DISEÑO DE UN PROTOTIPO PARA EL PROCESO DE ELABORACIÓN DE PAPEL ORGÁNICO A BASE DEL PSEUDOTALLO DE Musa × paradisiaca (PLATANERA)

Abstract

De forma general, la agroindustria es considerada una actividad de vital importancia para el desarrollo y sostenibilidad del ser humano. Sin embargo, muchos de los recursos naturales de esta industria, generan una serie de residuos que son desaprovechados y pueden llegar a causar emergencias de tipo ambiental, si no se realiza una adecuada disposición. En particular, la fibra del pseudotallo de plátano (Musa × paradisiaca) es un residuo que post cosecha que se usa como abono o simplemente se desecha. Este, al ser una fibra vegetal, se caracteriza por tener componentes lignocelulósicos, que pueden extraerse con el fin de obtener productos de valor agregado. Por otro lado, la industria papelera, la cual su materia prima se basa en la obtención de celulosa para generar cantidades de productos derivados de este material, tienen como principal fuente de recolección plantaciones de árboles como pino y eucalipto; dicha recolección afecta tanto el suelo donde están ubicados estos árboles, como el ecosistema que lo acompaña, tal es el caso de afluentes cercanos y animales silvestres. Además, los procesos de producción que se llevan a cabo en las industrias generan un impacto al medio ambiente. En este sentido, el objetivo de este estudio fue obtener fibra y celulosa micrométrica a partir del pseudotallo de Musa × paradisiaca (plátano), tomando como guía algunos estudios realizados por otros autores. Así, se realizó un procedimiento propio optando por un proceso con condiciones que beneficien al sector agroindustrial, al sector papelero y ayudar a enfrentar y prevenir el cambio climático. La metodología empleada para la obtención de celulosa incluyó técnicas como hidrólisis alcalina y ácida, con cloruro de sodio, peróxido de hidrógeno, ácido clorhídrico y ácido nítrico, entre otros La caracterización física y química del residuo y sus subprocesos, demostró que el procedimiento de obtención aislamiento de fibras de celulosa es técnicamente adecuado y eficaz. Se realizan análisis físicos químicos de la materia prima y producto terminado de los cuales se concluye con un material no soluble al agua y blanquecino característico de la celulosa microcristalina. Se emplea una metodología de diseño mecatrónico centrada en la contextualización del diseño y funcionamiento, de un prototipo para el aprovechamiento de este residuo. Así, el prototipo planteado permite el control del proceso de hidrólisis y compactación de papel usando software CAD (Solid Works). El diseño electrónico se simuló en Proteus y Festo siendo adecuado para el proceso de compactación. Finalmente, se toman muestras del material y son sometidas a compactación para evaluar la capacidad mecánica del material para ser transformado y ser utilizado en la producción de papel orgánico, así como la posibilidad para ser usado filtro de agua contaminadas.