Métodos de tratamiento superficial y su efecto en las propiedades físico mecánicas de fibras de guadua

 The use of vegetable fibers as reinforcement of polymeric composites for application in civil engineering requires the implementation of surface modification methods. In this paper the evaluation of the effect of the surface modification on the properties of fibers extracted from the top of Guadua bamboo culm is presented. The fibers were obtained by means of a mechanical crushing process. Surface modification was carried out using two treatment methods: alkaline and plasma treatment. To observe the chemical composition of the fibers and their morphology, images were obtained by means of scanning electron microscopy (SEM). The roughness of the untreated fibers was determined by atomic force microscopy (AFM). The crystallinity index was determined by X-ray diffraction (XRD). The mechanical characterization focused on tensile tests. The results of physical and mechanical characterization allow to verify that when carrying out a superficial treatment it is possible to partially remove the lignin, the hemicellulose and other impurities, which contributes to increase the strength and the roughness of the fibers promoting a better adherence with the resins usually used in the elaboration of composite materials. Fibers treated by plasma showed an increase on the strength and their stiffness values. Results show that by using of this type of treatment is an increase nearest to 25% on the tensile strength of fibers, it is possible.El uso de fibras vegetales como refuerzo de compuestos poliméricos de aplicación en ingeniería civil requiere la implementación de métodos de modificación de su superficie. En este trabajo se presenta la evaluación del efecto de la modificación de la superficie en las propiedades de fibras extraídas del varillón de culmos de bambú Guadua Angustifolia Kunth. La obtención de las fibras se realizó por medio de un proceso de trituración mecánica. La modificación superficial se realizó utilizando dos métodos de tratamiento: alcalino y tratamiento con plasma. Para observar la composición química de las fibras y su morfología fueron obtenidas imágenes por medio de microscopía electrónica de barrido (MEB). La rugosidad de las fibras sin tratamiento fue determinada mediante microscopia de fuerza atómica (AFM). El índice de cristalinidad fue determinado mediante Difracción de Rayos X (XRD). La caracterización mecánica se centró en ensayos de resistencia a tensión. Los resultados de la caracterización física y mecánica permiten comprobar que al realizar un tratamiento superficial es posible remover parcialmente la lignina, la hemicelulosa y otras impurezas, lo cual contribuye a incrementar la resistencia y la rugosidad de las fibras promoviendo una mejor adherencia con las resinas usadas habitualmente en la elaboración de materiales compuestos. Fibras tratadas con plasma mostraron un incremento en su resistencia y rigidez. Los resultados obtenidos demuestran que al emplear este tipo de tratamiento, es posible incrementar la resistencia a tensión de las fibras hasta en un 25%