Análisis morfológico y estructural de la fibra ceiba Aesculifolia

Abstract

The ceiba aesculifolia fiber is found abundantly in the state of Michoacán, Mexico, due to its adaptation to the hot and sub-humid climates that the state presents. This natural resource has outstanding importance due to its greater surface area compared to other conventional fibers. This property is particularly useful in areas where its acoustic, electrical and thermal insulation capacity is required. As a result of this aspect, the present investigation aims to characterize this fiber based on its chemical structure, its surface area and physical properties. In this document, the characterization of the fiber was carried out by means of Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersion Spectrometry X-rays (EDS), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Thermogravimetric Analysis (TGA), solubility, electrical tests, and apparent density. As a result of the above, it was determined that ceiba aesculifolia fibers have a chemical stability higher than 150°C, with a functional chemical structure highly similar to that of commercial cellulose, hemicellulose and lignin through −OH signals, CH, CH2, C=O, C−O−C, with average fiber diameter values of 24-29 μm, wall thickness of 250 nm and an average resistivity of 360 mega ohms. With these characteristics, it is possible to establish that the ceiba aesculifolia fiber can be used in the areas of electronics, medicine, aeronautics and construction; as well as in all those areas where an insulating barrier is required.

La fibra ceiba aesculifolia se encuentra de manera abundante en el estado de Michoacán, México, debido a su adaptación a climas cálidos y subhúmedos que el estado presenta. Este recurso natural tiene una destacada importancia debido a su mayor área superficial respecto a las fibras convencionales. Esta propiedad es particularmente útil en áreas donde su capacidad de aislamiento acústico, eléctrico y térmico es requerida. Dado este aspecto, la presente investigación tiene como objetivo caracterizar esta fibra en base a su estructura química, a su área superficial y propiedades físicas. De esta manera en éste documento se presentan la caracterización de la fibra por medio de Microscopia Electrónica de Barrido (MEB), Espectrometría de Dispersión de Energía de rayos X (EDS), Espectroscopia Infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR), Análisis Termogravimétrico (TGA), pruebas de solubilidad, pruebas eléctricas y un cálculo de la densidad aparente. Como resultado de lo anterior se determinó que las fibras de ceiba aesculifolia poseen una estabilidad química superior a los 150 °C, con una estructura química funcional altamente próxima a la que presenta la celulosa, hemicelulosa y lignina comercial a través de las señales de −OH, CH, CH2, C=O, C−O−C, con valores promedio de diámetro la fibra de 24-29 μm, espesor de la pared de 250 nm y una resistividad promedio de 360 mega óhmetros. Con estas características, es posible establecer que la fibra ceiba aesculifolia puede ser empleada en las áreas de la electrónica, medicina, aeronáutica y de construcción; así como en todas aquellas en donde se requiere una barrera aislante.