Download - Proyecto Cocos
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZO
FACULTAD DE CIENCIAS
ESCUELA DE FISICA Y MATEMATICA
CARRERA DE BIOFISICA
QUÍMICA ORGÁNICA
TEMA:
ELABORACIÓN DE CAJAS DECORATIVAS A PARTIR DEL COCO BASADA EN
LA MOLIENDA DE SU CORTEZA PARA APROVECHAR LAS PROPIEDADES DE
LA MISMA
INTEGRANTES:
VILLEGAS GUACHO KEVIN FERNANDO
VELÁSQUEZ QUISHPE ALEJANDRO VLADIMIR
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RESÚMEN
La finalidad del presente proyecto es ofrecer una alternativa eficaz, para la fabricación
de productos destinados a satisfacer las necesidades de la población, ante la creciente
deforestación del medio ambiente, causada por muchos factores, que se mueven por intereses
de diferente índole.
De la mano de la investigación se procura generar conciencia, respecto a la cantidad
de materia prima que, una vez culminada la utilidad para la que se trató, termina siendo
desechada, ignorando tanto el proceso, el origen y extracción de la materia prima.
La metodología empleada sigue los patrones básicos de una investigación basada en el
diseño experimental, la cual se desarrolla con la implementación de fibra orgánica extraída
de la corteza seca del coco, como material apto para la fabricación de cartón y posterior
elaboración de cajas decorativas y de apilamiento, para las segundas se usará un menor
tratamiento estético o de acabado final. Análogamente, se buscará un material idóneo para ser
usado como aditivo, con la finalidad de que mejore notablemente las propiedades que en sí
poseen las fibras del coco.
Los resultados que se espera obtener a través de las observaciones, son pruebas
contundentes y necesarias para establecer una discusión de beneficios y factibilidades
respecto al material usado por excelencia.
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ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1) Materia prima / Cocos verdes
Figura 2) Materia prima después del periodo secado
Figura 3) Maquina utilizada para la molienda
Figura 4) Proceso de molienda
Figura 5) Fibra obtenida
Figura 6) Malla elaborada con la fibra
Figura 7) Mezcla en reposo
Figura 8) Mezcla secándose
Figura 9) Caja elaborada
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ÍNDICE GENERAL
PORTADA 1
RESÚMEN 2
ÍNDICE DE FIGURAS 3
ÍNDICE GENERAL 4-5
CAPITULO I
1.1. Planteamiento del problema 6
1.2. Formulación del problema 7
1.3. Interrogantes de la investigación 7
1.4. Objetivos 8
1.4.1. Objetivo general
1.4.2. Objetivos específicos
1.5. Justificación 9
1.6. Limitaciones de la investigación 9
CAPITULO II
2.1. Antecedentes de la investigación 10
2.2. Marco teórico 11-12
2.2.1. El cartón
2.2.2. Proceso de fabricación del cartón
2.3. Hipótesis 12
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CAPITULO III
3.1. Diseño de la investigación 13
3.2. Universo de estudio 13
3.3. Tamaño de la muestra 13
3.4. Definición de las unidades de observación 13
3.5. Definición de las unidades de control 13
3.7. Operacionalización de las variables 14
3.8. Proceso experimental 15
CAPITULO IV
4.1. Factibilidad de investigación 16
4.2. Presupuesto 16
4.3. Cronograma 17-18
CAPITULO V
5.1. Conclusiones 19
5.2 Recomendaciones 20
BIBLIOGRAFIA 21
ANEXOS 22-23
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CAPÍTULO I
1.1.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En la actualidad el sector industrial se enfoca en satisfacer las necesidades del
consumidor a medida que el capital de su bolsillo aumenta, muchas de ellas utilizando las
medidas adecuadas para disminuir el impacto ambiental causado, otras hacen lo contrario, ya
que al usar materia prima de primera mano disminuyen las causas por las cuales las
poblaciones aledañas y directamente afectadas suelen quejarse con organizaciones
ambientalistas, todo esto en cuanto a empresas que trabajan con sustancias orgánicas se
refiere.
Es preocupante el abuso en la utilización de papel en el diario vivir, cuyos residuos
son desechados sin tener la oportunidad de reincorporarse a un proceso de transformación de
materia posterior, es por ello que debemos tomar conciencia del daño que se ocasiona y
buscar alternativas que traten de una manera más adecuada, los denominados residuos
orgánicos.
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1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
Realizar la recolección de materia prima en el tiempo de maduración oportuno sin
alterar las propiedades que tienen las cortezas, para aplicar el procedimiento habitual en la
elaboración de cartones.
1.3. INTERROGANTES DE LA INVESTIGACIÓN
¿Qué hacen con los residuos del coco?
¿Se podrá elaborar cajas a partir de la corteza seca del coco?
¿Tendrá mejores propiedades que el cartón estándar?
¿Los resultados obtenidos coincidirán con los esperados?
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1.4. OBJETIVOS
1.4.1. OBJETIVO GENERAL
Realizar el proceso adecuado a la materia prima, con la finalidad de fabricar
productos rentables e innovativos.
1.4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Dar a conocer los tratamientos que deben realizarse a la materia prima
Identificar los beneficios que proporcionan el yeso y la maicena para compactar
la mezcla.
Elaborar nuevas propuestas para crear variedades de productos en base a la
importancia de las cortezas.
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1.5. JUSTIFICACIÓN
La crisis a la que nos enfrentamos con la contaminación del planeta debido al
incorrecto manejo de los desperdicios, produce riesgos como desbordamientos de ríos,
debilitamiento de la Tierra, enfermedades y agotamiento de recursos naturales.
Es por esta razón que se ha considerado el proyecto de elaboración de materiales con
la corteza seca de coco, como una estrategia para disminuir en algo la presente polución,
generar pequeños ingresos a los recolectores de la materia prima y principalmente, generar
conciencia a las comunidades del gran problema de contaminación que acarrea el uso
inadecuado de basuras a la par que, se establece mecanismos que permitan contribuir a todos
y cada uno de nosotros a la solución del mismo.
1.6. LIMITACIONES DE LA INVESTIGACIÓN
Factor recolección: Al ser un material de consumo mínimo, recolectarlo se convierte
en una tarea complicada, que necesita de personas que sepan del uso que se le puede
dar y los reúna, tal cual sucede con las botellas plásticas.
Región: El coco es propio de la región litoral, por lo cual su recolección se verá más
favorecida en este sector.
Maquinaria: Se necesita una máquina trituradora que facilite todo el proceso.
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CAPÍTULO II
2.1. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN
De acuerdo a (Hydro Environment , 2014) la corteza de coco viene siendo aprovechada
en el sector agroindustrial, como parte del cultivo hidropónico, de la siguiente manera:
Germinaza: Es polvillo de fibra de coco para la germinación de tus semillas.
Paca de Fibra de Coco 80% polvillo 20% : fibra para clima seco
Paca de Fibra de Coco con CHIP 65% polvillo 35%: fibra para clima semi seco
Paca de Fibra de Coco 50% polvillo 50%: fibra para clima templado y húmedo
Paca de Fibra de Coco con CHIP 50% polvillo 50%: fibra para clima templado y
húmedo
Según (Veo Verde, 2014) la fibra de coco puede abrir un auge dentro de desarrollo
sostenible ya que de esta manera los agricultores obtienen ingresos adicionales, se reduce la
contaminación del medio ambiente por la quema de residuos agrícolas y la conservación de
los microorganismos que se encuentran naturalmente responsables de la buena aireación del
suelo y la fertilidad. La fibra de coco contribuye a una reducción sustancial de los niveles
sonoros, tanto de impacto como aéreos.
En cuanto, a nivel nacional se refiere, de acuerdo (La Hora, 2012) Desde hace tres
años, varias comunidades de la población costeña de Santa Elena se están beneficiando del
aprovechamiento de fibras naturales para la producción de artesanías.
La iniciativa, que es respaldada por la Universidad Técnica Particular de Loja (UTPL)
y la Fundación Pro Pueblo, tiene la finalidad de contrarrestar el uso de recursos no renovables
y reducir el efecto negativo sobre el medioambiente.
“Hasta el momento estamos trabajando en la producción de papel para la elaboración
de cajas, tarjetas, fundas, ángeles decorativos”, explica María Gabriela Punín, docente
investigadora de arte y diseño de la UTPL.
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2.2. MARCO TEÓRICO
2.2.1.- EL CARTÓN
Los datos más antiguos sobre el origen del papel se encuentran durante el Antiguo
Egipcio, alrededor de los 3000 años a.C. En esta civilización se escribía sobre papiros, los
cuales eran unas fibras vegetales obtenidas del tallo de una planta llamada Cyperus Papyrus,
abundante en las riberas del río Nilo.
Por otra parte, durante la Edad Media siglo V al XV A.C en el continente europeo se
utilizaban láminas hechas de pieles de carnero o de cabra, curtidas especiales para escribir en
tinta, llamados pergaminos. La desventaja del pergamino, era su elevado costo, razón por la
cual a mediados del siglo VIII se impuso la costumbre de borrar los textos escritos sobre los
pergaminos para reescribirlos.
Sin embargo, en Asia, aproximadamente hacia el siglo II d.C, los chinos ya habían
comenzado a fabricar papel a partir de los residuos de seda, paja de arroz, cáñamo y algodón.
Por lo tanto se considera que el primer proceso de fabricación del papel fue desarrollado por
Caí Lun, un consejero del emperador quien perfeccionó la técnica de fabricación de este
material, llegando a tener propiedades similares a las del papel actual.
Durante los 500 años posteriores, la fabricación de papel solo se producía en China,
pero luego en el año 610 d.C, se comenzó a fabricar papel en Japón. Luego, en el año 750 d.C
se expandió por Asia central. El conocimiento de la fabricación de papel se trasladó a los
árabes, quienes lo llevaron por España y Sicilia en el siglo X. Finalmente en el siglo XII d.C,
la elaboración de papel se extendió a Francia, que lo producía usando lino, perfeccionando las
máquinas productoras de papel aumentando su uso en el continente.
Más tarde en el siglo XVII y XVIII, el uso del papel aumentó provocando una escasez
de trapos, única materia prima conocida por los impresores europeos. Luego en el año 1840,
el problema de la fabricación de papel a partir de una materia prima barata se resolvió con la
introducción del proceso de trituración de madera para fabricar pulpa.
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2.2.2.- PROCESO DE ELABORACIÓN DEL CARTÓN
Para la elaboración de papel se necesitan máquinas extractoras para poder extraer la
materia prima necesaria y máquinas productoras para producir enormes cantidades de papel.
Estas deben seguir una serie de pasos: Primero, la pasta del refinado pasa a las tinas, que son
almacenes de reservas. Aquí unos agitadores mantienen a la pasta esta en continuo
movimiento. Luego, esta pasta pasa por un depurador probabilístico y por uno ciclónico. El
depurador es un aparato limpiador, por lo tanto su función es separar las impurezas. El
depurador probabilístico se encargar de separar las impurezas pequeñas, mientras que el
ciclónico se encarga de las impurezas grandes. Después, la pasta llega a la caja de entrada
donde se transforma en una lámina ancha y delgada. A continuación llega a la mesa de
fabricación. Esta contiene una malla metálica giratoria encargada de escurrir la pasta y
entrelazar las fibras. Cuando termina de escurrirse, la pasta semihúmeda pasa por elementos
desgastadores como los Vacuofolis, el rodillo aspirante y los Dandy Roll. Estos elementos o
máquinas se encargan de absorber el agua restante, haciendo que la hoja del papel quede
homogénea. Finalmente la hoja pasa por las prensas. En las prensas se encuentran las bayetas,
las cuales transportan el papel y absorben el agua restante de la hoja, cuando está siendo
presionada. El proceso de prestación tiene cuatro fases:
Comprensión y saturación de la hoja.
Comprensión y saturación de la bayeta.
Expansión de la bayeta.
Expansión de la hoja.
2.3. HIPÓTESIS
Establecer las diferencias que existen en el tratamiento de la corteza del coco,
realizando varios procesos que demuestren humedad y resistencia.
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CAPITULO III
3.1 DISEÑO DE LA INVESTIGACION
El proyecto se fija en función a los objetivos planteados los mismos que serán sustentados
por medio de una estructura de forma experimental para llegar a la meta planteada.
3.2 UNIVERSO DE ESTUDIO
Recolección de cortezas del coco con un peso promedio de 700g y 33cm aproximadamente
ya que no todos los cocos poseen el mismo peso y el diámetro, fueron obtenidos en la ciudad
de Santo Domingo los que serán tratados para el proceso de deshidratación y secado.
3.3 TAMAÑO DE LA MUESTRA
n= 9 cortezas de cocos
P= 3 cortezas de coco (maicena) unidad de control
Q= 3 cortezas de coco (yeso) sin actividad física
R= 3 cortezas de coco (goma) junto con agua
3.4 DEFINICIÓN DE LAS UNIDADES DE OBSERVACIÓN
Procesos con las cortezas de los cocos P R
3.5 DEFINICIÓN DE LAS UNIDADES DE CONTROL
Procesos con las cortezas de los cocos Q
3.6 OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES:
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VARIABL
E
NATURALEZ
A
MEDICIÓ
N
INTERRELACIÓ
N
INDICADORE
S
DEFINICIÓ
N
Tratamient
o de la
materia
prima
Quincenal Razón Dependiente Gramos
Proceso de las
cortezas por
cada 1500
gramos
Materiales Quincenal Razón Dependiente Gramos
Elemento que
puede
transformarse
o agruparse
para formar un
conjunto
3.7 PROCESO EXPERIMENTAL
Se realizaron tres procesos experimentales, con tres cortezas de cocos por proceso, los
mismos que fueron triturados y posteriormente molidos para obtener el polvo necesario,
como se puede apreciar en la figura 5).
El polvo obtenido se colocó en una proporción de 1500g con el adherente que es la goma
(100ml) en 2lt de agua los cuales fueron mezclados y posteriormente ser cernidos en la malla,
figura 7)
Una vez que se encuentra en la malla se colocó en una tela para el siguiente paso de secado al
ambiente, lo cual podemos observarlo en la figura 8) y para después ser utilizado para la
elaboración del producto. Figura 9).
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La cantidad de los materiales adheridos a cada mezcla fue proporcional en cantidades
mínimas para no altera las propiedades de las cortezas
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SecadoSe realizo durante 1
mes y medio
Trituracion Duró un dia
Molienda Duró 2 dias
PROCESO PSe realizo en segunda instancia obtenien dosultados bajos
PROCESO QSe realizo a primera instanciacomo base con resultados nomuy satisfactorios
PROCESO RSe realizo a ultima instancia con resultados positivos y considerandolo como el mejor de los tres y siendo detallado anteriormente
CAPITULO IV
4.1. FACTIBILIDAD DE INVESTIGACIÓN
Las cortezas fueron recolectadas en un centro de distribución de “Coquitos” en el
cantón de La Concordia, provincia de Santo Domingo de los Tsáchilas, lo cual aceleró el
proceso de recolección.
Debido al clima favorable presente en esta zona, el proceso de secado fue muy
conveniente, ya que se pudo analizar por separado y con más detalle la viabilidad de usar
yeso o maicena, durante el periodo destinado para la elaboración del proyecto.
4.2. PRESUPUESTO
El proyecto en mención fue autofinanciado por los autores, los gastos se detallan a
continuación:
EGRESOSPasajes 20,00$Materiales (yeso, maicena, goma) 4,00$Cortezas 0,00$TOTAL: 24,00$
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4.3. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
Cronograma de las seis primeras semanas
MES OCTUBRE NOVIEMBRE
SEMANAS 3ra semana 4ta semana 1ra semana2da
semana3ra semana 4ta semana
DETALLERecolección de materia prima
Recolección de materia
primaProceso de secado
Cronograma de las seis semanas finales
MES DICIEMBRE ENERO
SEMANAS 1ra semana2da
semana3ra semana 4ta semana
1ra semana
2da semana
DETALLE Proceso de secadoTrituración y molienda
Selección de residuos
Procesos P y Q
Proceso R y culminación de resultados
CRONOGRAMA DE CONTROL DE MATERIA PRIMA
MES NOVIEMBRE
SEMANAS 1ra semana 2da semana 3ra semana 4ta semana
DETALLE Exposición al sol Exposición al sol Sombra Sombra
MES DICIEMBRE
SEMANAS 1ra semana 2da semana 3ra semana 4ta semana
DETALLE Exposición al sol SombraTrituración en la
maquina y molino de mano
Separación de material apto
para ser utilizado en la mezcla
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MES ENERO
SEMANAS 1ra semana 2da semana
DETALLEAdición a la mezcla con yeso
y maicena
Adición a la mezcla agua y goma para después ser pintados
y acabados los productos
CAPITULO V
18
5.1. CONCLUSIONES
El tratamiento que se realizó a la materia prima de distintas maneras a lo largo del
proyecto satisface las propiedades de ésta sin alteraciones; siendo definidas para cada
caso del proceso, la misma cantidad para la mezcla como se describe en el
cronograma mencionado anteriormente
Se estableció la creación de diferentes tratamientos y utilidades que se puede realizar
con estas cortezas aprovechando la fácil obtención de la materia prima. proyectando
nuevas ideas para la creación de distintos productos.
Los diferentes tratamientos realizados en el proceso permitieron saber el beneficio
que proporciona cada adherente para hacer conjunto y compactar las mezcla de mejor
manera; en este caso se observó y comprobó que en proporciones pequeñas se puede
utilizar goma con ciertas cantidades de agua dejando atrás la maicena y el yeso que
mostraron resultados inferiores en la calidad de material obtenido.
En condiciones de baja humedad puede ser almacenada durante largos periodos y en
condiciones de almacenamiento no representa un riesgo grande para animales o seres
humanos ya que no repercute en la salud por ser inerte y estable; evitando el deterioro
con el tiempo.
5.2. RECOMENDACIONES
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El lugar de secado debe tener más exposición al sol en los primeros días para su
mejor deshidratación y apresurar su proceso.
Moler el bagazo una vez que éste completamente seco ya que si presenta partes
húmedas se hace más difícil este paso y ralentiza el cronograma de trabajo
Separar las partes del coco que están completamente duras y no pueden ser molidas
Considerar la importancia de reciclar y tratar productos de desecho que pueden servir
para realizar productos de consumo que son utilizados hoy en día con mucha
frecuencia.
BIBLIOGRAFIA
20
Hydro Environment . (28 de 12 de 2014). Obtenido de http://www.hydroenv.com.mx/catalogo/index.php?main_page=page&id=94
La Hora. (16 de Febrero de 2012). Aprovechan la fibra para hacer papel, pág. 24.26 .
Veo Verde. (28 de 12 de 2014). Obtenido de https://www.veoverde.com/2014/05/fibra-de-coco-utilizada-en-la-construccion/
-Linkografia:
http://www.pelemix.com/es/empresa/beneficiosfibradecoco
http://www.herbalius.com/alimentos-ecologicos/verduras-hortalizas/calabaza/
http://multiplantas.com/propiedades-de-la-calabaza/#.VD3Xsmd5OLo
https://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/4522/1/7042.pdf
ANEXOS:
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Figura 1) Materia prima (Cocos verdes) Figura 2) Materia prima después del
periodo secadoFigura 3) Maquina utilizada para la molienda