Desarrollo de un sustituto de madera a base de plástico y residuos orgánicos


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

Asesor: DIANA MORA ROJAS

Autor: SANTIAGO NAVARRETE YAÑEZ ()

Grado:

Resumen

En los últimos años ha crecido considerablemente la tendencia a desarrollar nuevos materiales a partir de desechos orgánicos como es el caso del gabazo de caña, la fibra de coco, el aserrín etc., con la finalidad de desarrollar alternativas que sean más amigables con el medio ambiente, en un mundo que exige cada vez más una responsabilidad ecológica. De igual forma el incremento en la utilización de envolturas plásticas ha provocado que la contaminación del planeta crezca a pasos agigantados.  Este proyecto está encaminado a combatir estos dos problemas, por un lado, la reutilización de desechos orgánicos y por otro la contaminación por plásticos al desarrollar nuevos materiales orgánico-plásticos para la construcción y arquitectura y para la fabricación de muebles, ayudando también a disminuir el uso de madera para estos fines.

Pregunta de Investigación

¿Cómo puedo combinar el plástico con residuos orgánicos como el gabazo de caña, la fibra de coco, cascara de cacahuate y/o nuez etc., para hacer un sustituto de madera resistente y ecológico?

Planteamiento del Problema

La contaminación por desechos plásticos es cada día mayor, además de que la tala de árboles está provocando serios problemas en el medio ambiente, es por ello que decidí crear un material que sustituya a la madera a base de plástico mezclado con fibras naturales.

Antecedentes

El origen de los productos a base de madera surge como necesidad de cubrir grandes espacios o para construir muebles y piezas de ornato, permitiendo a las industrias la reutilización de fibras y/o desechos de madera de mala calidad para la construcción de paneles o tableros de grandes áreas y de fácil uso.

Los tableros o placas son hechas con una mezcla de partículas de madera y otras fibras y pegamentos especiales, desarrolladas bajo ciertas condiciones específicas de presión y temperatura. Existen varios tipos como, por ejemplo:

  • Tableros de partículas o aglomerados, fabricados a partir de partículas de maderas y resinas o adhesivos.
  • Tableros de láminas o contrachapados, formados a partir de chapas de madera y resinas o pegamentos
  • Tableros de fibras, fabricados a partir de fibras secas de madera y resinas sintéticas.
  • Tableros de yeso
  • Tableros de cemento
  • Tableros de cemento-madera

Por otro lado, debido al incremento en la contaminación de desechos derivados de plásticos como son el polietileno, polipropileno, poliuretano y policloruro de vinilo se han comenzado a desarrollar paneles plásticos como sustitutos ecológicos para la madera natural, utilizando métodos térmicos para la reutilización o reformación de estos plásticos logrando materiales como paneles para construcción y sustitutos de madera para construir muebles y artículos ornamentales.

Objetivo

Utilizar el gabazo de caña y otros materiales orgánico  para crear un sustituto de madera y ayudar a reducir la contaminación y la tala de árboles.

 

Justificación

Quiero utilizar los residuos de la caña o gabazo para desarrollar un conglomerado que sirva como sustituto de la madera convencional y así disminuir la contaminación por plásticos y reducir también la tala de arboles.

Hipótesis

Si desarrollamos un material que sustituya a la madera a base de residuos orgánicos como la fibra de coco, aserrín, gabazo de caña etc., mezclados con deshechos plásticos podremos reducir la contaminación y ayudar a mejorar el medio ambiente.

Método (materiales y procedimiento)

Material

  • Plásticos diversos (bolsas de plástico, botellas de suavizantes de telas, refrescos; platos desechables, etc.).
  • Materia orgánica como aserrín, cascara de nuez, cascara de cacahuate, fibra de coco, etc.
  • Horno.
  • Charolas para horno.
  • Papel encerado.
  • Moldes de metal o madera.

Procedimientos

  1. Separar el plástico por tipo y color.
  2. Cortar los residuos plásticos en pedazo pequeños.
  3. Lavarlos y secarlos.
  4. Vaciar el plástico en la charola cubierta con papel encerado.
  5. Agregar las fibras orgánicas como pueden ser aserrín, gabazo de caña, cascara de cacahuate, etc.
  6. Revolver hasta incorporar perfectamente los materiales.
  7. Meter la charola al horno y calentar a 150 °C de 10 a 15 minutos aproximadamente.
  8. Revisar constantemente que el plástico se derrita correctamente y revolver suavemente para incorporar las fibras orgánicas con el plástico.
  9. Vaciar la mezcla en los moldes y compactar
  10. Dejar enfriar y desmontar los moldes para obtener las piezas deseadas.

Galería Método

Resultados

Se pudo observar que el mejor plástico para la realización de este proyecto es el HDPE y la proporción que mejor funcionó fue 70% plástico y 30 % de fibra orgánica aproximadamente ya que si se utilizaba más fibra orgánica el material resultaba más quebradizo.

Las piezas producidas tienen la dureza necesaria para ser utilizadas, como en nuestro caso, en una silla, platos, tablas para escribir, juguetes, etc.

Además de que el método empleado es de fácil implementación, solo se debe tener mucho cuidado ya que se manejan altas temperaturas.

 

Galería Resultados

Discusión

Desarrollar este prototipo me permitió comprender que es posible ayudar al medio ambiente ya que se logró la reutilización del plástico HDPE mezclado con fibras orgánicas, por ejemplo para la realización de muebles, lo que permitirá reducir la tala de árboles.IMG_20170504_215442865

Conclusiones

Desarrollar este tipo de prototipos u otros donde se utilicen métodos de reciclaje son muy necesario para disminuir la contaminación por desechos plásticos, además de que, en nuestro caso, también se ataca el problema de la tala de árboles al desarrollar un nuevo material que puede sustituir a la madera.

 plastico

 

 

 

 

 

 

 

Bibliografía

Del rio J.

Problemáticas ecológicas

Buger

Pag 305

 

Askeland R.

Materiales para la construcción

Thomson

Págs. 201- 215

 

http://ingenieroscecar.blogspot.mx/2012/03/el-hdpe-se-recicla-traves-de-un-proceso.

http: //www.concienciaeco.com/2010/04/24/como-diferenciar-los-diferentes-tipos-de-plasticos-reciclados/

 

 



Desarrollo de un sustituto de madera a base de plástico y residuos orgánicos


Desarrollo de un sustituto de madera a base de plástico y residuos orgánicos

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography