Productos verdes para usar, germinar, proteger y disfrutar a base de maguey y nopal


Categoría: Pandilla Kids (3ro., 4to., 5to. y 6to. Año de primaria)
Área de participación: Ciencias de los Materiales

Asesor: LUZ AURORA BASTIDA CASTILLO

Autor: Diego Bernal Chimal ()

Grado:

Resumen

El presente trabajo consiste en  la elaboración de productos verdes como “papel semilla”, “lápiz semilla” y pegamento  que permiten emplear la dinámica “usa, germina, protege  y disfruta”   a  base de desechos de  maguey y nopal como fibras, mucilago, xoxtle y cáscara de tuna.  En tal sentido fue necesario conocer el potencial del país en la producción de maguey y nopal  así como su uso ancestral; problemáticas ambientales por la tala de árboles y químicos empleados para elaborar lápices, papel, y pegamentos; proceso de fabricación y empleo actual del papel  artesanal y por último y más importante cómo crear conciencia de un mundo más limpio no solo contaminando menos  sino  involucrando al ser humano  positivamente con su entorno de una manera divertida.

Pregunta de Investigación

¿Se podrán realizar productos verdes para uso artesanal, escolar y oficina utilizando desechos de maguey y nopal como materia prima?

Planteamiento del Problema

La siembra, aprovechamiento y valoración económica de los subproductos del maguey y nopal es mínima.  El cambio climático ha contribuido a extender los terrenos áridos.  El maguey nopal se consideran en peligro Existe un alto impacto ambiental por la tala inmoderada, uso de químicos y  empleo de grandes cantidades agua.
Falta mayor conciencia sobre  el cuidado del entorno.
La elaboración de papel artesanal se encuentra en declive.
México produce e importa grandes cantidades de celulosa al no ser autosuficiente.

Antecedentes

Para la realización del proyecto se recurrió en primera instancia a realizar una investigación bibliográfica en revistas, libros  e internet en donde se obtuvo información sobre el maguey y nopal. Platicas con mi abuelita dieron la pauta para desarrollar este proyecto pues ella empleaba cuando era niña para sus trabajos escolares el xoxtle como pegamento. Y en casa de ella cuenta con documentos escritos en papel de penca.  Por lo que se recurrió a  hacer una investigación de campo en diferentes poblaciones en donde se empleaban  subproductos del maguey como la penca para hacer papel.

4.1.- El Nopal

El nopal es una planta del desierto. Su cuerpo está formado por una especie de paletas aplanadas. Una paleta sale de la anterior y, de ésta, sale la siguiente.

Como las plantas transpiran a través de las hojas, el nopal, a lo largo de miles y miles y miles de años, aprendió a cambiar sus hojas por espinas, para no perder la humedad interna y para aprovechar mejor la poca agua existente en un ambiente seco. El nopal de verdura tiene una demanda creciente, lo mismo que la tuna en su calidad como fruta fresca. Del primero se tiene una producción anual de más de 700 mil toneladas, resultado de cultivos tecnificados, en su totalidad en condiciones de temporal. México aporta el 74 por ciento de la producción mundial, seguido por Estados Unidos y China.

De nopal tuna se producen en el país 415 mil toneladas, con una superficie que supera las 50 mil hectáreas, pero apenas México aporta el 45 por ciento de la producción en el mundo. Como se sabe, el nopal de verdura y de tuna, es una aportación de México al mundo. Existen más de 50 mil productores dedicados a este cultivo, con un millón y medio de jornales y 5,500 empleos permanentes en estos dos cultivos.

4.1.1.- Tuna

La tuna es una baya polisperma de forma ovoide esférica de color verde y toma diferentes colores cuando maduran, son comestibles, agradables y dulces; la pulpa es gelatinosa conteniendo numerosas semillas, sus dimensiones y coloración varían según la especie; presentan espinas finas y frágiles de 2 a 3 mm de longitud.

Las tunas eran consumidas por los indígenas como fruta fresca o secada al sol, al igual que cocidas y machacadas. Algunas de las costumbres del uso del nopal fueron adoptadas por los colonizadores, conquistadores y posteriormente, por la población mestiza y criolla durante la Colonia.

 4.1.1.1.-Usos potenciales y subproductos.

De la tuna se utiliza el mucílago, la cáscara, la pulpa y sus compuestos químicos para la elaboración de aceites comestibles, pectinas,  colorantes, vinos, licores, alcohol industrial, vinagres, aromatizantes, pasta,  harina forrajera. Fines medicinales. Fuente de energía para la producción de gas metano, producción de biomasa y enzimas, producción de pectina a partir de la penca y extracción de colorantes a partir del mismo cultivo mediante la infesta del insecto Carmín de la Cochinilla.

Adhesivos. Por las propiedades adhesivas de la tuna, se ha hecho uso de ellas en aditivos. Estudios recientes proponen utilización del polvo de nopal para la construcción con el fin de aumentar la dureza de las estructuras de concreto, habiendo logrado resultados sorprendentes con adiciones de 5g de mucílago de nopal liofilizado por cada 1,200g de materiales secos a utilizar, con lo que se logra una dureza del 56% mayor que la del concreto normal.

Aplicaciones industriales. En la industria, es usado como anticorrosivo, fuente de pigmentos y como colorante natural.

Paisajismo y control de contaminación. Se están estudiando sus capacidades para actuar como un agente anticontaminante para limpiar el agua sucia y también como una fuente sustituta del petróleo.

Se han hecho estudios para utilizarlo como repelente de insectos.

Pinturas e impermeabilizantes. A partir del mucílago de la tuna, se fabrican pinturas impermeabilizantes, que pueden ser aplicados en cualquier construcción con tierra, cemento u otros materiales, para protegerla. La protección de la construcción se da contra el frío, la humedad del ambiente, del agua, de los insectos y otros.

4.1.1.2.- Importancia ecológica.

Producto ecológico. La siembra de grandes superficies de tunales permitiría la recuperación y regeneración del suelo, la preservación de biodiversidad de zonas desérticas y semidesérticas, en donde habitan víboras, zorrillos, conejos, liebres y una gran diversidad de aves, como halcones, águilas, búhos, entre otros. Es una alternativa para contrarrestar cambios climáticos globales y desertificación. Otros beneficios provenientes de Opuntia son la conservación del suelo y el agua, así como la protección de la fauna local en zonas áridas y semiáridas Debido a que crece en tierras severamente degradadas, su uso es importante por su abundancia en áreas donde muy pocos cultivos pueden lograrse.

Longevidad de la plantación. La longevidad promedio de las plantaciones de tuna a nivel comercial es de 5 a 7 años, alcanzando algunas veces hasta 10 años en terrenos apropiados, con pH Neutro, con labores culturales permanentes y con buenos rendimientos. Con un buen manejo de plagas y labores oportunas la planta de tuna puede llegar a vivir hasta 80 años alcanzando de 80 a 90 t/ ha/año de masa fresca.

Requerimientos agroclimáticos para el cultivo de tuna. Los suelos deben ser de textura franca, franco arcilloso arenosa, arenosos, franco arenoso, con pH 6.5–8.5. Los mejores suelos para las plantaciones tuna son los de origen calcáreo con textura arenosa, con buen drenaje, profundidad media y con un pH neutro o de preferencia alcalino. El suelo deberá tener buena fertilidad natural y al menos 30 cm de profundidad para garantizar un buen vigor de las plantas. Agua: Aunque el cultivo de la tuna es tolerante a la falta de agua, si se pretende establecer una plantación para la producción de verdura deberá ser accesible y cercano a una fuente de agua, con el fin de proporcionarle el manejo adecuado a la plantación, y obtener mejores rendimientos. Si el cultivo es para forraje y fruto, la producción depende de la cantidad y calidad del riego.

Condiciones climáticas: En cuanto a las condiciones climáticas requeridas para su desarrollo, es necesaria una temperatura media anual de 16-28° C; una precipitación pluvial media anual de 150-1800 mm., la altitud tiene un margen de 800 – 1800 msnm. En general, los rangos mencionados se refieren a condiciones óptimas de desarrollo la planta de tuna, sin embargo la especie, prolifera fuera de estas características. Una vez establecido la plantación, se adapta a condiciones o áreas disturbadas, aunque requieren de labores y cuidados para lograr buenos rendimientos y duración de la plantación.

Manejo del agua / riegos: Debido a que la tuna es un cultivo tolerante a la sequía, los riegos son casi nulos, pero en caso de que se necesite (por sequía muy prolongada), se debe aplicar una lámina de riego de 10 cm. El agua es un recurso que permite el brote, en los meses de mayor sequía. El manejo del agua de lluvia es un factor importante para el crecimiento efectivo de las plantas. Existen técnicas simples que han sido probadas con éxito, con el objetivo de reducir la escorrentía y colectar el agua in situ, para permitir la infiltración y extender la disponibilidad de humedad para el cultivo. La lluvia puede ser colectada si el sitio se barbecha con anticipación.

 4.1.2.- Mucilago de nopal.

Los cladodios del nopal, en particular, son ricos en mucílago. Éste es un polímero lineal compuesto de polisacáridos emparentados con las pectinas. La composición del mucílago es de L-arabinosa (47%), D-xilosa (23%), D-galactosa (18%), L-ramnosa (7%) y ácido D-galacturónico (5%). Esta composición química podría ser utilizada en la elaboración de películas y recubrimientos comestibles para frutas altamente perecederas y mínimamente procesadas. Se presenta un método de extracción y purificación de nopal (Opuntia spp).

 4.1.2.1.- Procedimiento para extracción de mucilago.

1.- La metodología que se empleo para la extracción del mucílago fue propuesta por Forni, (1994), con las sugerencias de Medina-Torres(2000). Esta metodología se describe de la siguiente manera:

  • Como primer paso de da la recolección de cladodio.
  • Se limpia perfectamente la penca de nopal.
  • Se licua por 20 minutos.
  • Se filtra con tela de indio.
  • Se pone en recipientes, para baño María durante 10 minutos en una temperatura de 90°±2 C.
  • Se deja reposar durante 1 hora.

4.2.- El  Maguey

Con respecto al agave, éste representa uno de los cultivos más importantes de las zonas áridas. Comercialmente se dedican a su producción alrededor de 130 mil hectáreas, destacando el maguey pulquero y mixiotero, con unas diez mil hectáreas.

extraccion

Fig. 1. Procedimiento de extracción de mucilago.

 4.2.1.-Botánica del maguey.

Es una  planta xerófita, adaptada a vivir en condiciones climáticas desfavorables y suelos pobres. El agave es uno de los nueve géneros de la familia Agavaceae. Se han reconocido más de 200 especies de agave, la gran mayoría de endémicas del territorio mexicano, por lo que nuestro país es considerado el centro de origen de este género.

4.2.2.-Importancia del maguey en la actualidad.

El enorme potencial productivo de los agaves puede ayudar a enfrentar adecuadamente los enormes retos que la humanidad enfrentará en el futuro cercano.

Con cerca del 50% de nuestro Territorio Nacional conformado por zonas áridas y semiáridas, los agaves se presentan como una excelente opción. De acuerdo al Inventario Nacional Forestal, en México contamos con cerca de 80 millones de hectáreas de zonas áridas y perturbadas donde podemos establecer plantaciones comerciales de agaves.

Resultan muy atractivos  para los inversionistas extranjeros. Ya que presentan excelentes oportunidades de negocio.

El agave es un excelente medio para combatir el calentamiento global, pudiendo también aprovecharse para mejorar la salud de la población en general.

Los agaves tienen el potencial para impulsar firmemente la bio- economía del siglo XXI y ayudar a forjar el México sustentable que tanto se desea.

4.2.3.- Porque sembrar maguey y nopal.

  • El nopal y maguey representan las especies más adecuadas para sobrevivir condiciones extremas en sequías y suelos degradados, donde otras especies no podrían competir.
  • Las especies de nopal más adecuadas para la Zona Norte y Costera del Golfo que se pueden utilizar en reforestación son: Opuntia rastrera (nopal rastrero), Opuntia phaeacanta (nopal rastrero), Opuntia lindheimeri (nopal cacanapo), Opuntia cantabrigiensis (nopal cuijo), y Opuntia robusta (nopal tapón). Las especies de maguey más comunes en estas zonas son: Agave angustifolia, Agave spp y Agave durangensis.
  • El nopal y maguey ofrecen beneficios ecológicos por su captura alta de carbón durante un año, comparadas estas dos especies contra las de metabolismo C3 y C4 viviendo en zonas desérticas o semidesérticas.
  • El manejo de la deforestación debe efectuarse en forma integral, considerando la flora, fauna, agua y suelo, pues estos no son elementos aislados, lo que permitiría un maneje sostenible.
  • Manejar la reforestación a nivel de cuencas hidrográfica permite mejorar las relaciones entre los factores involucrados, como su manejo, conservación y restauración del ecosistema.
  • La sequía representa la mayor causa de mortalidad de planta de las zonas reforestadas, por lo que la selección de fecha de siembra debe coincidir con la presencia de lluvias en la región.
  • Finalmente, los aportes de recursos financieros para reforestación, deben ajustarse a las condiciones ambientales y técnicas requeridos. Los retrasos ponen en peligro la sobrevivencia de las plantas utilizadas.

4.2.4.-Xoxtle

 El Xoxtle también conocido como semilla, que es la fórmula utilizada para fermentar el aguamiel, durante el ciclo de producción del pulque. También se conoce como Xastle: asiento del pulque, es el sobrante del pulque contenido en los recipientes donde se elabora. Elaboración de pulque: Un tinacal es el lugar donde se lleva a cabo el proceso de fermentación del pulque, puede ser un cuarto de 3 × 3 m o mucho más amplio, como lo eran los grandes tinacales de las haciendas. El aguamiel obtenido se vierte en los recipientes destinados para fermentarlo y que contienen la semilla o pie de pulque, la cual es una sustancia hecha a base de los asientos o sobrantes del pulque. A partir de este momento comienza la fermentación del aguamiel en pulque, que tarda aproximadamente 24 horas, por lo que diariamente hay que estar “alimentándolo”, o sea, echándole aguamiel.  Para mantener la calidad del pulque el asiento se desecha periódicamente para renovarse.

4.3.-Papel

El papel es un material compuesto por celulosa que se transforma en pasta en procesos mecánicos o químicos. Dependiendo del proceso a que se someta, se da origen a distintos tipos de papel, como por ejemplo para escribir, dibujar, imprimir y envolver, entre otros.

 4.3.1.- Historia del papel

El primer papel fue fabricado por un eunuco chino de la Corte Han Oriental, en el año 105. Fue fabricado probablemente con fibra de bambú, y más tarde se expandió por Japón, África, países Árabes y Europa, hasta que en el año 1150, se empezó a fabricar a base de trapos con bastante regularidad. Un descenso en la materia prima requirió encontrar otra base para hacer papel, y así se descubrió que la madera triturada para crear pulpa era bastante efectiva.

Hoy en día, hacer papel artesanal es mucho más que un hobby o una nueva forma de fabricar papel rústico; estamos acabando con grandes cantidades de árboles para obtener pulpa, y se hace imprescindible reciclar papel, y hallar una nueva forma de obtener una fibra con menos impacto ecológico.

Materia prima para hacer papel artesanal

El papel se puede hacer a base de muchos elementos; como viejos papeles, fibra de plátano o banano, fibra de piña, cascaras de café, fibra de lirio, entre muchos otros. Cualquier fibra vegetal puede ser utilizada para fabricar papel.

4.3.2.- Papel artesanal: orígenes remotos y aplicaciones actuales

Los primeros soportes que permitieron la expresión gráfica fueron la piedra, la corteza disecada de ciertos árboles y la arcilla, todos materiales bastante perdurables en el tiempo pero de difícil traslado. La civilización egipcia se valió, entre otras cosas, del junco palustre (Cyperus-papyrus), salvajemente desparramado a orillas del Nilo, para extraer sus vainas y entrecruzarlas logrando un soporte apto para la posterior escritura con el uso del cálamus o pluma tallada. Por razones políticas, la exportación de los papiros egipcios soportó una marcada reducción, lo que empujó al rey de Pérgamo a buscar materiales alternativos, que condujo al pergamino, elaborado a partir de pieles jóvenes de ovejas, cabras, asnos, terneros, entre otros; curtidas, peladas, maceradas con cal, lavadas y satinadas. Destinados principalmente a los códices religiosos, en sus inicios eran utilizados en rollos y luego en hojas apiladas (“encuaternar”) que posteriormente dieron lugar al libro.  La matanza llevó a un agotamiento lógico de la técnica.

Un ministro chino llamado T’sai Lun, considerado el inventor del papel, a comienzos de la era cristiana tomó los desechos provenientes del lavado de capullos de seda y los dispuso sobre un tamiz de cañas de bambú entrecruzadas. Al endeble entramado fibroso le agregó el extracto gelatinoso de un alga marina confiriéndole resistencia e impermeabilidad a la estructura. Las posteriores conquistas árabes encontraron entre sus prisioneros chinos a muchos artesanos del papel, que recibieron un trato preferencial debido a su valioso saber. Éstos llevaron su conocimiento desde Samarcanda a Fez, Ceuta, Japón y a toda Europa, lo que se conoce como la Ruta del Papel. Los árabes introdujeron importantes adelantos como el uso de la energía hidráulica, el blanqueo con cal y el encolado con goma arábiga.

Los españoles lograron papeles de calidad superior como el “Mizal mozárabe”, en sus molinos de Córdoba, Xátiva y Capellades a mediados del siglo XI. Italia aportó el empleo de mazos, la utilización de la cola animal, y el invento de la filigrana en 1282, dando lugar a molinos destacados en Génova, Fabriano y Bolonia. Como consecuencia del nivel de desarrollo alcanzado por la actividad, se instalaron talleres artesanales para la producción de papel en toda Europa. Hasta ese momento, los únicos materiales fibrosos usados casi con exclusividad eran los provenientes de los trapos (algodón, lino y cáñamo).

Evolución tecnológica

En una primera etapa se utilizaron colas provenientes del desperdicio de las curtiembres para mejorar la resistencia mecánica de los papeles y el molde chino fue reemplazado por finas mallas para lograr una mayor uniformidad de la hoja. En el siglo XIV, con la posibilidad del grabado y con la invención de la imprenta por Johann Gutenberg, se generó una importante demanda de papel que condujo al establecimiento de numerosos molinos papeleros y a la búsqueda de materiales alternativos al trapo. Promediando el siglo XVII, Holanda aportó la pila holandesa o máquina refinadora de cilindros, operación utilizada desde entonces para mejorar la unión o cohesión entre las fibras del papel. A fines del siglo XVIII aparecieron los principios del blanqueo con cloro y la obtención de papel a través de la malla sin fin de Luis Robert. Esta forma de fabricación de papel fue llevada a escala industrial por los hermanos Henry y Sealy Fourdinier. En 1843 Keller patenta la desfibradora, aparato que permite la sustitución del trapo y cualquier fibra no leñosa por la madera, recurso este último cuya abundancia cubrió más adecuadamente las demandas de una industria en plena expansión. En 1850 aparece el primer proceso químico de producción de pulpa celulósica a partir de maderas.

¿Qué es el papel artesanal y qué utilidades tiene?

A cualquier papel se lo puede definir como una trama delgada de fibras celulósicas interconectadas mediante uniones puentes de hidrógeno, las cuales son posibles debido a la estructura química de la celulosa y otros polímeros orgánicos similares. El papel artesanal es el fabricado “hoja a hoja” por el artesano, a diferencia de la formación en continuo típica de la industria. Entre sus características principales se puede citar la ausencia de un sentido o dirección de fibra predominante y la presencia de “barbas”, formaciones irregulares en los bordes que añade una rusticidad muy apreciada en el mercado. Su forma de elaboración posibilita el agregado de pétalos, hierbas y un sin fin de elementos decorativos y puede ser aplicado en lámparas, mamparas, sobres, estuches, agendas, tarjetas, cuadernos y álbumes o como soporte del dibujo y la pintura. Mientras que hasta la Revolución Industrial todo el papel era producido en forma artesanal, en la actualidad éste posee aplicaciones especiales en las que casi no compite con el industrial. Existen innumerables tipos de papeles artesanales como el papel japonés o Washi, extremadamente resistente y con características únicas por las propiedades de las especies fibrosas empleadas (Kozo, Gampi y Mitsumata). Dados los bajos niveles de producción y las características de los métodos utilizados, el impacto ambiental asociado al papel artesanal es prácticamente nulo. Además, es muy común el uso como materia prima fibrosa de materiales reciclados y restos de vegetales disponibles en el suelo. Los colorantes naturales conocidos permiten obtener papeles de tonalidades inimitables y con innumerables combinaciones posibles para evitar el deterioro del producto en el futuro. De allí su importancia y sus ventajas en su aplicación.

Elaboración de papel artesanal.

 

Componentes de la elaboración
a)FIBRAS: El proceso de fabricación del papel se inicia con la obtención de fibras. La fibra es cada uno de los filamentos que entran en la composición de los tejidos orgánicos vegetales o animales, de ciertos minerales y de algunos productos químicos. Se clasifican en función de su origen, de su estructura química o de ambos factores. ƒ Longitud: Es el largo de la fibra antes de hilar. Puede ser: largo, mediano, corto o continuo. ƒ Diámetro: Es la medida de la fibra en un corte transversal. ƒ Resistencia: se denomina resistencia a la fuerza que opone la fibra a la rotura. ƒ Color: El color natural de una fibra lo determinan las materias colorantes que hay en su estructura celular. Puede ser: blanco, amarillento, gris, pardo, teñido o blanqueado. ƒ Brillo: Es la capacidad de reflejar la luz. ƒ Elasticidad: Capacidad de una fibra de volver a su estado primario después de sufrir un estiramiento o alargamiento forzoso. ƒ Forma de la sección transversal: redondas, de hueso, triangulares, lobulares, en forma de frijol, planas o semejantes a pajillas huecas. ƒ Composición química: La composición química sirve como base para clasificar las fibras en núcleos genéricos como celulósicas, proteicas y acrílicas.
b)AGLUTINANTES: la capacidad hidrófila de la celulosa hace que cada hoja de papel sea una esponja en potencia, absorba humedades y se deforme. Para evitar esto y dar mayor resistencia al papel frente al agua, se aplican las colas. Sin ellas la tinta se correría por el papel al escribir. En general, la cola animal da un tono amarillo al papel, así como un brillo y carteo característicos, más duros y metálicos que con otras colas. Se considera ideal la cola de pescado. La cola vegetal puede ser de almidones de harina (trigo, arroz) o de resina. También existen colas sintéticas como látex, cola de carpintero, o cola celulósica. Éstas se comercializan y cumplen bien la misma función, aunque deben rebajarse con agua por su alto poder adhesivo.
c)CARGAS: Los productos de carga tienen la misión de rellenar todos los vacíos existentes entre las fibras, con lo cual los papeles adquieren una superficie uniforme, al mismo tiempo que se ablandan, reducen su transparencia y mejoran las condiciones para la impresión. La blancura del papel, su brillo así como la opacidad, dependen de la clase de producto de carga. Se usan cargas minerales y orgánicas. Las cargas minerales más empleadas son el caolín (es la de mejor calidad), el yeso, el talco, los carbonatos de cal, el nitro y las tierras naturales, y las cargas orgánicas como la fécula de patata.

La mayoría de las fibras vegetales son productos cuya sustancia base es la celulosa. Estas fibras están generalmente impurificadas por otras sustancias en proporción variable, tales como resinas, colas, gomas, grasas, ceras, lignina, etc.

Proceso de fabricación.
Antes de empezar con la fabricación del papel se deben eliminar estas sustancias accesorias de la fibra mediante los siguientes procedimientos. ƒ CORTADO: se toma la fibra vegetal en cuestión y se corta en pequeños trozos. A continuación se pesa y se añade agua fría. ƒ LEXIVIACIÓN: El material limpio y troceado se introduce en la olla expuesta a una temperatura elevada, donde se trata con sosa cáustica. Este disolvente elimina la materia resinosa y lignina. La lignina es el constituyente intercelular incrustante o cementante de las células fibrosas de los vegetales. Se concentra en la laminilla media y funciona prácticamente como relleno para impartir rigidez al tallo de la planta. Representa el 30% de los componentes del vegetal. Si se eliminan las celulosas, los carbohidratos, los azúcares, las sales inorgánicas, las proteínas, sólo resta esa sustancia péptica que será preciso separar por medio de procesos químicos para obtener la pulpa. La eliminación de la lignina y de los elementos no fibrosos se realiza cociendo el vegetal en un medio alcalino desintegrante como la sosa cáustica. La proporción está en un cuarto de sosa cáustica por kilo de vegetal seco, listo para su cocción.

La sosa cáustica puede ser sustituida por cenizas, es menos tóxico. La cantidad aumenta, ya que el concentrado (química del producto) es diferente. Funciona bien la ceniza de cerezo, encina o parra; la de maderas blandas no es conveniente. ƒ COCCIÓN: el ciclo de cocción se cumple hirviendo el vegetal continua y uniformemente. Llegado a este punto se deberá mantener el contenido en ebullición. Con cuidado se sacarán unos trocitos de la cacerola y se aplastarán suavemente con la punta de los dedos. Si el trozo se desintegra separándose en fibras, estará listo. ƒ DESFIBRADO: el proceso finaliza con un importante lavado de la fibra resultante. Se volcará en un colador, lo que impedirá la pérdida de la fibra, además permitirá remover con la mano para su mejor enjuague. A continuación habrá que comprobar el pH de la pasta: si está por debajo de 7 (acidez, existencia de cloro), el papel envejecerá rápidamente; por encima de 7 (alcalino, existencia de soda residual), puede haber dificultad para encolar. Nuestro objetivo es llevar la pasta a un pH neutro. Para terminar trituraremos la pasta en varias tandas con ayuda de una batidora de uso doméstico. La pulpa estará lista cuando tenga un tacto suave, debe tener una consistencia suave y cremosa. Si la pasta se espesa demasiado, añadiremos agua.

 

4.3.3.-Papel  semilla.

Es un tipo muy especial de papel hecho a mano, papel reciclado que contiene varias semillas de flores, hierbas, arboles, hortalizas, etc. Cuando se haya terminado de utilizar el papel, en lugar de tirarlo a la basura, se puede plantar. El papel es fácil de la plantar, ya que se disuelve en el suelo. Se degrada biológicamente.Las aplicaciones del papel son innumerables. Se utiliza generalmente para las tarjetas, cajas, tarjetas, promocionales y folletos, etc.

La conciencia del mundo sobre el calentamiento global y creciente huella de carbono en la humanidad, ha hecho evidente un impacto negativo en la tierra que a este paso probablemente vaya a desaparecer a menos que se haga  algo al respecto.

Un cambio inminente para todas las empresas es mostrar al mundo que están haciendo algo por el planeta y que este sea un mejor lugar para las generaciones futuras.

Flores silvestres

Además de que la plantación de flores silvestres es una hermosa manera de difundir la naturaleza y disfrutar del aire libre, hay varios beneficios para su cultivo. Como muchas son plantas polinizadoras, sus flores silvestres ayudan a apoyar que no disminuyan las poblaciones de abejas. Crea un hábitat para las aves, mariposas y otros insectos. Algunas especies de flores silvestres e insectos se han extinguido debido al aumento de la agricultura. La plantación de flores silvestres ayuda a mantener vivas y difundir especies. Ayudan a mantener un ecosistema sano. Las flores silvestres son de bajo mantenimiento y fácil de cultivar. Pueden ser utilizados en las partes de los jardines que son difíciles de cultivar convencionalmente porque se han adaptado de forma natural a sí mismos para adaptarse a situaciones difíciles con el fin de sobrevivir. Al igual que todas las plantas, ayudan a mejorar la calidad del aire del  planeta

uso papel 1uso papel 2

Diagrama 1.-Procedimiento de siembra.

Las semillas que se recomienda seleccionar deben germinar   rápidamente: es decir, por lo general dentro de 1 semana. Entonces, después de 4-6 semanas, las flores crecen. Se puede cultivar el papel en el interior o al aire libre, cuando el clima lo permite. Lo mejor es plantar el papel en el verano, ya que necesita mucha luz solar todos los días con el fin de crecer.

4.3.4.- Papel de agave y otras fibras en México.

Se elaboraba papel a partir de las fibras maceradas de los Agaves. Motolinía lo describió así: “Hácese del methl (el maguey) buen papel; el pliego es tan grande como dos pliegos del nuestro; y de esto se hace mucho en Tlaxcala…” (Lenz, 1994). No obstante, actualmente en México, el uso de las fibras de las pencas del Agave para elaborar papel es muy limitado, y casi desconocido; de manera ocasional son utilizados los desechos denominados bagazo o marrana de la industria mezcalera y tequilera (Escoto-García, et al., 2006).

Dentro de los procesos utilizados en diferentes libros, para la separación de fibra el mejor fue el de cocción de fibra, ya que se obtiene una fibra con mayor flexibilidad y facilidad de separación.

A pesar de la importancia que el papel tuvo entre las civilizaciones antiguas de México, son muy escasos los datos que los primeros cronistas transmitieron acerca de los procedimientos para fabricarlo. Hernández (1943), comenta que se fabricaba papel de maguey (metl), de algodón (ixcotl), de la planta llamada izote (izotl), del amaquahuitl (árbol de papel), del Amate (amatl) y de algunos otros de la corteza de algunos árboles o de su raíz, pero se puede deducir que los principales elementos para fabricar papel se tomaban del maguey y del amatl, pudiéndose utilizar otras fibras según su presencia y abundancia.

Los mexicas hacían papel amatl o papiro de maguey, macerando por algún tiempo en agua las pencas y machacándolas después, para separar las fibras; éstas se extendían por capas, se les agregaba un tipo de goma y se les sujetaba a presión para que quedaran bien unidas.

En 1890 se iniciaba la era de la madera como materia prima celulósica, de este tiempo para adelante las personas han constituido un gran número de sociedades dedicadas a la fabricación de cartón y papel.

Por otro lado, Sanjuán (1997), menciona que en tiempos prehispánicos el papel era utilizado principalmente como objeto ritual, ornamental y particularmente era muy valioso. Para esto, los mayas ya fabricaban papel en los años 600 y utilizaban corteza de un árbol llamado huun, al igual que vestían túnicas de papel que fabricaban a partir de cortezas de higuerilla, atuendo que posteriormente les servía para la confección de libros, y sus códices eran pintados en papel de henequén.

Uso de fibras vegetales no maderables en el papel.

Las fibras no maderables que se pueden manipular para hacer papel es limitada, pero  se pueden utilizar todas aquellas materias primas que en su composición contengan celulosa, es decir, fibras vegetales. Barrera (1981), reporta que en América Latina, específicamente en México, la principal fuente de fibra a partir de las hojas proviene de las plantas de henequén, sisal, lechuguilla y palma ixtlera; sin embargo, no se han realizado las suficientes investigaciones en cuanto a calidad, resistencia, durabilidad, número de fibras por hoja, porcentaje de fibras, mejoramiento, obtención de productos secundarios, métodos de extracción y estudios anatómicos, entre otros.

Ábalos (2001), menciona que en México gran parte de los productos forestales no maderable (PFNM) están orientados a la exportación, entre éstos se pueden mencionar productos tan variados como el chicle, resina, hongos, plantas ornamentales y plantas medicinales, pero en ninguno de los antes mencionados se encuentra la producción de fibras no maderables para la producción de papel, por lo que no se tiene mucha incursión en este tipo de productos.

En México se ha fabricado celulosa como materia prima para la fabricación de papel, con materiales, tales como: paja de trigo, de avena y de arroz: fuste de coco: copetes de piña: bagazo de caña y de mezcal: desperdicios de henequén, de lino, de lechuguilla: borra de algodón: yuca y otras palmas: maderas; bambú; desperdicios de papel y de cartón, etc. En la actualidad se fabrica papel a partir de madera, de bagazo de caña y de desperdicio de papel y de cartón, quedando en desuso el resto de los materiales mencionados por razones económicas, de calidad y de disponibilidad. México, ha realizado cuantiosas inversiones de capital en  investigaciones e infraestructuras a efecto de incrementar de manera importante el reciclado de fibras secundarias y la utilización de bagazo de caña, aprovechando con ello materiales previamente desechados. Actualmente la Industria productora de papel en México requiere del orden de 5 millones 144 mil toneladas de fibra para la producción de 4 millones 513 mil toneladas de papel de acuerdo a datos del 2006. De esta mezcla total de material fibroso para la fabricación de los diferentes papeles, el 83.6% correspondió a fibras secundarias, evidenciándose de esta manera la contribución que hace esta Industria en materia ambiental, además, el restante 16.4% de material  fibroso utilizado para la producción de papel corresponde a fibras vírgenes, y dentro de este rubros el 1.8% es celulosa de bagazo de caña, lo que en términos absolutos corresponde a 92.9 miles de toneladas, aporte importante adicional que se hace a la protección ambiental.

De esta forma, como se presenta en la gráfica  posterior, con el gran esfuerzo realizado por las empresas papeleras, en la producción de papel se ha pasado de una utilización del 60.6% de fibras secundarias en 1987, a una del 83.7% en 2006.

Reciclar papel y cartón es primordial para economizar energía, evita la contaminación de las aguas y salvar los bosques.

Es de apreciarse el justo valor de la utilización de fibras secundarias para la fabricación de papel. Toda vez que cada tonelada de papel hecho con materias primas recicladas, puede evitar el corte del equivalente de 17 a 19 árboles aptos, el uso de energía equivalente a 2000 litros de petróleo crudo, evita la mas pronta saturación de los pocos confinamientos o tiraderos de residuos sólidos existentes, toda vez que por cada tonelada de papel reciclado se libran 2.3 m3 de espacio en los escasos tiraderos de residuos sólidos existentes en nuestro país 5, por lo que adquieren mayor relevancia las más  de cuatro millones de toneladas de fibras secundarias aprovechadas como materias primas durante 2006.

grafica

Grafica 1. Participación de los Consumos de materiales fibrosas en la producción de papel.

Para lograr estos niveles de aprovechamiento, la industria de la celulosa y del papel además de realizar adaptaciones técnicas e inversiones importantes dentro del proceso de producción, debe captar, con el apoyo de la sociedad, del Gobierno y de Organizaciones de recicladores, los papeles usados antes de que se contaminen al mezclarse con otros residuos, por lo que dichas industrias han contribuido a desarrollar y estructurar las actividades de recolección, superación y comercialización de los desperdicios que se aprovechan como materia prima dentro de sus procesos de fabricación de papel.    Para 2005, México alcanzo el tercer lugar entre los países recicladores mas importantes del mundo, con un Índice de utilización de fibras secundarias del  83.3%.

Integrar al denominado Bosque Urbano al proceso de fabricación de papel ha sido el reto de esta Industria en los últimos años, teniéndose como se ha mostrado resultados asombrosos y prometedores, toda vez que con la posibilidad de la creación de políticas públicas y el establecimiento de instrumentos legales que apoyen los desarrollos realizados por las empresas papeleras mexicanas, se tendría la oportunidad de apoyar esta dinámica para convertirla en un círculo virtuoso del Bosque Urbano que sin duda apoyará los desarrollos forestales impulsados por el Gobierno Mexicano, al quitarle presión a los bosques naturales de México.

4.3.5.- Impacto medio ambiental del uso del papel.

  •  Efecto invernadero/ cambio climático/ sequía
  •  Deforestación/ incendios/ erosión
  •  Extinción de especies animales y vegetales/ destrucción de hábitats
  •  Contaminación de la tierra, el agua y el aire/ los residuos

El impacto de la fabricación del papel sobre el bosque está claro: cada año se cortan en nuestro país veinte millones de árboles sólo para fabricar papel. Sumémosles los que se cortan para leña o carpintería, los que arrasan los incendios o los que se destruyen con las grandes infraestructuras y nos podremos hacer una idea de la alarmante deforestación que está afectando al planeta entero. Con todo, nuestro mercado de papel es todavía deficitario y aun tenemos que importar celulosa virgen de otros países, como Canadá. Y es que el consumo de papel se ha disparado de forma brutal: el consumo de papel se ha multiplicado por veinte desde 1913, especialmente en las últimas décadas con la aparición de la fotocopiadora, el fax, el ordenador.

En los últimos cincuenta años se ha perdido en el mundo una superficie de bosque equivalente a China y la India juntas.

La selva amazónica desaparece al ritmo de un campo de fútbol por segundo. Hay que destacar que este tipo de bosque alberga entre el 50% y el 90% de la diversidad biológica del planeta, y nos haremos una idea de lo que supone su pérdida.

¿Qué consecuencias trae la falta de árboles?

  • Agudización de la sequía
  • Veranos más calurosos
  • Inundaciones
  • Erosión
  • Más eucaliptos: el árbol es algo más que una fábrica de madera:
  • Es el mejor captador solar (aprovecha la energía del sol, que es una energía gratis y no contaminante.
  • Fertiliza el suelo: los materiales inertes, los minerales, etc. son transformados en materia orgánica.
  • Él mismo se transforma en abono (hojas, frutos, raíces y todo él cuando muere)
  • Da alimento y escondite a los animales del bosque.
  • Sin embargo, no todos los árboles son igual de beneficiosos. Son preferibles las especies autóctonas de cada sitio, porque en virtud de la selección natural son las mejor adaptadas a cada ecosistema.
  • Ahorrar y reciclar papel es bueno para los ríos y los mares pues:
  • Fabricar mil kilos de papel blanco supone el consumo de 100.000 litros de agua, un bien cada vez más escaso. De ellos, un 10 % altamente contaminado se vierte a los ríos. La industria papelera está entre las más contaminantes (produce un 27 % de los residuos tóxicos producidos en España, según estimaciones de Greenpeace). Su alta toxicidad es debida fundamentalmente al proceso de blanqueo con cloro, que es la auténtica historia para no dormir de la industria papelera:
  • Los llamados compuestos organoclorados (más de mil diferentes) se forman al reaccionar la pulpa de madera con el cloro. De ese cóctel químico se conocen realmente sólo unos 300.
  • Los organoclorados son peligrosos porque no existen en el medio de forma natural, son de invención humana: su persistencia en el tiempo es enorme, porque los seres vivos no disponen de medios para excretarlos y por eso aumentan su concentración al recorrer la cadena trófica. Todo vertido de cloro al medio ambiente, bien en forma líquida o sólida como algunos plásticos (PVC) produce este fenómeno.
  • Una serie de compuestos organoclorados son especialmente peligrosos: las llamadas dioxinas, el veneno más potente que se haya inventado jamás. Su toxicidad es 70.000 veces mayor que la del cianuro. Un cartón de leche sin protección interior de aluminio puede contaminar de dioxinas el contenido del envase por lo que algunos países, como Nueva Zelanda, los han prohibido.

¿Qué papel usar?

  • v Papel blanqueado sin cloro: en la fabricación de este se ha empleado celulosa virgen, lo que implica que se han talado de árboles, pero al menos minimiza los desastrosos efectos de la química del cloro comentados más arriba. Hay que cerciorarse de que la etiqueta especifique: Papel libre de cloro, o Papel blanqueado sin cloro.
  • v Papel reciclado: no lleva procesos de blanqueo, no supone la tala de árboles y consume mucha menos agua y electricidad.

4.4.- El lápiz

Un lápiz o lapicero es un instrumento de escritura o de dibujo. Consiste en una mina o barrita de pigmento (generalmente de grafito y una grasa o arcilla especial, pero puede también ser pigmento coloreado de carbón de leña) y encapsulado generalmente en un cilindro de madera fino, aunque las envolturas de papel y plásticas también se utilizan.

Componentes
En 1564 se descubrió el grafito cerca de Borrowdale, valle situado en el condado de Cumberland al noroeste de Inglaterra. Una tormenta derribó unos árboles dejando al descubierto una veta de grafito o plombagina «plomo negro». Dicho material empezó a usarse por los habitantes locales para marcar.
Posteriormente comenzó a comercializarse en barritas, que se vendían en Londres, como «piedras de marcar». El problema de la suciedad que producían, se resolvió liándoles un cordón que se quitaba conforme se iba gastando, mas tarde lo introducían dentro de un primitivo portaminas de madera.

A partir del siglo XVII el grafito se convirtió en un mineral estratégico para Inglaterra, llegándose a castigar incluso con la pena de muerte a quien robase un trozo de grafito, debido a que era usado en la fundición de cañones. La escasez de grafito obligó a buscar soluciones alternativas al resto de países.

En 1760,  Kaspar Faber, artesano de Baviera, mezcló el grafito con polvo de azufre, antimonio y resinas, obteniendo una masa que tras ser horneada, se comportaba como el grafito puro. Posteriormente, en 1795, se mejoró la calidad de estas barritas de grafito, por Nicolás Jacques Conté, al incorporarle arcilla a la mezcla y así han llegado hasta nuestros días. Los lápices son mas blandos cuanto más grafito contienen y más duros si aumenta la proporción de arcilla.

John Eberhard construyó la primera fábrica de lápices a gran escala, en Estados Unidos, a mediados de 1800. Actualmente el mayor fabricante de lápices del mundo es Brasil, con una producción que ronda los 4.500 millones de unidades.
Su nombre proviene del latín «lapis» en referencia a la piedra con que están fabricados.

Hasta 1795 los mejores lápices se fabricaban en Alemania y en Inglaterra.

En Francia, allá por 1795, consiguieron hacerlos con la misma calidad que los lápices ingleses y alemanes.
En 1812 se fabricaron los primeros lápices en Estados Unidos.

En 1858 se inventó el lápiz con goma incorporada.
Los lápices de color (es decir, aquellos con mina de color) generalmente están pintados exteriormente del mismo color que la mina.

El lápiz tiene un ancestro que fue el estilete, que era un palito de metal que los romanos usaban para raspar el papiro.
En la antigüedad los lápices eran envueltos en pieles de animales. En el siglo XVIII fue inventado el lápiz de madera por los italianos.
El primero que agregó un borrador al final del lápiz fue Lipman en 1858.
Se fabrican más de 18 mil millones de lápices por año, es decir 50.000.000 por día ó 500 por segundo.
Hoy en día, los lápices se producen industrialmente: se mezcla polvo de grafito, arcilla y agua hasta obtener una masa espesa. Luego, esta masa es horneada a altas temperaturas para quitarle el agua, se la tritura, se le da forma cilíndrica y se la envuelve en madera para finalmente fabricar un lápiz.
l crayón o lápiz de color es una barra hecha de cera, carboncillo, tiza u otros materiales que se presenta en diferentes colores y que sirve para escribirdibujar y colorear. Un crayón fabricado con resina seca y pigmento se denomina pastel y cuando está hecho de tiza oleosa, recibe el nombre de pastel al aceite, que son muy populares para realizar ilustraciones en color.
Los crayones de cera son usados comúnmente por los niños para dibujar y colorear. Debido a que sus pigmentos son lavables, no tóxicos, tienen una punta redondeada, están disponibles en una gran variedad de colores y son fáciles de utilizar, los crayones son uno de los útiles básicos en las escuelas de todo el mundo. La fábrica de crayones más grande del mundo es la compañía Crayola LLC. Esta produce los populares crayones Crayola, hechos de parafina.
Otra materia prima usada con menor frecuencia en la elaboración de crayones es la semilla de soya, una planta leguminosa.
Algunas fábricas, como la suiza Caran d’Ache, producen crayones solubles en agua, cuyos colores se mezclan entre sí al untarles éste líquido cuando ya están aplicados en el papel.

 4.5.1.- Efectos ambientales en la producción de los lápices.

De un sólo árbol se producen 2500 lápices. Una hectárea de árboles cultivados es suficiente para fabricar 3500000 lápices.
En México, el 98% de la producción nacional viene de Sonora. En el 2001, México exportó 17 mil toneladas y produjo 48 mil. A pesar de que la extracción ha disminuido, México continúa siendo uno de los principales productores en el mundo, siendo superado por China e India

4.6.- Pegamento o cola blanca.

El adhesivo es una sustancia que puede mantener unidos a dos o más cuerpos por contacto superficial. Es sinónimo de cola y pegamento. Su importancia en la industria moderna es considerable.

Aunque la adherencia puede obedecer a diversos mecanismos de naturaleza física y química, como lo son el magnetismo o las fuerzas electrostáticas, desde el punto de vista tecnológico los adhesivos son los integrantes del grupo de productos, naturales o sintéticos, que permiten obtener una fijación de carácter mecánico.

Acetato de polivinilo o PVA más conocido como «cola o adhesivo vinílico» es un polímero, obtenido mediante la polimerización del acetato de vinilo, descubierto por el químico alemán Fritz Klatte en 1912. Para preparar alcohol de polivinilo se usa la hidrólisis del polímero (ya sea ésta parcial o total). Se presenta comercialmente en forma de emulsión, como adhesivo para materiales porosos, en especial la madera. A una de sus variedades se la conoce como Resistol o Resistol 850, la marca de la industria que lo produce.

Es el miembro de la familia de ésteres de vinilo más fácilmente obtenible y de más amplio uso. Es un líquido no inflamable, usado generalmente para adhesivos de encuadernación, bolsas de papel, cartones para leche, sobres, cintas engomadas, calcomanías, etc.

Usos: Adhesivo para madera.

Fórmula: CH3 – COO – CH – CH2

Características:  Soluble en tolueno y disolventes  aromáticos y en alcoholes inferiores con una pequeña cantidad de agua, en ésteres y  cetonas. Se hincha ligeramente con agua (sobre todo los de baja viscosidad). Es una sustancia polar que se adhiere bien tanto en materiales porosos como no porosos. Forma películas flexibles

Ventajas: Muy buena estabilidad a la luz,  no amarillea.

Inconvenientes : Se hacen insolubles con el tiempo

Forma de uso: Emulsión acuosa diluida de acuerdo con el poder adhesivo requerido

 

Según la literatura no presenta grandes problemas ambientales.

Movilidad: Se absorbe rápidamente en el suelo.Persistencia y degradabilidad: Biodegradable.Potencial de bioacumulación : No hay potencial de bioacumulación .Otros efectos adversos : ecotoxicidad insignificante.

4.7.- Tecnología verde. Productos verdes.

Mientras el cambio climático sigue avanzando, podemos notar algunas modificaciones en nuestro planeta. Las plantas y animales pierden sus hábitats, el clima se modifica y comienza el calentamiento global. Las tecnologías no son, en la mayoría de los casos, amigables con el medio ambiente. Pensando en esto es que los ingenieros y científicos se han puesto a pensar en tecnologías verdes que puedan salvar al mundo.

Objetivo

Elaborar  productos verdes para uso  artesanal, escolar y de oficina utilizando desechos de maguey y nopal y además hacer conciencia de una vida más saludable y valores ecológicos involucrando al ser humano  positivamente con su entorno.

Justificación

 

Es un área de oportunidad para diversificar el mercado y desarrollar nuevos productos que puedan aportar beneficios económicos a áreas rurales.
El aumento de superficies áridas, el incremento de CO2 y  reducidas necesidades de agua y tecnología hacen del cultivo tanto del maguey, nopal y México una alternativa ecológicamente inteligente.
Dar un destino a residuos del maguey y nopal. Reducción de contaminación de aguas por la disminución de químicos.
Disminución de tala de árboles.
Ahorro energético y consumo de agua.
El papel semilla es una idea perfecta para trasmitir un mensaje verde el cual genere conciencia ecológica.
No se emplean árboles.
justificacion

Hipótesis

Si el maguey tiene celulosa y es considerada una alternativa maderable y el nopal contiene mucilago entre otras propiedades, entonces al combinarlos se podrá obtener productos verdes para uso artesanal, escolar y de oficina.  

Método (materiales y procedimiento)

La metodología incluye la elaboración y pruebas de diferentes papeles así como aditivos empleados como aglutinante de baba de nopal. Cabe mencionar que los procedimientos para transformar la materia prima es similar tanto para el papel como para los lápices.

 8.1.- Papel Semilla

La metodología aquí presentada está cuantificada para una cantidad de  1 kg de penca. Obviamente para una producción mayor se deben tomar las cantidades requeridas de hojas y los múltiplos de los demás insumos en la proporción aquí indicada como base.

1.- Recolección de materia prima.

Corazón de maguey obtenido de raspas y penca de maguey proveniente de magueyes que ya son viejos. Ambas son fibras de desecho.

Para obtener hojas ó láminas de papel reciclado se  necesitan:

2.- Materia prima y materiales:

  •  Pulpa de la penca de maguey
  •  Mucilago
  •  Xoxtle
  •  Baba de Nopal deshidratada
  •  Cascara de tuna deshidratada
  •  Báscula
  •  Estufa
  •  Tinas y cubetas de plástico
  •  Recipiente profundo.
  •  Licuadora
  •  Coladera
  •  Olla de presión para macerar la penca.
    Agua
  •  Tijeras
  •  Bastidor de malla fina.
  •  Rodillo con esponja
  •  Lienzos de tela 3 cm. más grandes que el batidor.
  •  Prensas o pesas para quitar exceso de agua.
  •  Guantes
  •  Cutter

Papel Tipo A.

Procedimiento para elaborar papel Tipo A. Fibra solo de penca.

1.- Se prepara el material fresco, se limpia, cortando las pencas del maguey y quitando la parte verde para después cortan en fragmentos pequeños.

Se dejan secar por 3 días al sol.

2.-Se pesa aproximadamente 1/2 kg de trozos, cortados previamente en fragmentos pequeños para que éstos puedan entrar en la olla para cocción, sea impregnado en su totalidad el material, se aproveche mejor el volumen del mismo y para que las fibras cocidas no formen elementos muy largos que dificulten la formación posterior de las hojas de papel.

Se aplica peróxido de hidrogeno como reactivo en una relación equivalente al 15% del peso de las hojas a utilizar (75 g para el caso de 1/2 kg). Con la ayuda de una palita de madera se disuelve el peróxido en agua fría hasta su dilución completa. Se deben usar guantes de hule y evitar salpicaduras de las sustancias en la piel o en la ropa. Esto es optativo. No recomendable.

3.-Las hojas se colocan en la olla de presión, después se aplica agua en la olla  hasta cubrir el material a cocer.

4.-Se cierra la olla de presión y se verifica que todas las válvulas se encuentren cerradas.

5.-Se coloca la olla de presión sobre el quemador, se prende y se inicia el proceso de cocción.

6.- Cuando comience a hacer presión se baja la flama y  se continua con la cocción.

7.-Se coce durante 40 minutos.

8.-Una vez transcurrido este tiempo se abre la válvula de purga periódicamente por unos segundos y se utilizan toallas mojadas alrededor del olla de presión para bajar la temperatura y la presión antes de abrir el olla de presión.

9.-Se abre la olla y con la ayuda de una coladera se drena todo el licor negro y la pulpa se retira de éste con cuidado.

10.-La pulpa se lava repetidas veces con agua fría para eliminar el exceso de licor negro.

11.-El licor negro que se generó del proceso, se colecta y se diluye antes de ser eliminado.

12.-La pulpa lavada se golpea para suavizar, se vuelve a lavar ligeramente y después se muele en una licuadora para obtener fibras individuales y cortas que permitan su adecuada distribución, separación y formación de las hojas.

13.-La pulpa molida se pasa a una tina con suficiente agua manteniendo una agitación constante para dispersar las fibras.

14.-Las hojas de papel se pueden elaborar exclusivamente con fibras de la penca o raspa o bien, con una mezcla de fibras maguey y pulpa reciclada de papel usado (fibra secundaria). Si es éste el caso, el papel a reciclar se coloca en agua para su hidratación y posterior molienda en la licuadora. La pulpa reciclada y bien molida se pasa entonces a la tina con la pulpa de fibras maguey en una proporción que dependerá del gramaje del papel que se pretenda elaborar.

Papel Tipo B.

Procedimiento para elaborar Papel Tipo B 50/50 (fibra de penca cocida y  raspa de maguey cocido)

Materia prima y materiales:

Fibra de Penca obtenida en Procedimiento tipo A.

Raspa  de  maguey.

Los mismos materiales para papel Tipo  A.

Recolección de materia prima.

1.- Después de recolectar la raspa   se limpia, se le quitan basuras  y se pone a secar.

2.- Ya seca la raspa se tritura   en trozos de 5 mm aproximadamente  y pone a cocer durante 1 hora en olla de presión con hidróxido (Opcional).

3.- Una vez cocido enjuagar  y  moler en licuadora.

4.- Lavar y si se desea agregar  cloro dependiendo del color deseado.  Antes de usar volver a lavar.

Mezclar mitad de la fibra de penca (Tipo A)  y mitad de la fibra de raspa de maguey cocido.

Papel Tipo C.

Procedimiento para elaborar Papel Tipo C 50/50 (fibra de penca cocida y  raspa de maguey sin cocer)

Materia prima y materiales:

Fibra de Penca obtenida en Procedimiento Tipo A.

Raspa  de  maguey.

Los mismos materiales para papel Tipo  A.

1.- La raspa   se limpia, se le quitan basuras  y se pone a secar.

2.- Ya seca la raspa se tritura   en trozos pequeños  menos de  5 mm aproximadamente  y pone a remojar  (3 horas).

3.- Una vez  remojada  enjuagar  y  moler en licuadora.

4.- Lavar y si se desea agregar  cloro.

Mezclar mitad de la fibra de penca y mitad de la fibra de raspa sin cocer.

Papel Tipo D.

Procedimiento para elaborar Papel Tipo D  Raspa de maguey sin cocer.

Materia prima y materiales:

Raspa  de  maguey.

Los mismos materiales para papel Tipo  A.

1.- La raspa   se limpia, se le quitan basuras  y se pone a secar.

2.- Ya seca la raspa se tritura   en trozos pequeños  menos de  5 mm aproximadamente  y pone a remojar  (3 horas).

3.- Una vez  remojada  enjuagar  y  moler en licuadora.

4.- Lavar y si se desea agregar  cloro.

Mezclar mitad de la fibra de penca y mitad de la fibra de raspa sin cocer.

8.2.- Aglutinante: Mucilago de nopal y xoxtle. (Para 10 litros de agua)

 Materiales:

250 g de nopales.

1 litro de agua

Olla

Estufa

Colador

100 mil de pegamento de xoxtle

 Paralelamente a la elaboración del papel se ponen a cocer nopales en agua manteniendo la ebullición durante 20 minutos. Se deja enfriar y, previo colado, el agua de nopal  de  se vacía a la tina con la pulpa.

También se puede dejar en agua nopales para que suelten la baba en lugar de cocerlos.

Ya en la tina con la pulpa se agregan también el pagamento de xoxtle.

La baba de del nopal y el xoxtle contribuye a la adhesión de las fibras y a reducir la rigidez de la hoja formada.

Es opcional colorear la pulpa para lo cual se utiliza la cascara de tuna previamente molida  y colada  o bien colorantes vegetales; igualmente se pueden adicionar materiales de ornato, tal como pétalos, pequeñas hojas u otro elemento pequeño.

8.3.- Pegamento de xoxtle

Materia Prima

Asiento de pulque- Xoxtle

Fécula de maíz

Estufa

Cuchara de madera

Su uso generalmente es fresco pero como su fermentación es rápida se tomo la decisión de hervir.

1.- Recolectar el xoxtle del maguey

2.- Evitar dejar que pase tiempo desde la recolección hasta su  uso.

3.- Colocar en una olla a hervir hasta que disminuya la cantidad a  ¾ .

  1. Agregar 1 cucharada de maicena diluida en agua por cada litro de xoxtle.

 8.4.- Cascara de tuna deshidratada.

Recolectar tuna y limpiar.

1.- Moler la cascara de tuna en licuadora sin agua.

2.- Colar en coladera con un paño de manta de cielo.

Cocer a baño María durante 10 min.

3.- Colocar unas cucharadas de lo molido en micas.

4.- Colocar al sol para que sequen.

5.- Retirar de las micas.

6.- Colocar en licuadora  y moler hasta que quede un polvo fino.

 8.5.- Baba de nopal (nopalachicle) deshidratada.

Recolectar pencas y limpiar.

1.- Cortar en la penca de nopal la piel los costados y dejar el centro.

2.- Quitar la pulpa.

3.- Pasar por colador con paño de manta de cielo.

4.-Cocer a baño María durante 10 min.

5.- Colocar en charolas a secar al sol

6.-Retirar de las charolas la penca deshidratada.

7.- Moler en licuadora hasta obtener un polvo fino.

8.6.- Bastidor

Listones de madera

Matillo

Pinzas

Malla

Engrapadora

Clavos o tornillos.

 8.6.- Elaboración del papel.

10 litros de agua

Recipiente para más de 10 litros

½ kilo de fibra húmeda

Aglutinante para 10 litros

Baba de nopal deshidratada

Cascara de tuna deshidratada

Semillas de flores silvestres.

1.- Se coloca la fibra del cualquiera de los tipos (A,B,C,D) en proporción a 10 litros de agua por  1/2 kilo de fibra húmeda. El aglutinante preparado para 10 litros de agua. De esta mezcla se podrán obtener de 5 a 8 hojas de 10 x 14 cm.  También se puede agregar colorantes naturales.

2.- Una vez hecha la mezcla y manteniéndola en constante agitación, se sumerge lateralmente y en un ángulo de 45° aproximadamente el bastidor con la parte sin malla hacia arriba, se extrae cuidando que sea lo más horizontalmente para que la pulpa se distribuya uniformemente en todo el bastidor, sin permitir acumulaciones en determinadas zonas, y se deja drenar el agua sobre la misma tina.

3.- Se quita el bastidor sin malla y se coloca una tabla para poder voltear al bastidor sobre un lienzo de algodón.

4.-Una vez sobre el lienzo con una esponja se retira el exceso de agua y se retira el bastidor con la malla.

5.- En este paso se colocan sobre la hoja  semillas además de adornos como flores, hojas, otros tipos de papel.  Es muy importante  rociar baba de nopal deshidratada con color o sin él. Recomendación usar flores silvestres.

6.- El lienzo se coloca sobre la prensa.

Del paso 1 al 8 se repiten tanto lienzos quepan en la prensa.

7.- Se coloca la tapa de la prensa y se colocan los tornillos. Se deja escurrir 24 horas.

8.- Transcurrido el tiempo se separan las hojas y se colocan en una superficie  lisa para que se sequen.

9.- Antes de que sequen completamente se vuelven a colocar dentro de lienzos secos lisos o con textura para que terminen de secar, y eliminar ondulaciones, estos lienzo se deberán colocar dentro de otra prensa para evitar que se deformen. Aquí no deberán permanecer más de 2 días pues las semillas comenzaran a germinar.

 8.7.- Proceso de plantado del papel. Usar, Germinar, Proteger y Disfrutar.

El papel semilla está hecho con fibras  de maguey, al cual se le incorporan semillas de distintos tipos de plantas en especial silvestres, para que una vez que se haya leído o usado, no se tire a la basura.

Materiales

  • una olla, maceta para la siembra
  • una buena tierra para macetas
  • Papel semilla de fibra de agave
  • agua
  • un rincón soleado

 

Paso 1.-     Preparar recipiente o suelo.

 

Preparar maceta, jardín o espacio que se haya seleccionado para sembrar la hoja con tierra fértil.

Llenar recipiente de 2/3 de su capacidad con buena tierra para macetas. Apisonar el suelo o tierra y añadir más si es necesario. No llenar demasiado. El papel se puede sembrar en el interior o en el exterior, por lo que llegar a elegir de acuerdo a la temperatura y de las condiciones en el momento de la siembra (no se recomienda plantar afuera si hay frio o mucho calor.

 

Paso 2.-   Plantar del papel.

 

Picar o depositar la hoja directamente sobre espacio.

Tomar el papel y cubrir la superficie del recipiente preparado con el papel. Extender una capa de .5 cm. de tierra sobre los pedazos de papel y apretar  suavemente.

 

Paso 3.- Agua durante la germinación.

 

Después de plantar el papel en el recipiente, humedecer bien pero inundar. Durante los primeros 5 a 10 días, mantener el papel húmedo en todo momento. El agua es necesaria para la germinación. Las semillas como están pegadas no se dispersaran. Crecen  dentro de 4 semanas a 6 semanas.

Paso 4.- Cuidados  después de la germinación.

Una vez que aparezcan los brotes, seguir manteniendo el papel húmedo, pero tener cuidado de no regar en exceso. Una vez que aparezcan las plantas, poner agua según sea necesario.

Paso 5.- Disfrutar de las flores o hierbas o verduras.

Recomendaciones: No se debe sembrar muy profundo. Es necesario que se escoja un lugar que  tenga sol. Remojar el suelo y las semillas inmediatamente después de la siembra. No inundar el recipiente con agua. Regar según sea necesario por lo general cada 2-4 días, dependiendo de qué tan caliente y seco sea el lugar. Los brotes se verán alrededor de 5 días.

 8.8.- Lápices semilla. Usar, Germinar, Proteger y Disfrutar.

 Materiales

Tramos de Tubo de PVC de ¾ de pulgada de 15 cm. con perforaciones laterales para drenar agua.

1 Kg. fibra preparada para papel cualquiera de los tipos A,B,C o D

100 g. de papel  que se pueda reciclar, humedecido y molido.

250 ml de pegamento de xoxtle.

Crayolas derretidas

Botella aplacadora de tinte.

Capsulas con semillas

Abono orgánico

Taladro

Cutter

Sellos de papel.

Leyendas impresas.

Pegamento xoxtle.

1.-Mezclar todos los ingrediente perfectamente.

2.-Introducir la mezcla en los tupos y presionar con  trozos de palo de escoba.

 

3.-Dejar con presión 4 días para que drenen.

 

 

4.-Sacar la mezcla del tubo y dejar secar.

 

5.-Una vez secos  taladrar el centro con broca delgada.

6.-Colocar la cera de las crayolas derretidas en el hueco taladrado, dejar espacio para introducir capsula con semilla y abono.

7.-Dejar secar y colocar capsulas y sello.

8.- Con un cutter dar forma la punta para escribir.

9.- Recubrir el lápiz con alguna leyenda que haga conciencia sobre el cuidado del medio ambiente.

Forma de usar los lápices.

Cuando se decida ya no usar el lápiz o no se tenga más punta. Entonces se podrá sembrar. Cuando es demasiado corto para usarse, se puede plantar en casa, en la oficina o en las aulas.

Enterrándose en la tierra de una maceta.

La cápsula de la semilla es activada por el agua, una vez que el agua disuelve la cápsula protectora comienza la germinación de la semilla. Brotaran alrededor de una semana.

Galería Método

Resultados

Se prepararon 4 tipos de fibras para el papel y lápices. Se pudo obtener lápices y papel con fibras de desecho del maguey la cual no requiere de cocción. Fibras Tipo C y D. El pegamento presenta buena adhesión.

Galería Resultados

Discusión

Se puede usar cualquier tipo de semilla siendo pequeña y de rápida germinación pero se recomendó usar de flores  silvestres.

El uso de la baba de nopal y el xoxtle usados como aglutinante proporcionan flexibilidad y adhesión al papel y lápices. El pegamento presenta fijación útil para diferentes manualidades. Aunque menor fijación que el  850. Con la ventaja de estar libre de contaminantes.

Existen papeles semilla elaborados con papel reciclado, aquí se mostro su uso pero con el empleo de residuos de fibra de maguey y que además no requirió el empleo de cocción.

El lápiz propuesto no resulta tan fácil de elaborar pero es propuesta alterna para usar otras fibras y evitar el la tala de árboles.

Conclusiones

Se cumplió la hipótesis y el objetivo pues fue posible elaborar productos  usando residuos de desecho de nopal y maguey  y que además no contaminan contribuyendo cuidado del medio ambiente.

Son productos  VERDES innovadores. Es una idea perfecta para que cualquier empresa transmita un mensaje verde el cual genere consciencia ecológica y sustentable. Las empresas o personas  al usar en este papel su logo y mensaje se encuentra vinculado al medio ambiente, a una vida más saludable o a valores ecológicos o una filosofía sustentable y ambientalista. Quien recibe desde una tarjeta de presentación, etiquetas, folletos, postales, calendarios, separadores de libros, empaques, etc., le generara una satisfacción inigualable y una experiencia inolvidable al ver germinar el papel, el impacto es ALTO!!! y el costo es bajo.

Los arboles son hermosos, nos proporcionan oxigeno, plantar es divertido y educativo, el papel se siente bien, las semillas proporcionan textura  y color, es amigable, no deja residuos, es un papel para recordar pues se puede usar para tarjetas promocionales etc.   y es necesario recurrir a otras fibras para hacer papel, de cualquier fibra se puede hacer papel.  Este papel además está hecho s residuos.

La fibra empleada para el papel y lápices se puede emplear para diferentes manualidades. Como mascaras o modelado. El pegamento se puede emplear también para diferentes labores.

El mucilago es además de todo adhesivo, anticorrosivo, anticontaminante y repelente. Estas características ayudan a obtener un excelente producto.



Productos verdes para usar, germinar, proteger y disfrutar a base de maguey y nopal


Productos verdes para usar, germinar, proteger y disfrutar a base de maguey y nopal

Summary

This work involves the development of green products as «seed paper «, » pencil seed» and glue, permitting the use of the dynamic: «use, germinate, protect and enjoy» based in waste of maguey and nopal as fiber, mucilage, xoxtle and tuna shell. And also raise awareness of a cleaner world not only pollute less but involving humans positively with their environment in a fun way.

Research Question

Could we create green products for craft, school and office uses using maguey and nopal waste as raw material?

Problem approach

We find an increasing in arid lands, water scarcity, excessive logging, use of chemicals, and contamination of water sources. A decrease in the use of maguey and nopal, little care for the environment and low production of cellulose.

Background

Objective

To develop green products for craft, school and office uses, using maguey and nopal waste and also to raise awareness of a healthier life and ecological values involving human beings positively with their environment.

Justification

With these greenish-blue products we are looking for:
To find areas of opportunity for new materials in rural areas. Decrease CO2.
Transmit “green” messages.
Allocate maguey and nopal waste.
Reduce air, earth and water pollution.
Promote the use of wild plant seeds to help pollination.
Save forests and the world with environmentally friendly products.

Hypothesis

If the maguey has cellulose and is considered a timber alternative and nopal contains mucilage among other properties, then, combining them we could get green products for craft , school and office uses.

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography