Caracterización mecánica del biopolímero obtenido a partir del almidón de papa china y de yuca alcanzado mediante DOE-mezclas
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Date
2024-08
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica
Abstract
The present work seeks to reduce environmental pollution and dependence on fossil fuels. In addition, its production and degradation emit less carbon dioxide, contributing to the mitigation of climate change.
The obtaining of the biopolymer through Chinese potato and cassava starch was based on a DOE experimental design analysis with the help of appropriate software to obtain the best combinations between distilled water, glycerin, Chinese potato starch, cassava starch and acetic acid, 19 mixtures were obtained. To obtain starches, a wet extraction method was applied and then crushed, this method was selected because it is simpler and more effective, and its properties are not lost as it is a natural method. With the starch obtained, the process of elaboration of the biopolymer was designed, the adequate temperature of gelation and drying was investigated, and molds were created for drying the mixture. With the 19 cases in sheets, tensile tests were performed, obtaining the results of maximum stress, modulus of elasticity and percentage of elongation, which was completed with biodegradability tests to analyze their weight loss and degradation rate under controlled conditions and in the environment for 30 days.
With the results of the tensile tests, data optimization was performed to obtain the best combination and later, with the 3 best combinations, microscopy tests were performed to see their internal composition.
Description
El presente trabajo busca reducir la contaminación ambiental y la dependencia de los combustibles fósiles. Además, su producción y degradación emiten menos dióxido de carbono, contribuyendo a la mitigación del cambio climático.
La obtención del biopolímero a través del almidón de papa china y de yuca, se basó en un análisis de diseño de experimentos DOE con ayuda de un software adecuado para conseguir las mejores combinaciones entre agua destilada, glicerina, almidón de papa china, almidón de yuca y ácido acético, se obtuvieron 19 mezclas. Para la obtención de almidones, se aplicó un método de extracción húmeda para luego triturarlo, este método se lo seleccionó por ser más sencillo y eficaz, además no se pierden sus propiedades al ser un método natural. Con el almidón obtenido se diseñó el proceso de elaboración del biopolímero, se investigó la temperatura adecuada de gelificación y de secado, además se crearon moldes para el secado de la mezcla. Con los 19 casos en láminas se realizaron los ensayos de tracción obteniendo los resultados de esfuerzo máximo, módulo de elasticidad y porcentaje de elongación, se culminó con pruebas de biodegradabilidad para analizar su pérdida de peso y tasa de degradación en condiciones controladas y al medio ambiente durante 30 días.
Con los resultados de los ensayos de tracción se realizó una optimización de datos para sacar la mejor combinación y posteriormente con las 3 mejores combinaciones, ensayos de microscopia para ver su composición interna.
Keywords
BIOPOLÍMERO,, ALMIDÓN, PAPA CHINA, YUCA,, ENSAYOS DE TRACCIÓN