Diseño de material biocompuesto a partir de almidón de banano y nanocelulosa bacteriana

Sócola Avendaño, Angel Andrés

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Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción
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dc.contributor.advisor	Rigail Cedeño, Andrés, Director
dc.contributor.author	Sócola Avendaño, Angel Andrés
dc.creator	ESPOL.FIMCP
dc.date.accessioned	2025-01-10T17:31:37Z
dc.date.available	2025-01-10T17:31:37Z
dc.date.issued	2024
dc.identifier.citation	Sócola Avendaño, A. A. (2024). Diseño de material biocompuesto a partir de almidón de banano y nanocelulosa bacteriana. [Proyecto Integrador]. ESPOL.FIMCP .
dc.identifier.uri	http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/62873
dc.description	Ecuador genera grandes cantidades de residuos orgánicos provenientes de la cosecha y elaboración de alimentos a partir del banano. La descomposición y mala gestión de estos residuos afecta negativamente al ambiente, por lo que es de interés aprovechar esta biomasa. Se propone un diseño de biomaterial de almidón de banano extraído de cáscaras, utilizando nanocelulosa bacteriana (NCB) para mejorar su desempeño mecánico. Para complementar la matriz se escogió alcohol polivinílico (PVA, 5 %w/v), se utilizó almidón de banano (5 %w/v), glicerina (3 %w/v) como plastificante y ácido cítrico (0,5 %w/v) como compatibilizante. Se evaluó la adición de 2, 5 y 7 %w/w de NCB respecto a la masa seca y se fabricaron películas del biocompuesto a través de moldeo por evaporación de solución en 100 mL de agua destilada. La matriz alcanzó un esfuerzo y elongación de rotura de 5,15 MPa y 321% respectivamente. Las composiciones con NCB presentaron aglomeraciones en la superficie, que imposibilitaron la observación de tendencias en las propiedades mecánicas al añadir nanorefuerzo. Estos defectos se atribuyen a una mala dispersión y mezclado insuficiente. Los resultados presentan la posibilidad de utilizar almidón de banano extraído de cáscaras en productos plásticos para manufacturar productos más sostenibles. Palabras clave: bioplástico, nanorefuerzo, aglomeraciones, sostenibilidad
dc.format	application/pdf
dc.format.extent	51 p{agina
dc.language.iso	spa
dc.publisher	ESPOL.FIMCP
dc.rights	openAccess
dc.subject	Bioplástico
dc.subject	Nanorefuerzo
dc.subject	Aglomeraciones
dc.subject	Sostenibilidad
dc.title	Diseño de material biocompuesto a partir de almidón de banano y nanocelulosa bacteriana
dc.type	Ingeniero en Materiales
dc.identifier.codigoespol	T-114572
dc.description.city	Guayaquil
dc.description.degree	Escuela Superior Politécnica del Litoral
dc.identifier.codigoproyectointegrador	INGE-2418
dc.description.abstractenglish	Ecuador generates substantial quantities of organic waste from the harvesting and processing of banana-based food products. The decomposition and inadequate management of this biomass negatively impact the environment, making it essential to explore its potential utilization. This study proposes the design of a biomaterial based on banana starch extracted from peels, with the incorporation of bacterial nanocellulose (BNC) to enhance its mechanical performance. The matrix was supplemented with polyvinyl alcohol (PVA, 5% w/v), banana starch (5% w/v), glycerol (3% w/v) as a plasticizer, and citric acid (0.5% w/v) as a compatibilizer. The effects of incorporating 2%, 5%, and 7% w/w of BNC, relative to the dry mass, were evaluated, and biocomposite films were fabricated by solution casting in 100 mL of distilled water. The matrix without reinforcement exhibited a tensile strength of 5.15 MPa and an elongation at break of 321%. However, the compositions with BNC showed surface agglomerations, which hindered the observation of clear trends in mechanical properties upon the addition of the nanoreinforcement. These defects were attributed to poor dispersion and insufficient mixing. The results indicate the potential of using banana starch extracted from peels in plastic products to produce more sustainable products. Keywords: bioplastic, nanoreinforcement, agglomerations, sustainability