Vol. 19 Núm. 4 (2020): Revista UIS Ingenierías
Artículos

Empleo del residuo agroindustrial del plátano como sustituto parcial del feldespato en la formulación de pasta cerámica

Jessica Sánchez-Zúñiga
Universidad Francisco de Paula Santander
Jorge Sánchez-Molina
Universidad Francisco de Paula Santander
Anderson Flórez-Vargas
Universidad Francisco de Paula Santander

Publicado 2020-09-02

Palabras clave

  • Residuo agroindustrial del plátano,
  • pasta cerámica,
  • economía circular,
  • feldespato,
  • industria

Cómo citar

Sánchez-Zúñiga, J., Sánchez-Molina, J., & Flórez-Vargas, A. (2020). Empleo del residuo agroindustrial del plátano como sustituto parcial del feldespato en la formulación de pasta cerámica. Revista UIS Ingenierías, 19(4), 157–166. https://doi.org/10.18273/revuin.v19n4-2020014

Resumen

El objetivo de esta investigación fue analizar el uso de residuos agroindustriales del plátano como sustituto de feldespato para el desarrollo de baldosas cerámicas que cumplan con la Norma Técnica Colombiana - NTC 919. Para ello, se diseñaron probetas con diversas mezclas en harinas y cenizas del residuo agroindustrial y otras con la fórmula cerámica convencional (muestra patrón). En todas las mezclas se determinó las propiedades físico-cerámicas y densidad. La mezcla alternativa que mejor resultado mostró se continuó analizando con Fluorescencia de Rayos X (FRX), Difracción de Rayos X (DRX) y Microscopia por Barrido Electrónico (SEM, por sus siglas en ingles). Las propiedades físico-cerámicas evidenciaron una mejor aptitud en las probetas preparadas con 5% de harina de cascara de plátano. Los análisis del FRX muestran un predominio del silicio y el aluminio, probablemente asociado a la mullita, según el DRX; lo anterior, también se pudo observar en las imágenes por microscopia. Los resultados de los análisis revelan un producto con una calidad dentro lo permitido por la norma NTC 919.

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Referencias

[1] P. Gañan, R. Zuluaga, A. Restrepo, J. Labidi, I. Mondragon, “Plantain fibre bundles isolated from Colombian agro-industrial residues”, Bioresource Technology, vol. 99, no. 3, pp. 486-491, 2008, doi: 10.1016/j.biortech.2007.01.012

[2] M. Bucheli, “Enforcing Business Contracts in South America: The United Fruit Company and Colombian Banana Planters in the Twentieth Century”, Business History Review, vol. 782, pp. 181-212, 2004, doi: 10.2307/25096865

[3] G. Blasco, F. Gómez, “Propiedades funcionales del plátano (Musa sp)”, Revista Médica de la Universidad de Veracruz, vol. Jul – Dic, pp. 22-26, 2014.

[4] M. R. Remolina, M. Ureña, “Situación Actual y Perspectivas del Mercado del Plátano – USAID”, ERS MIDAS CROPS, Bogotá, 2009. [En línea]. Disponible en: https://docplayer.es/42138192-Situacion-actual-y-perspectivas-del-mercado-del-platano.html.

[5] Departamento Administrativo Nacional de Estadística, “El cultivo del plátano (Musa paradisiaca), un importante alimento para el mundo”, Bogotá, vol. Abr., no. 22, pp. 1-52, 2014. [En línea]. Disponible en: https://www.dane.gov.co/files/investigaciones/agropecuario/sipsa/insumos_factores_de_produccion_abr_2014.pdf.

[6] M. Ortega, P. Rincón, “Diseño técnico para la planta de procesos derivados de plátano en la empresa Asodept, municipio de Tibú, Norte de Santander”, trabajo de grado, Univ. Francisco de Paula Santander, Cúcuta, Colombia, 2008.

[7] A. Pérez, “Plan Local de Salud del Municipio del Zulia, Norte de Santander”, Alcaldía Municipal del Zulia, El Zulia, Norte de Santander, 2004.

[8] C. Belalcazar, M. Valencia, Z. Lozada, “La planta y el fruto”, en El cultivo del plátano en el trópico Cali: Instituto Colombiano Agropecuario ICA, 1991, pp. 43-89.

[9] M. Mazzeo, León Libardo, L. Mejía, L. Guerrero, J. Botero, “Aprovechamiento industrial de residuos de cosecha y poscosecha del plátano en el departamento de Caldas”, Revista Educación en Ingeniería, vol. 15, no. 9, pp. 128-139, 2010, doi: 10.26507/rei.v5n9.14

[10] K. Moreira, “Reutilización de residuos de la cáscara de bananos (Musa Paradisiaca) y plátanos (Musa Sapietum) para la producción de alimentos destinados al consumo humano”, trabajo de grado, Univ. de Guayaquil, Ecuador, 2013.

[11] A. Sarabia, J. Sánchez, J. C. Leyva, “Uso de nutrientes tecnológicos como materia prima en la fabricación de materiales de construcción en el paradigma de la economía circular”, Respuestas, vol. 22, no. 1, pp. 6-16, 2017.

[12] K. Dana, S. Das, “High strength ceramic floor tile compositions containing Indianmetallurgical slags”, Journal of materials science letters, vol. 22, no. 5, pp. 387-389, 2003, doi: 10.1023/A:1022657429358

[13] F. Matteucci, M. Dondi, G. Guarini, “Effect of soda-lime glass on sintering and technological properties od porcelain stonware tiles”, Ceramics International, vol. 28, no. 8, pp. 873-880, 2002, doi: 10.1016/S0272-8842(02)00067-6

[14] X. Elias, “Aspectos ambientales de la valorización cerámica de fangos de EDAR (II)”, Residuos; revista técnica, vol. 15, no, 84, pp. 90-106, 2005.

[15]X. Elias, “Nutrientes tecnológicos para la industria cerámica” Disertación Ph.D, Dept. Ing. Quim. Amb. Mater. Univ. de Jaén, Linares, España, 2015.

[16] Departamento Nacional de Planeación, “Cerámica”, en Cadenas productivas. Estructura, comercio internacional y protección Bogotá: DNP, 2004, pp. 379-390.

[17] S.M. Rozo-Rincón, J Sánchez-Molina, J.F. Gelvez-Diaz, “Evaluación de minerales alumino silicatos de Norte de Santander para fabricar piezas cerámicas de gran formato”, Revista Facultad de Ingeniería, vol. 24 no. 38, pp. 53-61, 2013, doi: 10.19053/01211129.3158

[18] Baldosas cerámicas. definiciones, clasificación, características y rotulado, Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, NTC 919. INCONTEC, Bogotá, Colombia, 2015.

[19] Cerals, pulses and by-products - Determination of ash yield by incineration, International Organization for Standardization, ISO 2171, Suiza, 2007.

[20] Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, Norma Técnica Colombiana NTC 282 INCONTEC, Bogotá, Colombia, 2002.

[21] Ingeniería civil y arquitectura. Baldosas cerámicas. Parte 3: Método de ensayo para determinar la absorción de agua, porosidad aparente, densidad relativa aparente y densidad aparente, Norma Técnica Colombiana NTC 4321-3, INCONTEC, Bogotá, Colombia, 1998.

[22] Ingeniería civil y arquitectura. baldosas cerámicas. parte 4: método de ensayo para determinar el módulo de rotura y la resistencia a la flexión, Norma Técnica Colombiana, NTC 4321-4, INCONTEC, Bogotá, Colombia, 2015.

[23] J. Van Brakel, S. Modrý, M. Svatá, Mercury porosimetry: state of the art”, Powder Technology, vol. 29, no. 1, pp. 1-12, 1981, doi: 10.1016/0032-5910(81)85001-2

[24] M. L. Ramón-Garcia, “Introducción al Método de Rietveld”, Univ. Nacional Autónoma de México, 2007.

[25] P. Velasco, M. Ortiz, M. Giró, D. Melia, J. Rehbein, “Development of sustainable fired clay bricks by adding kindling from vine shoot: Study of thermal and mechanical properties”, Applied Clay Science, vol. 107, pp. 156-164, 2015, doi: 10.1016/j.clay.2015.01.017

[26] C. Guillem, M. Guillem, “Materias Primas Cerámicas. Yacimientos de Arcillas y Caolines”, Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, vol. 27, no. 4, pp. 201-206, 1988.

[27] P. Muñoz Velasco, M. Morales Ortiz, M. Mendívil Giró, L. Muñoz Velasco, “Fired clay bricks manufactured by adding wastes as sustainable construction material—a review”, Construction and Building Materials, vol. 63, no. 30, pp. 97-107, 2014, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2014.03.045

[28] SACMI IBERICA S.A, Tecnología cerámica aplicada, vol. I. Faenza RA, Italia: Faenza Editrice Ibérica S.L., 2001.

[29] A. Florez-Vargas, J. Sánchez-Molina, D. Blanco-Meneses, “Las arcillas de las formaciones geológicas de un área metropolitana, su uso en la industria cerámica e impacto en la economía regional”, Revista EIA, vol. 15, no. 30, pp. 133-150, 2018, doi: 10.24050/reia.v15i30.1219

[30] I. Reyes, “Las arcillas:barro, creación , vida y arte”, Departamento de biología de la división deficiencias biológicas y de la salud, vol. 36, pp. 24-32, 2000.

[31] A. Florez, J. Sánchez, F. Garcia, J. Bautista-Ruiz, “Technological characterization of Guayabo group clays from Cúcuta-El Zulia sector for use in cerámic industry”, Journal of Physics: Conference Series, vol. 1126, no. 012036, pp. 3-7, 2018, doi: 10.1088/1742-6596/1126/1/012036

[32] M. Fernandez, Manual sobre fabricación de baldosas, tejas y ladrillos. Barcelona, España: Beralmar, S.A., 2000.

[33] C. Sánchez, “La mullita y su identificación en materiales cerámicos”, Boletín de la sociedad española de la cerámica y vidrio, vol. 5, no. 1, pp. 79-106, 1996.