Capítulo 4
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Fibras vegetales y minerales
1. Fibras vegetales de semilla -1.1 El algodón - 1.1.1 Geografía e historia del algodón - 1.1.2 Características principales del algodón - 1.1.3 Instrucciones de limpieza - 1.1.4 Otras utilidades del algodón - 2. Fibras vegetales de tallo - 2.1 El lino - 2.1.1 Geografía e historia del lino - 2.1.2 Producción y comercio - 2.1.3 Características principales del lino - 2.2 El cáñamo - 2.3 El yute - 2.4 El ramio - 2.5 El kenaf -3. Fibras vegetales de hoja - 3.1 El abacá- 3.2 El Fique- 3.3 El Sisal- 4. Fibras vegetales provenientes de frutos - 4.1 El coco (Bonote) - 4.2 Ceiba Kapoc - 5. Fibras minerales - 5.1 El amianto - 5.2 El vidrio - 5.3 El metal.
Fibras vegetales
- de semilla: algodón
- de tallo: lino, cáñamo, yute, ramio, kenaf
- de la hoja: abacá, sisal
- del fruto: coco,...
- de amianto o asbestos
- de vidrio
- de metal
1.1 El algodón
1.1.1 Geografía e historia del algodón
El algodón es una planta perteneciente al género gossypium, de la que existe una gran multitud de especies o variedades que se vienen dando a medida que su cultivo se ha extendido por todo el planeta. Tiene el tallo verde, de altura entre 0,8 y 1,5 metros, según variedades y regiones. Al tiempo de florecer, el tallo cambia su color del verde hacia el rojizo; las hojas acorazonadas, de cinco lóbulos; las flores blancas o rojas, con manchas; su fruto es una cápsula conteniendo de 15 a 20 semillas envueltas en una borra muy larga y blanca, que se desenrolla y sale al abrirse la cápsula.
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| Sembrado de algodón en el Valle del Cauca, Colombia |
Excepto en algunas variedades para jardinería, en todas partes la planta del algodón es cultivada con objeto de aprovechar las fibras que envuelven la semilla. El género gossypium se da en todas las latitudes subtropicales. Las características de esta fibra dependen del clima del país donde se cultiva y de la especie de algodonero del que precede. En el Perú, por ejemplo, se han desarrollado dos maravillosas variedades, el Pima y el Tangüis.
- Las de América (gossypium hirsutum, planta de talla media): tienen las fibras blancas, finas y largas.
- Las de Asia (gossypium arboreum, planta de mayor envergadura, llegando a alcanzar 2 m. en algunas regiones): las fibras son cortas, el color amarillento y resulta al tacto más áspero que las otras variedades.
- Las de Egipto (gossypium herbaceum) y resto de África: pelo muy largo, suave y muy blanco, que es la de mejor calidad.
1.1.2 Características principales del algodón
La fibra: La fibra del algodón es como una cinta granulosa, estirada y retorcida. El de mejor calidad, en algunas variedades, tiene la fibra en forma casi cilíndrica. Está compuesto a base moléculas de celulosa, con la estructura molecular típica de ésta. - Longitud de la fibra: En general ½ y ¾ pulgadas (30 a 40 milímetros aproximadamente).
- Finura de la fibra: Varía entre 3 y 6 micras de diámetro, según la variedad.
- Superficie de la fibra: Forma la cinta como un tubo achatado con torsiones irregulares en forma de S y Z que le dan a la fibra hueca capacidad de hilado.
- Uniformidad: La longitud media indicada debe ser mantenida por la mayor parte del material proporcionado; cuando menos sean las oscilaciones de finura y longitud tanto mejor será el lote.
- Pureza: Las impurezas del algodón son causadas por las partículas de la planta. El algodón recogido a mano trae menos impurezas que el que es cosechado con máquina.
- Color: En general va desde el blanco hasta el pardo. Ej.: tipo americano (blanco parduzco), tipo de la India (blanco cenizo o blanco amarillento), tipo egipcio (amarillento o pardo).
- Brillo o aspecto: La mayoría de los tipos son mate, solo el algodón egipcio tiene un leve brillo. La mayoría obtiene brillo por medio de la mercerización.
- Conservación del color: Es satisfactoria.
- Textura: Suave y cálida.
- Prueba de combustión: Llama amarillenta, rápida, el humo tiene un típico olor picante, el residuo de cenizas queda pegado a la tela. Con frecuencia se oye decir que el algodón produce olor a papel quemado.
- Elasticidad y resistencia al aplastamiento: Suficiente, mayor que la del lino y menos que la de la lana. El acabado hace posible un mejoramiento de estas característica.
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| Fotografía de una fibra de algodón tomada con un microscopio electrónico de barrido |
En esta fotografía tomada con el microscopio electrónico de barrido (SEM) a 36.000 aumentos, se evidencia cómo las macrofibrillas se desdoblan en microfibrillas que, a su vez, están compuestas de varios centenares de cadenas moleculares de celulosa. Su tasa legal de humedad y de retención de agua está directamente relacionada con estas características estructurales.
- El tejido: Retiene del 45 al 50% de su peso en agua: es fresco y su uso resulta confortable.
- Estabilidad: No tiene estabilidad frente a la conservación de la forma y hay que conferírsela mediante tratamientos mecánicos o químicos, como el sanforizado (encogimiento previo a base de temperatura, presión y humedad en el sentido de la urdimbre).
- Precio: Es más económico que las fibras animales.
- Resistencia: Tiene mala resistencia a los ácidos y buena a los blanqueadores.
- Mercerización: tratamiento químico dado al algodón a base de soda cáustica, que, además del brillo que produce en él, aumenta su resistencia a la tracción en un 50% (pudiéndose así hilar más fino). Adicionalmente, incrementa su afinidad por los colorantes, con lo cual no se produce el fenómeno de descarga en el proceso de tintura. Este tratamiento fue inventado en 1884 por el tintorero inglés John Mercer, en Lancashire, al tratar fibras de algodón con hidróxido de sodio. H. A. Lowe desarrolló el proceso industrial moderno en 1890.
- MUY RESISTENTE AL LAVADO,
- SE PUEDE FROTAR Y ESCURRIR
- SE PUEDE PLANCHAR FÁCILMENTE, SOBRETODO SI ESTÁ HÚMEDO,
- PUEDE LIMPIARSE EN SECO
1.1.4 Otras utilidades del algodón: Como en el caso de otras fibras naturales, la del algodón es aprovechable por completo. La fibra rota o demasiado corta se prensa para material aislante, tanto de ruido como de temperatura. Por su alto contenido en celulosa, puede hacerse de él material con un alto grado de combustión, a base de nitrógeno agregado. La nitrocelulosa, que es explosiva, se fabrica con fibra de algodón. La semilla de algodón es oleaginosa, produciendo un aceite combustible. La pulpa de esta semilla puede servir de alimento animal.
2. Fibras vegetales de tallo
2.1 El lino: El lino es una hierba perteneciente a la familia de las lináceas, de la que existen más de 80 variedades. La más común es de ciclo anual. Como el algodón, la fibra de lino es un polímero de celulosa, pero su estructura es más cristalina haciéndola más fuerte, rizada y rígida para procesar, y más fácilmente arrugable. El rango de las fibras de lino en longitud puede ser hasta de 90 cm y de un promedio de 12 a 16 micras de diámetro. Absorben y liberan el agua rápidamente, haciendo la tela de lino confortable para vestir en climas cálidos. Muy ramificada, con hojas planas y flores azuladas/violeta en cada uno de los extremos. Cada flor produce una cápsula que alberga varias semillas oleaginosas, aplanadas y picudas, llamadas linaza. De ella se extrae un aceite conocido con el mismo nombre de la semilla. Las fibras paralelas que forman la corteza del tallo son las que constituyen la hilaza. La planta cultivada con fines textiles prospera en terrenos arcillosos, húmedos, próximos al mar en muchos casos. Se siembra en el otoño o la primavera y nace en pocos días. Cuando se pone amarillo, al principio de la estación seca, se siega y se le extrae la semilla, dejando la rama entera.
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Sembrado de lino en Bélgica
Hasta bien entrado el Siglo XX, el tallo se sumergía en agua para remojar la pulpa hasta el punto que la fibra queda suelta; esta inmersión se aceleraba si el agua era estancada, provocando la fermentación y obligando a que las fibras se separen entre sí, quedando de color amarillento. Si la inmersión es en agua corriente, el color final de la fibra es más blanco. Una vez la fibra está limpia y seca entra en las hilaturas, para seguir un proceso similar al del hilado de todas las fibras textiles.
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| Recolección y agrupado de tallos de lino en Bélgica |
En 1979 se introdujo industrialmente en Francia, la maceración por exposición, por ser menos costosa, y se ha ido convirtiendo en una práctica usual en otros paises también. En este método, se siegan los tallos de lino y se distribuyen regular y transversalmente en las hileras de siega. La maceración por acción de los hongos se produce con la lluvia y el rocío, y requiere entre tres semanas y tres meses. La maceración por exposición es un proceso bastante imprevisible para el que se están diseñando diversos modos de mecanización.
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| Lote de lino siendo cortado y preparado para el proceso de maceración por exposición
2.1.1 Geografía e historia del lino: El lino fue una de las primeras fibras que el hombre utilizó, antes que la lana. Históricamente se puede fijar la cultura del lino en el momento en que los hombres cazadores se hacen pastores, en el período Neolítico entre el 3000 y el 1000 a. de C. En el siglo XIX experimentó un notable auge para la confección de ropa interior, ropa de cama, mesa, toallas y prendas delicadas de uso externo. Las fibras más finas y de longitud regular de lino son hiladas en hilos para prendas. Más del 70% del lino va a la manufactura de ropa, en donde es valorado por su excepcional frescura en climas cálidos - el legendario traje de lino es un símbolo de la fresca elegancia del verano. Las fibras más cortas de lino producen hilos más pesados utilizables en toallas de cocina, velas, tiendas y lonas. Fibras de menor grado son empleadas como refuerzo y relleno de compuestos termo-plásticos y resinas termoestables usadas en sustratos interiores de automóviles, muebles y otros productos de consumo.
2.1.2 Producción y comercio: Los productores líderes de lino son Francia, Bélgica, y los Países Bajos. Otros productores significativos son China, la República de Bielorrusia y la Federación Rusa. El área total dedicada al cultivo de lino para fibra está estimada en alrededor de 120.000 hectáreas en Europa y unas 320.000 hectáreas en el resto del mundo. En 2007, la Unión Europea produjo 122.000 toneladas de fibra de lino convirtiéndose en el mayor productor, seguido por China con cerca de 25.000 toneladas. China es también el mayor comprador de lino crudo para procesar, con importaciones de 60.000 toneladas al año, incluyendo la mayoría de las fibras de lino europeas. La producción de lino al por mayor ha cambiado hacia Europa del Este y China, pero el nicho de productores en Irlanda, Italia y Bélgica continúa supliendo el mercado de tejidos de alta calidad en Europa, Japón y los Estados Unidos de América.
2.1.3 Características principales del lino
A) La fibra: Es una fibra lisa y resistente a la tracción, más fuerte que el algodón; es más rígido y, por tanto, menos flexible. Absorbe y retiene el agua en una proporción entre el 50 y 60 % de su peso. Gran afinidad por los colorantes. Por las características de su superficies. De una hectárea de cultivo pueden conseguirse 500 Kg. de fibra. cultivo, por su producción y por permitir una cosecha y pre-manufactura muy mecanizada, suele darse en cultivo extensivo, de grandes.
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B) El tejido: Dependiendo de la urdimbre, puede fabricarse un tejido tan fino como la batista y tan basto como la lona. Por su grado de absorción de agua, es un tejido muy fresco. La superficie de la fibra, muy lisa, permite que el tejido sea suave al tacto. Por su afinidad a los colorantes, el tejido de lino es muy apropiado para la estampación. La misma consistencia del tejido permite realizar en él cualquier tipo de bordado.
2.1.4 Instrucciones de limpieza:
- MUY RESISTENTE AL LAVADO,
- SE PUEDE FROTAR Y ESCURRIR
- SE PUEDE PLANCHAR FÁCILMENTE, SOBRETODO SI ESTÁ HÚMEDO,
- PUEDE LIMPIARSE EN SECO
2.2 El cáñamo o hemp: Planta de la familia de las canabáceas, es oriunda de Asia Central. Cáñamo o cáñamo industrial, es el nombre que reciben las variedades de la planta Cannabis Sativa y el nombre de la fibra para usos textiles que se obtiene de ellas. Ésta crece fácilmente sin agroquímicos y captura grandes cantidades de dióxido de carbono. En sus regiones originarias abunda en estado silvestre – puede crecer desde los 2 metros, hasta los 4 metros – Se cultiva con fines textiles, con pocos requisitos climatológicos excepto la humedad, si bien su raíz es profunda. Su crecimiento es capaz de consumir tanta agua que a veces se siembra el cáñamo para desecar lugares pantanosos. La cosecha del cáñamo y el procedimiento seguido para la obtención de su fibra es idéntica al del lino. Hay quienes consideran el cáñamo como una de las telas más eficientes, por su resistencia, textura, la facilidad para teñir, lo económico del cultivo, entre otros datos. Para muchos es una tela demasiado dura y de apariencia poco trabajada. Además de su valor textil está el hecho de que es fibra de Cannabis sativa.
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Cultivo de cannabis sativa, planta de donde se extrae la fibra de cáñamo
La producción de cáñamo está restringida en algunos países, en donde la planta se confunde con la marihuana ya que son dos variedades de una misma especie. A diferencia del cáñamo, la marihuana tiene un alto contenido de THC (delta-9 tetra-hydro-cannabinol) que fluctúa entre el 3% y el 22% y un bajo contenido de CBD (cannabidiol), menor al 1%. El cáñamo, proviene de una variedad de cannabis con un bajo nivel de THC. El rendimiento óptimo de la fibra de cáñamo es de más de 2 toneladas por hectárea, mientras que el promedio es de 650 kilogramos. Es muy ramificada; florece una vez al año y su semilla se conoce con el nombre de cañamón, algo oleaginosa, y se utiliza para fabricar alimento de pájaros ornamentales. La fibra de cáñamo conduce el calor, tiñe bien, resiste el moho, bloquea la luz ultravioleta y tiene propiedades naturales antibacterianas.
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"Empalar" se le llama a la forma tradicional de recolectar los tallos de cáñamo
"Asolear" se le llama a la forma tradicional de secar las fibras de cáñamo
Fibra de cáñamo antes del proceso de cardado y paralelizado para hilatura
Cañamo luego de ser cardado paralelizado, e hilado
Las fibras, son
largas, fuertes y durables, las fibras de cáñamo son cerca del 70% de celulosa
y contienen bajos niveles de lignina (alrededor de 8 a 10%). El diámetro de la
fibra está entre 16 y 50 micras. Las fibras más cortas del corazón leñoso
("estopa") contienen niveles más altos de lignina. – La palabra
lignina proviene del término latino lignum, que significa madera; así, a las
plantas que contienen gran cantidad de lignina se las denomina leñosas.
2.3 El yute (Corchorus capsularis): Del género córchorus y de la familia de las tiliáceas, cultivada con fines textiles en la India desde tiempos remotos, tiene propiedades altamente aislantes y antiestáticas, moderadas reabsorción de humedad y baja conductividad térmica. Se conoció en Europa a finales del siglo XVIII y su uso se extendió a mediados del siglo XIX, cuando, a causa de la guerra de Crimea (1853-1856), escaseó el cáñamo y se introdujo el yute, apareciendo en el mercado textil como sucedáneo de aquel. Llamada la fibra dorada, el yute es largo, suave y brillante, con una longitud de 1 a 4 metros y un diámetro de entre 17 a 20 micras. Es una de las fibras naturales vegetales más fuertes y sólo está en segundo lugar con el algodón en términos de cantidad de producción.
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| Sembrado, hoja y fibra, en la India
2.4 El ramio: (Boehmeria nivea). El nombre rami es malayo. Se trata de un arbusto urticáceo procedente de China, del género boehmeria; es casi leñosa, ramificada desde la base, alcanza una altura de entre 1,0 y 2,5 metros, la hoja tiene forma de corazón, de 7 a 15 cm., de ancho y de 7 a 15 de largo, blanquecinas y con vellosidad en el envés.
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| Planta de ramio, en el oeste de China |
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| Ramio en diferentes formas |
Es de gran producción. Tuvo cierto auge en algunas regiones de Sudamérica, hoy apenas se cultiva fuera de China, Sumatra, Malaca y algo en California. Se cosecha cortando el tallo por la base y se separa de él la corteza, que contiene las fibras, muy largas, observables a simple vista. La fibra del ramio es superior en muchos aspectos a las demás fibras vegetales textiles; tiene una enorme resistencia a la tracción, comparable a la de un alambre de acero. Su tejido es muy suave, aunque, inexplicablemente, poco difundido tanto su cultivo como su uso. El ramio ha sido utilizado desde tiempos antiguos, como lo atestiguan su uso en los vendajes de las momias del antiguo Egipto. En torno al IV milenio antes de Cristo ya se cultivaba también en China.
2.5 El kenaf: El kenaf es un miembro de la familia de las malváceas, también conocido como cáñamo de la India. Las plantas de kenaf que crecen en altas densidades carecen en general de ramificaciones y llegan a alcanzar alturas de entre 2,5 a 4,5 metros.
La corteza externa del tallo contiene fibras blandas y largas utilizables para hacer sogas y textiles. Estas fibras constituyen entre un 20 y un 25% del peso seco total del tallo. El centro del tallo está formado por fibras leñosas cortas. El color del tallo de la mayoría de las variedades es verde, pero existen varios cultivos que poseen tallos color rojo y otras púrpura. La forma de las hojas varía en forma considerable, se cultiva como una fuente alternativa de fibra y se utiliza en el papel de bajo grado, tableros, aislantes térmicos, camas de paja para animales, absorbentes de aceite, etc.
3.1 El abacá: (Musácea textilis): Planta de la familia de las musáceas de unos 3 metros de alto, que se cultiva sobre todo en Ecuador, Filipinas y Borneo, aunque también se da en Australia y regiones indo-asiáticas (regiones lluviosas). De sus hojas se obtiene la fibra conocida también como cáñamo de Manila, larga y bastante gruesa, que se hila y teje, pero no es usual que se use en confección de prendas. Es bastante parecida al plátano (musa x paradisíaca, que pertenece al mismo género) pero se diferencia de éste en que sus frutos no son comestibles y en tener un follaje más derecho y angosto, además de que se le da muchos más usos. El contenido de lignina está por encima del 15%. El abacá es valorado por su gran resistencia mecánica, flotabilidad, resistencia al daño por agua salada, y por el largo de su fibra -más de 3 metros. Las mejores clasificaciones del abacá son finas, brillantes, de un color habano claro y muy fuertes.
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Flor de color lila característica de la planta de abacá - La hoja es patecida a la del plátano
3.2 El Fique: (Furcraea bedinghausii): Pertenece a una extensa familia botánica del mismo nombre: “Agavaceae”. Se les conoce con el nombre común de agave, pita, maguey, cabuya, fique, mezcal. Su centro de origen está en México, aunque actualmente se distribuyen desde el sur de Estados Unidos hasta el norte de Venezuela y Colombia. Se reconocen más de 200 especies pertenecientes a este género con una gran diversidad en cuanto a formas tamaños, colores y estrategias de vida. Se calcula que el género surgió hace unos 12 millones de años.
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| Plantas de fique en Antioquia, Colombia |
Estas plantas forman una gran roseta de hojas gruesas y carnosas, generalmente terminadas en una afilada aguja en el ápice y, a menudo, también con márgenes espinosos. El robusto tallo leñoso suele ser muy corto, por lo que las hojas aparentan surgir de la raíz. Es una de las fibras vegetales más representativas de la América Tropical, que ofrece infinidad de utilidades industriales y artesanales al mundo. Esta planta produce fibras largas, duras y posee atributos importantes para la producción de cordeles, empaques y textiles entre otros. Se combina con otras fibras naturales para diversificar la gama de productos.
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| Forma tradicional y artesanal de trabajar el fique en Antioquia, Colombia |
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| Madejas de fique crudo antes de ser hilado y tejido en Antioquia, Colombia |
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| Sacos o costales de fique, aliados de la Federación Nacional de Café de Colombia la cual utiliza más de 10 millones de sacos |
Utilizar el fique no sólo para sacos de empaque sino para reforzar vigas, columnas, tejas, así como para nutriente y abono de cultivos, entre otros, es la opción natural que se ofrece a los agricultores. La cabuya no sólo sirve para hacer empaques, también se puede utilizar como protección y nutriente de cultivos; refuerzo de materiales para construcción y como cuerdas para cercar sembrados. El fique o cabuya es una fibra biodegradable que al descomponerse se emplea como alimento y abono; además, no contamina el agua y permite hacer producción limpia. Sus ventajas son tanto ambientales como de economía, facilidad y calidad. Sin embargo, la cabuya ha sido desplazada por otros materiales como el plástico; adicionalmente el uso de sacos para empaque de café, en Colombia, ha disminuido notoriamente, situación que se refleja en la crisis existente entre los cultivadores de la fibra. De la planta sólo se utiliza un 4% que es fibra; el otro 96% se desecha porque se desconocen sus innumerables usos. Por tal razón expertos colombianos han creado diferentes opciones para usar el fique, entre éstas la sustitución de las cuerdas de plástico que sostienen las plantas de plátano y otros cultivos, por cuerdas de fique pues este producto se degrada , es más económico y no se pierde tiempo al recogerlo. La fibra, al ser biodegradable, se usa además como bio-manto o manto natural para proteger sembrados y como agro-textil para reducir los daños por erosión en carreteras, vías, oleoductos y gasoductos. También se pueden elaborar sacos reciclables de fique para empacar latas, vidrios y plásticos, remplazando las bolsas de basura tradicionales. Utilizar el bagazo del fique como medio de cultivo de champiñones es otra de las propuestas hechas por Carlos Alberto Alvarez, ingeniero agrónomo, director agrícola y ambiental de una empresa colombiana de empaques.
3.3 El sisal: (Agave sisalana): Fibra obtenida de la hoja de la planta del agave; famosa por ser la planta de donde se produce el tequila. La fibra se caracteriza por su gran resistencia a la tracción y porque al quemarse produce cenizas negras, que lo distinguen del abacá. Es brillante y de un blanco cremoso. La fibra alcanza a medir cerca de 1 metro de longitud, con un diámetro de 200 a 400 micras. Es una fibra basta, dura e inadecuada para textiles o telas. Pero es fuerte, durable y con mucha elongación, no absorbe humedad fácilmente, resiste el deterioro del agua salada, y tiene una textura superficial fina que acepta una amplia gama de teñidos. Hoy, el sisal puede encontrarse en papel especial, flltros, geotextiles, colchones, alfombras y papel de colgadura.
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Planta o mata de sisal o agave -- Manera tradicional y artesanal de extraer la fibra - México
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Esta fibra es nativa de México y proviene de una robusta planta que crece bien en una variedad de climas calientes, incluyendo áreas secas no utilizables para otros cultivos. Luego de la cosecha, sus hojas se cortan y aplastan para separar la pulpa de las fibras. El promedio de rendimiento de las fibras secas es cerca de una tonelada por hectárea, aunque el rendimiento en África del Este alcanza las 2.5 toneladas. El sisal es cultivado para fibra en Brasil, China, Cuba, Kenia, Haití, Madagascar y México. Anualmente se estima que que la producción mundial alcance las 220.000 toneladas.Los patrones de producción difieren entre países. En Tanzania y Kenia el sisal es predominantemente un cultivo de plantación, mientras que en Brasil es mayormente a pequeña escala.
4.1 El coco (Bonote): Nucifera, coco (Monocot., palmera). El fruto del cocotero contiene una fibra en el mesocarpio conocida como bonete, con la que la industria textil fabrica cordeles, tapetes, esteras, hilos, redes de pesca, así como aislantes térmicos, acústicos y de vibración, relleno para colchones y sillones. Hay dos tipos de bonote: la fibra marrón, la cual se obtiene de los cocos maduros, y la fina fibra blanca, que se extrae de los cocos verdes inmaduros luego de humedecerlo por hasta 10 meses.
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| Palma de coco, de la costa pacífica colombiana |
Las fibras de bonote miden hasta 35 centímetros de largo con un diámetro de 12 a 25 micras. Entre las fibras vegetales, el bonote tiene una de las más altas concentraciones de lignina, que lo hace más fuerte pero menos flexible que el algodón e inadecuado para teñir. La fuerza de tracción del bonote es más baja comparada con la del abacá, pero tiene buena resistencia a la acción microbiana y al daño por agua salada. Cada coco contiene unos 125 gramos de fibras. La industria del bonote está totalmente desarrollada solamente en la India y Sri Lanka, pero es económicamente importante en Brasil, Indonesia, las Filipinas y Vietnam. Los cocos son cultivos típicos de granjeros a pequeña escala, que usan molinos locales para extraer la fibra.
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| Alfombras de fibra de coco, utilizado como aislante industrial |
Globalmente, cerca de 500.000 toneladas de coco o bonote son producidas anualmente, principalmente en la India y Sri Lanka. Su valor total está estimado en USD$100 millones. India y Sri Lanka son también los principales exportadores, seguidos por Tailandia, Vietnam, las Filipinas e Indonesia.
4.2 Ceiba Kapoc: Su fruto produce algodón silvestre llamado "kapoc". La fibra de la ceiba es corta, suave, lustrosa y elástica. Debido a la carencia de sustancias nutritivas, carece de parásitos y por su facilidad para quemarse se emplea en la fabricación de explosivos y en piezas de pirotecnia. Como no causa alergias, es utilizado frecuentemente como relleno de colchones y almohadas para uso de personas asmáticas y alérgicas a la lana y plumas.
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| Vaina que cubre al fruto de algodón de kapoc |
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| Vaina seca con la fibra de algodón de kapoc expuesta |
Este era un árbol sagrado para los mayas, al igual que lo sigue siendo para los indios Maroons de Surinam. Es el árbol oficial de la República de Guatemala. Su fruto revienta mientras aún sigue en el árbol, exponiendo una fibra muy parecida al algodón, pero de color habano. A esta fibra vienen pegadas las semillas. El aceite de las semillas se utiliza en productos comestibles y las semillas molidas en la alimentación animal.
5. Fibras minerales
5.1 El amianto: El amianto es un mineral llamado también asbesto y/o cartón de montaña. Pertenece a un grupo de minerales metamórficos fibrosos, que están compuestos de silicatos de cadena doble. En realidad el amianto, es una variedad fina de asbesto. Es de color entre blanco y pardo oscuro. Formado por fibras flexibles, muy finas de 1 micra de diámetro y una longitud de 1 a 3 milímetros.
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| Fibra cardada de amianto, extraída de una pared donde servía de aislante - http://es.wikipedia.org/wiki/Asbesto |
Las excelentes propiedades mecánicas y químicas que presenta el amianto como aislante natural le dieron un uso casi indiscriminado durante muchos años. Todas las formas de amianto son muy resistentes a los ácidos y a los álcalis y todos se descomponen a altas temperaturas (800-1000 °C), por lo cual fue utilizado por mucho tiempo como el componente ideal en la manufactura de prendas para protección ignífuga. Su relativo bajo costo, puede explicar sus numerosas aplicaciones industriales, así como el hecho de que figure, o haya figurado durante muchos años, en la composición de muchísimos productos o acabados industriales. Además, existen numerosos yacimientos en todo el planeta y su costo de extracción es bajo. Se ha determinado por los organismos médicos internacionales que los productos relacionados con el asbesto/amianto provocan enfermedades como:
- Asbestosis, o excoriaciones en los pulmones, que a su vez dificultan la respiración.
- Mesotelioma, un cáncer raro que afecta las membranas que recubren los pulmones o el abdomen.
- Cáncer de pulmón, el cual tiene una elevada mortalidad y por ello, desde hace décadas, se ha prohibido su uso en todos los países desarrollados, aunque se continúa utilizando en algunos países en vías de desarrollo. Las enfermedades de los pulmones relacionadas con el asbesto suelen desarrollarse durante muchos años.
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| Fibra de vidrio de varias formas y en varios usos http://es.wikipedia.org/wiki/Fibra_de_vidrio |
Existen cinco grupos:
- Tipo E: es el tipo de fibra más empleado, se caracteriza por sus propiedades dieléctricas, representa el 90% de refuerzo para composites.
- Tipo R: se caracteriza porque tiene muy buenas prestaciones mecánicas, demandándose en los sectores de aviación, espacial y armamento.
- Tipo D: su principal característica es su excelente poder dieléctrico, de ello su aplicación en radares, ventanas electromagnéticas…
- Tipo AR: posee un alto contenido en óxido de circonio, el cuál le confiere una buena resistencia a los álcalis.
- Tipo C: se caracteriza por su alta resistencia a agentes químicos.
La fibra de vidrio utilizada como aislante térmico es conocida también como lana de vidrio y está hecha con al menos 35% de vidrio reciclado, arena y pequeñas porciones de carbonato de sodio, además de cal y otros agentes minerales. Esa mezcla es introducida en un horno por medio de una correa transportadora con mediana vibración, distribuyendo la mezcla homogéneamente en la base del horno, cuando la temperatura de fusión es alcanzada (+2.220ºC) y todo se vuelve líquido, ese líquido es conducido por unos canales cuya temperatura es mantenida al máximo por quemadores de gas natural, a unos coladores turbinados con miles de agujeros, conocidos como 'fibralizadores' y esa acción dinámica produce una corriente de aire comprimido que a su vez crea miles de fibras, en un proceso muy similar al del algodón de azúcar, seguidamente unas boquillas impregnan las fibrillas de un polímero cohesivo de color rosado y toda esa masa de fibras pegajosas es conducida hasta un horno que se encuentra a una temperatura de 260ºC, fijando el polímero pegajoso de color rosado. Posteriormente es cortado por unas cuchillas rotativas y codificado dependiendo es espesor y las características.
Sus principales propiedades son: buen aislamiento térmico, inerte ante ácidos, soporta altas temperaturas. Estas propiedades y el bajo precio de sus materias primas, le han dado popularidad en muchas aplicaciones industriales. Las características del material permiten que la fibra de vidrio sea moldeable con mínimos recursos, la habilidad artesana suele ser suficiente para la autoconstrucción de piezas de bricolaje tales como kayaks, cascos de veleros, carrocerías para vehículos, terminaciones de tablas de surf o esculturas, etc.
Debe tenerse en cuenta que los compuestos químicos con los que se trabaja en su moldeo dañan la salud, pudiendo producir cáncer. La fibra de vidrio, también es usada para realizar los cables de fibra óptica utilizados en el mundo de las telecomunicaciones para transmitir señales lumínicas, producidas por láser o LEDs. También se utiliza habitualmente como aislante térmico en la construcción, en modo de mantas o paneles de unos pocos centímetros. Se recomienda utilizar fibra de vidrio para la fabricación de artículos que estén expuestos a agentes químicos y degradación por corrosión. Otro de los usos importantes de la fibra de vidrio es la fabricación de la rejilla de fibra de vidrio, barandales, escaleras marinas, perfiles estructurales, tapas para registros.
5.3 El metal: Las fibras e hilos metálicos se preparan a partir de metales puros o aleaciones. Se obtienen por estiramiento o por refinado, hasta conseguir unos diámetros del orden de 6 a 25 (μm) micras. Son hilos o fibras de elevada densidad, gran resistencia mecánica y gran conductividad eléctrica y térmica. Las fibras de mono-cristales metálicos se obtienen mediante la reducción de sales metálicas o por condensación de vapores metálicos. También se utiliza la técnica de metalización de un hilo, pasando éste (vidrio, poliéster, poliamida) por un baño de metal fundido o por una cámara de vacío.
Los tipos de hilos o fibras metálicas más importantes son:
- Acero inoxidable: fibras con buena conductividad eléctrica, propiedades antiestáticas y con excelentes propiedades térmicas. Se suelen emplear mezcladas con fibras convencionales. Su peso específico es alto, llegando a 7.9 g/cm3.
- Usos industriales: textiles antiestáticos, resistentes al calor, con una alta conductividad eléctrica, mallas refractarias, revestimiento para suelos y hornos, industria petroquímica, catalizadores, tejidos técnicos, refuerzo en plásticos y cerámica.
- Automoción: componentes en vehículos, absorción acústica...
- Construcción: refuerzo para cemento y hormigón, industria minera...
- Cobre: Las fibras de cobre son fibras metálicas compuestas por más de un 99% de éste metal. Los hilos fabricados con estas fibras son buenos conductores eléctricos y antiestáticos. Su peso específico es alto, 8.9 g/cm3.
- Automoción: material de fricción en frenos de turismos y material para proporcionar conductividad.
A comienzos de 2008 la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA), certificó al cobre como el único metal anti-microbiano y poco después el Sr. Jaffrey Gabbay, creó la tecnología CUPRON que incorpora partículas microscópicas de cobre iónico para crear una fibra con propiedades anti-microbianas y anti-virales. Esta fibra ha sido estudiada por prestigiosas universidades de Estados Unidos, y los resultados demuestran que los iones de cobre crean una zona natural de protección que elimina el 99,9% de bacterias y hongos, ayuda a la cicatrización de heridas tanto de diabéticos como de la enfermedad pie de atleta, eliminando así las bacterias que causan el mal olor y mejorando la tonalidad de la piel. La protección de esta fibra comienza a trabajar al primer contacto con el organismo de manera continua, manteniéndose lavado tras lavado.
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