Diseño de sistemas de empaque y embalaje sostenibles para dos conjuntos de piezas cerámicas

Containers, packaging, and wrapping are elements that serve to identify and protect products. Ceramic and pottery objects are ornamental pieces that are fragile and difficult to transport. The use of deficient packing and wrapping systems (PWS) during storage, transport, and handling of ceramic and pottery products commonly causes breakage, scratching, or chipping. The state of Oaxaca is one of the territories with the highest production of ceramics and pottery in Mexico, both at the artisanal and industrial levels. However, producers improvise the use of PWS which does not guarantee the safe arrival of their products. In this research article, PWS was develop for a couple of sets of ceramic pieces produced by a pottery and ceramics company in Oaxaca, which has consistently registered significant product losses due to the inefficiency of its current packaging and wrapping. For the development of the project, the methodology proposed by Munari (2016) was used, together with aspects concerning packaging engineering and design, eco-design, ergonomics, national regulations, and CAD applications. The conceptualized PWS is characterized by having environmentally friendly materials, their formal and functional characteristics will reduce assembly time, increase the protection of the parts, increase the number of products that can be transported, and provide a second use to some of the elements that make them up. In this way, PWS was conceptualized to represent a more efficient and sustainable alternative for the storage, transport, and handling of ceramic and pottery products, overcoming the deficiencies of the packaging and wrapping currently used.Los envases, empaques y embalajes son elementos que sirven para identificar y proteger a los productos. Los objetos cerámicos y de alfarería son piezas ornamentales que se caracterizan por su fragilidad y por ser difíciles de transportar. Usar sistemas de empaque y embalaje (SEE) deficientes durante el almacenamiento, transporte y manejo de los productos cerámicos y de alfarería provoca, comúnmente, su rotura, rayadura o desportilladura. El estado de Oaxaca es uno de los territorios con mayor producción de cerámica y alfarería en México, tanto a nivel artesanal como industrial. No obstante, los productores improvisan el uso de SEE que no garantizan el arribo seguro de sus productos. En este artículo de investigación se desarrollaron SEE para un par de conjuntos de piezas cerámicas que produce una empresa de alfarería y cerámica oaxaqueña, la cual ha registrado de forma constante pérdidas significativas de productos debido a la ineficiencia de sus empaques y embalajes actuales. Para el desarrollo del proyecto se utilizó la metodología propuesta por Munari (2016), juntamente con aspectos concernientes a la ingeniería y diseño de empaques y embalajes, ecodiseño, ergonomía, normativas nacionales y aplicaciones CAD. Los SEE conceptualizados se caracterizan por poseer materiales amigables con el medio ambiente, sus características formales y funcionales permitirán disminuir su tiempo de armado, incrementar la protección de las piezas, aumentar el número de productos que podrán transportarse y brindar un segundo uso a algunos elementos que los conforman. De esta forma, se conceptualizaron SEE que podrían representar una alternativa más eficiente y sostenible para el almacenamiento, transporte y manejo de los productos cerámicos y de alfarería, superando las deficiencias de los empaques y embalajes que actualmente se emplean

Propuesta de elaboración de envases biodegradables a partir de residuos de caña de azúcar en la región Lambayeque

El estudio de prefactibilidad desarrollado tiene como objetivo principal conocer la factibilidad de la instalación de una planta de envases biodegradables en base de caña de azúcar. El mercado meta del proyecto es la región Lambayeque, cadenas de supermercado, Retail, restaurantes y pollerías abocado al consumidor de estatus socioeconómico A, B y C. El producto terminado se distribuirá en por cajas cuyo contenido será de 500 unidades cada una, en presentación de 900 ml y con un precio de venta de S/ 394,50 incluido IGV. Asimismo, la planta tendrá su ubicación en la zona de Ferreñafe y según los datos obtenidos su capacidad máxima de producción es de 4 889,143 envases al año. La elaboración de los envases comprende siete etapas: lavado, secado, pesado, desmedulado de la materia prima, troquelado por inyección y finalmente, empaquetar el producto. La extensión de la planta es de 662 m2, estimando una inversión total S/ 945 725,58. Por último, se aprecia el período de retorno de inversión (PRI) en un año y ocho meses, una TIR Financiera de 70,5% y un VAN Financiero de S/ 1 024 344,44

Obtención y caracterización de un bioplástico a base de cáscara de coco y papaya

The indiscriminate use of plastic, in addition to its long degradation time, has led the world to a worrying state of contamination, making it increasingly necessary to look for alternative eco-materials. This is where bioplastics come in, which are plastics originated from natural materials with favorable characteristics to replace traditional plastic, and with the advantage of being biodegradable. The purpose of this research was to obtain a bioplastic based on coconut and papaya husk fiber, with optimal characteristics to be used as a cover for transporting objects. For this purpose, laboratory procedures were carried out in order to treat both raw materials, to which characterization tests were performed, then the bioplastic formulation was carried out, using cornstarch (corn starch), glycerin, acetic acid and ascorbic acid as additives. In addition, the bioplastic obtained was subjected to different physicochemical and mechanical tests, and to a biodegradability test. From this research it was possible to elaborate a bioplastic with a light orange color, translucent, smooth texture, with good flexibility and resistance, which has the following properties: humidity of 16.157% and relative humidity of 19.271%, percentage of ashes of 10.78%, also, it presented a high degree of biodegradability. Finally, it is concluded that it is possible to obtain a bioplastic with optimum properties to be used as a cover for transporting objects, from coconut and papaya shells, using the casting method. Keywords: Bioplastic, shell, coconut, papaya, casting method.El uso indiscriminado del plástico, además de su alto tiempo de degradación ha llevado al mundo a un estado de contaminación preocupante, por lo que cada vez más es necesario buscar alternativas de ecomateriales. Es allí donde entran los bioplásticos, los cuales son plásticos originados de materias naturales con características propicias para reemplazar al plástico tradicional, y con la ventaja de que son biodegradables. El propósito de la presente investigación fue obtener un bioplástico a base de la fibra de la cáscara de coco y papaya, con características óptimas para ser usado como funda para el traslado de objetos. Para ello, se realizaron procedimientos de laboratorio con el fin de tratar ambas materias primas, a las cuales se le realizaron pruebas de caracterización, luego se realizó la formulación del bioplástico, usando como aditivos la maicena (almidón de maíz), glicerina, ácido acético y ácido ascórbico. Además, el bioplástico obtenido se sometió a diferentes pruebas fisicoquímicas y mecánicas, y a una prueba de biodegradabilidad. De esta investigación se logró elaborar un bioplástico con color anaranjado claro, traslúcido, de textura lisa, con una buena flexibilidad y resistencia, el cual tiene las siguientes propiedades: humedad de 16.157% y humedad relativa de 19.271%, porcentaje de cenizas de 10.78%, también, presentó un alto grado de biodegradabilidad. Finalmente, se concluye que es posible obtener un bioplástico con propiedades óptimas para ser utilizado como funda para el traslado de objetos, a partir de cáscara de coco y papaya, usando el método casting. Palabras clave: Bioplástico, cáscara, coco, papaya, método casting. Abstract The indiscriminate use of plastic, in addition to its long degradation time, has led the world to a worrying state of contamination, making it increasingly necessary to look for alternative eco-materials. This is where bioplastics come in, which are plastics originated from natural materials with favorable characteristics to replace traditional plastic, and with the advantage of being biodegradable. The purpose of this research was to obtain a bioplastic based on coconut and papaya husk fiber, with optimal characteristics to be used as a cover for transporting objects. For this purpose, laboratory procedures were carried out in order to treat both raw materials, to which characterization tests were performed, then the bioplastic formulation was carried out, using cornstarch (corn starch), glycerin, acetic acid and ascorbic acid as additives. In addition, the bioplastic obtained was subjected to different physicochemical and mechanical tests, and to a biodegradability test. From this research it was possible to elaborate a bioplastic with a light orange color, translucent, smooth texture, with good flexibility and resistance, which has the following properties: humidity of 16.157% and relative humidity of 19.271%, percentage of ashes of 10.78%, also, it presented a high degree of biodegradability. Finally, it is concluded that it is possible to obtain a bioplastic with optimum properties to be used as a cover for transporting objects, from coconut and papaya shells, using the casting method. Keywords: Bioplastic, shell, coconut, papaya, casting method. Información del manuscrito:Fecha de recepción: 09 de septiembre de 2022. Fecha de aceptación: 28 de octubre de 2022.Fecha de publicación: 10 de julio de 2023

Diseño innovador para la obtención y caracterización de un bioplástico utilizando como materia base la fibra de la cáscara de coco y papaya

En esta investigación se desarrolló un proceso para la obtención de un plástico biodegradable a partir del endocarpio del coco, como aglutinante se utilizaron cáscaras y semilla de papaya. Al bioplástico obtenido se le practicaron pruebas físicas, absorción de humedad, densidad aparente y contenido de materiales volátiles; y mecánicas, resistencia a la tensión y dureza Shore, para determinar su aplicación práctica. Se utilizó la metodología de tipo experimental y retrospectiva por tener como objeto de estudio la manipulación de variables experimentales bajo condiciones controladas. Este plástico biodegradable ofrece una serie de ventajas cuando se compara con los plásticos convencionales puesto que es completamente degradable en compuestos que no dañan el medio ambiente. El bioplástico obtenido debe ser desarrollado y estudiado a mayor profundidad, ya que podría ser una alternativa en el mercado de los empaques secundarios y contribuir a la reducción de la contaminación medio ambiental

Desarrollo de un sistema de packaging para los feriantes de la Ecoferia de La Molina

“Pack de mermeladas de hongos” es nuestro proyecto de investigación cuyo propósito es resolver las problemáticas identificadas en la EcoFeria de la Molina mediante el desarrollo de empaques eco amigables pues los que se tienen ahora carecen de propiedades adecuadas para los productos de cada feriante. Los propósitos a tener en cuenta son tener un branding sustentable, mantener el producto protegido, fresco y con un empaque de tamaño perfecto, estas cualidades ayudan a mejorar el desarrollo de los productos de los emprendedores. El objetivo general es desarrollar un empaque con materiales eco amigables, deberá ser de fácil transporte, ergonómicos, funcional y brindar una adecuada experiencia de compra de los productos en la Ecoferia y el específico es solucionar la problemática de Cristina, una madre de familia quien lleva muchas bolsas en ambos brazos y debido a esto no puede llevar de la mano a su hijo. Para realizar la investigación se seguirá la metodología de diseño del “Doble Diamante” que está dividido en fases: investigar, síntesis, ideación e implementación. Esta metodología representa el doble pensamiento divergente y convergente donde pasamos de analizar el contexto hasta poder llegar a la solución del problema. Siguiendo este procedimiento se empezó con la observación del espacio a estudiar para tener una mejor comprensión, una entrevista breve a la marca, algunas entrevistas a clientes, fotografías para aplicar el “¿Qué, cómo y por qué?”, para después empezar a plantear una lluvia de idea para resolver la pregunta y comenzar a hacer bocetos iniciales, prototipado y el testeo hasta llegar a un prototipo final que cumpla con el objetivo propuesto. Para la validación final del prototipo con el usuario y el cliente se obtuvo una respuesta positiva ya que fue posible solucionar la problemática planteada y crear una gráfica que acompañe a logotipo. Concluimos que al percibir las necesidades prioritarias a resolver de los feriantes y los consumidores logramos crear un sustituto adecuado para el producto de mermeladas Tantay ya que antes se usaban las bolsas de papel. Logramos adecuar un cartón micro corrugado de forma que se vuelva estable para productos jumbo, pesados o en packs, esta versatilidad ayudó a lograr solucionar el problema específico de personas como Cristina, al productor de Tantay y a los demás consumidores."Pack of mushroom jams" is our research project whose purpose is to solve the problems identified in the “EcoFeria de la Molina” by developing eco-friendly packaging because those that have now don’t fit properly for the product of each trader. The purposes to take into account are to have a sustainable branding, keep the product protected, fresh and with a perfect size packaging. These qualities help to improve the development of the products of the entrepreneurs.The general objective is to develop a packaging with eco-friendly materials, be easy to transport, ergonomic, functional and provide an adequate experience of buying products at the Ecological Fair and the specific one is to solve the problem of Cristina, a mother who carries many bags in both arms and because of this he cannot hold his son's hand. To carry out the research, we use the "Double Diamond" design methodology which is divided into phases: research, synthesis, ideation and implementation. This methodology represents the double divergent and convergent thinking where we go from analyzing the context until we can solve the problem. Following this procedure we have begin with the observation of the space to have a better understanding, a brief interview with the owner of the brand, some interviews with clients, photographs to apply the "What, how and why?”, Then we begin to a brainstorm to solve the question and start making initial sketches, prototyping and testing until reaching a final prototyping that meets the proposed objective. For the final validation of the prototype with the user and the client we obtain a positive response that make it possible to solve the problem and create a graphic that could join the logo. We conclude that by perceiving the priority needs to be solved by the traders and consumers, we managed to create a suitable substitute for the Tantay jam product, since paper bags were used before. We managed to adapt a micro corrugated cardboard so that it will become stable for jumbo products, heavy or in packages, this versatility will help to achieve the specific problem of people like Cristina, the producer of Tantay and the other consumers

Revisión sistemática: Reutilización de desechos plásticos y fibra vegetal para la elaboración de madera plástica, 2020

El presente trabajo tuvo como problema de investigación ¿Cuáles son los métodos utilizados en la reutilización de desechos plásticos y fibra vegetal para la elaboración de madera plástica?; y tuvo como objetivo realizar una revisión sistemática para identificar los métodos aplicados en producción de madera plástica a través del aprovechamiento de desechos plásticos y fibra vegetal, mediante el diseño narrativo de tópico basados en la identificación, selección y análisis. Como resultado se identificó que el método más utilizados es extrusión, considerando las ventajas de homogeneidad de masa fundida y la relativa facilidad del control de temperatura de la masa, las propiedades físicas y mecánicas más sobresalientes de madera plástica son: su alta dureza, resistencia a la compresión, anticorrosivo, resistente a bajas y altas temperaturas, piroresistente, impermeable, termoacústico, entre otros. Los porcentajes que mejor resultado presentan fueron las de 80% de polímero y 20% de fibra vegetal, debido a su mayor dureza y mejor manipulación las cuales necesitan un aproximado de 65 minutos en el horno y a una temperatura de 65°C – 75°C. Se recomienda realizar investigaciones de madera plástica para ser empleados en el sector de alimentos para determinar si son aceptables y no tóxicos que afecten a la salud

Incorporación de fibra de coco para mejorar la permeabilidad del adoquín en vías peatonales, Moyobamba, 2019

La presente tesis denominada “Incorporación de fibra de coco para mejorar la permeabilidad del adoquín en vías peatonales, Moyobamba, 2019”. Viene a ser una investigación experimental con pos-prueba única y grupo de control y obtuvo una duración de nueve meses, siendo el principal objetivo determinar la mejora de la permeabilidad del adoquín al incorporar fibra de coco en vías peatonales, Moyobamba, 2019, con el fin de mejorar la calidad de transitabilidad, garantizando la duración y el correcto funcionamiento de las vías peatonales en la ciudad de Moyobamba. El tipo de coco que se utilizó fue el cocotero enano amarillo que es traído de la ciudad de Tarapoto hacia la ciudad de Moyobamba, como también se utilizó materiales de cantera que son el agregado grueso de ½” y la arenilla (agregado fino), los que fueron extraídos de la cantera “Bajo Naranjillo” del río Naranjillo, del Distrito de Awajun. En laboratorio, se realizaron ensayos para determinar las propiedades físicas y mecánicas de la fibra de coco, así como también de las características físicas del agregado grueso y del agregado fino, y con esos datos se procedió a realizar la dosificación de la mezcla, teniendo en cuenta rangos granulométricos y formatos o fichas establecidos por las N.T.P., las normas ACI y las normas ASTM según los ensayos realizados. Se elaboraron 36 adoquines convencionales y con incorporación de fibra de coco de 0.5%, 1.0% y 1.5%, para luego determinar la resistencia a compresión; también se elaboraron 4 probetas testigo convencional y con incorporación de fibra de coco de 0.5%, 1.0% y 1.5% para poder determinar su permeabilidad en el permeámetro. Asimismo, se realizó el estudio de costo y presupuesto del adoquín convencional en comparación del adoquín óptimo con fibra de coco; concluyendo que el proyecto de la mezcla de la fibra de coco mejora la permeabilidad del adoquín para vías peatonales, en la ciudad de Moyobamba

Caracterización mecánico-acústica de nuevos materiales Eco-Composites para soluciones constructivas

[ES] Se realiza un estudio de materiales innovadores elaborados a partir de refuerzos de fibras celulósicas y matriz biodegradable denominados "green composites". Estos materiales compuestos suponen un impacto mínimo al medio ambiente, pudiendo ser reciclados o biodegradables al final de su vida útil. Los materiales compuestos elaborados están formados por fibras de refuerzo de yute, cáñamo, lino y coco junto con una resina biodegradable que formará la matriz del composite. Los estudios se realizan a nivel de láminas y de laminados en forma de multicapas tipo sándwich, obteniendo sus principales propiedades mecánicas. El proceso de fabricación para la obtención de las diferentes láminas y laminados de material compuesto se realiza por el proceso de infusión de resina. También se realiza un estudio paralelo con materiales composites elaborados con los mismos refuerzos, pero empleando como fase matriz resina de poliéster. Este estudio tiene la finalidad de comparar los resultados obtenidos con la matriz termoestable más utilizada a nivel industrial. Los composites obtenidos tras el proceso de infusión y curado se analizarán de forma experimental mediante análisis estáticos y dinámicos con la finalidad de obtener las principales características mecánicas, físicas, y las frecuencias naturales de resonancia. Se realizan análisis con diversos programas informáticos con el fin de verificar los resultados obtenidos. Se analizan los composites acústicamente mediante la cámara de transmisión a escala que permitirá obtener valores de absorción sonora y pérdidas por transmisión. Para que los composites se consideren materiales absorbentes acústicos a ruido aéreo, será necesario añadir como material absorbente una lámina de lana de oveja que presente una alternativa medioambiental a las lanas de roca. Se analizarán las combinaciones tipo sándwich formadas por diferentes capas de fibra y tejido con los diferentes tipos de matrices. En una segunda fase del análisis se realizará una comparativa entre las distintas combinaciones tipo sándwich (materiales compuestos con bioresina - resina de poliéster) y placas de yeso laminado, con el fin de obtener las combinaciones con mayor aislamiento acústico al ruido aéreo. Para finalizar se realiza un estudio de costes y comparativas de rigidez entre las láminas de composite y las placas de yeso laminado. Los materiales elaborados en este estudio tienen la finalidad de convertirse en futuros materiales acústicos con aplicaciones en edificación o para barreras acústicas en la construcción.[CA] Es realitza un estudi de materials innovadors elaborats a partir de reforços de fibres cel¿lulòsiques i matriu biodegradable denominats "green composites". Aquests materials compostos suposen un impacte mínim per al medi ambient, podent ser reciclats o biodegradables al final de la seva vida útil. Els materials compostos elaborats estan formats per fibres de reforç de jute, cànem, lli i coco juntament amb una resina biodegradable que formarà la matriu del composite. Els estudis es realitzen a nivell de làmines i de laminats en forma de multicapes tipus sandvitx, obtenint les seues principals propietats mecàniques. El procés de fabricació per a l'obtenció de les diferents làmines i laminats de material compost es realitza pel procés d'infusió de resina. També es realitza un estudi paral¿lel amb materials composites elaborats amb els mateixos reforços, però emprant com a fase matriu resina de polièster. Aquest estudi té la finalitat de comparar els resultats obtinguts amb la matriu termostable més utilitzada a nivell industrial. Els composites obtinguts després del procés d'infusió i curat s'analitzaran de forma experimental mitjançant anàlisi estàtics i dinàmics amb la finalitat d'obtenir les principals característiques mecàniques i físiques, així com les freqüències naturals de vibració. Es realitzen anàlisis amb diversos programes informàtics per tal de verificar els resultats obtinguts. S'analitzen els composites acústicament mitjançant les càmbres de transmissió a escala que permetrà obtenir els valors d'absorció acústica i de pèrdues per transmissió. Perquè els composites es considerin materials absorbents acústics a soroll aeri, caldrà afegir com a material absorbent una làmina de llana d'ovella que presenti una alternativa mediambiental a les llanes de roca. S'analitzaran les combinacions tipus sandwich formades per diferents capes de fibra i teixit amb els diferents tipus de matrius. En una segona fase de l'anàlisi es realitzarà una comparativa entre les diferents combinacions tipus sandvitx (materials compostos amb bioresina - resina de polièster) i plaques de guix laminat, amb la finalitat d'obtenir les combinacions amb major aïllament acústic al soroll aeri. Per finalitzar es realitza un estudi de costos i comparatives de rigidesa entre les làmines de composite i les plaques de guix laminat. Els materials elaborats en aquest estudi tenen la finalitat de convertir-se en futurs materials acústics per a aplicacions en edificació o per a barreres acústiques en la construcció.[EN] A study of innovative materials made from cellulose fiber reinforcements and biodegradable matrix has been conducted; these materials are called "green composites". These composite materials reduce the environmental impact and can be recycled or biodegraded at the end of their life span. The composite materials are constituted by reinforcing fibers of jute, hemp, linen and coconut with a biodegradable resin that will form the matrix of the composite. The analyses have been carried out at the level of layers and laminates in the form of multilayer sandwiches, obtaining their main mechanical properties. The manufacturing process for the different layers and laminates of composite material is the resin infusion process. A parallel study with composite materials made with the same reinforcements but using a matrix of polyester resin is also conducted. The purpose of this study is to compare the results obtained with the thermostable matrix mostly used in industry. The composites obtained after the infusion process are analyzed experimentally by static and dynamic analysis in order to obtain their mechanical and physical properties and their natural resonant frequencies. The results are verified through different numerical software. The composites are analyzed acoustically by the transmission chamber at scale that allows obtaining the sound absorption and transmission loss values. For the composites to be considered sound absorbing materials to airborne noise, it will be necessary to add an absorbent material, like a layer of sheep wool that presents an environmental alternative to rockwool. The sandwich combinations formed by different layers of fiber and fabric with the two types of matrices have been analyzed. In a second stage of the analysis, a comparison will be made between the different sandwich combinations (composite materials with bioresin and polyester resin) and laminated plaster boards, in order to know which material presents the highest acoustic insulation to airborne noise. Finally, a study of the cost and an evaluation of the stiffness between composite layers and laminated plaster boards is carried out. The materials analyzed in this study are intended to become future acoustic materials with applications in buildings or as acoustic barriers.Fontoba Ferrándiz, J. (2019). Caracterización mecánico-acústica de nuevos materiales Eco-Composites para soluciones constructivas [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/124815TESI

Análisis descriptivo de procesos industriales en ingeniería industrial

Análisis descriptivo de procesos industriales en ingeniería industrial recopila varios trabajos de diferentes autores, estudiantes y profesores de la carrera de Ingeniería Industrial. En este texto, el lector encuentra información resumida sobre diferentes procesos industriales, la misma que ha sido recabada, procesada y redactada utilizando un lenguaje formal de ingeniería, pero al mismo tiempo buscando llegar de forma clara y sencilla a la mayoría de lectores interesados en los temas de ingeniería. Este es un libro apropiado para quienes desean iniciar tareas de investigación en el área de procesos industriales o para quienes simplemente necesitan obtener información sobre algunos experimentos y mediciones desarrollados en el entorno industrial. La obra está dividida por artículos independientes, los mismos que abordan a los procesos industriales dentro de las áreas de: Producción más limpia; Residuos industriales, Riesgos laborales; Reciclaje; Control estadístico; Mantenimiento; Materia prima alternativa; Producción artesanal

Simulación numérica del comportamiento mecánico en morteros de cemento hidráulico adicionados con fibras PET

Trabajo de investigaciónEl documento contiene una serie de simulaciones numéricas, realizadas a través del software ANSYS (el cual permite realizar un análisis del comportamiento mecánico de los materiales), sobre morteros de cemento hidráulico adicionados con fibras de tereftalato de polietileno (PET), sometidos a esfuerzos directos de flexión y de compresión. A partir de lo cual se establece la influencia que tiene la inclusión de fibras en las propiedades mecánicas de una matriz cementicia.1. MARCO DE REFERENCIA. 2. METODOLOGÍA. 3. RESULTADOS CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.PregradoIngeniero Civi