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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA Influencia del porcentaje en peso de Carboximetilcelulosa y CaCO 3 en la resistencia mecánica del biopolímero obtenido a base de almidón de cáscara de Musa paradisiaca (plátano) TESIS PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE: INGENIERO QUÍMICO AUTORES: Br. Tantaleán Jara, Grecia Stefany Br. Abanto Leyva, Victor Rubén ASESOR: Ms. Moreno Eustaquio, Walter TRUJILLO PERÚ 2019 Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/ Biblioteca de Ing. Química

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA

Influencia del porcentaje en peso de Carboximetilcelulosa y CaCO3 en la

resistencia mecánica del biopolímero obtenido a base de almidón de cáscara

de Musa paradisiaca (plátano)

TESIS PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE:

INGENIERO QUÍMICO

AUTORES:

Br. Tantaleán Jara, Grecia Stefany

Br. Abanto Leyva, Victor Rubén

ASESOR:

Ms. Moreno Eustaquio, Walter

TRUJILLO – PERÚ

2019

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II

DEDICATORIA

A mi madre, Teresa Jara, por todo su

esfuerzo y apoyo durante toda mi

carrera, por ser una gran madre y mi

ejemplo a seguir, le agradezco su

sacrificio y le dedico mi tesis y todos mis

futuros logros.

A mis hermanos y mi padre, por su

apoyo y motivación.

A mis abuelitos Estela y Reynerio

que descansan en paz.

Grecia Tantaleán

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III

Esta tesis se la dedico en primer lugar a Dios, quien supo guiarme por el buen camino,

darme fuerzas para seguir adelante y no desmayar en los problemas que se presentaban,

enseñándome a encarar las adversidades sin perder nunca la dignidad y sin desfallecer en

el intento.

A mis Padres Víctor Abanto y Julia Leyva, porque ellos son la motivación de mi vida y mi

orgullo de ser quien seré. Por su amor, confianza y comprensión, sobre todo por el apoyo

permanente que me brindaron que han hecho que alcance la meta que me propuse al iniciar

la carrera.

A mis Hermanos DANY y SUSAN, porque son la razón de sentirme tan orgulloso de culminar

mi meta, gracias a ellos por confiar siempre en mí.

A mis queridos Abuelos MAGDALENA, LUCIANO y ALEJANDRINA, quienes siempre me

apoyaron siendo muy importantes en todos estos años de vida y carrera universitaria, por

todo su amor, comprensión y valores.

Y sin dejar atrás a toda mi familia por confiar siempre en mí, a mis tíos, primos y sobrinos,

gracias por ser parte de mi vida y por permitirme ser parte de su orgullo.

Rubén Abanto

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IV

JURADO DICTAMINADOR

…………………………………………

Dr. Reyna Linares, Mario

Presidente

…………………………………………

Dr. Moncada Albitres, Luis

Secretario

…………………………………………

Ms. Moreno Eustaquio, Walter

Asesor

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V

AGRADECIMIENTO

A mi madre, Teresa Jara, por su apoyo y empuje para motivarme a concluir con el presente

trabajo.

A mi asesor, Ing. Walter Moreno, quien además de ser un gran profesional es una excelente

persona, gracias por su apoyo.

A mis docentes de la Facultad de Ing. Química por los conocimientos transmitidos durante

mi formación académica.

Grecia Tantaleán

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VI

A nuestra Alma Mater, la ¨UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO¨ quien a través de

su plana docente supieron formarnos académicamente y transmitirnos todos sus valores,

motivándonos hacia la superación y compromiso profesional.

A todos nuestros profesores, que más que nuestros profesores fueron también nuestros

amigos, los que de alguna manera nos han enseñado y despertado esas ganas de

investigar y aplicar lo aprendido en los salones de nuestra universidad.

Al Asesor Ing. Walter Moreno Eustaquio, quien con su experiencia y recomendación nos

orientó y ayudo en el desarrollo del presente proyecto de tesis.

A mi familia ABANTO LEYVA, por su amor, confianza y comprensión, sobre todo por el

apoyo permanente que me brindan que han hecho que alcance la meta que me propuse al

iniciar la carrera.

Rubén Abanto

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VII

INDICE

DEDICATORIA.............................................................................................................. II

JURADO DICTAMINADOR ........................................................................................IV

AGRADECIMIENTO .................................................................................................... V

INDICE DE FIGURAS ............................................................................................... VIII

ÍNDICE DE TABLAS ....................................................................................................IX

RESUMEN ...................................................................................................................... X

ABSTRACT ...................................................................................................................XI

I. INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 1

1.1. REALIDAD PROBLEMÁTICA .................................................................................. 1

1.2. ANTECEDENTES ........................................................................................................ 2

1.3. MARCO TEÓRICO ..................................................................................................... 3

1.4. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ........................................................................ 11

1.5. HIPÓTESIS ................................................................................................................. 12

1.6. OBJETIVOS ............................................................................................................... 12

1.7. IMPORTANCIA ......................................................................................................... 12

II. MATERIALES Y MÉTODOS .......................................................................................... 13

2.1. METODOLOGIA DE ESTUDIO ............................................................................... 13

2.2. DISEÑO DE INVESTIGACIÓN ................................................................................ 14

2.3. VARIABLES OPERACIONALES ............................................................................. 15

2.4. POBLACIÓN Y MUESTRA ...................................................................................... 15

2.5. TÉNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS, VALIDEZ Y

CONFIABILIDAD ...................................................................................................... 16

III. RESULTADOS ....................................................................................................... 18

IV. DISCUSIÓN DE RESULTADOS........................................................................... 21

V. CONCLUSIONES .................................................................................................. 23

VI. RECOMENDACIONES ......................................................................................... 24

VII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................... 25

VIII. ANEXOS ........................................................................................................... 30

ANEXO 01. COMPOSICION DE ADITIVOS ............................................................. 30

ANEXO 02. RESULTADOS DE ENSAYOS EXPERIMENTALES ........................... 31

ANEXO 03. ANÁLISIS DE VARIANZA DE UN SOLO FACTOR ............................ 32

ANEXO 04. IMÁGENES DE DESARROLLO DE PROYECTO................................ 34

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VIII

INDICE DE FIGURAS

Figura 01.Clasificación de los bioplásticos según su procedencia ......................................4

Figura 02. Capacidad de producción global de bioplásticos en el año 2016 .......................5

Figura 03. Composición proximal del almidón, azúcares reductores y sacarosa en

diferentes estados de color de banano .................................................................................6

Figura 04. Escala de color del índice de madurez de banano..............................................6

Figura 05. Estructura de la amilosa ...................................................................................7

Figura 06. Estructura de la amilopectina............................................................................7

Figura 07. Mordazas y probeta tipo halterio para ensayos de tracción. ...............................9

Figura 08. Máquina de ensayo de impacto de tipo péndulo. .............................................10

Figura 09. Máquina de ensayo de impacto de tipo dardo. ................................................10

Figura 10. Resultados promedio de la resistencia a la tracción de biopolímero ................19

Figura 11. Resultados de la resistencia al impacto del biopolímero..................................20

Figura 12. Extracción de la corteza interna de la cáscara de plátano ................................34

Figura 13. Corteza interna licuada con bisulfito de sodio .................................................34

Figura 14. Secado del precipitado en la estufa .................................................................35

Figura 15. Pesaje del almidón antes de moler ..................................................................35

Figura 16. Medición de insumos a emplear .....................................................................36

Figura 17. Calentamiento de los insumos ........................................................................36

Figura 18. Calentamiento a 75°C de la formulación ........................................................37

Figura 19. Moldes de acero inoxidable para el biopolímero .............................................37

Figura 20. Vaciado de la formulación a los moldes de acero inoxidable ..........................38

Figura 21. Manipulación del biopolímero obtenido .........................................................38

Figura 22. Ejecución de pruebas físicas del biopolímero .................................................39

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ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 01: Tabla de combinación de tratamientos. ............................................................ 15

Tabla 02: Cantidades de materia prima empleadas para cada formulación. ...................... 17

Tabla 03: Dimensiones de probeta para desarrollo de cada prueba mecánica. .................. 17

Tabla 04: Equipos, materiales y reactivos utilizados en la obtención del biopolímero ...... 17

Tabla 05: Resultados promedio de la resistencia a la tracción del biopolímero. ............... 18

Tabla 06: Resultados promedio de la resistencia al impacto del biopolímero. .................. 19

Tabla 07: ANOVA para la resistencia a la tracción.......................................................... 20

Tabla 08: ANOVA para la resistencia al impacto ............................................................ 20

Tabla 09: Composición de biopolímero de cada combinación ......................................... 30

Tabla 10: Resultados de las tres experimentaciones y promedio de la resistencia a la

tracción. ........................................................................................................................... 31

Tabla 11: Resultados de las tres experimentaciones y promedio de la resistencia al

impacto. ........................................................................................................................... 31

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RESUMEN

El presente trabajo tuvo como objetivo principal evaluar la influencia del porcentaje en peso

de Carboximetilcelulosa (CMC) y CaCO3 en la resistencia mecánica del biopolímero

obtenido a base de almidón de cáscara de plátano (Musa paradisiaca). El biopolímero se

preparó a base de almidón de cáscara de plátano (Musa paradisiaca), agua destilada,

glicerina y aditivos: CMC y CaCO3; a partir del biopolímero obtenido se evaluó su

resistencia mecánica ejecutando pruebas de resistencia a la tracción y resistencia al impacto.

Asimismo, se desarrollaron ocho formulaciones de diferente porcentaje en peso de

Carboximetilcelulosa (CMC) y CaCO3 (0/0, 10/90, 30/70, 50/50, 70/30, 90/10, 100/0 y

0/100%) para evaluar su influencia sobre la resistencia mecánica del biopolímero. Con estas

formulaciones se desarrollaron en total 48 ensayos, obteniéndose un promedio de los

resultados de cada una de las ocho formulaciones, para la resistencia a la tracción e impacto.

Los resultados de la ejecución de los ensayos, mostraron que el biopolímero obtenido a partir

de una relación de porcentajes CMC/CaCO3 de 70/30%, obtuvo el valor más alto respecto a

la resistencia a la tracción, que fue de 4.1 MPa; mientras que para el ensayo de resistencia al

impacto, la relación de porcentajes CMC/CaCO3 de 0/100% obtuvo los mejores resultados

(8.7 J/m). Finalmente, se realizó un análisis de varianza de los resultados obtenidos y se

determinó que en los ensayos de resistencia a la tracción e impacto el f calculado < f crítico;

además, el nivel de significancia de ambas pruebas fue mayor a 0.05. Por lo tanto, se acepta

la hipótesis planteada; es decir, se afirma que ambas adiciones tienen influencia positiva

sobre la resistencia mecánica del biopolímero, incrementando su resistencia a la tracción e

impacto, mostrando superioridad en las resistencias medidas en comparación a las muestras

sin aditivos.

Palabras clave: Biopolímero, almidón de cáscara de plátano, resistencia mecánica del

biopolímero.

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ABSTRACT

The main objective of this work was to evaluate the influence of the percentage by weight

of Carboxymethylcellulose (CMC) and CaCO3 on the mechanical resistance of the

biopolymer obtained from banana starch starch (Musa paradisiaca). The biopolymer was

prepared based on starch of banana peel (Musa paradisiaca), distilled water, glycerin and

additives: CMC and CaCO3; From the biopolymer obtained, its mechanical strength was

evaluated by performing tests of tensile strength and impact resistance. Likewise, eight

formulations of different weight percentage of Carboxymethylcellulose (CMC) and CaCO3

(0/0, 10/90, 30/70, 50/50, 70/30, 90/10, 100/0 and 0/100 were developed. %) to evaluate its

influence on the mechanical strength of the biopolymer. With these formulations a total of

48 trials were developed, obtaining an average of the results of each of the eight

formulations, for the tensile and impact resistance. The results of the execution of the tests,

showed that the biopolymer obtained from a ratio of CMC / CaCO3 percentages of 70/30%,

obtained the highest value with respect to the tensile strength, which was 4.1 MPa; while for

the impact resistance test, the ratio of CMC / CaCO3 percentages of 0/100% obtained the

best results (8.7 J / m). Finally, an analysis of variance of the results obtained was carried

out and it was determined that in the tests of tensile strength and impact the calculated f

<critical f; In addition, the level of significance of both tests was greater than 0.05. Therefore,

the proposed hypothesis is accepted; that is to say, it is affirmed that both additions have a

positive influence on the mechanical resistance of the biopolymer, increasing its resistance

to traction and impact, showing superiority in the measured resistances compared to the

samples without additives.

Keywords: Biopolymer, banana peel starch, mechanical resistance of the biopolymer

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I. INTRODUCCIÓN

1.1. REALIDAD PROBLEMÁTICA

En los últimos años, los plásticos sintéticos han mostrado un vertiginoso

crecimiento debido a sus buenas características fisicoquímicas y bajos costos. La

resistencia natural y durabilidad del plástico, asociada a su utilización masiva

constituyen un problema en el manejo de los residuos (Moreno, 2015); debido a su

compleja composición y estructura (Iles, 2017). La alta durabilidad, el aumento en

producción y consumo de plásticos, se ha convertido en un serio problema para el

medio ambiente, el 99% del total de los plásticos son producidos a partir de

combustibles provocando la producción de gases de efecto invernadero, además del

uso de energía no renovable. Los plásticos no biodegradables, provocan el

acumulamiento de los desechos en el ambiente, permaneciendo inalterables por cientos

de años (Ojeda, 2013 y Ayala, 2016).

En el Perú, el análisis de la composición de los residuos sólidos domiciliarios señala

como segundo componente en importancia a los residuos plásticos, que se incrementó

del 8.07 % en el 2010 a 9.48 % en el año 2011 (MINAM, 2012). Asimismo, la industria

peruana ha desarrollado durante la última década, un paulatino crecimiento en la

producción de plásticos, aunque aún no ha logrado una importante dinámica de

producción dada la limitada demanda interna, ya que depende de la importación de

materias primas e insumos provenientes de la industria petroquímica (Terrones y

Vargas, 2015).

La Región La Libertad no es ajena a la contaminación que se genera por el plástico.

La disposición final y tratamiento de los desechos ha generado problemas ambientales

además de grandes costos de transporte. Exorbitantes cantidades de plástico terminan

en botaderos, ríos, vertidos al mar o destinados a la quema de basura, lo cual deteriora

el medio ambiente al emitir gases de efecto invernadero producto de su combustión.

Al reciclar estos residuos, sólo se pueden usar algunos de estos materiales, ya que la

combinación de plásticos en la formación de un producto hace difícil su reciclaje o

reutilización, además de que la implementación de esta práctica es muy compleja

(Gobierno Regional La Libertad, 2018).

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1.2. ANTECEDENTES

Iguardia (2013) en su proyecto “SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE

BIOPLÁSTICO A PARTIR DE ALMIDON DE BANANO VERDE (Musa

Sapientum variedad Cavendish)”, planteó cuatro formulaciones elaboradas a partir

del almidón de banano verde, logrando sintetizar un bioplástico con características

para la elaboración de materiales de empaque.

Tongdeesoontorn, Mauer, Wongruong, Sriburi y Rachtanapun (2011) en su

proyecto “EFFECT OF CARBOXYMETHYL CELLULOSE CONCENTRATION

ON PHYSICAL PROPORTIES OF BIODEGRADABLE CASSAVA STARCH-

BASED FILMS”, concluyeron que la adición de carboximetilcelulosa en las películas

de almidón de yuca aumenta la resistencia a la tracción de las películas mezcladas.

Esto, según los autores, se debió a la buena interacción entre el almidón de yuca y la

carboximetilcelulosa.

Cedeño y Rumiguano (2011) en su proyecto “EVALUACIÓN DE

COMPUESTOS DE POLIPROPILENO Y CARBONATO DE CALCIO PARA

APLICACIONES INDUSTRIALES”, evidenciaron un aumento significativo en las

propiedades mecánicas como la resistencia a la tracción, módulo elástico y esfuerzo

de ruptura con el aumento de concentración en peso del CaCO3, debido a que es un

relleno de refuerzo/carga propia del mineral.

Jaramillo, Posada y García (2014) en su proyecto “EVALUACIÓN DE

COMPUESTOS DE POLIETILENO CON CARGAS DE CaCO3 Y SiO2”, evaluaron

diferentes compuestos a partir de polietileno de baja densidad con nanocargas de

CaCO3, SiO2 entre un 2 y 5 % en peso, y anhídrido maléico como agente

compatibilizante; determinándose que la adición de las cargas proporcionó un aumento

de la viscosidad así como el módulo de elasticidad y resistencia a la tensión.

Terrones y Vargas (2015) en su tesis “INFLUENCIA DEL TIPO DE REFUERZO

Y DE LA CANTIDAD DE PARTÍCULAS SOBRE LA RESISTENCIA A LA

TRACCIÓN DE UN MATERIAL COMPUESTO DE MATRIZ POLIETILENO DE

ALTA DENSIDAD OBTENIDO POR EXTRUSIÓN”, evaluaron la influencia del

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tipo de refuerzo y la cantidad de partículas sobre la resistencia a la tracción de un

material compuesto de matriz polietileno de alta densidad; para lo cual, las cantidades

que se utilizó para desarrollar el nuevo material compuesto fueron: 100 g de una matriz

de polietileno de alta densidad y un refuerzo mineral (piedra caliza) y natural (cáscara

de huevo) en tres diferentes cantidades de 10 g, 30 g y 50 g. Asimismo, determinaron

que con la adición de 30 g de piedra caliza, la resistencia a la tracción es mejor.

1.3. MARCO TEÓRICO

1.3.1. Bioplásticos

Según Moreno (2015); Pizá, Rolando, Ramírez, Villanueva y Zapata (2017), los

bioplásticos son polímeros de alto peso molecular producido por síntesis química

clásica utilizando monómeros biológicos de fuentes renovables, especialmente de

los vegetales.

Los bioplásticos se pueden elaborar, según Chariguamán (2015), a partir de

cultivos de poliésteres microbianos o de almidón, celulosa. El mismo autor afirma

que la base de la elaboración del bioplástico se ha centralizado en el uso del almidón

como materia prima debido a su alta disponibilidad, bajo costo, al hecho de ser

renovable, biodegradable y a que es económicamente competitivo con el petróleo.

Por otro lado, estos materiales son capaces de desarrollar una descomposición

aeróbica o anaeróbica por acción de microorganismos tales como bacterias, hongos

y algas bajo condiciones que naturalmente ocurren en la biósfera. Son degradados

por acción enzimática de los microorganismos bajo condiciones normales del

medio ambiente (Meza, 2016 y Fernández y Vargas, 2015). Asimismo, una vez

degradados pueden usarse incluso como material de compostaje (Castillo, Escobar,

Fernández, Gutiérrez, Morcillo, Núñez y Peñaloza, 2015).

En cuanto a los métodos de producción comercial, según la Red de energía y Medio

Ambiente (2011), los bioplásticos se pueden procesar mediante tecnologías

aplicadas a los plásticos convencionales tales como la extrusión, inyección, soplado

o termoformado.

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1.3.1.1 Tipos de bioplásticos

De acuerdo a Ayala (2016), los bioplásticos se pueden dividir en tres

categorías: primero están aquellos hechos a base de biomasa que no son

biodegradables o son parcialmente biodegradables; el segundo grupo es de

los bioplásticos que son hechos a base de biomasa y también son

biodegradables y, por último, están aquellos que son hechos a base de

combustibles fósiles, pero son completamente biodegradables.

Sin embargo, las clasificaciones más “estrictas” de acuerdo a la REMAR

(2011), clasifican los bioplásticos únicamente en función de su procedencia

bien sea a partir de fuentes fósiles (derivados del petróleo) o de materias

primas naturales, denominándose entonces biopolímero.

En la Figura 01, se muestra la clasificación de los bioplásticos atendiendo

a su origen, destacándose con un círculo aquellos que tienen mayor

relevancia a nivel comercial.

Figura 01.Clasificación de los bioplásticos según su procedencia

Fuente: REMAR, 2011.

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1.3.2. Almidón como Materia Prima de Materiales Bioplásticos

De acuerdo a European Bioplastics (2016), las mezclas de almidón representan

un alto porcentaje en cuanto a la producción global dentro del grupo de los

polímeros biodegradables; su bajo costo de obtención lo convierte en una

alternativa atractiva frente a los polímeros provenientes de productos

petroquímicos, ya que son fácilmente biodegradables y no presentan dificultad para

ser compostados.

Figura 02. Capacidad de producción global de bioplásticos en el año 2016

(Por tipo de material).

Fuente: European Bioplastics, 2016.

1.3.2.1 Almidón de plátano

El almidón es un biopolímero, un gran hidrato de carbono que las plantas

sintetizan durante la fotosíntesis y sirve como reserva de energía (Meza, 2016

y Chuquimarca, 2017). Asimismo, el carbohidrato más abundante, y

biodegradable, después de la celulosa (Chariguamán, 2015 y López, Cuarán,

Arenas y Flores, 2014).

La cáscara de plátano verde está compuesta de aproximadamente 12 % en

masa de almidón (Ayala, 2016). López et al. (2014), reafirman lo manifestado

anteriormente; ya que mediante una caracterización morfológica, química y

térmica, evidenciaron un contenido de almidón cercano al 12%; a partir del

cual es posible obtener un bioplástico. Por otro lado, Pizá et al. (2017)

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manifiestan que el contenido de almidón en el fruto del plátano es de

aproximadamente 70-80 %en base seca, mientras que la piel puede contener

hasta 50%.

A medida que el plátano va madurando se produce el rompimiento del

almidón en azúcares, por lo cual el plátano verde es más rico en almidón,

mientras que el maduro lo es en azúcares (Pizá et al., 2017). De acuerdo a lo

mencionado, según Iles (2017), un factor determinante en la extracción de

almidón es el estado de madurez del fruto, ya que a medida que se desarrolla

el proceso de maduración, su contenido de almidón en pulpa disminuye

drásticamente.

Figura 03. Composición proximal del almidón, azúcares reductores y

sacarosa en diferentes estados de color de banano

Fuente: Iles, 2017.

Figura 04. Escala de color del índice de madurez de banano

Fuente: Iles, 2017.

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1.3.2.2 Composición y estructura del almidón

De acuerdo a Iles (2017), el almidón se compone de una cadena lineal de

glucosa denominada amilosa y de una cadena de glucosa ramificada

denominada amilopectina. Asimismo, el autor resalta que el contenido de

amilosa se encuentra entre 20 a 30 % y entre 70 a 80 % de amilopectina.

Las moléculas de amilosa, situadas en las capas interiores, están

compuestas de aproximadamente 200 a 20 000 moléculas de glucosa unidas

por enlaces glucosídicos α-1,4 en cadenas no ramificadas o enrolladas en

forma de hélice. La amilopectina se compone por enlaces glucosídicos α-1,6

y α-1,4. Estos enlaces glucosídicos α-1,6, se producen con otras moléculas de

glucosa, lo cual provoca que tenga una estructura más ramificada que la

amilosa (Meza, 2016).

Figura 05. Estructura de la amilosa

Fuente: Meza, 2016.

Figura 06. Estructura de la amilopectina

Fuente: Meza, 2016.

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La amilosa forma una red cristalina tridimensional en forma de hélice de

tal manera que en su interior de ubican los átomos de hidrógeno (grupos

hidrófobos), mientras que al exterior se encuentran los grupos funcionales

hidroxilo (grupo hidrofílicos), y se orientan en forma paralela de tal manera

que se pueden acercar lo suficiente como para permitir la formación de

enlaces intermoleculares. Esta disposición microestructural determina la

formación de un gel y la plastificación del almidón durante el proceso de

calentamiento (Iles, 2017). Esto también, según Chariguamán (2015),

favorece la formación de pastas opacas y películas resistentes. Asimismo, el

autor señala que al añadir plastificantes compatibles con los polisacáridos,

ayudan a mejorar la flexibilidad de las películas.

1.3.3. Resistencia Mecánica de Biopolímeros

El comportamiento mecánico de los polímeros es más complicado que el de los

metales, y sus características mecánicas (módulo elástico y resistencia a tracción)

claramente inferiores (Materiales Poliméricos, s.f.)

Los plásticos que tienen un módulo alto se suelen llamar plásticos duros,

mientras que los que tienen un módulo bajo son plásticos blandos. Para evitar

confusiones los plásticos duros (con alto módulo) deberían llamarse plásticos

rígidos. Según la norma ASTM los plásticos rígidos son aquellos que tienen un

módulo superior a 700 MPa, los semirrígidos tienen un módulo entre 70 y 700 MPa

y los blandos son aquellos con un módulo inferior a 70 MPa (Beltrán y Marcilla,

s.f.).

1.3.3.1 Resistencia a la tracción

La resistencia a la tracción o tenacidad es el máximo esfuerzo que un

material puede resistir antes de su rotura por estiramiento desde ambos

extremos con temperatura, humedad y velocidad especificadas. Asimismo, la

resistencia a la tracción y la deformación a la rotura, respectivamente indican

el máximo esfuerzo que el material puede soportar. Elongación o extensión

es el máximo esfuerzo de tracción a que un material puede estar sujeto antes

de su rotura (Mariano, 2011).

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Figura 07. Mordazas y probeta tipo halterio para ensayos de tracción.

Fuente: Beltrán y Marcilla, s.f.

Anchundia, Santacruz y Coloma (2016) determinaron que para un

contenido del 38.11 % ± 3.9 de almidón en cáscara de plátano, la resistencia

a la tensión muestra valores que van desde 4.43 MPa hasta 12.28 MPa.

Asimismo, Terrones y Vargas (2015) determinaron que con la adición de 30

g de piedra caliza en la matriz de polietileno, presentó un resistencia a la

tracción de 42.5 MPa.

1.3.3.2 Resistencia al impacto

Se define la resistencia al impacto como la energía absorbida por un

material por unidad de área ante un impacto. La capacidad de absorber energía

depende no sólo del material, sino también de su forma, tamaño, espesor, etc.

Los dos ensayos de impacto más frecuentes son los de tipo péndulo y los de

tipo dardo (Beltrán y Marcilla, s.f.)

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Figura 08. Máquina de ensayo de impacto de tipo péndulo.

Fuente: Beltrán y Marcilla, s.f.

Figura 09. Máquina de ensayo de impacto de tipo dardo.

Fuente: Beltrán y Marcilla, s.f.

1.3.4. Influencia de la Carboximetilcelulosa en la Resistencia Mecánica de

Biopolímeros

La carboximetilcelulosa (CMC) es un polisacárido derivado de la celulosa con

un residuo lineal aniónico de glucopiranosa ß (1-4) (Gonzáles, Pérez y García,

2017).

Al incrementar la concentración del plastificante se mejoran las propiedades

mecánicas y se favorece la solubilidad en agua de las películas (Aguilar, San

Martín, Espinoza, Sánchez, Cruz y Ramírez, M., 2012). Asimismo, de acuerdo a

Fuentes, González y Pérez (2016) las propiedades físico-mecánicas como:

elongación al quiebre, resistencia a la tensión y permeabilidad al vapor de agua,

dependen en gran medida de las concentraciones de plastificante utilizadas en la

elaboración de las biopelículas, ya que al incrementar las concentraciones de CMC

disminuye la elongación al quiebre y la permeabilidad al vapor de agua mientras

incrementa la resistencia a la tensión. Este efecto, según los autores, se atribuye al

incremento en las interacciones moleculares aumentando así la fuerza cohesiva de

las biopelículas.

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1.3.5. Influencia del CaCO3 en la Resistencia Mecánica de Biopolímeros

De acuerdo a Rigail y Mendoza (2011), el uso de partículas inorgánicas con

resinas poliméricas es común en las industrias plásticas con la finalidad de mejorar

las propiedades mecánicas, térmicas y reológicas. Asimismo, el autor señala que

los efectos de las partículas inorgánicas en los compuestos dependen de muchos

factores tales como el tamaño de grano de la partícula, las características del

material y el grado de dispersión.

Ponce (2015), el carbonato de calcio es incorporado a los plásticos como

extensor inerte a bajo costo o como reforzador de textura. Asimismo, Jaramillo,

Posada y García (2014) manifiestan que las cargas adicionales modifican

propiedades mecánicas y físicas importantes, como módulo elástico, dureza,

resistencia a la fluencia, así también su procesabilidad y costos.

También se ha investigado la adición de cargas con diferentes tamaños de

partículas de CaCO3, determinándose que las de tamaño nanométrico (1-100 nm)

han arrojado mayores incrementos en las propiedades mecánicas, comparadas con

las cargas de tamaño micrométrico, debido a su gran área superficial (Jaramillo,

Posada y García, 2014). Este efecto se atribuye, según Rigail y Mendoza (2011) a

que el CaCO3 es un relleno de refuerzo/carga propia del mineral.

Sin embargo, Gonzáles (2014) manifiesta que al agregar cargas de CaCO3

también tiene sus efectos negativos en los plásticos; por lo general al incrementar

el porcentaje de carga en el poliéster resulta una disminución de la resistencia final

del compuesto tanto a tensión como flexión e impacto. Así por ejemplo, un estudio

realizado por Posada et al. (2012) determinaron que contenidos de carbonato de

calcio superiores al 25 %, incrementa notoriamente la rigidez del material

compuesto y deteriora su resistencia al impacto.

1.4. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

¿Cómo influye el porcentaje en peso de carboximetilcelulosa y CaCO3 en la resistencia

mecánica del biopolímero obtenido a base de almidón de cáscara de plátano (Musa

paradisiaca)?

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1.5. HIPÓTESIS

El porcentaje en peso de Carboximetilcelulosa y CaCO3 influye positivamente en la

resistencia mecánica del biopolímero obtenido a base de almidón de cáscara de plátano

(Musa paradisiaca), incrementando su resistencia a la tracción e impacto.

1.6. OBJETIVOS

1.6.1 Objetivo General

Evaluar la influencia del porcentaje en peso de Carboximetilcelulosa y CaCO3 en

la resistencia mecánica del biopolímero obtenido a base de almidón de cáscara de

plátano (Musa paradisiaca).

1.6.2 Objetivos Específicos

Preparar un biopolímero a base de almidón de cáscara de plátano (Musa

paradisiaca).

Formular diferentes relaciones de porcentaje en peso de Carboximetilcelulosa y

CaCO3 para evaluar su influencia sobre la resistencia mecánica del biopolímero

obtenido a base de almidón de cáscara de plátano (Musa paradisiaca).

Realizar ensayos para determinar la resistencia a la tracción e impacto que

presenta el biopolímero obtenido a base de almidón de cáscara de plátano (Musa

paradisiaca).

1.7. IMPORTANCIA

La importancia del proyecto es proponer una alternativa de solución frente a la actual

problemática ambiental causada por la acumulación de residuos plásticos

convencionales de origen petroquímico, a causa de su persistencia en el medio

ambiente, siendo los biopolímeros una opción ideal principalmente para aquellos

materiales que tienen un periodo de uso corto y que no presentan facilidad para ser

reciclados.

La presente investigación, busca elaborar un biopolímero a base de almidón obtenido

de materia prima renovable, como los residuos de cáscara de plátano, de esta manera

aportamos al desarrollo sostenible con el aprovechamiento de residuos orgánicos y el

desarrollo de un material biodegradable que contribuya al ahorro de recursos

energéticos y disminuya el índice de contaminación causada por la acumulación de

residuos plásticos no biodegradables.

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II. MATERIALES Y MÉTODOS

2.1. METODOLOGIA DE ESTUDIO

2.1.1. Selección y acondicionamiento del material de estudio

Se recolectó la materia prima: Cáscara de plátano (Musa paradisiaca), la misma que

se trasladó hacia el laboratorio de la Facultad de Ingeniería Química para su posterior

tratamiento previo lavado para eliminar cualquier tipo de impurezas.

2.1.2. Extracción del almidón

Para la extracción del almidón a partir de la cáscara de plátano previamente

seleccionada se realizó un proceso manual a nivel de laboratorio.

La extracción de almidón se obtuvo mediante el proceso descrito por Iguardia

(2013):

- Se eliminó las impurezas de la cáscara de plátano y posteriormente se retiró la

corteza interna.

- Se colocó las muestras en un vaso de precipitado, con una solución antioxidante

de bisulfito de sodio.

- Se colocó la corteza interna de la cáscara de plátano en una licuadora y se utilizó

la misma solución antioxidante (bisulfito de sodio) para licuar, se llenó los vasos de

precipitado hasta la mitad de su volumen y a la otra mitad se añadió agua destilada.

- Se trasladó el total de las soluciones a un balde.

- Se agitó durante 5 minutos para mezclar, posteriormente se colocó la muestra en

refrigeración por 1 hora y luego decantó el sobrenadante. Se realizó este procedimiento

hasta que la solución resultante clarifique. Posteriormente, se añadió la solución buffer

y se refrigeró la muestra por 24 horas, luego decantó el sobrenadante y se añadió agua

destilada para posteriormente ser agitado durante 5 minutos y así mezclar las muestras

con el agua destilada.

- Se colocó la muestra en refrigeración por 1 hora y decantó el sobrenadante. Se

realizó este procedimiento hasta que la solución resultante clarifique y el precipitado

se torne color blanco.

- Se colocó el precipitado en una bandeja de metal para ser puesto en la estufa a

60-70°C y 80% de aire forzado durante 24 horas.

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- Se retiró la bandeja con sólidos de granulometría irregular del horno y se empleó

un molino para convertirlos en polvos finos.

2.1.3. Elaboración del biopolímero (Thermoplastic starch).

El Biopolímero se obtuvo mediante el proceso descrito por Iguardia (2013):

- Se disolvió en un vaso de precipitación el CMC utilizando el 50% del total de

agua requerida en la formulación y se mezcló.

- En otro vaso de precipitación, se disolvió el almidón en agua y agitó hasta que

no se presenten grumos.

- Se añadió carbonato de calcio a la solución de almidón y agua, luego se procedió

a mezclar.

- Se adicionó glicerina a la solución preparada en el paso anterior.

- Se añadió esta última solución al recipiente que contiene CMC disuelto en agua.

Se calentó a 75 ± 1°C y mezcló hasta que se forme una pasta. Finalmente se colocó la

pasta en moldes

2.2. DISEÑO DE INVESTIGACIÓN

Se estableció un diseño experimental multifactorial, teniendo dos variables

independientes: % en peso de Carboximetilcelulosa (CMC) y % en peso de CaCO3,

realizándose un total de 48 experimentos.

Se mantuvieron fijos los siguientes valores para la preparación del biopolímero:

almidón (6 % p/p), agua destilada (70 % p/p), glicerina (20 % p/p) y la cantidad total

de aditivos (4 % p/p). Se estudiaron las interacciones entre los dos factores a ser

manipulados y su efecto en la resistencia mecánica del biopolímero obtenido,

ejecutando ensayos de Resistencia a la tracción y Resistencia al impacto.

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Tabla 01: Tabla de combinación de tratamientos.

N° FACTOR

“A”

FACTOR “B” COMBINACIONES RESPUESTA

1 a0 b0 a0b0 R00

2 a1 b1 a1b1 R11

3 a2 b2 a2b2 R22

4 a3 b3 a3b3 R33

5 a4 b4 a4b4 R44

6 a5 b5 a5b5 R55

7 a6 b0 a6b0 R60

8 a0 b6 a0b6 R06

Fuente: propia

CMC CaCO3

a0: 0 % b0: 0%

a1: 10 % b1: 90%

a2: 30 % b2: 70%

a3: 50 % b3: 50%

a4: 70% b4: 30%

a5: 90% b5: 10%

a6: 100% b6: 100%

2.3. VARIABLES OPERACIONALES

a. Variables independientes

% en peso de Carboximetilcelulosa (CMC)

% en peso de CaCO3

b. Variables dependientes

Resistencia a la tracción

Resistencia al impacto

2.4. POBLACIÓN Y MUESTRA

2.4.1 Población

Almidón obtenido a partir de la cáscara de plátano.

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2.4.2 Muestra

De acuerdo al modelo multifactorial elegido, el tamaño de muestra se calculó con

la siguiente ecuación:

N= J*K*n

Donde:

J: número de combinaciones

K: número de replicas

n: número de ensayos

Por lo tanto:

N= 8*3*2= 48

Se realizaron 48 experimentaciones en total.

2.5. TÉNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS, VALIDEZ

Y CONFIABILIDAD

2.5.1 Técnicas de recolección de datos

A. Obtención del biopolímero

Para la realización de cada formulación, teniendo en cuenta la ejecución de dos

pruebas mecánicas: Resistencia a la tracción y Resistencia al impacto (con 3

repeticiones cada una), se usó 960 g de materia prima (almidón, agua destilada,

glicerina y aditivos). Por lo tanto, para las 48 experimentaciones totales se hizo

uso de 7.7 kg de materia prima.

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Tabla 02: Cantidades de materia prima empleadas para cada formulación.

Cantidad, g Cantidad, %

Almidón 57.6 6

Agua destilada 672.0 70

Glicerina 192.0 20

Aditivos (CMC + CaCO3) 38.4 4

Total 960

Fuente: propia

B. Dimensiones de probetas para ensayos

Tabla 03: Dimensiones de probeta para desarrollo de cada prueba mecánica.

Prueba Dimensiones, cm Volumen, cm3

Tracción 1.5x6.35x20 190.5

Impacto 2.54x2.54x20 129.03

Total 319.532

Fuente: propia

2.5.2 Instrumentos de recolección de datos

Tabla 04: Equipos, materiales y reactivos utilizados en la obtención del biopolímero

Equipos Materiales Reactivos

Balanza analítica Vaso de precipitación 1L Cáscara de plátano

Termómetro Varilla de agitación Agua destilada

Estufa Baldes 8L Glicerina

Agitador magnético Probeta de 100 mL CMC

Molino

Plancha de calentamiento

Termómetro 0-150 °C

Mortero

Espátula

Piseta

Moldes de acero inoxidable

CaCO3

Bisulfito de sodio

Buffer pH 7

Fuente: propia

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III. RESULTADOS

En el presente trabajo de investigación, se evaluó la influencia de la CMC y el CaCO3

en la resistencia mecánica del biopolímero obtenido en base a almidón de cascara de

plátano, realizando en total 48 experimentaciones, cuyos resultados se presentan a

continuación:

En la Tabla 05, se muestran los resultados promedio de los ensayos de resistencia a la

tracción de las muestras. Los resultados de las 3 repeticiones realizadas se detallan en el

Anexo 02. Se observa que el mayor valor obtenido de resistencia a la tracción corresponde

a la formulación N°5 (%CMC/CaCO3: 70/30), con un valor de 4.1 MPa. Los resultados

están representados gráficamente en la Figura 10. Resultados de la resistencia a la tracción

del biopolímero.

Tabla 05: Resultados promedio de la resistencia a la tracción del biopolímero.

FORMULACIÓN %CMC/CaCO3 RESISTENCIA

TRACCIÓN, MPa

1 0/0 3.2

2 10/90 3.4

3 30/70 3.5

4 50/50 3.8

5 70/30 4.1

6 90/10 3.6

7 100/0 3.5

8 0/100 3.3

Fuente: propia.

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Figura 10. Resultados promedio de la resistencia a la tracción de biopolímero

Fuente: propia.

En la Tabla 06, se muestran los resultados promedio de los ensayos de resistencia al

impacto de las muestras. Los resultados de las 3 repeticiones realizadas se detallan en el

Anexo 02.

Se observa que el menor valor obtenido corresponde a la formulación sin aditivos. Los

resultados están representado gráficamente en la Figura 11. Resultados de la resistencia al

impacto del biopolímero.

Tabla 06: Resultados promedio de la resistencia al impacto del biopolímero.

FORMULACIÓN %CMC/CaCO3

RESISTENCIA

IMPACTO ,

J/m

1 0/0 5.3

2 10/90 7.8

3 30/70 7.1

4 50/50 6.9

5 70/30 6.8

6 90/10 6.1

7 100/0 5.8

8 0/100 8.7

Fuente: propia.

2

2.5

3

3.5

4

4.5

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

MP

a

Formulación

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Figura 11. Resultados de la resistencia al impacto del biopolímero

Fuente: propia.

Tabla 07: ANOVA para la resistencia a la tracción.

Origen de las

variaciones

Suma de

cuadrados

Grados

de libertad

Promedio

de los cuadrados

F Probabilidad

Valor

crítico para F

Entre grupos 0.03 2 0.015 0.143 0.868 3.467

Dentro de los

grupos 2.21 21 0.105

Total 2.24 23

Fuente: Excel

Tabla 08: ANOVA para la resistencia al impacto

Origen de

las variaciones

Suma de

cuadrados

Grados de

libertad

Promedio

de los cuadrados

F Probabilidad

Valor

crítico para F

Entre

grupos 0.04333333 2 0.02166667 0.018 0.982 3.467

Dentro de los grupos

25.32625 21 1.2060119

Total 25.3695833 23

Fuente: Excel

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1 2 3 4 5 6 7 8

J/m

Formulación

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IV. DISCUSIÓN DE RESULTADOS

De acuerdo a la tabla 05, representada gráficamente en la Figura 10, se observa que la

formulación sin aditivos presentó una resistencia a la tracción de 3.2 MPa, siendo el valor

más bajo en comparación a las formulaciones con aditivos. Esto demuestra que las

adiciones, en todas las proporciones, tienen influencia positiva sobre la resistencia medida,

mostrando la relación CMC/CaCO3 de 70/30% una mayor resistencia a tracción, 4.1 MPa.

Este valor se aproxima a lo manifestado por Anchundia, Santacruz y Coloma (2016),

quienes determinaron que para un contenido del 38.11 % ± 3.9 de almidón en cáscara de

plátano, la resistencia a la tensión muestra valores que van desde 4.43 MPa hasta 12.28

MPa.

Los resultados obtenidos coinciden con lo manifestado por Iguardia (2013), quien

concluyó en su proyecto que al utilizar la combinación CaCO3 y CMC aumenta la

elongación y flexión. Asimismo, Pérez (2016) manifestó que al incrementar las

concentraciones de CMC, aumenta la resistencia a la tensión. Finalmente, la acción de la

CMC y CaCO3, según los autores, se atribuye al incremento en las interacciones

moleculares aumentando así la fuerza cohesiva de las biopelículas.

Por otro lado, la tabla 06, representada gráficamente en la Figura 11, respecto a la

resistencia al impacto demuestra que todas las formulaciones con adiciones de

CMC/CaCO3 presentan valores superiores de resistencia comparadas con la muestra sin

aditivos.

En este caso, se observa que mientras mayor es la concentración de CaCO3 en las

formulaciones, mayor es la resistencia al impacto. Las variables influyen de forma positiva,

mejorando la resistencia mecánica del biopolímero obtenido. Los valores más altos fueron

para la relación de CMC/CaCO3 0/100%, cuyos valores de resistencia al impacto fueron

8.7 J/m.

De acuerdo a la tabla 07 y 08, el f calculado < f crítico; además, el nivel de significancia

de ambas pruebas es mayor a 0.05. Por lo tanto, se acepta la hipótesis planteada; es decir,

se afirma que ambas adiciones tienen influencia positiva sobre la resistencia mecánica del

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biopolímero, incrementando su resistencia a la tracción e impacto, mostrando superioridad

en las resistencias medidas en comparación a las muestras sin aditivos.

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V. CONCLUSIONES

Se preparó en total 7.7 kg de biopolímero obtenido a base de almidón de cáscara de

plátano (Musa Paradisiaca), agua destilada, glicerina y aditivos: CMC y CaCO3; según

la metodología de Iguardia (2013).

Se desarrollaron ocho formulaciones de diferente porcentaje en peso de

carboximetilcelulosa y CaCO3 para evaluar su influencia sobre la Resistencia mecánica,

ejecutando ensayos de resistencia a la tracción y resistencia al impacto del biopolímero

obtenido a base de almidón de cáscara de plátano (Musa paradisiaca); a partir del cual

se desarrollaron 48 ensayos, obteniéndose al final un promedio de los valores para los

ensayos correspondientes.

De la evaluación sobre la influencia del porcentaje en peso de carboximetilcelulosa y

CaCO3 en la resistencia mecánica del biopolímero obtenido a base de almidón de

cáscara de plátano (Musa paradisiaca), se concluyó que existe influencia positiva en la

resistencia mecánica, corroborándolo con la ejecución de ensayos de resistencia a la

tracción y resistencia al impacto, cuyos resultados muestran mejora en la resistencia,

arrojando valores más altos en ambas pruebas en comparación a la formulación sin

aditivos.

El biopolímero para una relación CMC/CaCO3 de 70/30% correspondiente a la

formulación N° 5 mostró una mejor resistencia a tracción, 4.1 MPa. Mientras que para

el ensayo de resistencia al impacto la formulación N° 8, CMC/CaCO3 de 0/100%

,mostró el valor más elevado (8.7 J/m).

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VI. RECOMENDACIONES

Se recomienda realizar ensayos para otras propiedades mecánicas de los biopolímeros

y determinar el efecto de la variación de porcentajes en peso de los aditivos en el

biopolímero.

Se sugiere realizar pruebas de degradabilidad del biopolímero.

Se recomienda elaborar un producto a partir del biopolímero obtenido con

características acordes a los resultados de resistencia mecánica obtenidos para evaluar

su costo y demanda.

Se recomienda hacer una comparación de las propiedades mecánicas del bioplástico con

un polímero común.

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VIII. ANEXOS

ANEXO 01. COMPOSICION DE ADITIVOS

Tabla 09: Composición de biopolímero de cada combinación

Combinación

Almidón,

g

Agua destilada,

mL

Glicerina,

g CMC, g CaCO3, g

1 57.60 672.00 192.00 0 0

2 57.60 672.00 192.00 0.00 38.40

3 57.60 672.00 192.00 38.40 0.00

4 57.60 672.00 192.00 3.84 34.56

5 57.60 672.00 192.00 34.56 3.84

6 57.60 672.00 192.00 11.52 26.88

7 57.60 672.00 192.00 26.88 11.52

8 57.60 672.00 192.00 19.20 19.20

Fuente: propia.

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ANEXO 02. RESULTADOS DE ENSAYOS EXPERIMENTALES

Tabla 10: Resultados de las tres experimentaciones y promedio de la resistencia a la tracción.

RESISTENCIA

TRACCION E1,

MPa

RESISTENCIA

TRACCION E2,

MPa

RESISTENCIA

TRACCION E3,

MPa

RESISTENCIA

TRACCION , MPa

1 3.2 3.1 3.3 3.2

2 3.4 3.5 3.3 3.4

3 3.6 3.2 3.7 3.5

4 3.6 3.9 3.9 3.8

5 3.9 4.2 4.2 4.1

6 3.8 3.5 3.5 3.6

7 3.4 3.7 3.4 3.5

8 3.3 3.1 3.5 3.3

Fuente: propia.

Tabla 11: Resultados de las tres experimentaciones y promedio de la resistencia al impacto.

N° RESISTENCIA

IMPACTO E1 , J/m

RESISTENCIA

IMPACTO E2, J/m

RESISTENCIA

IMPACTO E3, J/m

RESISTENCIA

IMPACTO, J/m

1 5.1 5.4 5.4 5.3

2 7.8 7.7 7.9 7.8

3 6.9 7.2 7.1 7.1

4 6.7 7 6.9 6.9

5 7.0 6.7 6.6 6.8

6 5.9 6.2 6.3 6.1

7 5.9 5.7 5.7 5.8

8 8.6 8.6 8.8 8.7

Fuente: propia.

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ANEXO 03. ANÁLISIS DE VARIANZA DE UN SOLO FACTOR

A. Análisis de varianza para la resistencia a la tracción

RESUMEN

Grupos Cuenta Suma Promedio Varianza

Columna 1 8 28.2 3.525 0.059

Columna 2 8 28.2 3.525 0.156

Columna 3 8 28.8 3.6 0.100

ANALISIS DE VARIANZA

Origen de las variaciones

Suma de cuadrados

Grados

de

libertad

Promedio

de los

cuadrados

F Probabilidad

Valor

crítico

para F

Entre grupos 0.03 2 0.015 0.143 0.868 3.467

Dentro de los

grupos 2.21 21 0.105

Total 2.24 23

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B. Análisis de varianza para la resistencia al impacto

RESUMEN

Grupos Cuenta Suma Promedio Varianza

Columna 1 8 53.9 6.7375 1.254

Columna 2 8 54.5 6.8125 1.113

Columna 3 8 54.7 6.8375 1.251

ANALISIS DE VARIANZA

Origen de

las

variaciones

Suma de

cuadrados

Grados de

libertad

Promedio

de los

cuadrados

F Probabilidad

Valor

crítico para

F

Entre

grupos 0.04333333 2 0.02166667 0.018 0.982 3.467

Dentro de

los grupos 25.32625 21 1.2060119

Total 25.3695833 23

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ANEXO 04. IMÁGENES DE DESARROLLO DE PROYECTO

A. Extracción del almidón

Figura 12. Extracción de la corteza interna de la cáscara de plátano

Fuente: propia.

Figura 13. Corteza interna licuada con bisulfito de sodio

Fuente: Propia

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Figura 14. Secado del precipitado en la estufa

Fuente: Laboratorio Ing. Química

Figura 15. Pesaje del almidón antes de moler

Fuente: Laboratorio Ing. Química

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B. Elaboración del biopolímero

Figura 16. Medición de insumos a emplear

Fuente: Laboratorio Ing. Ambiental

Figura 17. Calentamiento de los insumos

Fuente: Laboratorio Ing. Ambiental

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Figura 18. Calentamiento a 75°C de la formulación

Fuente: Laboratorio Ing. Ambiental

Figura 19. Moldes de acero inoxidable para el biopolímero

Fuente: Propia

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Figura 20. Vaciado de la formulación a los moldes de acero inoxidable

Fuente: Propia

Figura 21. Manipulación del biopolímero obtenido

Fuente: Propia

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C. Ejecución de las pruebas físicas

Figura 22. Ejecución de pruebas físicas del biopolímero

Fuente: Tecsup

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