Evaluación del material celulósico proveniente de residuos derivados de la agroindustria del maíz (Zea Mays), para el proceso de elaboración de cartón
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Date
2021
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Publisher
Quevedo: Ecuador
Abstract
La necesidad de encontrar alternativas a la elaboración de papel y cartón con material leñoso ha sido una de las motivaciones para realizar este proyecto de investigación. En la actualidad nuestro planeta está sumergido en diferentes problemas medioambientales que causan el deterioro del aire, suelo y agua, por esta razón es importante identificar los factores que contribuyen a este problema.
Siendo el maíz uno de los cereales que demanda mayor producción (850 millones de toneladas) y consumo (1.132 toneladas) a nivel mundial y a su vez siendo uno de los cultivos que genera mayor cantidad de residuos agroindustriales se decidió utilizar tres tipos de desechos derivados del mismo, tallo, hojas y elote, para elaborar cartón a partir de dichas materias primas, dando así un uso alternativo a la creación de abono y quema de desechos en los campos. Para la obtención de pulpa celulósica se utilizaron dos métodos denominados método de James Wise y Kurshner y Hoffner que permitieron obtener un producto final con características físico mecánicas aceptables que a la vez puede competir con el cartón derivado de material leñoso.
En la presente investigación se analizaron las siguientes variables; pH, humedad, resistencia a la tensión, porosidad, cenizas, espesor, gramaje, para establecer cómo influye el uso de diferentes tipos de residuos (Factor A: a0=tallo, a1=elote, a2=hojas) en la elaboración de cartón y también se analizaron los métodos de obtención de pulpa celulósica (Factor B: b0=método de Jayme Wise; b1= método de Kurshner Hoffner) para así determinar cuál de estos es mejor. Así mismo se determinó el rendimiento para establecer cual materia prima proporciona una mayor cantidad de pulpa celulósica y mayor gramaje en el cartón. Para el análisis de varianza se utilizó Statgraphics, para las pruebas de significación se utilizó Infostat y finalmente para realizar los gráficos de cajas se utilizó Statistica.
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Los resultados arrojados permitieron analizar las características físicas químicas y mecánicas del producto final para establecer si el uso de los residuos del maíz es una alternativa ideal para la fabricación de cartón, dando resultados favorables para la mayor parte de las variables que se decidieron analizar. Finalmente se concluye que la obtención de pulpa por el método de Kurshner y Hoffner, el Elote es el residuo que proporciona una mayor cantidad de gramaje en las hojas de cartón 82g/m2 siendo este el mejor tratamiento (a2b1).
Palabras clave: Desechos, Fibra, Cartón, Pulpa celulósica
Description
The need to find alternatives to the production of paper and cardboard with woody material has been one of the motivations for carrying out this research project. Our planet is currently immersed in different environmental problems that cause the deterioration of air, soil and water, for this reason it is important to identify the factors that contribute to this problem.
As maize is one of the cereals with the highest production (850 million tonnes) and consumption (1,132 tonnes) worldwide, and as it is one of the crops that generates the greatest amount of agro-industrial waste, it was decided to use three types of waste derived from it, stalk, leaves and corn, to make cardboard from these raw materials, thus providing an alternative use to the creation of fertiliser and the burning of waste in the fields. To obtain cellulose pulp, two methods were used, the James Wise and Kurshner and Hoffner methods, which made it possible to obtain a final product with acceptable physical and mechanical characteristics that can compete with cardboard derived from woody material.
In this research, the following variables were analysed: pH, humidity, tensile strength, porosity, ash, thickness, grammage, to establish how the use of different types of waste (Factor A: a0=stalk, a1=corncob, a2=leaves) influences the production of paperboard and the methods of obtaining cellulose pulp (Factor B: b0=Jayme Wise method; b1=Kurshner Hoffner method) were also analysed to determine which of these is better. The yield was also determined to establish which raw material provides a higher amount of cellulose pulp and a higher grammage in the paperboard. Statgraphics was used for the analysis of variance, Infostat was used for the significance tests and Statistica was used for the box plots.
The results obtained made it possible to analyse the physical, chemical, and mechanical characteristics of the final product to establish whether the use of corn residues is an ideal alternative for the manufacture of cardboard, giving favourable results for most of the variables that were analysed.
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Finally, it is concluded that in obtaining pulp by the Kurshner and Hoffner method, Elote is the residue that provides the greatest amount of grammage in the 82g/m2 sheets of cardboard, this being the best treatment (a2b1).
Keywords: Waste, Fiber, Cardboard, Cellulosic pulp
Keywords
Desechos, Fibra,, Cartón, Pulpa celulósica
Citation
Rendón Pozo, Ariana Valeria. (2021). Evaluación del material celulósico proveniente de residuos derivados de la agroindustria del maíz (Zea Mays), para el proceso de elaboración de cartón. Quevedo. UTEQ. 172 p.