de una teja, con tejido de fibras que le brinda estructura, y cubierto por un tejido cruzado de cintas que le proporciona elasticidad. Obteniendo así una teja de 468,4gr de peso en comparación con una teja de arcilla de peso de 2.300gr de dimensiones similares.

Banana cultivation is considered the fourth most important crop worldwide. Of the banana plant only 12% is considered tradable, which is the fruit. The remaining 88% is considered waste, but the producers do not have an adequate management of them and they simply leave them in the cultivation area generating phytosanitary problems. Therefore, it is proposed to take advantage of the pseudo stalk fiber of the plant as a reinforcement material in the production of a composite material with a polymeric matrix for the production of roof tiles, generating an alternative to those currently made with clay, used in rural constructions, managing inefficient and highly polluting productive systems due to technological backwardness, which means that the requirements of Colombian environmental regulations are not met. For the development of this work we started by making an identification of the banana stem pseudo, determining that it is composed of foliar pods superimposed around a false stem. Then, five methods of experimentation and extraction of the fiber were carried out until obtaining the best quality of the same. For this, subtraction method number five was selected, explained in Chapter 4 Results. Following this we proceeded to elaborate the composite material of polymeric matrix (polyester resin) and reinforcement with natural fibers (pseudo stalk fiber of banana), which were biaxially woven (0 ° -90 °) and double-direction (+ 45 °) - 45 °), to which mechanical bending and compression tests were applied. With the results of the tests, we proceeded to make the prototype of a tile, with fiber fabric that provides structure, and covered by a cross weave of ribbons that provides elasticity. Obtaining a roof tile of 468.4 g of weight in comparison with a clay roof tile of weight of 2,300 g of similar dimensions.