Obtención de Materiales Biopoliméricos a Partir de Subproductos del Fruto de Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis L.)
Digital
- Autores:
-
Jiménez-Bacareo, Liseth Katherine
Rueda-Tarazona, María Fernanda
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2021
- Institución:
- Universidad de Santander
- Repositorio:
- Repositorio Universidad de Santander
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
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- Acceso en línea:
- https://repositorio.udes.edu.co/handle/001/6006
- Palabra clave:
- Sacha Inchi (Plukenetia volubilis L.)
Biopolymeric materials
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En este proyecto de investigación se aisló y cuantificó la biomasa lignocelulósica presente en las cáscaras del fruto de Sacha Inchi, un subproducto de la cadena de especie vegetal, que constituye una fuente significativa de celulosa, biopolímero útil en la generación de materiales de tipo textil. Se realizó un estudio bibliográfico que proporciona información sobre el uso de fuentes naturales en la elaboración de productos textiles y se establece una propuesta metodológica para el uso de la biomasa aislada de la cáscara de Sacha Inchi en la generación de materiales de tipo textil. Este trabajo de investigación busca contribuir sobre el aprovechamiento de subproductos agroindustriales generados de la Sacha Inchi y su posible uso en procesos sustentables de producción de insumos textiles aplicables en el área de la instrumentación quirúrgica, que contribuyen a la conservación del medio ambiente mediante la mitigación de las consecuencias ambientales negativas generadas por la disposición de residuos agroindustrialesThe Fruit of Sacha inchi (Plukenetia volubilis L.), is a promising Amazonian oilseed species in Colombia, representing an alternative crop for farmers in the Santander region. An example of a natural, environmentally friendly, renewable and available material is precisely the biomass of the Sacha Inchi shell, of which there are not enough reports for its comprehensive use, and which can be used as an important source of lignocellulosic material (cellulose , hemicellulose and lignin) suitable for use in the health area, as a source of raw materials for the production of textile-type surgical materials. In this research project, the lignocellulosic biomass present in the shells of the Sacha Inchi fruit was isolated and quantified, a by-product of the chain of plant species, which constitutes a significant source of cellulose, a biopolymer useful in the generation of textile-type materials. A bibliographic study was carried out that provides information on the use of natural sources in the elaboration of textile products and a methodological proposal is established for the use of biomass isolated from the Sacha Inchi shell in the generation of textile-type materials. This research work seeks to contribute to the use of agro-industrial by-products generated from the Sacha Inchi and its possible use in sustainable processes for the production of textile inputs applicable in the area of surgical instrumentation, which contribute to the conservation of the environment through the mitigation of the negative environmental consequences generated by the disposal of agro-industrial waste.PregradoInstrumentador Quirúrgico1° ed.Introducción .................................................................................................................................. 20 1. Planteamiento del Problema ..................................................................................................... 23 1.1 Formulación del Problema ...................................................................................................... 25 2. Justificación .............................................................................................................................. 26 3. Objetivos ................................................................................................................................... 28 3.1 Objetivo General ..................................................................................................................... 28 3.2 Objetivos Específicos.............................................................................................................. 28 4. Marco Referencial ..................................................................................................................... 29 4.1 Estado del Arte ........................................................................................................................ 29 4.1.1 Antecedentes de Materiales Quirúrgicos tipo Textil. .......................................................... 29 4.1.2 Antecedentes Históricos de Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis L.) ..................................... 32 4.1.3 Composición de la Cáscara de Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis L.) ................................ 33 4.1.3.1 Análisis Proximal de las Cáscaras de Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis L.). .................. 34 4.1.3.2 Análisis Elemental de las Cáscaras de Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis L.). ................. 35 4.1.3.3 Compuestos Orgánicos Presentes en las Cáscaras de la Semilla de Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis L.). .............................................................................................................. 36 4.1.3.4 Otras Aplicaciones de las Cáscaras de Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis L.). ................. 37 4.2 Marco Teórico ......................................................................................................................... 38 4.2.1 Telas Quirúrgicas. ................................................................................................................ 38 4.2.2 Fibras Textiles Ecológicas y Sostenibles. ............................................................................ 39 4.2.2.1 Tejidos de Algodón. .......................................................................................................... 39 4.2.2.2 Tejidos Desechables.......................................................................................................... 40 4.2.2.3 Tejidos Mixtos o Laminados. ........................................................................................... 42 4.2.3 Propiedades de los Nuevos Textiles. ................................................................................... 43 4.2.4 Fibras para la Aplicación en el Área Quirúrgica. ................................................................ 48 4.2.5 Control de Calidad en Ropa Quirúrgica............................................................................... 48 4.2.6 Características Microscópicas Generales de las Fibras. ...................................................... 48 4.2.7 Indumentaria Personal, Pacientes y Profesionales de la Salud . .......................................... 51 4.2.8 Biomasa Lignocelulósica: Celulosa, Hemicelulosa y Lignina. ........................................... 51 4.2.9 Sacha Inchi (Plukenetia volubilis L.). .................................................................................. 52 4.3 Marco Legal ............................................................................................................................ 56 5. Diseño Metodológico ................................................................................................................ 59 5.1 Diseño del Estudio .................................................................................................................. 59 5.2 Tipo de Investigación .............................................................................................................. 59 5.3 Delimitación Espacial ............................................................................................................. 59 5.4 Delimitación Temporal ........................................................................................................... 60 5.5 Muestreo ................................................................................................................................. 60 5.6 Criterios de Inclusión y Exclusión .......................................................................................... 60 5.7 Etapa I. Cuantificación de la Biomasa Lignocelulósica Presente en las Cáscaras de la Semilla de Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis L.) ...................................................................................... 60 5.7.1 Recepción y Tratamiento de las Muestras. .......................................................................... 60 5.7.2 Cuantificación de la Biomasa Lignocelulósica Presente en las Cáscaras del Fruto de Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis L.) ..................................................................................................... 60 5.7.2.1 Preparación de la Biomasa Libre de Extraíbles. ............................................................... 60 5.7.2.2 Extracción de Lignina. ...................................................................................................... 61 5.7.2.3 Extracción de Holocelulosa. ............................................................................................. 61 5.7.2.4 Extracción de Celulosa y Hemicelulosa. .......................................................................... 62 5.8 Etapa II. Revisión de la Literatura Científica Sobre Fuentes Naturales Como Materia Prima para la Elaboración de Materiales de Tipo Textil ......................................................................... 62 5.8.1 Técnicas de Revisión Bibliográfica. .................................................................................... 62 5.9 Etapa III. Propuesta Metodológica para la Elaboración de Materiales Tipo Textil a partir de la Biomasa Presente en las Cáscaras de Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis L.) ........................... 62 5.9.1 Técnicas de Recopilación y Análisis de la Información. ..................................................... 63 5.10 Consideraciones Éticas, Bioéticas y de Integridad Científica .............................................. 63 5.11 Problemas Presentados Durante el Estudio........................................................................... 63 6. Resultados ................................................................................................................................. 65 6.1 Etapa I. Cuantificación de la Biomasa Lignocelulósica Presente en las Cáscaras De Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis L.) ...................................................................................................... 65 6.1.1 Recepción y Tratamiento de las Muestras. .......................................................................... 65 6.1.2 Cuantificación de la Biomasa Lignocelulósica Presente en las Cáscaras del Fruto de Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis L.). .................................................................................................... 66 6.2 Etapa II. Revisión de la Literatura Científica Sobre Fuentes Naturales Como Materia Prima para la Elaboración de Materiales de Tipo Textil ......................................................................... 70 6.2.1 Materiales de Base Biológica Renovables y Sostenibles. .................................................... 70 6.2.1.1 Caracterización de Biofibras. ............................................................................................ 71 6.2.1.2 Propiedades de las Biofibras. ............................................................................................ 72 6.2.1.3 Ventajas de las Biofibras. ................................................................................................. 72 6.2.1.4 Aplicación de las Biofibras. .............................................................................................. 72 6.2.1.5 Alcance Futuro de las Biofibras. ....................................................................................... 73 6.2.1.6 Propiedades Térmicas de los Textiles Fabricados con Fibras Regeneradas de Cáñamo. . 74 6.2.2 Inflamabilidad de Materiales Textiles Aislantes no Tejidos Hechos de Cáñamo. .............. 77 6.2.2.1 Muestras Desarrolladas por Tecnología de Punzonado. ................................................... 78 6.2.2.2 Muestras Desarrolladas por Tecnología de Unión Térmica. ............................................ 78 6.2.2.3 Muestras Desarrolladas por Tecnología de hidro enmarañamiento. ................................. 78 6.2.2.4 Pruebas de Muestras de Telas no Tejidas. ........................................................................ 79 6.2.3 Uso de Fibras Lignocelulósicas de Semillas de la Planta Wrightia Tinctoria para Aplicaciones Textiles. ................................................................................................................... 79 6.2.3.1 Tratamiento Químico de las Fibras. .................................................................................. 79 6.2.3.2 Propiedades Físicas. .......................................................................................................... 80 6.2.3.3 Procesamiento Mecánico. ................................................................................................. 81 6.2.4 Propiedades Antimicrobianas de un Tejido Recubierto con Lignina Aislada del Bagazo de Caña de Azúcar Para su Uso en una Máscara Sanitaria. ............................................................... 81 6.2.4.1 Preparación de Tejido Recubierto con Lignina. ............................................................... 82 6.2.4.2 Características del Tejido con Extractos de Lignina. ........................................................ 82 6.2.5 Estructura y Propiedades de los Nuevos Tejidos de Celulosa Natural de Cordia Dicotoma........................................................................................................................................................ 83 6.2.5.1 Hidrogeles de Nano Celulosa Aislada de Subproductos del Fique (Furcraea Macrophylla.). ............................................................................................................................... 84 6.2.5.2 Evaluación de las Condiciones de Preparación de los Hidrogeles. .................................. 85 6.2.6 Eliminación de Azul de Metileno Mediante Hoja de Piña Injertada con Poli (Ácido Acrílico) con Fibra Absorbente en Tela no Tejida. ...................................................................... 85 6.2.6.1 Materiales y Métodos. ....................................................................................................... 85 6.2.6.2 Análisis Termogravimétrico. ............................................................................................ 86 6.2.7 Biopelículas Producidas con Cáscara de Naranja y Reforzadas con Celulosa Bacteriana. . 87 6.2.7.1 Procesamiento del Material Vegetal. ................................................................................ 87 6.2.8 Eco Papel a Base del Cogollo de la Piña. ............................................................................ 88 6.2.8.1 Procesamiento De La Pasta Celulósicas. .......................................................................... 88 6.3 Etapa III. Propuesta Metodológica para la Elaboración de Materiales de Tipo Textil a Partir de la Biomasa Presente en las Cáscaras de Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis L.) ....................... 89 6.3.1 Obtención del Material Vegetal. .......................................................................................... 89 6.3.2 Tratamiento del Material Vegetal ........................................................................................ 90 6.3.2.1 Selección Manual. ............................................................................................................. 90 6.3.2.2 Proceso de Secado............................................................................................................. 90 6.3.2.3 Reducción del Tamaño de Partícula. ................................................................................ 91 6.3.2.4 Determinación del Contenido de Biomasa Lignocelulósica. ............................................ 91 6.3.2.5 Preparación de la Biomasa Libre de Extraíbles. ............................................................... 91 6.3.2.6 Aislamiento de la Celulosa. .............................................................................................. 91 6.3.2.7 Otras Alternativas de Aislamiento de la Celulosa. ........................................................... 92 6.3.2.8 Aislamiento de la Lignina. ................................................................................................ 93 6.3.2.9 Caracterización Química. .................................................................................................. 93 6.3.3 Materiales de Tipo Textil con Base en la Biomasa Lignocelulósica Presente En Las Cáscaras del Fruto De Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis L.) ...................................................... 93 6.3.3.1 Propuesta 1 Generación de Tejidos Compuestos de Mezclas de Celulosa Obtenida a partir de las Cáscaras del Fruto de Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis L.) y Algodón Comercial. ......... 93 6.3.3.2 Propuesta 2 Preparación de Hidrogeles con Base en Nanocelulosa Obtenida a partir de las Cáscaras del Fruto de Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis L.). ....................................................... 95 6.3.3.3 Propuesta 3 Elaboración de Ecopapel a Partir de la Celulosa Obtenida a Partir de las Cáscaras del Fruto de Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis L.). ....................................................... 96 6.3.3.4 Propuesta 4 Uso de Lignina Obtenida a Partir de las Cáscaras del Fruto de Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis L.) como Material de Recubrimiento con Propiedades Antibacterianas. ... 97 7. Conclusiones ........................................................................................................................... 100 8. Recomendaciones ................................................................................................................... 102 Referencias Bibliográficas .......................................................................................................... 103111 papplication/pdfT 02.21 J452ohttps://repositorio.udes.edu.co/handle/001/6006spaUniversidad de SantanderFacultad Ciencias Médicas y de la SaludBucaramanga, ColombiaInstrumentación QuirúrgicaDerechos Reservados - Universidad de Santander, 2021info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Sacha Inchi (Plukenetia volubilis L.)Biopolymeric materialsTextile materialsAgro-industrial by-productsMateriales biopoliméricosMateriales textilesSubproductos agroindustrialesObtención de Materiales Biopoliméricos a Partir de Subproductos del Fruto de Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis L.)Trabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttps://purl.org/redcol/resource_type/TPhttp://purl.org/coar/version/c_71e4c1898caa6e32Todas las AudienciasAgricultures. 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