CURSO: INDUSTRIA DE LA FIBRA TEMA : FIBRA DE COCO DOCENTE: ING. WILLIAM R. MIRANDA

ZAMORA ALUMNO : DURAND CALLE HENRY P

La producción de cocos en la region es comercializada para el consumo directo del agua que contiene y en general para la elaboración de cocos rayado, dulce de coco y extracción de aceite a partir de Ia copra de los cocos maduros:

EI propósito del proyecto es el de estudiar la forma más adecuada de obtener fibra de la estopa del coco, sus características y propiedades, así como el rendimiento. Que pueda usarse como materia prima alternativa de desarrollo agroindustrial

El fin de estudiar la forma mas adecuada de obtener la fibra de la estopa del coco.

obtener la fibra mediante el metodo seco como método alternativo.

El método seco permite separar rápidamente la fibra de estopas de coco seco.

En el método húmedo es necesario remojar las estopas por periodos mayores a los 145 días,

1.1 ORIGEN DEL COCOTERO: originario del sureste asiatico, o de Oceania, En América se encuentra desde el sur de México y Cuba hasta Ecuador y el norte de Brasil.

1.2 CLASIFICACION TAXONOMICA:

Nombre comùn: Cocotero (Palma de coco)

Genero: Cocos

Especie: nuifera

1.3 EL COCOTERO Y LA FIBRA DE COCO:

El cocotero es una de las plantas con mayor diversidad de productos y subproductos que existen en el mundo Otro producto del coco es el aceite, jabones, bronceadores, etc., Un subproducto de la extracto de aceite es la torta o harina de coco, que se usa para la alimentación del ganado, y la estopa de la cual se extrae la fibra que tiene una diversidad de usos.

1.4 CARACTERISTICAS FISICO QUIMICAS DE LA FIBRA DE COCO:

Algunas de las ventajas que presenta la fibra son: • Es inodora. • Resisitente a la humedad - amplia difusión, • No electrostática. • No atacable por roedores ni termites. • Imputrescible, no produce hongos. • Difunde el vapor de agua. • Conductividad térmica: 0.048 - 0.045 W/mk. La baja conductividad al calor, la resistencia al

impacto, a las bacterias y al agua son algunas de sus características,

La resistencia, la durabilidad , convierten a la fibra de coco

en un material versátil y perfectamente indicado para los mercados del aislamiento (térmico y acústico).

1.5 PROPIEDADES DE LA FIBRA DE COCO: Presenta gran resistencia a la degradación Gran estabilidad por ser un material rico en

carbono C/N = 100 Es un material 100% orgánico. muy estable, Lignina (>45%) Es un producto libre de patógenos Posee una textura micro alveolar , utilizada para

cultivo hidropónico. proporcionaalta capacidad de retención de agua

una elevada aireación Según Bradley, profesor de ingeniería en

Baylor afirma, rígidas y dúctiles, y potencialmente pueden usarse para gran cantidad de fines.

UFRJ, Brasil, descubrieron propiedades medicinales en la fibra de la cáscara de coco podrá ,ser utilizada para la producción de medicinas de bajo costo.

USOS DE LA FIBRA DE COCO: Materia prima para papel ,cuando representa un porcentaje

del 33% de celulosa, componente básico en su elaboración. una tela constituida de fibras de coco entrelazadas con

hilos de otras fibras vegetales. se utiliza como soporte de la raíz en las macetas, añade

capacidad de campo al compost. puede aplicar en la elaboración de: Cestos Cajas,Cómoda ,ArmarioProductos diversos. confección de cepillos, para hacer cordeles, esteras,

escobas, redes de pesca , fabricación de sacos, alfombras, etc.,

fibras cortas como material de relleno de muebles, colchones y tapizados en general.

con procesos tecnológicos innovadores y exclusivos, Se producen más de 100 artículos como: jarrones, jardineras, baskets, placas ,forraje, substrato.

para mejorar las propiedades mecánicas del concreto.

La envoltura de la nuez del coco o mesocarpio es conocida como "estopa o bonete". Las fibras se caracterizan por ser duras, imputrescibles, por lo que es interesante extraer y explotar por la multiplicidad de productos que se obtendrían de su procesamiento.

2.1. METODOS DE OBTENClON DE FIBRA:

METODO HUMEDO: MÉTODO SECO:

separación: FORMA MANUAL Pesado: PESADO DE ESTOPAS Trituración: trituradora de rodillos de

hierro Remojo: ablandar las cascaras y disolver la

goma que une las fibras. (145DIAS) Extracción: maquinas diversas por

tambores provistos de puntas de hierro Desfibrado: un tamiz desfibrador o tambor perforado OREADO: un ambiente natural Almacenamiento:

Separación: FORMA MANUAL Pesado:Los trozos de estopa se pesan Extracción: molino de martillos Remojo:facilita la expansión y

recoleccion rápida de las fibras Oreado: se colocan en un ambiente

natural Almacenamiento:

Metòdo humedo: Ventajas: • Puede incorporar más mano de obra directa. Desventajas: mayor inversión en maquinaria e infraestructura física es necesario adquirir una máquina trituradora, una

máquina para la extracción de la fibra ,un tamiz desfibrador

Así mismo, es necesario construir áreas específicas para el remojo prolongado de la estopas.

El tiempo del proceso es demasiado largo, por la operación de remojar la estopa antes de extraer la fibra.

Es necesario la participación de una mayor cantidad de personal calificado para el manejo de las maquinas y equipos.

Método Seco: Ventajas: Es un método que solo requiere de una máquina para la

extracción de fibra. El proceso solo necesita adquirir un molino de martillos locos.

No se requiere personal calificado para el proceso. Los costos de mantenimiento de maquinas son bajos. Solo se

programara el mantenimiento de una sola maquina. El tiempo del proceso es relativamente corto comparado con e!

método húmedo. El proceso productivo se simplifica al eliminarse la operación de

remojo de estopas, necesaria en el método húmedo. En el método seco se produce rápidamente la fibra, luego de someterla al golpe de los martillos del molino.

Desventajas: La fibra sale en forma de copos siendo necesario remojarlas

para estirarla y recogerla. Los copos de fibra formadas dentro del molino, se introducen

brevemente en recipientes de agua, donde se van desmembrando rápidamente las fibras que no están enredadas, por lo tanto, se van soltando y se van recogiendo.

3.1MATERIALES: 3.1.1MATERIA PRIMA: es la estopa que contenía una nuez de

coco maduro. 3.1.2 INSUMOS:agua potable para remover el material

aglutinante de la fibra y facilitar la extracción. 3.1.UTENSILIOS:Barra de hierro de construcción Recipientes de acero inoxidables Regia Metallica de 300mm Peine de aluminio de 200mm EQUIPOS:Balanza de Disco Balanza Analìtica Estufa Micrómetro Balanza de Torsión Ester STELOMETER Microscopio optico Pulidor Molino de Martillos Cortadora de

3.3.1.ANALISIS DE MATERIA PRIMA: PESO: HUMEDAD: MADUREZ:  3.3.2. OBTENCION DE FIBRA DE

COCO: 3.3.FLUJOS DEL PROCESO DE

OBTENCION DE FIBRA POR EL : Método Seco: Método Húmedo

3.3.2.2. ANÀLISIS FÌSICOSDeterminación de la longitud:Las longitudes observadas se agruparon en una

distribución de frecuencias de 7 celdas adecuadas para el clase

Determinado del diámetro: Se tomaron al azar 30 muestras de fibras Haciendo uso del micrómetro se midió el

diámetro de la parte superior, media e inferior de cada muestra.

Determinación de la humedad: Para este análisis se siguió el método de

desecación en Estufa tomando en cuenta que las fibras son muestras representativas de estopas maduras

3.3.2.3 ANALISIS MECANICO:El análisis de la tensión es una de las principales características, por lo tanto, se trata de determinar la fuerza actuante cuando se produce la ruptura de la fibra.

3.3.2.3 RENDIMIENTO:Se determinó el porcentaje de fibra producida por kilogramo de materia prima producida por kilogramo de estopa seca procesada

PESO: El propósito del análisis es determinar si existe una

relación de proporcionalidad a medida que los pesos de cada coco se incrementan.

el porcentaje de estopa tiene un mayor peso relativo conforme se incrementa el peso del fruto,

El porcentaje de estopa, se constituye en un factor para calcular el numero de cocos uniformes en tamaño y peso, necesarios para obtener la cantidad de estopa requerida.

se analizaron 4 muestras con dos repeticiones por muestra:

La diferencia porcentual del contenido de humedad promedio entre las estopas de cocos frescos o verdes y de las estopas de coco maduro es muy amplia, del orden del 80%.

el contenido de humedad de la estopa es muy necesario, Se facilita la separación cuando las estopas tienen un bajo contenido de humedad.

Dependiendo del uso que se quiere dar a la fibra, la humedad es una característica que habrá que tener en cuenta.

MADUREZ : Las muestras fueron introducidas en recipientes llenos de

agua para determinar si son frescos o maduras. Las muestras de cocos frescos o verdes se sumergen casi y/o totalmente por efecto de su peso.

Las muestras de cocos maduros flotan sobre la superficie del agua.

Se seleccionaron todas las frutas que presentaban un 95% de su cuerpo flotando sobre el agua.

En consecuencia, las caracteristicas de un coco maduro son:

determinación de longitud: se puede afirmar lo siguiente: a. La estopa de coco en lo que se refiere a su longitud está

formada por hebras. b. El diagrama de distribución de las muestras de fibra

observadas son muy heterogéneas, presentando un promedio de longitud de 160.96mm.

C. Los diagramas de redistribución de frecuencias permitió agrupar fibras con longitudes porcentuales mas homogeneos, pudiéndose caracterizar las fibras en función de sus longitudes promedio.

 

Determinación del Diámetro: Se caracterizaron los diámetros de la sección

transversal de las fibras para establecer el grado de uniformidad que presentan.

 

Se observa lo siguiente El diámetro de las fibras no es uniforme en toda su longitud.

Es algo mayor un poco debajo de la mitad, gradualmente adelgazado en su parte superior o punta y más abruptamente adelgazado en la base o extrema inferior.

En las tres clases de fibra analizadas, los diámetros son muy irregulares.

Desde este punto de vista, las fibras de la estopa por ser muy irregulares en su tamaño y en su sección transversal no revisten mayor importancia para ser usadas en la Industria textil

determinación de humedad: El análisis determino el bajo contenido

de humedad de la fibra, de alrededor del 1.3%, lo que pone en evidencia que la fibra es un material Insensible a la humedad.

 

2ANÀLISIS MECÀNICOS: En el laboratorio se midió lo siguiente: diámetro , longitud,

fuerza, peso, gramos por TEX, resistencia. Gramos por TEX= (Gramos de fuerza x 1000mt)/(gramos

de peso) (kg*mm/mg)

 la resistencia promedio (13.20Gramos por Tex) de las fibras de coco y compararla con la escala de resistencias se observa que la fibra de coco corresponde a una fibra débil para uso textil.

RENDIMIENTO: Balance materia en la obtención de fibra de coco:

% rendimient0 = (10kg de fibrax100%)/(50kg de estopa) 

La fibra producida constituye el 20% de la materia prima procesada,

5 CONCLUSIONES:

1. Las características de la materia prima analizada son:

Variedad del fruto : typica Peso promedio del fruto : 2.01kg concordante con el peso de la

variedad

typica.

  Humedad promedio : 1.3% en estopas de cocos maduros (facilitando

La Extracción de fibras). 2. Las caracteristicas del Proceso de obtención de fibra son: Método húmedo: Proceso muy lento, Es necesario remojar las estopas por

periodos mayores a los 145 días

Método seco:  Proceso rápido. A medida que se va cargando el molino de martillos se

va obteniendo la fibra. Tiempo para procesar 5Gkg de estopa 0,67 horas (40.20 minutos).

  Rendimiento: 20% de la materia prima procesada.

Las caracteristicas del producto son:

Longitud promedio de fibra por categoría: Fibra corta : 90.77mm, Fibra larga : 155.77mm. Fibra extra larga :209.43mm. Diámetro :No es uniforme en toda su longitud diámetros muy irregulares La resistencia a la tracción: (13.20Gramos por Tex) en promedio

Resistencia considerada débil para el uso textil.  

RECOMENDACIONES: Realizar estudios similares para el aprovechamiento de

fibra de coco verde y establecer su propio uso. Realizar estudio de pre factibilidad para obtener fibra de

coco per el método seco a nivel industrial Desarrollar estudios para el uso de celulosa para

fabricación de papel Investigar a profundidad sobre las nuevas aplicaciones y el

potencial que brinda la fibra de coco. Realizar estudios para sacarle el máximo provecho no

solo a la fibra de coco si no también a al fruto y todas,la bondades que este brinda.