
Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 368
https://doi.org/10.69639/arandu.v12i2.928
Influencia de los parámetros del electrohilado en la
morfología y tamaño de las fibras de polisiloxano
Influence of electrospinning parameters on the morphology and size of polysiloxane
fibers
Oscar Iván Analuiza Maiza
oi.analuiza@uta.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-4383-6073
Universidad Técnica de Ambato
Ambato – Ecuador
Víctor Rodrigo Espín Guerrero
victorrespin@uta.edu.ec
https://orcid.org/0000-0001-6132-3215
Universidad Técnica de Ambato
Ambato – Ecuador
Jorge Enrique López Velastegui
je.lopez@uta.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-0306-7740
Universidad Técnica de Ambato
Ambato – Ecuador
María Belén Paredes Robalino
mb.paredes@uta.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-8013-2884
Universidad Técnica de Ambato
Ambato – Ecuador
Artículo recibido: 10 marzo 2025 - Aceptado para publicación: 20 abril 2025
Conflictos de intereses: Ninguno que declarar
RESUMEN
El electrohilado es un proceso que ha cobrado gran interés en la elaboración de fibras utilizando
soluciones poliméricas. En esta investigación se estudia la influencia de los parámetros del
proceso de electrohilado sobre la morfología y el tamaño de las fibras de polisiloxano. Los
parámetros principales analizados comprenden la viscosidad de la solución, el voltaje aplicado y
la separación entre la aguja y colector. Se utilizo un polímero comercial como el polisiloxano con
70% y el etanol con 30% como solvente para formar la solución polimérica. Los parámetros como
el voltaje varían de 10 kV a 15 kV y la distancia de aguja – colector son de 10, 17.5 y 25 cm. A
las microfibras se realizó un estudio morfológico mediante un microscopio electrónico de barrido
en la que se visualiza los defectos estructurales como grumos, goteos y los diámetros de las
microfibras. Se determinó que el menor diámetro es de 0.57 μm para los parámetros de 25 cm de
distancia entre el aguja - colector y 11 kV de voltaje. La investigación evidencia que tanto la
distancia como el voltaje ejercen un impacto considerable y compartido en el diámetro de las

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fibras electrohiladas. En las condiciones evaluadas, la aplicación de 15 kV y distancias de 17.5 a
25 cm permite obtener diámetros reducidos con excelentes propiedades morfológicas
Palabras clave: electrohilado, parámetro, microfibras, polisiloxano
ABSTRACT
Electrospinning is a process that has gained significant interest in the production of fibers using
polymer solutions. This research studies the influence of electrospinning process parameters on
the morphology and size of polysiloxane fibers. The main parameters analyzed include solution
viscosity, applied voltage, and the distance between the needle and the collector. A commercial
polymer, polysiloxane with 70%, and ethanol with 30% as a solvent were used to form the
polymer solution. Parameters such as voltage range from 10 kV to 15 kV, and the needle-collector
distance is 10, 17.5, and 25 cm. A morphological study of the microfibers was performed using a
scanning electron microscope, in which structural defects such as clumps, droplets, and fiber
diameters were visualized. It was determined that the smallest diameter is 0.57 μm for the
parameters of 25 cm needle-collector distance and 11 kV voltage. The research shows that both
distance and voltage have a considerable and shared impact on the diameter of electrospun fibers.
Under the evaluated conditions, applying 15 kV and distances from 17.5 to 25 cm results in
reduced diameters with excellent morphological properties.
Keywords: electrospinning, parameter, microfibers, polysiloxane
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Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 370
INTRODUCCIÓN
Se han desarrollado muchos métodos para producir fibras a partir de polímeros sintéticos,
en particular los basados en hilado húmedo, seco, fundido y en gel. El método del electrohilado
abre las puertas a la producción de fibras ultrafinas con diámetros que van desde decenas de
nanómetros hasta varios micrómetros. En general, el electrohilado permite la producción sencilla
de fibras continuas (Xue et al., 2019). El electrohilado se ha estudiado activamente debido a su
eficiencia, flexibilidad y versatilidad en la fabricación de estructuras fibrosas. Además de los
andamios celulares en ingeniería de tejidos, las fibras electrohiladas han encontrado una amplia
variedad de aplicaciones industriales para herramientas futuras como ropa protectora, apósitos
para heridas, membranas de filtración, materiales compuestos, sistemas biomédicos de liberación
de fármacos y dispositivos transparentes flexibles (Nakano et al., 2012). El electrohilado es una
tecnología versátil y de bajo costo que permite la producción de fibras a partir de una amplia gama
de polímeros. Algunos polímeros, como la poliamida (PA), el tereftalato de polietileno, el
poliacrilonitrilo (PAN), polisiloxano, el ácido poliláctico (PLA) y el alcohol polivinílico, se han
electrohilado ampliamente para fines de filtración de aire y se utilizan a menudo para textiles no
tejidos fundidos por soplado o spunbond (Membranes & Materials, 2024). Las fibras han atraído
una atención cada vez mayor en los últimos 10 años debido a su alta relación superficie / masa y
características especiales atractivas para aplicaciones avanzadas (Feng et al., 2013). No obstante,
la forma y le tamaño de las fibras de polisiloxano producidas mediante electrohilado están
fuertemente influenciados por los parámetros del procedimiento, como el voltaje aplicado, la
velocidad de flujo de la solución polimérica, la solución y la distancia entre aguja y el colector
(Ruiz, 2015).
Las nuevas nanoestructuras han impulsado el interés de científicos e ingenieros para
producir nanoestructuras que optimicen los procesos e incrementen la producción (Robles-García
et al., 2014). La creciente demanda de los materiales avanzados y optimizar el proceso de
electrohilado es de gran importancia para el desarrollo de soluciones tecnológicas innovadoras.
La producción de fibras por electrohilado presenta una ventaja significativa en términos de
versatilidad y control de propiedades. Es transcendental mejorar los parámetros del electrohilado
para asegurar la forma y el tamaño de las fibras de polisiloxano, lo que a su vez define sus
características y usos. (Bognitzki et al., 2001). Además, es significativo relacionar los parámetros
del electrohilado y las características de las fibras para el desarrollo de nuevas aplicaciones,
especialmente en nuevos materiales lo que ha conllevado en especial a nuestro análisis.
Para lograr la formación de fibras finas de polímeros mediante electrohilado, primero se
deben seleccionar con cuidado solventes adecuados que puedan disolver los polímeros deseados,
en vista que estas características de la solución podrían afectar los diámetros resultantes de las
estructuras fibrosas (Nakano et al., 2012). Una vez definido los componentes se establecen los

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parámetros del proceso como: viscosidad, voltaje, velocidad y distancia del proceso de
producción. Estudios previos revelaron el impacto de los parámetros del electrohilado en la forma
y el tamaño de las fibras. Por ejemplo, en 1887, Charles V. Boys informó que se podían extraer
fibras de un líquido viscoelástico en presencia de un campo eléctrico externo. Utilizó un aparato
compuesto por una placa aislante conectada a una fuente de alimentación eléctrica. Demostró que
un líquido viscoso (por ejemplo, cera de abejas y colodión) podía transformarse en fibras al
desplazarse hasta el borde de la placa (Xue et al., 2019). Asimismo, Darrell H Reneker ha
evidenciado que el incremento del voltaje aplicado lleva a la creación de las fibras más finas y
homogéneas, mientras que el incremento de la velocidad de flujo provoca la creación de fibras
más largas y con más imperfecciones (Ramakrishna et al., 1996). También, en la investigación
(Membranes & Materials, 2024) concluyen que: “Los parámetros de voltaje aplicado, caudal de
la solución y diámetro interior del capilar tuvieron un efecto significativo en la estructura
superficial.”.
En cuanto al parámetro de velocidad, (El-hadi & Al-Jabri, 2016) indicó “El diámetro de
las fibras electrohiladas disminuye con el aumento de la velocidad del colector para las mezclas
en comparación con el PHB puro, que tiene un diámetro de aproximadamente 6 μm. Las fibras
obtenidas de las mezclas se reducen a 2 μm.”. Por lo tanto, (Anún et al., 2018) indica que los
parámetros configurados en el proceso son fuertemente determinantes de la calidad, morfología
y tamaño de las fibras. Es importante este análisis en vista que las nanofibras elaboradas mediante
el método de electrohilado permiten su utilización en el área biomédica, aumentando con esto las
ventajas de su utilización en ingeniería de tejidos (Jacobs & Kelly, 2011). No obstante, la mayoría
de estas investigaciones han puesto énfasis en un aspecto restringido de parámetros del
electrohilado y no han tenido en cuenta la interrelación entre los distintos factores. Así pues,
resulta imprescindible llevar a cabo una investigación más detallada que explore el impacto de un
espectro más extenso de parámetros del electrohilado y que considere la interacción entre los
diferentes parámetros.
Igualmente, las nanofibras obtenidas mediante electrohilado han mostrado un excelente
potencial en diversas aplicaciones. Entre ellos: el estudios de (Manuel et al., 2013) indica que se
obtuvo fibras de una solución de polipirrol, oxido de polietileno y nylon-6, los resultados indican
que los diámetros obtenidos del composite están en un rango micro y nanométrico. Finalmente,
se utilizan en diferentes industrias tales como textil, cuero, cosméticos, entrega de
medicamentos, cuidado de telas, recubrimientos, pinturas y latinas, gomas, selladores,
adhesivos, industria de construcción, acristalamiento estructural, airbags, electrónica (Special
et al., 2010).
El electrohilado implica un proceso electrohidrodinámico, durante el cual se electrifica
una gota de líquido para generar un chorro, seguido de estiramiento y elongación para generar
fibras (Xue et al., 2019). El electrohilado consiste en tres componentes principales, una fuente de

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alimentación de alto voltaje, un colector (placa de metal, etc.) y una jeringa con su aguja
correspondiente. La fuente de alta tensión se utiliza para cargar con cierta polaridad la solución
de polímero, que luego se acelera hacia el colector de polaridad opuesta. Esta técnica se basa en
la deformación uniaxial o elongación de una gota de líquido viscoelástico de un polímero (fundido
o disuelto) para formar un filamento (Cano et al., 2010). Una solución de polímero cargada que
sale del capilar hacia el colector conectado a tierra en un campo electrostático fuerte. Este último
causa la gota que emerge del extremo capilar para sufrir una deformación en una forma cónica,
comúnmente llamado el "cono de Taylor". A medida que la fuerza del potencial aplicado aumenta
a el punto en el que la fuerza electrostática ha superado la tensión superficial de la solución,
emerge un chorro fino de la solución. Durante esta fase, el chorro es atraído por al menos dos
órdenes de magnitud, el solvente se evapora, y las fibras secas se depositan en el colector (Moghe
& Gupta, 2008). Actualmente hay dos configuraciones de electrohilado estándar, posición vertical
y horizontal. En el conjunto horizontal, se evita la contaminación de la muestra por el goteo de la
solución sobre el colector, mientras que, en el montaje vertical, la gravedad a su vez es una fuerza
que ayuda al campo eléctrico en el avance de la solución (Cano et al., 2010).
Los factores que influyen el proceso de electrohilado (Frey, 2008), pueden ser
controlados y permite obtener nanofibras con numerosas ventajas como: diámetros fibrosos;
estructura de la fibra y el diámetro con precisión; el área superficial específica grande; alto grado
de orientación, lo cual ayuda a aumentar la resistencia mecánica (Su et al., 2013). Se pueden
argumentar varias relaciones generales entre los parámetros del proceso y la morfología de la
fibra, es importante darse cuenta de que la relación exacta será diferente para cada polímero y
disolvente utilizado en el sistema (Cano et al., 2010).
Más de 100 polímeros, tanto sintéticos como naturales, se han electrohilado con éxito en
nanofibras, principalmente a partir de soluciones poliméricas, ya que cualquier polímero puede
electrohilarse en nanofibras, siempre que el peso molecular del polímero sea suficientemente alto
y el disolvente se pueda evaporar en tiempo durante el período de tránsito del chorro sobre una
distancia entre la jeringa y el colector (Feng et al., 2013). El polisiloxano está basado en
polidimetilsiloxano (PDMS) (MARK, 2005). Es un polímero compuesto de macromoléculas, con
frecuencia se refiere a las siliconas (Special et al., 2010). Además, las siliconas son materiales
poliméricos que contienen enlaces silicio–oxígeno y radicales hidrocarbonados combinados
directamente con el silicio (Directiva & Adjuntos, 2004). Presenta propiedades de gran interés
como por ejemplo alta flexibilidad, alta estabilidad química, hidrofobicidad, resistencia a la
radiación UV y biocompatibilidad (MARK, 2005). Se ha dado una fuerte tendencia de emplear
disolventes polares tales como el alcohol y el agua que presentan prácticamente, un nulo impacto
al medio ambiente (Principal, 2013). Esto hace que las nanofibras poliméricas sean el candidato
óptimo para varias aplicaciones (Jagadeesh Babu et al., 2007).

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El objetivo de esta investigación es analizar la influencia de los parámetros del
electrohilado en la morfología y tamaño de las fibras de polisiloxano. Además, en esta
investigación analizaremos de manera sistemática el impacto de los parámetros del electrohilado,
que incluyen el voltaje aplicado, la composición y la separación entre la aguja y el colector, en la
forma y el tamaño de las fibras de polisiloxano. Con ello, se establece los parámetros ideales del
electrohilado para lograr fibras de polisiloxano con control en la morfología y tamaño. Los
hallazgos de esta investigación pueden emplearse para mejorar los parámetros y lograr fibras con
características requeridas para diferentes usos. Finalmente, este estudio ofrece un fundamento
para la creación de nuevos materiales de polisiloxano con características optimas.
MATERIALES Y MÉTODOS
La investigación se enfocó en el análisis cuantitativo. En el estudio se analizó la influencia
de los parámetros del electrohilado en la morfología y tamaño de las fibras de polisiloxano, que
se describen a continuación:
En la Figura 1, se muestra la solución polimérica en la que se utilizó: 70% de solvente
(etanol de constante dieléctrica 24 y tensión superficial de 21,6 mN/m) y un 30% de polímero
(polisiloxano de constante dieléctrica 3,5 y tensión superficial de 24 mN/m), se mezcló mediante
un agitador a 50 rpm y se obtuvo tres soluciones.
Figura 1
Solución polimérica
Para determinar el pH de las soluciones poliméricas se utilizó un pHmetro Thremo
Scientidic ORION VERSASTAR a temperatura ambiente. Asimismo, la viscosidad de las
soluciones se determinó con el viscosímetro rotacional (Brookfield) a temperatura ambiente. Se
utilizó el husillo # 1 en las muestras con presentaciones de 150 ml. Los ensayos se realizaron a
velocidades de corte a 20 rpm del husillo.
Una vez realizados los ensayos físicos se procedió a la elaboración de la fibra en la que
se utilizó la máquina de electrohilado tipo vertical (Figura 2) que funciona a una tensión en rango
de 1 - 15 KV; el intervalo de distancia entre la aguja y el colector es de 1 – 25 cm. La solución
polimérica obtenida se introdujo en una jeringa de volumen de 10 ml que fue inyectado a una
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velocidad constante de 1 ml/h. Se utilizó un colector fijo cubierto con una lámina de papel
aluminio con dimensiones 21x29,7 cm.
Figura 2
Máquina de Electrohilado
Se consideró las distancias de 10, 17.5 y 25 cm entre la punta de la aguja y el colector,
así también se estableció los voltajes de 10, 11 12, 13, 14 y 15 kV, que permitió formar las
combinaciones y definir 18 muestras que se indica en la Tabla 1.
Tabla 1
Distancias utilizadas con variación de voltaje
Solución
(Código)
Muestras Distancia
(cm)
Voltaje
(kV)
S1 (56)
M1 10 10
M2 10 11
M3 10 12
M4 10 13
M5 10 14
M6 10 15
S2 (57)
M7 17.5 10
M8 17.5 11
M9 17.5 12
M10 17.5 13
M11 17.5 14
M12 17.5 15
S3 (58)
M13 25 10
M14 25 11
M15 25 12
M16 25 13
M17 25 14
M18 25 15

Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 375
Las microfibras elaboradas bajo los diferentes parámetros por la técnica del electrohilado
fueron depositadas en papel aluminio, posteriormente fueron extraídas una sección con dimensión
de 1 x 1 cm, para proceder al micro galvanizado en oro utilizando un sputter coater (Quarum
Q150R). Este recubrimiento se realizó con el objetivo de mejorar la conductividad de la muestra
y permitió obtener imágenes de alta resolución. Por otro lado, para determinar la morfología y el
tamaño de las microfibras se utilizó el Microscopio Electrónico de Barrido (SEM) modelo
TESCAN 01. Las imágenes fueron capturadas a 1500X y 2000X. En las imágenes se visualizó
las microfibras, los defectos estructurales y los diámetros de fibra en tres puntos aleatorios de
cada muestra.
Finalmente, se llevó a cabo un estudio estadístico de la información recabada para
establecer el impacto de los parámetros del electrohilado en la forma y tamaño de las fibras.
Primeramente, se determinó el pH, posteriormente el análisis de viscosidad que es esencial para
relacionar con la concentración de la solución. Posteriormente, en el SEM se tomó tres mediciones
en distintos puntos de cada imagen con el propósito de obtener un promedio de cada una de las
muestras. A continuación, se determinó la microfibra con el menor diámetro y las mejores
microfibras obtenidas. En todos los estudios se aplicó un análisis de varianza (ANOVA) para
establecer la relevancia estadística de los hallazgos.
RESULTADOS
En la Tabla 2, se muestra el promedio de la solución polimérica (S1, S2 y S3) con un pH
promedio de 4,56. Los valores de pH muestran un rango bajo y presenta un carácter ligeramente
ácido. La estabilidad del pH es importante para una buena consistencia en el proceso de
electrohilado, su variación afecta su solubilidad y la conductividad de la solución. Además, se
obtuvo la viscosidad con un promedio de 5,71 Pa x s con una ligera variación. La viscosidad es
importante dentro del proceso de electrohilado. Una baja viscosidad permitirá obtener fibras
delgadas e inestables, mientras que una alta viscosidad permitirá obtener fibras gruesas e incluso
la formación de grumos o gotas.
Tabla 2
Promedio de pH y viscosidad de la solución polimérica
Solución pH Viscosidad
(Pa x s)
S1 4.6 ± 0,01 5.83 ± 0,01
S2 4.5 ± 0,02 5.41 ± 0,02
S3 4.6 ± 0,01 5.89 ± 0,01
PROMDEIO 4.56 5.71
En la Figura 3, se observa la caída y acumulación de la microfibra de acuerdo con los
parámetros establecidos obteniendo microfibras constantes en forma de un cono bien definido,
esto indica que el proceso de electrohilado fue estable y continuo. La formación del cono
proporciona información respecto a la dispersión del chorro de la solución polimérica. En nuestro

Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 376
experimento la membrana tiene un diámetro de 9.5 cm lo que indica una buena dispersión.
Además, la aparición blanca y opaca indica que las fibras son densas y tiene una alta área de
superficie.
Figura 3
Electrohilado de microfibra de la M14: (a) Membrana; (b) Diámetro de la membrana
(a) (b)
En la Tabla 3, se presenta el promedio de los diámetros de la microfibra de polisiloxano
obtenidas mediante el SEM, en función de la distancia de la aguja – colector (10, 17.5 y 25 cm)
y las variaciones de voltaje aplicado (10, 11, 12, 13, 14 y 15 kV).
Tabla 3
Diámetros promedios obtenidos por el SEM
Muestras Diámetro
promedio (μm)
M1 1,43
M2 0,89
M3 0,94
M4 0,73
M5 0,66
M6 1,19
M7 0,78
M8 0,67
M9 0,87
M10 1,03
M11 0,75
M12 0,73
M13 0,61
M14 0,57
M15 0,85
M16 0,87
M17 0,73
M18 0,65
A continuación, se presentan las imágenes con diámetros máximos y mínimos de las
fibras. Las imágenes con menor diámetro obtenidas en el SEM captadas a 20 μm se muestran en
la Figura 4. La figura (a) muestra fibras con un diámetro promedio de 0.66 μm sin cortes de flujo
y entre cruzadas, la figura (b) presenta un diámetro promedio de 0.67 μm y grumos muy pequeños,
y la imagen (c) presenta un diámetro promedio de 0.57 μm y existe gran cantidad de grumos.

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Figura 4
Imágenes SEM, a) M5 con 10 cm-14 Kv, b) M8 con 17,5 cm-11 Kv, c) M 14 con 25 cm-11 Kv
(a) (b) (c)
Las imágenes con mayor diámetro obtenidas en el SEM captadas a 20 μm se muestran en
la Figura 5. La figura (a) muestra fibras con un diámetro promedio de 1.43 μm y con poca cantidad
de grumos, la figura (b) presenta un diámetro promedio de 1.03 μm con grumos muy pequeños y
discontinuidades en las membranas más gruesas, y la imagen (c) presenta un diámetro promedio
de 0.87 μm con gran cantidad de grumos y discontinuidades, lo cual no es beneficioso.
Figura 5
Imágenes SEM, d) M1 con 10 cm-10 kV, e) M10 con 17,5 cm-13 kV, f) M 16 con 25 cm-13 kV
(d) (e) (f)
Las muestras M5, M8 y M14 son las de menor diámetro y se observa una ligera tendencia
a la disminución del diámetro de las fibras a medida que se incrementa la distancia entre la aguja-
colector, y el voltaje es de 11 y 14 V. Las muestras M1, M10 y M16 son las de mayor diámetro y
tienden a la disminución del diámetro a medida que se aumenta la distancia entre el colector y la
jeringa y los voltajes están entre 10 y 13 V. Los diámetros promedio de las muestras varían entre
mínimo de 0.57 μm y un máximo de 1.43 μm.
Sin embargo, en la Figura 6 se muestran microfibras de buena calidad para los parámetros
establecidos en la Tabla 1. La imagen (g) muestra fibras constantes con un diámetro promedio de
0.72 μm, la imagen (h) presenta fibras constantes sin grumos con un diámetro promedio de 0.73
μm, y en la imagen (i) se observa fibras constantes, con buen entrecruzamiento con un promedio
de fibras de 0.65 μm. Estas fibras fueron captadas a 20 μm en el SEM.

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Figura 6
Imágenes SEM, g) M4 con 25 cm-15 Kv, h) M12 con 17,5 cm-15 Kv, i) M18 con 10 cm-13 Kv
(g) (h) (i)
Las muestras M4, M12 y M18 son las de mejor calidad cuyos diámetros van
disminuyendo a medida que se aumenta la distancia entre el la aguja y el colector, además se
producen con voltajes de 13 y 15 kV. Las fibras obtenidas son constantes, entrecruzadas y sin
grumos. Este comportamiento es por la elevada evaporación del disolvente. Estos diámetros
obtenidos son adecuados para diversas aplicaciones, como la ingeniería de tejidos, la filtración y
la catálisis.
La distancia entre la aguja-colector influye el diámetro de la fibra. Por lo que en la Figura
7, se presenta una relación del parámetro distancia y el diámetro promedio de las fibras. Al
aumentar la distancia entre la aguja-colector el diámetro promedio de las fibras disminuye los
mismos que se representa en círculos de tamaño variable. Por lo tanto, existe una relación
inversamente proporcional entre la distancia y el diámetro promedio de la fibra. Es decir, a medida
que la distancia aumenta, el diámetro de la fibra tiende a disminuir.
En la Figura 8, se presenta el comportamiento de los parámetros de distancia y voltaje
utilizados para el electrohilado y da como resultado diámetros de tendencias no definidas, sin
embargo, se puede observar que el diámetro a los 12 kV y 14 kV se aproximan sin importar la
distancia de la jeringa. Se observa que a los 10 kV el diámetro del hilo disperso, conforme el
voltaje se incrementa los diámetros se aproxima. Por lo tanto, la influencia del voltaje en el
diámetro de la fibra depende de la distancia aguja-colector, y viceversa. Además, es necesario
optimizar tanto el voltaje como la distancia para obtener fibras con el tamaño deseado.

Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 379
Figura 7
Análisis de voltaje y distancia
También, en el comportamiento de las distancias, se observa para 10 cm un diámetro de la
fibra comienza en un valor cercano a 1.4 μm cuando el voltaje es bajo (10 kV), disminuye a
alrededor de 0.8 μm a medida que el voltaje aumenta a 12 kV, y luego aumenta de nuevo hasta
1.4 μm a 15 kV el cual no es estable. También para 17.5 cm la tendencia es más estable, el
diámetro disminuye de 1.0 μm a 0.6 μm entre 10 y 12 kV, y luego vuelve a aumentar hasta
aproximadamente 0.8 μm a 15 kV. Últimamente, para 25 cm el comportamiento es menos
pronunciado. El diámetro sigue una tendencia más suave, disminuyendo de 0.7 μm a 0.5 μm entre
10 y 12 kV, y luego aumenta ligeramente a 0.6 μm a 15 kV.
Figura 8
Análisis de diámetros de fibras
En la Figura 9, se realizó un análisis de relación entre parámetros del proceso de
electrohilado. En la relación distancia vs diámetro promedio, para 10 cm el promedio es el más
alto con 0.94 μm y existe una alta variación de diámetros. En 17.5 cm el promedio es de 0.81 μm
0,97
0,80
0,71
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
7,5 10 12,5 15 17,5 20 22,5 25 27,5
Diametro (μm)
Distancia (cm)
Diámetro Promedio Fibra (μm)
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
10 11 12 13 14 15
Diametro (μm)
Voltaje (KV)
Diametro vs Voltaje y Distancia
10 cm
17,5 cm
25 cm

Vol. 12/ Núm. 2 2025 pág. 380
y existe una reducción de diámetro respecto al de 10 cm y tiene una menor variabilidad. Esto
indica un campo eléctrico más equilibrado, capaz de estirar las fibras de forma más uniforme. Y
para 25 cm el promedio es de 0.70 μm con el menor diámetro promedio, indicando que el aumento
de la distancia permite un mayor tiempo de estiramiento del chorro lo que provoca fibras más
finas y uniformes.
Finalmente, se realizó un análisis de las variables de voltaje vs diámetros unitarios para
las distancias indicadas en la Figura 9. Para 10 cm con un voltaje de 14 kV se obtuvo un diámetro
de 0.66 μm, mostrando que el voltaje incrementa la fuerza de estiramiento y disminuye el
diámetro. A los 17.5 cm de distancia y 15 kV produce un diámetro de 0.72 μm que es inferior a
los 13 kV (1.03 μm), ratificando la tendencia a la disminución del diámetro a altos voltajes. Para
25 cm con voltaje de 15 kV genero el diámetro más bajo con 0.65 μm.
Figura 9
Relación de parámetros
Muestras Distancia
(cm)
Voltaje
(kV)
Diámetro
Unitario
(μm)
Diámetro
Promedio
(μm)
1
10
10 1,43 a
0,944 13 0,73 c
5 14 0,66 b
8
17,5
11 0,67 b
0,8110 13 1,03 a
12 15 0,72 c
14
25
11 0,57 b
0,7016 13 0,87 a
18 15 0,65 c
a: Fibras con diámetros mayores
b: Fibras con diámetros menores
c: Fibras con buenas características
DISCUSIÓN
La concentración de sustancias es importante para la obtención de fibras. (Ahmadi
Bonakdar & Rodrigue, 2024) indica cuando la solución está demasiado diluida, se forman gotas
individuales en lugar de fibras continúas debido a la alta tensión superficial y baja viscosidad.
Con un ligero aumento en la concentración, las nanofibras se vuelven inestables, lo que resulta en
una mezcla de perlas y fibras. En la concentración óptima, se producen nanofibras sin perlas. Las
soluciones de polímeros con alta concentración no son adecuadas para el electrohilado debido a
su elevada viscosidad. Además, se ha demostrado que aumentar la concentración de la solución
conduce a un mayor diámetro de fibra. En nuestra investigación se obtuvo fibras con pequeñas
gotas y grumos. Asimismo, nuestras fibras son de mayores diámetros debido a la concentración
de los componentes. Por lo tanto, es importante considerar el polímero y solvente en el proceso
de electrohilado.

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Reneker et al. estudio el inicio de la inestabilidad de flexión durante el hilado y
observaron la formación de una estructura de fibra cerrada. Esta estructura se ha observado en
otros copolímeros como el fluoruro de vinilideno, el tetrafluoroetileno y la polietiloazolina. El
diámetro de la fibra varió de 1 μm a 1,5 μm (Subbiah et al., 2005). En nuestro experimento de
polímero de polisiloxano se obtuvo diámetros de fibras mínimo de 0.57 μm y un máximo de 1.43
μm. También, en distancias reducidas (10 cm), un voltaje intermedio (13–14 kV) produce fibras
de mayor grosor. No obstante, para mantener una fuerza de estiramiento adecuada a distancias
extensas (25 cm), es necesario un voltaje elevado (15 kV). Esto indica que hay un balance óptimo
entre voltaje y distancia para conseguir fibras de diámetros reducidos y estables.
(Ahmadi Bonakdar & Rodrigue, 2024) indico que la distancia entre el colector y la punta
de la aguja se ha considerado como otro enfoque para controlar el diámetro y la morfología de la
fibra debido al efecto de la distancia en la trayectoria del chorro, el tiempo de viaje y la
evaporación del disolvente. En general, aumentar la distancia conduce a la formación de fibras
más delgadas. En nuestro ensayo se observó que el incremento de las distancias de la aguja y el
colector de 10, 17.5 y 25 cm se generó fibras con diámetros de 0.97, 0.80 y 0.71 μm
respectivamente. Así también, se encontró parámetros con buenas características que destacan los
puntos donde se obtuvo un buen equilibrio entre estiramiento y uniformidad de las fibras como:
13 kV a 10 cm (0,73 μm); 15 kV a 17,5 cm (0,72 μm) y 15 kV a 25 cm (0,65 μm). Por lo tanto,
la disminución del diámetro de la fibra a medida que aumenta la distancia esta vinculado a un
proceso físico como un efecto de condensación. Este comportamiento puede ser significativo para
investigaciones en procesos de producción.
CONCLUSIONES
Se ha estudiado este polímero debido a que no se han encontrado estudios similares de la
solución polimérica. Si se obtiene membranas en escala micro y nanométrica se puede aplicar
como recubrimiento de frutas, aislantes de dispositivos electrónicos, área textil, entre otras;
además es un producto de fácil adquisición y de bajo costo.
La propiedad física de la composición es importante en el proceso de electrohilado por
ejemplo el pH ligeramente ácido puede influir en la carga superficial de las fibras durante el
proceso de estiramiento. Por otro lado, cuando la viscosidad se encuentra muy diluida existirá un
corte de la fibra antes de llegar al colector y al tener una concentración más densa no se podrá
moldear la fibra por la alta viscosidad que se ha formado.
El voltaje es un parámetro importante en el proceso de electrohilado ya que permite obtener
fibras eficientes y más delgadas, pero las fibras presentan un comportamiento no lineal en relación
al voltaje. Conforme se incrementa el voltaje el diámetro de las fibras disminuye en las distancias
más próximas (10 y 17.5 cm), sin embargo, en las distancias más largas (25 cm) disminuye el
diámetro de forma ligera.

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El aumento de la distancia entre la aguja-colector reduce el diámetro medio de las fibras.
Esto ocurre porque el chorro tiene un mayor tiempo de vuelo, lo que permite una elongación más
eficiente antes de la solidificación. Por otro lado, el aumento del voltaje disminuye el diámetro de
la fibra, siempre y cuando no sobrepase un límite que pueda provocar inestabilidad.
Se obtuvieron microfibras de polisiloxano a escala micrométrica de 0.57 μm, de
característica continua, alta porosidad. Por lo tanto, la investigación evidencia que tanto la
distancia como el voltaje ejercen un impacto considerable y compartido en el diámetro de las
fibras electrohiladas. Para lograr fibras consistentes y finas, en esencial modificar cuidadosamente
estas variables. En las condiciones evaluadas, la aplicación de 15 kV y distancias de 17.5 a 25 cm
permite obtener diámetros reducidos con excelentes propiedades morfológicas, lo que contribuye
a condiciones ideales para futuras aplicaciones en materiales nanoestructurados.
Finalmente, es fundamental considerar las composiciones, las concentraciones de la
solución polimérica, las condiciones ambientales, la velocidad de inyección y la velocidad de
recolección del electrohilado ya que puede modificar el comportamiento y debe ser considerados
para futuras investigaciones.

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