Diseño y construcción de un molde para la elaboración de platos desechables a partir de material biodegradable de bagazo de caña de azúcar
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Date
2024-02
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica
Abstract
The increase in the use of single-use products and items, primarily made from
petroleum derivatives such as plastic, contributes to environmental pollution due to
inefficient recycling and disposal practices. This necessitates the exploration and
development of new materials with biodegradable properties. The objective of this
work is to encourage and promote research and the use of biodegradable materials. To
achieve this, a mold was designed and constructed for the production of plates using
biodegradable material derived from sugarcane bagasse.
A hypothetical-deductive research approach was employed, considering design
parameters for mold construction and specific standards for its use in food-contact
processes. Thermal-structural analyses of the mold were conducted using specialized
software, simulating situations with predetermined conditions. Regarding the
biodegradable material, various experimental tests were conducted based on quantities
previously explored in earlier research. Modifications were made to the recommended
amounts, and their behavior was observed until optimal performance was achieved.
Tests were conducted to verify the mechanical properties of the obtained product.
Based on the results of mechanical tests (bending and impact tests) performed on the
biodegradable material, it was determined that the optimal composition includes 20
grams of sugarcane bagasse, 35 grams of potato starch, and 33 milliliters of water,
under pressing conditions of 110 degrees Celsius and 8 bars.
Description
El incremento en la utilización de productos y artículos denominados de un solo uso,
elaborados principalmente con derivados del petróleo, como el plástico, que
contaminan el medio ambiente debido a su ineficiente reciclaje y desecho, obligando
al estudio y desarrollo de nuevos materiales con propiedades biodegradables. El
objetivo de este trabajo es incentivar y potenciar la investigación y uso de materiales
biodegradables, para lo cual se realizó el diseño y construcción de un molde para la
elaboración de platos con material biodegradable a partir del bagazo de caña de azúcar.
Se realizó una investigación de tipo hipotético-deductivo, considerando parámetros de
diseño para la construcción del molde, así como normas específicas para su uso en
procesos de contacto con alimentos. Se realizaron varios análisis de tipo térmicoestructural al molde, utilizando software especializado, simulando situaciones con
condiciones previamente determinadas; en cuanto al material biodegradable se
realizaron varias pruebas de experimentación en base a cantidades ya experimentadas
en anteriores investigaciones, se realizaron modificaciones a las cantidades
recomendadas y se observó su comportamiento hasta alcanzar un rendimiento óptimo;
se realizaron pruebas para verificar las propiedades mecánicas del producto obtenido.
De acuerdo con los resultados obtenidos de las pruebas mecánicas (ensayo de flexión
e impacto) realizadas al material biodegradable se estableció que la cantidad de
composición con las mejores características es de 20 gramos de bagazo de caña, 35
gramos de almidón de papa y 33 mililitros de agua, bajo condiciones de prensado de
110 grados centígrados y 8 bares.
Keywords
PARÁMETROS DE DISEÑO, MATERIAL BIODEGRADABLE, BAGAZO DE CAÑA DE AZÚCAR, PROPIEDADES MECÁNICAS, ENSAYO DE FLEXIÓN E IMPACTO