Pruebas de resistencia a la tensión de fibras de las hojas del Agave angustifolia haw para determinar su comportamiento mecánico

Abstract

En el presente trabajo se determinaron las propiedades o atributos que caracterizan a las fibras extraídas de las hojas del Agave angustifolia Haw; como la densidad lineal, el área y la forma de la sección transversal y el comportamiento mecánico a tensión que identifica a las fibras del Agave angustifolia Haw. El procedimiento experimental inició con la extracción de las fibras empleando el proceso tradicional de enriado, después se calculó la densidad lineal mediante la determinación del peso y la longitud de la fibra, posteriormente se realizó la medición del área de la sección transversal utilizando un microscopio óptico, una cámara fotográfica acoplada al microscopio y un programa de computo; finalmente se realizaron las pruebas de resistencia a la tensión en tres secciones de la fibra, en función de su ubicación en el agave, a diferente longitud y variando la velocidad de deformación. Los resultados alcanzados fueron los siguientes: la densidad lineal es 263 denier, el área de la sección transversal es mayor en la base y disminuye continuamente hacia la punta de la fibra, la resistencia a la tensión y el módulo de elasticidad es mayor en la punta de la fibra, pero la variación de los datos respecto a la media es menor en el centro, las fibras extraídas de las hojas localizadas en la base y la sección media del agave presentan una resistencia última a la tensión de 380 a 400 MPa y un módulo de elasticidad de 18 a 20 GPa, disminuyendo estos valores a medida que se avanza hacia la parte superior del agave. La resistencia a la tensión y el porcentaje de deformación de las fibras disminuye linealmente a medida que aumenta su longitud, mientras que el módulo de elasticidad se incrementa. Al variar la velocidad de deformación de 1 a 200 mm/min, la resistencia a la tensión se eleva de 216 a 362 MPa, el módulo de elasticidad refleja un comportamiento similar aumentando de 12 a 24 GPa, el porcentaje de deformación se mantiene casi constante. Con estos resultados se concluye que el tipo de comportamiento mecánico que identifica a las fibras de las hojas del Agave angustifolia Haw es viscoelástico. En promedio la resistencia última a la tensión es 322 MPa, el módulo de elasticidad 17.5 GPa y el porcentaje de deformación 1.99%, valores que permiten clasificar a este material como una fibra dura y con propiedades similares a la fibra del Agave fourcroydes (henequén) y Agave sisalana (sisal).