Caracterización química y estructural de las fibras de sisal de la variedad Agave sisalana

Chemical and Structural Characterization of Sisal Fibers from Agave sisalana Variety

En los últimos años, el interés por el uso de fibras naturales en materiales compuestos poliméricos ha aumentado significativamente. En este trabajo se investigaron las propiedades estructurales, térmicas, químicas y físicas de la fibra de sisal brasileña de la variedad Agave sisalana. Nuestro objetivo fue evaluar la calidad y el rendimiento de esta fibra para aplicaciones industriales. Se han investigado las propiedades mecánicas, la composición química, la difracción de rayos X y la microscopía electrónica de barrido (SEM) de las fibras a lo largo de su longitud. Las fibras de sisal brasileño estudiadas han mostrado propiedades mecánicas y térmicas dentro del rango reportado en la literatura y eran adecuadas para su uso en compuestos poliméricos.

INTRODUCCIÓN

El sisal es la principal fibra dura producida en el mundo, correspondiendo aproximadamente al 70% de la producción comercial de todas las fibras de este tipo. En Brasil, el cultivo de sisal se concentra en la región Nordeste, siendo los estados de Bahia, Paraíba y Rio Grande do Norte los principales productores, con 93,5%, 3,5% y 3,0%, respectivamente, de la producción nacional. El cultivo del agave se realiza en pequeñas áreas productoras, predominando la mano de obra familiar. Además de ser una fuente de ingresos y empleo para un gran contingente de jornaleros, el sisal es un importante cultivo en la región semiárida del nordeste, y en algunas de estas regiones es la única alternativa de cultivo con resultados económicos satisfactorios. La fibra procesada o industrializada representa alrededor de 80 millones de euros en divisas para Brasil, además de generar más de medio millón de empleos directos e indirectos a través de su cadena de servicios, que comienza con el mantenimiento de las plantaciones, la cosecha, la trituración y el procesamiento de la fibra, y termina con la industrialización y los productos artesanales.

La planta del sisal es originaria de la península de Yucatán, en México, y recibió su nombre de una hierba nativa llamada zizal-xiu. En 1834, las primeras plántulas se llevaron al sur de Florida (EE.UU.) y a partir de 1892 empezaron a cultivarse en África. En Brasil, las primeras plántulas de Agave sisalana Perrine fueron introducidas en Bahia en 1903, y es la única especie del género Agave cultivada comercialmente en el país. Las fibras se extraen de las hojas, que tienen de 8 a 10 cm de ancho y de 150 a 200 cm de largo. De las hojas se obtiene del 3 al 5% de su peso en fibra. El 95% a 97% restante se conoce como residuos de transformación, que se utilizan como abono orgánico, pienso para animales y en la industria farmacéutica. Las fibras están formadas por fibrillas o fibras elementales de 1,5 a 4 mm de longitud, con un diámetro de 10 a 30 µm, y el grosor de la pared celular varía de 6 a 9 µm. La pared celular está formada por varias capas, que difieren entre sí por su estructura y composición química.