PLA fabrica de plasticos

1. Tema: bioplástico hecho a base de la fécula de maíz
Materia:
Operaciones unitarias II
Presentado por :
Byron Alexander Castillo Suarez
Catedrático:
REYES VENEGAS HARRY OSWALDO
Guayaquil
Año lectivo
2018-2019

2. 1.1 Proyecto de Operaciones Unitarias
1.2 Objetivos
1.2.2 Objetivo general
elaborar un bioplástico hecho de fécula de maíz como desarrollo sustentable para
reducir la contaminación que se produce por los plásticos convencionales
1.2.3 Objetivos específicos
1) Elaborar productos biodegradables hechos a base de la fécula de maíz escala
laboratorio
2) Comparar los estándares de calidad de plásticos convencionales vs el
plástico hecho con base de fécula de maíz
3) Evaluar el producto sin cumple con los estándar por medio de pruebas de
calidad
4) Evaluar por medio de encuesta la aceptación del publico
5) Presentar al publico de los beneficios del plástico biodegradable
2. Alcance del proyecto
El presente proyecto tiene como finalidad de analizarlas materias primas necesarias para la
elaboración del producto, las maquinarias necesarias ,los balance de energía y masa , diseño
de la mezcladora que se tiene que utilizar y los estándar de producción y de materias
consumidas vs materia terminada y elaborar un piloto
3. Limitaciones
En las limitaciones que se encuentra en el proyecto son : las limitaciones de tiempo para poder
realizar el proyecto, ciertos elementos son de difícil acceso debido que hay que importarlo
además tiene un gran costo para el estudiante este producto en cuestión es el hidróxido de
sodio no tener los utensilios adecuados de medición
4.- Importancia
la importancia de este proyecto hacia la sociedad es poder tener una alternativa para el plástico
hecho por derivados de petróleo y minimizar la contaminación de los plásticos ya que es bien
sabido que el plástico convencional demora en descomponerse el beneficio del plástico hecho
a base de fécula de maíz los mas beneficiados son loas empresa que quieran bajar sus índices
de contaminación al medio ambiente para evitar cualquier trasgresión hacia ninguna ley de
protección ambiental del Ecuador
5.- Marco teórico
Se conoce como bioplástico a un tipo de plástico que se deriva de algún producto de origen
natural. Esto permite que al ser desechado pueda ser destruido por microorganismos como
hongos y bacterias en menor tiempo que los plásticos convencionales. En artículos anteriores
presentamos información sobre el uso de materia prima orgánica para realizar empaques

3. ecológicos, aquí se menciona a los bioplásticos fabricados con almidón de maíz. A continuación
les contaremos más información sobre el uso de este producto natural en la fabricación de
plásticos.
La motivación del uso de materia prima de origen vegetal como almidón de maíz para la
fabricación de plásticos proviene de la necesidad de encontrar alternativas que sean amigables
con el medio ambiente. La industria está dirigiendo sus esfuerzos para mejorar los procesos y
los productos que se realizan a partir del almidón de maíz. El uso de almidón de maíz para
producir bioplásticos tiene más de 20 años de investigación. En 1989 dos químicos buscaron
alternativas al uso del maíz y al lograr hacer plásticos trabajaron en que la producción sea
eficiente y económica. En un inicio el prototipo costaba alrededor de $200, ahora se ha logrado
reducir el costo de producción hasta menos de $1.
La inclusión de este material en la sociedad causó resistencia. Las personas pensaban que el
plástico no era resistente y que iba a desintegrarse. Pensaron que las fundas hechas a partir del
almidón de maíz eran un fraude y no iban a ser útiles para el uso diario. A pesar que los
bioplásticos están compuestos por materiales orgánicos su descomposición es más compleja
que una desintegración inmediata. Los bioplásticos pueden ser descompuestos en menos de 90
días pero en ambientes de descomposición controlada. Estos ambientes requieren de una serie
de elementos como: microbios específicos y temperatura adecuada. Solo de esta forma se puede
descomponer las fundas o los bioplásticos. La investigación probó que las ideas sobre estos
plásticos eran erróneas, sin embargo la resistencia social al uso de este material impidió una
penetración más masiva en el mercado.
Al ser un producto que está constantemente mejorando presenta ventajas y desventajas. Aquí
les presentamos algunas:
Ventajas:
Se reduce el uso del plástico convencional
Proceso de descomposición más rápido que plástico convencional
Se puede utilizar para contacto con alimentos
Desventajas:
No tiene mucha resistencia al calor
No es seguro usarlo en el microondas
Debe ser desechado en un compost casero o en un lugar diseñado para su descomposición
Elementos más gruesos como cubiertos se demoran más tiempo en descomponerse, podría ser
incluso alrededor de 180 días
Aunque hay ciertos elementos a tomar en cuenta, las ventajas del uso de este material siguen
siendo más amigables con el ambiente y con la salud de las personas. La comercialización y el
uso masivo de estos elementos se hace cada vez más popular, pero es necesario romper la
brecha social para que las personas se acostumbren a utilizar plásticos que se descomponen
rápidamente.
Finalmente les compartimos algunas de los elementos más comunes que se crean con
bioplásticos a partir de almidón de maíz:
Cubiertos
Sorbetes

4. Tazas para líquidos calientes y fríos
Botellas de agua
Bandejas
Tapas
Contenedores de comida
Fundas
Platos
Envases
Como es bien sabido los plástico convencionales estas compuestos por cadena muy grandes de
carbono e hidrogeno a estas cadena se lo llama polímeros, el problema es que la producción del
plástico ha superado cualquier expectativa en el transcurso de los años solo en el 2000 su
producción llego a los 160 millones de toneladas anual en el año 2016 la producción de plásticos
convencionales es fue mas de 365 millones de toneladas de plásticos convencionales y mas de
500 botellas plásticas anuales , en el Ecuador se produce alrededor de 2.5 millones de toneladas
de plásticos anuales por ello se calcula que por cada persona utiliza 20 kg de plásticos
anualmente aunque nuestro país cuenta con la tasa de consumo de plástico mas baja el gobierno
esta intentando subir la producción de plásticos convencionales que son dañinos para el medio
ambiente ya que este se demora para descomponerse unos 500 años o mas incluso algunos de
estos plásticos no se sabe el periodo exacto de su descomposición , este proyecto pretende
reducir la implementación de los plásticos convencionales si no utilizar plásticos biodegradable
como es el de fécula de maíz
En la actualidad podemos encontrar un gran variedad de plantas como la papa el maíz la yuca y
el aguacate entre otras que contiene grandes cantidades de almidón, este almidón puede
convertirse en la base para producir un polímero biodegradable. La finalidad de este producto es
realizar un bioplástico a escala laboratorio que cumpla las características de un compuesto
biodegradable y eco amigable para el medio ambiente
6.- Marco Metodológico
Este proyecto tiene como enfoque tipo experimental ya que se pueden manipular muy
fácilmente las variables independientes con el fin de encontrar el fenómeno a estudiar y
también se emplea muestras representativas del producto . En este caso se manipulara la
materia prima y sus métodos de producción para tener control sobre la obtención del almidon
que formara el biopolímero para el bioplástico que se requiere hacer
7.- Selección del producto
El producto son bolsa de plásticos hechos de un biopolímero sacado de la fécula de
maíz las bolsas que se elaboraran será para carga de mercancía tendrán diferentes
capacidades u los colores pueden variar podrán soportar una carga de 500 gr hasta
1000 gr

5. 8.- Materias primas usadas en el producto
Materia prima Composición
química
viscosidad Estado físico
de la materia
Densidad
Fécula de maíz 𝐶6 𝐻10 𝑂5 polvo 1.5 g/cm3
glicerina 𝐶3 𝐻8 𝑂3 1.5 Pa.s líquido 1.6 g/cm3
Agua destilada 𝐻2 𝑂 0.1 pa.s Liquido 997 kg/m3
Bicarbonato de
sodio
𝑁𝑎𝐻𝐶𝑂3 POLVO 2.2 g/cm3
Acido
clorhídrico
𝐻𝐶𝐿 1,9mPa.s LIQUIDO 1,2 g/cm3
Hidróxido de
sodio
𝑁𝑎𝑂𝐻 polvo 2.13g/cm3
9.- Descripción del proceso seleccionado
El almidón consta de dos componentes básicos amilosa y amilopectina la amilosa es
un polímero recto y largo y ese es el que queremos en cambio la amilopectina es corto
y ramificado y hace que el plástico sea débil para mejorarla usamos la hidrolisis acida
mediante pequeñas adiciones de vinagre y después se le agrega un plastificante el mas
común es la glicerina dependiendo si queremos el plástico mas flexible se le agrega
mas en cambio si lo queremos mas rígido se le hecha menos
Se añade la fécula de maíz en el mezclador después se vierte el agua destilada a una
temperatura de 60 C se lo mezcla durante 5 minutos dependiendo de la cantidad que
se dese hacer debe de obtenerse una solución acuosa y debe de haber la menor
cantidad de grumos , se le va agregando el vinagre para la hidrolisis acida y la glicerina
para que de la consistencia de un plástico

6. 10.- Diagrama de los procesos
Supervisión de
La materia prima
Recepción
de la M.P
Encender las
maquina
Se añade la fécula
De maiz
1) Mezcladora
2) Caldera
3) Banda
trasportado
ra
Mezclar los
ingredientes
 Glicerina
 Agua
destilada
 vinagre
Extrusion/soplo
Corte y bolseo
Etiquetado/impresion
empaquetado

7. 11.- EQUIPOS NECESARIOS PARA LA PRODUCCION DEL PRODUCTO
maquina cantidad capacidad
mezcladora 1 100kg
tamizadora 1 100 kg
molino 1 100kg
horno 1 100kg
selladora 1 200-400 pzs/min
impresión 1 5-50 m/min
extrusión 1 10-45 kg/min
Hoja de cálculos
Balance de materia
Datos
Fécula de maíz agua destilada glicerina vinagre
40% 30% 15% 15%
P= 1076 kg/m3 P= 997kg/m3 P= 1260 P=1080
µ= 0.3709 kg/ms µ=7.65*10-3 kg/ms µ= 0.2376 µ=0.4567
balance de masa
función completa de Bernoulli
Datos de fécula de maíz
P= 1076 A=
3,1416∗0.120
4
= 0.011
µ=0.3709 V= Q* A

8. 𝑃4 =40 V= 4*10-6/0.011 = 0.452 m/ s
D= 0.120 m
Q = 4*10-6𝑚3
/ seg
Nre=
𝑃𝐷𝑉
µ
=
1076∗0.120∗0.452
0.3709
= 157.35

12. 12.- videoexplicativo