Evaluación de fibras del tallo residual de girasol (Helianthus annuus) en materiales compuestos de matriz cerámica

Los residuos agroindustriales representan más del 40 % de los residuos mundiales. En Antioquia, estos llegan a las 400 t/ha, donde las flores son una línea importante y también los residuos de girasol, de los cuales solo se utiliza la flor y se deja el tallo como un residuo que aún no ha sido valo...

Full description

Bibliographic Details
Main Authors: Quinchía Figueroa, Adriana María, Valencia García, Marco Fidel
Format: Artículo
Language:Español
Published: Corporación colombiana de investigación agropecuaria - AGROSAVIA 2024
Subjects:
Online Access:http://hdl.handle.net/20.500.12324/39092
https://doi.org/10.21930/rcta.vol24_num2_art:2825
id RepoAGROSAVIA39092
record_format dspace
institution Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria
collection Repositorio AGROSAVIA
language Español
topic Procesamiento de desechos agrícolas - Q70
Helianthus annuus
Fibras naturales
Materiales compuestos
Resistencia a la tensión
Hortalizas y plantas aromáticas
http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_3539
http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_1358246728522
http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_523aa818
http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_14824
spellingShingle Procesamiento de desechos agrícolas - Q70
Helianthus annuus
Fibras naturales
Materiales compuestos
Resistencia a la tensión
Hortalizas y plantas aromáticas
http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_3539
http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_1358246728522
http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_523aa818
http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_14824
Quinchía Figueroa, Adriana María
Valencia García, Marco Fidel
Evaluación de fibras del tallo residual de girasol (Helianthus annuus) en materiales compuestos de matriz cerámica
description Los residuos agroindustriales representan más del 40 % de los residuos mundiales. En Antioquia, estos llegan a las 400 t/ha, donde las flores son una línea importante y también los residuos de girasol, de los cuales solo se utiliza la flor y se deja el tallo como un residuo que aún no ha sido valorizado. En este trabajo se extrajeron las fibras del tallo residual del girasol para su incorporación a materiales compuestos de matriz cerámica, donde la adherencia de las fibras puede evitar las fisuras por contracción, lo cual actualmente se corrige a partir de fibras sintéticas. Durante la investigación, se evaluó el tratamiento químico de las fibras con Na2SiO₃, Ca(OH)₂, Ca(ClO)2, NaHCO₃ y NaOH, y se contemplaron los tiempos de secado en horno y su posterior tratamiento de carbonatación, lo que mejoró las condiciones de resistencia a la tracción de la fibra hasta en un 57 %. La comparación morfológica de las fibras se realizó mediante pruebas SEM y FTIR, lo que mostró diferencias significativas antes y después de los tratamientos. Finalmente, los resultados mostraron que las fibras naturales del tallo de girasol son comparables con otras fibras naturales con potencialidad para múltiples aplicaciones, incluyendo la mejora de compuestos de matriz cerámica, donde la fibra carbonatada aumentó la resistencia a la compresión de probetas de hormigón en un 20 % y la resistencia a la flexión en un 22,6 %, demostrando así que esta aplicación promete ser una alternativa viable para la valorización de la fibra de girasol como residuo agrícola con proyección comercial, contribuyendo a la economía circular.
format Artículo
author Quinchía Figueroa, Adriana María
Valencia García, Marco Fidel
author_facet Quinchía Figueroa, Adriana María
Valencia García, Marco Fidel
author_sort Quinchía Figueroa, Adriana María
title Evaluación de fibras del tallo residual de girasol (Helianthus annuus) en materiales compuestos de matriz cerámica
title_short Evaluación de fibras del tallo residual de girasol (Helianthus annuus) en materiales compuestos de matriz cerámica
title_full Evaluación de fibras del tallo residual de girasol (Helianthus annuus) en materiales compuestos de matriz cerámica
title_fullStr Evaluación de fibras del tallo residual de girasol (Helianthus annuus) en materiales compuestos de matriz cerámica
title_full_unstemmed Evaluación de fibras del tallo residual de girasol (Helianthus annuus) en materiales compuestos de matriz cerámica
title_sort evaluación de fibras del tallo residual de girasol (helianthus annuus) en materiales compuestos de matriz cerámica
publisher Corporación colombiana de investigación agropecuaria - AGROSAVIA
publishDate 2024
url http://hdl.handle.net/20.500.12324/39092
https://doi.org/10.21930/rcta.vol24_num2_art:2825
work_keys_str_mv AT quinchiafigueroaadrianamaria evaluaciondefibrasdeltalloresidualdegirasolhelianthusannuusenmaterialescompuestosdematrizceramica
AT valenciagarciamarcofidel evaluaciondefibrasdeltalloresidualdegirasolhelianthusannuusenmaterialescompuestosdematrizceramica
AT quinchiafigueroaadrianamaria evaluationoffibersfromtheresidualstemofsunflowerhelianthusannuusinceramicmatrixcomposites
AT valenciagarciamarcofidel evaluationoffibersfromtheresidualstemofsunflowerhelianthusannuusinceramicmatrixcomposites
_version_ 1808104907821023232
spelling RepoAGROSAVIA390922024-04-11T03:00:50Z Evaluación de fibras del tallo residual de girasol (Helianthus annuus) en materiales compuestos de matriz cerámica Evaluation of Fibers from the Residual Stem of Sunflower (Helianthus annuus) in Ceramic Matrix Composites Quinchía Figueroa, Adriana María Valencia García, Marco Fidel Procesamiento de desechos agrícolas - Q70 Helianthus annuus Fibras naturales Materiales compuestos Resistencia a la tensión Hortalizas y plantas aromáticas http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_3539 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_1358246728522 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_523aa818 http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_14824 Los residuos agroindustriales representan más del 40 % de los residuos mundiales. En Antioquia, estos llegan a las 400 t/ha, donde las flores son una línea importante y también los residuos de girasol, de los cuales solo se utiliza la flor y se deja el tallo como un residuo que aún no ha sido valorizado. En este trabajo se extrajeron las fibras del tallo residual del girasol para su incorporación a materiales compuestos de matriz cerámica, donde la adherencia de las fibras puede evitar las fisuras por contracción, lo cual actualmente se corrige a partir de fibras sintéticas. Durante la investigación, se evaluó el tratamiento químico de las fibras con Na2SiO₃, Ca(OH)₂, Ca(ClO)2, NaHCO₃ y NaOH, y se contemplaron los tiempos de secado en horno y su posterior tratamiento de carbonatación, lo que mejoró las condiciones de resistencia a la tracción de la fibra hasta en un 57 %. La comparación morfológica de las fibras se realizó mediante pruebas SEM y FTIR, lo que mostró diferencias significativas antes y después de los tratamientos. Finalmente, los resultados mostraron que las fibras naturales del tallo de girasol son comparables con otras fibras naturales con potencialidad para múltiples aplicaciones, incluyendo la mejora de compuestos de matriz cerámica, donde la fibra carbonatada aumentó la resistencia a la compresión de probetas de hormigón en un 20 % y la resistencia a la flexión en un 22,6 %, demostrando así que esta aplicación promete ser una alternativa viable para la valorización de la fibra de girasol como residuo agrícola con proyección comercial, contribuyendo a la economía circular. 2024-04-10T15:07:48Z 2024-04-10T15:07:48Z 2023 2023 Artículo científico http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 2500-5308 http://hdl.handle.net/20.500.12324/39092 https://doi.org/10.21930/rcta.vol24_num2_art:2825 reponame:Biblioteca Digital Agropecuaria de Colombia instname:Corporación colombiana de investigación agropecuaria AGROSAVIA spa Ciencia y Tecnología Agropecuaria 24 2 1 19 Amaya Castro, M. A. (2019). Estudio de factibilidad para el establecimiento de una empresa especializada en el reciclaje de plástico tereftalato de polietileno en el Municipio de Santa Ana [Tesis de pregrado, Universidad de El Salvador]. Repositorio Institucional de la Universidad de El Salvador. https://ri.ues.edu.sv/id/eprint/21137/ Ayala-Granados, C. C., & Riaño-Bolaños, M. A. (2019). Influencia de fibras tipo pet en las características de resistencia y durabilidad del mortero de cemento hidráulico [Trabajo de grado, Universidad Católica de Colombia, Bogotá]. Repositorio Institucional Universidad Católica de Colombia - RIUCaC. https://repository.ucatolica.edu.co/entities/publication/9295ddb2-9c96-4d10-9023- 3d1a558757e4 Cañón Sosa, L. M., & Aldana Calderón, F. G. (2015). Estudio comparativo de la resistencia a la compresión de concreto con fibras de polipropileno Sikafiber® AD de Sika y TOC Fibra500 de Toxement [Trabajo de grado, Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Bogotá]. Repositorio Institucional. https://repository.udistrital.edu.co/handle/11349/4988 Causil Villalba, R. D., & Guzmán Mestra, V. A. (2018). Caracterización de las fibras de capacho de maíz (Zea Mays) como material de refuerzo alternativo para el concreto mediante ensayos mecánicos [Trabajo de grado, Universidad de Córdoba, Colombia]. Repositorio Universidad de Córdoba. https://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/670?show=full Centro de Estudios y de Investigación en Biotecnología, Centro de Investigación e Innovación Energía, & Universidad Pontificia Bolivariana. (2015). Biomasa de residuos agrícolas en el Departamento de Antioquia. Universidad Pontificia Bolivariana. https://repository.upb.edu.co/handle/20.500.11912/2308 Dávila Mercado, M. P. (2010). Efecto de la adición de fibras sintéticas sobre las propiedades plásticas y mecánicas del concreto. [Tesis de maestría, Universidad Nacional Autónoma de México]. Repositorio de la Dirección General de Bibliotecas y Servicios Digitales de Información. https://repositorio.unam.mx/contenidos/efecto-de-la-adicion-de-fibras-sinteticasen- las-propiedades-plasticas-y-mecanicas-del-concreto- 220855?c=pjwWZV&d=false&q=*:*&i=7&v=1&t=search_0&as=0 Gómez, J. S. (2009). Diseño de un material compuesto con fibra natural para sustituir la utilización de la fibra de vidrio [Tesis de pregrado, Universidad EAFIT, Colombia]. Red de repositorios latinoamericanos. https://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/2515936 Machuca Suarez, C. (2018). Evaluación del reemplazo de acero tradicional por fibras como refuerzo en losas de concreto [Trabajo de grado, Universidad Militar Nueva Granada, Bogotá, Colombia]. RI UMNG. https://repository.unimilitar.edu.co/handle/10654/18120 Meza de Luna, A., Ortiz Lozano, J. Á., Peralta Jaime, L., Pacheco Martínez, J., Soto Bernal, J. J., Rangel Martínez, S. H. Padilla Ceniceros, R., & Alvarado Flores, J. (2014). Experimental mechanical characterization of steel and polypropylene fiber reinforced concrete. Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería Universidad del Zulia, 37(2), 106-115. http://ve.scielo.org/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0254- 07702014000200002&lng=es&nrm=iso&tlng=es Nozahic, V., & Amziane, S. (2012). Influence of sunflower aggregates surface treatments on physical properties and adhesion with a mineral binder. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 43(11), 1837-1849. https://doi.org/10.1016/J.COMPOSITESA.2012.07.011 Onofre, P. J., Nava, M. G., & Rebollar, R. D. (2022). Study of the Use of Natural Banana Fiber Developing Reinforced Composite Materials, Supporting the SDGs of the 2030 Schedule. Estudio presentado en Proceedings of the 7th North American International Conference on Industrial Engineering and Operations Management, Orlando, Florida, Estados Unidos. https://ieomsociety.org/proceedings/2022orlando/437.pdf Quintero García, S. L., & González Salcedo, L. O. (2009). Uso de fibra de estopa de coco para mejorar las propiedades mecánicas del concreto. Ingeniería y Desarrollo, 20, 134-150. https://www.redalyc.org/pdf/852/85202010.pdf Uso de las fibras del raquis del plátano en la fabricación de hormigón. 2017, 24 de Agosto. https://www.eluniverso.com/noticias/2017/08/24/nota/6345301/daniel-hacehormigon- tallo-banano/ Yıldızhan, S., Çalık, A., Özcanlı, M., & Serin, H. (2018). Bio-composite materials: a short review of recent trends,mechanical and chemical properties, and applications. European Mechanical Science, 2(3), 83-91. https://www.researchgate.net/publication/323560479_Biocomposite_ materials_a_short_review_of_recent_trends_mechanical_and_chemical_pr operties_and_applications Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ application/pdf application/pdf Colombia Corporación colombiana de investigación agropecuaria - AGROSAVIA Mosquera (Colombia) Ciencia y Tecnología Agropecuaria; Vol 24, Núm.2 (2023): Ciencia y Tecnología Agropecuaria; p. 1-19.