Diseño y construcción de un deshidratador solar doméstico para capullos de seda

Abstract

RESUMEN: La seda es un material multipropósito por lo que su empleo se diversifica desde la elaboración de manualidades artesanales, hasta la bioingeniería de microcircuitos electrónicos utilizados en las neurociencias. El secado del capullo de seda es un proceso necesario para dar continuidad a las labores que de la fibra se derivan, actualmente se sabe que es indispensable preservar las propiedades prístinas de este material, como son la resistencia, elasticidad, textura y color, con el propósito de optimizar los resultados de su servicio. En este momento existe la intención de abatir la pobreza de los países en desarrollo, impulsando la sericicultura a nivel de pequeñas cooperativas o aún en talleres familiares. En este trabajo se propuso diseñar un equipo para la deshidratación de los capullos de seda, que cumpliera con los requisitos previamente planteados: la conservación de las propiedades originales del filamento, que pudiese emplearse con volúmenes pequeños de capullos, que fuese construido con materiales accesibles, resistentes, de fácil mantenimiento y que se alimentara con energía solar para abatir costos energéticos y residuos contaminantes. El dispositivo construido fue un deshidratador solar indirecto, adaptándole en la base un concentrador de disco parabólico y se trató de evitar la incidencia de la radiación solar sobre los capullos. En las pruebas preliminares de secado en estufas eléctricas y a través de observaciones al Microscopio Electrónico de Barrido y el análisis molecular mediante espectrometría infrarroja, se determinó como la temperatura idónea para deshidratar capullos entre 60 y 70°C. La temperatura máxima que alcanza el prototipo construido, a la latitud de la Ciénega de Chapala está en el rango adecuado para deshidratar al capullo de seda. En la construcción del prototipo se emplearon materiales asequibles en la mayoría de los poblados y ciudades de México, que además de resistentes al intemperismo, resultan ser de fácil mantenimiento. Las temperaturas que alcanzó el dispositivo, durante todas las estaciones del año fueron adecuadas para deshidratar capullos de seda. El secado de capullos en el prototipo de deshidratador solar mejoró la resistencia de los filamentos de seda, al contrastarlos tanto con tratamientos secados experimentalmente en hornos eléctricos y aún con hilos comerciales de origen Chino. Palabras clave: Deshidratador solar, Sericultura, Países en desarrollo, Sericina, Fibroína. ABSTRACT: Silk is a multipurpose material so its use is diversified from crafts, to the bioengineering of electronic microcircuits used in neurosciences. The drying of the silk cocoon is a necessary process to give continuity to the work that the fiber is derived, nowadays it is known that it is indispensable to preserve the pristine properties of this material, such as the resistance, elasticity, texture and color, with the purpose of optimizing the results of your service. At this moment there is an intention to reduce poverty in developing countries, promoting sericulture at the level of small cooperatives or even in family workshops. In this work, it was proposed to design a prototype for the dehydration of the silk cocoons, which would meet the previously proposed requirements: the conservation of the original properties of the filament, which could be used with small volumes of cocoons, which was built with accessible materials, resistant, easy maintenance and to be powered by solar energy to reduce energy costs and polluting waste. The device built was an indirect solar dehydrator, adapting a parabolic dish concentrator at the base and trying to avoid the incidence of solar radiation on the cocoons. In the preliminary tests of drying in electric stoves and through observations to the Scanning Electron Microscope and molecular analysis by infrared spectrometry, it was determined as the ideal temperature to dehydrate cocoons between 60 and 70 °C. The maximum temperature reached by the constructed prototype, at the latitude of Ciénega de Chapala, is in the adequate range to dehydrate the silk cocoon. In the construction of the prototype, affordable materials were used in most of the towns and cities of Mexico, which besides being resistant to weathering, turn out to be easy to maintain. The temperatures reached by the device, during all seasons of the year, were adequate to dehydrate silk cocoons. The drying of cocoons in the solar dehydrator prototype improved the resistance of the silk filaments, by contrasting them both with treatments dried experimentally in electric ovens and even with commercial threads of Chinese origin. Key words: Solar dehydrator, Sericulture, Developing countries, Sericin, Fibroin.