Propiedades de los tejidos de poliéster/hibridación sisal-vidrio

Properties of Polyester/Hibrid Sisal-Glass Fabrics

La hibridación puede alterar tanto el rendimiento mecánico como el coste de los compuestos poliméricos, y pueden obtenerse nuevos materiales compuestos mediante la combinación de refuerzos fibrosos y minerales. En el presente trabajo se determinaron las prestaciones mecánicas de los tejidos de poliéster insaturado/híbridos de sisal y vidrio en función del contenido de fibra y de la dirección de ensayo. Se tejieron a mano tres tejidos híbridos diferentes (30, 40 y 50% p/p de contenido de vidrio) con hilos de sisal en la urdimbre y roving de vidrio en la trama. Se obtuvieron compuestos moldeados por compresión de tejidos alineados a temperatura ambiente. Los resultados mostraron una mejora de las propiedades con el contenido de fibra para todos los compuestos investigados. Los compuestos reforzados con tejidos con bajo contenido en fibra de vidrio mostraron propiedades inferiores cuando se ensayaron en la dirección de la fibra de vidrio que cuando se ensayaron en la dirección de la fibra de sisal y, con un alto contenido en fibra de vidrio, se observó la tendencia opuesta. Estos comportamientos se asociaron al bajo contenido de fibra de vidrio a lo largo de la dirección de ensayo y al elevado diámetro de la fibra de sisal. Con un contenido bajo de fibra de vidrio, las fibras de sisal actuarían como inclusiones o defectos, reduciendo así el rendimiento mecánico del compuesto; con un contenido alto de fibra de vidrio, las propiedades mecánicas superiores del vidrio superarían los defectos causados por las fibras de sisal.

INTRODUCCIÓN

El uso de fibras vegetales como refuerzo en compuestos poliméricos, con el objetivo de sustituir total o parcialmente a las fibras sintéticas, ha recibido mucha atención en los últimos años. Esto se debe a que las fibras vegetales presentan importantes ventajas, tales como: bajo coste, baja densidad, buena resistencia mecánica, baja abrasividad para los equipos de proceso, y porque provienen de fuentes renovables de materia prima disponibles en todo el mundo. Además, las fibras vegetales son biodegradables y no son tóxicas ni contaminantes, por lo que su eliminación no causa problemas medioambientales. 

Las principales desventajas del uso de estas fibras en compuestos poliméricos están relacionadas con su naturaleza polar e hidrófila, así como con su susceptibilidad a ataques de hongos y bacterias. La naturaleza hidrófila de las fibras vegetales provoca una deficiente humectación y adsorción de gran parte de los polímeros en su superficie, lo que resulta en una mala adhesión interfacial polímero-fibra.

La calidad de la interfaz fibra-matriz es crucial para la aplicación de fibras vegetales como refuerzos para plásticos. Se pueden utilizar métodos físicos y químicos, como promotores de la adhesión entre la matriz y la fibra, para mejorar la interfaz con diferentes eficiencias.