INGENIERÍA QUÍMICA, MATERIALES DE INGENIERÍA QUÍMICA, DICIEMBRE 2022
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Resumen—Estudios recientes indican grandes porcentajes para
la creciente demanda en procesos para la elaboración de
materiales a partir de residuos biodegradables. Teniendo en
cuenta ello, la presente investigación busca estudiar la obtención
de un material lignocelulósico a partir de cartones de huevo o
maple, variando el espesor de mezcla para cada probeta y la
caracterización de cada sustancia utilizada. Para lograr los
resultados a analizar; se realizaron ensayos de forma mecánica los
cuales abarcaron pruebas de tracción y flexión. Enfocando como
objetivo el definir parámetros y procesamiento de mezcla entre los
compuestos utilizados para mejorar sus propiedades físicas y
mecánicas partiendo de formulaciones simples previamente
investigadas de los cartones de maple, para así caracterizar las
propiedades mecánicas del compuesto final fabricado, el cual será
el material compuesto utilizado para la elaboración de materas de
jardinería.
Índice de Términos—Energía de unión, biomaterial, flexión,
material lignocelulósico, maleabilidad y tracción.
I. INTRODUCCIÓN
n la actualidad, es evidente el gran desgaste que se está
generando en la capa de ozono gracias a la
contaminación provocada por los diferentes desechos
como los gases de efecto invernadero (GEI), los
clorofluorocarbonos (CFC), entre otros a causa de la actividad
humana en las industrias o demás eventos de dicha índole.
Como alternativa a este problema que se viene generando desde
épocas pasadas, estudios recientes están obligando a la
humanidad a investigar a fondo en la fabricación de nuevos
materiales para así mismo darle un aprovechamiento a todos
estos desechos que repercuten de la cotidianidad en los hogares,
con el fin de lograr un impacto benigno al medio ambiente [1].
El hábito de reciclar papel, plástico y cartón hace que la
huella de contaminación disminuya. Buscando lograr este
propósito, se presenta la idea de reutilizar los cartones de huevo
y crear un material a base del mismo [1]. A partir de este
enfoque se logra definir que el material estudiado en esta
investigación pertenece a la familia de los materiales
lignocelulósicos, en donde la teoría justifica que estos
materiales están compuestos por una parte celulosa, lignina y la
hemicelulosa [2]. Los materiales compuestos tienen como
definición la unión de dos o más componentes en su estructura,
los cuales agregan propiedades físicas más fuertes a la misma;
Documento recibido el 6 de diciembre, 2022; revisado el 7 de diciembre,
2022.
Los autores trabajan en el Departamento de Ingenierías y Arquitectura,
Programa de Ingeniería Química, Universidad de Pamplona, Tel. (57+7)
estos provienen de dos familias las cuales se documentan como
los encontrados en la naturaleza de forma espontánea y los que
son realizados por el hombre entre los que se encuentra los
materiales lignocelulósicos [3].
El presente trabajo analiza las variables que permiten
desarrollar un material compuesto perteneciente a los
lignocelulósicos a base de cartones de huevo, mezclando su
estructura con aceite, vinagre, colbón de madera y estuco
plástico; para crear un producto final como lo serán las macetas
de jardinería. En donde se espera que este material ofrezca
propiedades mecánicas similares a los coloides a los cuales
pertenece la terracota, material con el que se elaboran
comúnmente las macetas. Para así lograr una alternativa de
descontaminación de estos desechos, ya que por su alta
demanda para ser empaques de transporte de huevos a diario las
fábricas deben producir muchos de estos, para en su finalidad
terminar en las basuras de los hogares y ser uno de los productos
más potentes para generar contaminación al planeta [4].
Además, se busca evaluar los efectos sobre las propiedades
físicas que obtuvo la mezcla de estos compuestos sobre el
material final; lograr obtener un mejoramiento en su resistencia
para la elaboración de macetas y a si mismo reducir un
porcentaje notable de contaminación en el medio ambiente.
Para estimar el comportamiento del material final, se realizó
pruebas de tracción y flexión bajo condiciones normales; una
vez obtenidos los resultados, estos se ajustaron bajo el
entendimiento teórico y experiencia de los investigadores para
así lograr obtener las gráficas con el fin de ser analizadas en
comparación con la realización de un sistema similar en el
software CES Edupack 2019
[5].
II. MATERIALES Y MÉTODOS
A. Selección del material
Para el desarrollo del material experimental, se tomó como
materia prima el cartón de maple recolectado a partir de las
cubetas de huevos, del cual se puede resaltar que es un
compuesto a base de celulosa y de bajo costo. Además de ser
biodegradable, como es un material derivado de la madera, está
compuesto de las mismas fibras que esta misma, por lo que se
considera que es un material con relativa resistencia, rígido y
5685303 Pamplona – Norte de Santander (e-mail:
andres.gallego@unipamplona.edu.co).
Elaboración de macetas a partir de cartón de
maple mediante papel maché
G. D. Oscar, C. A. Sofia, Miembro superior, IEEE, y G. P. Andres, compañero, IEEE
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