Producción de platos de un solo uso a partir de fibra de palma africana (Elaeis guineensis) residual a escala laboratorio

Abstract

La cantidad de fibra residual de palma africana ha aumentado debido al crecimiento de cultivo de palma africana por la alta demanda de aceite de palma a nivel mundial. Por eso, esta investigación tiene como fin producir platos de un solo uso a partir de la fibra residual de palma africana a escala laboratorio, como sustituto de productos plásticos, para transformar un residuo industrial en un producto de valor. Primeramente, se determinaron propiedades de la fibra residual de palma africana fina y de raquis. Para la fibra residual fina se obtuvo 4.0 cm ± 1.5 cm de largo de la fibra, 10.480% ± 0.002% de porcentaje de humedad, 40.74% ± 2.21% de celulosa, 20.75% ± 3.05% de hemicelulosa, y 38.51% ± 1.62% de lignina. Para la fibra residual de raquis se obtuvo 6.9 cm ± 1.6 cm de largo de la fibra, 10.690% ± 0.004% de porcentaje de humedad, 38.35% ± 2.77% de celulosa, 16.85% ± 0.49% de hemicelulosa, y 44.80% ± 2.72% de lignina. El plato de un solo uso elaborado presentó un Pantone promedio de 406 C, masa de 27.9 g ± 3.1 g, diámetro de 14.1 cm ± 0.1 cm, altura de 4.4 cm ± 0.1 cm y grosor de 0.35 cm ± 0.06 cm, 5.73 ± 0.07 de pH, 0.235 g/mL ± 0.027 g/mL de densidad, 50°C de temperatura máxima de utilización, 0.334% ± 0.003% de absorción de agua en 15 minutos de contacto, 1.33% ± 0.40% en 30 minutos, 2.60% ± 0.35% en 1 hora, 10.1% ± 0.8% en 3 horas, y 17.7% ± 0.7% en 6 horas. Al colocar 1, 2 y 3 libras en el centro del prototipo sosteniendo dos extremos opuestos, se obtuvo 0 cm, 0 cm y 0.08 cm ± 0.05 cm de elongación, respectivamente. Al colocar 1, 2, y 3 libras en un extremo del prototipo sosteniendo el extremo opuesto, se obtuvo 2.7 cm ± 0.2 cm, 4.0 cm ± 0.3 cm, y 5.2 cm ± 0.4 cm de elongación, respectivamente. Finalmente, se propuso el diagrama de proceso de la elaboración de platos de un solo uso a partir de fibra residual de palma africana, el cual produce 1000 platos de un solo uso en un día a partir de 4.845 kg de fibra residual de palma africana, 0.580 kg de hidróxido de sodio, 57.436 kg de agua potable, 3.501 kg de fécula de maíz, 0.175 kg de ácido acético, 0.875 kg de glicerina y 4.100 kg de parafina. Además, se necesita de 6.865 kg de vapor de agua y 1.907 kg de diésel para suministrar el calor necesario en las distintas operaciones (101,344 kJ).