Desarrollo y caracterización de tableros prensados a partir de residuos lignocelulósicos de madera, piña y palma, combinado con empaque reciclado de Tetrabrick

Informe final de Proyecto de InvestigaciónEn la actualidad, las actividades agrícolas e industriales, además de generar bienes y servicios, se tiene el inconveniente que estos van acompañados por una gran cantidad de desechos propios de su procesamiento y utilización, cuya disposición se ha convertido en un serio problema tecnológico, ambiental, económico y social. En el caso de las actividades agrícolas generan desechos naturales, tal es el caso del bagazo de la caña de azúcar, el raquis del banano, el rastrojo o corona de la piña, el pinzote proveniente de los frutos de la palma aceitera, etc. Adicionalmente, los hábitos de consumo en la sociedad actual generan una serie de residuos. Una cantidad importante lo constituyen los materiales de empaque de artículos y alimentos de consumo diario (por ejemplo, los envases TetraBrik® para lácteos y bebidas), cuya reutilización después de su uso primario, actualmente es muy limitada, con los consecuentes problemas ambientales al no darse un tratamiento adecuado a este tipo de desechos. Debido a lo anterior, con el desarrollo de la investigación se demostró que es posible dar un aprovechamiento de los residuos mencionados anteriormente, como potencial fuente de materia prima para la elaboración de tableros prensados. Si estudio la compatibilidad física, química, mecánica y de mezcla de los materiales compuestos. Esto permitirá establecer un producto con potencial uso comercial en la industria de la construcción, mueblería, de embalaje y otros. Luego de establecer la compatibilidad, de definir el tipo de granulometría, la humedad a la cual deben secarse los residuos, la cantidad de adhesivo agregar y establecer las condiciones de prensado, se establecieron para cada especie forestal las combinaciones necesarias para mezclar por separado cada tipo residuo, dado como resultado 15 diferentes formas de producir tableros aglomerados, los cuales se presentan en el siguiente esquema, que muestra las combinaciones que se deben usar para fabricar los tableros aglomerados

Relationship Between Wood Color Parameters Measured by the CIELab System and Extractive and Phenol Content in Acacia mangium and Vochysia guatemalensis from Fast-Growth Plantations

The heterogeneity of color distribution between sapwood and heartwood limits the market for wood from fast-growth plantations of tropical species. Wood color is associated with wood extractives contents. This study presents the relationship between wood color parameters measured by the CIELab color system and total amount of extractives and phenolic-type extractives in ethanol-toluene and hot water extracts of wood from two fast-growth plantation species. The results demonstrated that the difference in sapwood and hardwood color in Vochysia guatemalensis and Acacia mangium is caused by lower concentrations of extractives in sapwood of both species. Additionally, variations in total extractive and phenolic content have different effects on the color parameters (L*, a* and b*) of both species studied. In Vochysia guatemalensis wood, parameter L* decreases as total extractive and phenolic content increases; however, parameter a* increases as the content of extractives and phenols increases. In Acacia mangium, the amount of phenols showed no relationship with the color parameters. The ethanol-toluene total extractive content, however, shows a relationship with several color parameters. An increase in the content of total extractives in water and ethanol-toluene increases parameter a*, but decreases parameter L*

Internal bond strength of particle boards manufactured from a mixture of Gmelina arborea, Tectona grandis and Cupressus lusitanica with the fruit of Elaeis guineensis, leaves of Ananas comosus and tetra pak packages

Some countries with tropical climate produce a great variety of lignocellulosic waste from crops planted in small areas and also, urban areas produce a great amount of wastes fromTetra Paks packages without any kind of management. A possible solution is to incorporate these wastes into particleboards. The main objective of this work is to determine the relation in a mixture of particles from the empty fruit bunch of Elaeis guineensis (EFB), pineapple leaves (Ananas comosus) (PL), and Tetra Pak packages (TP) with 3 kinds of wood from forest plantations (Gmelina arborea, Tectona grandis and Cupressus lusitanica) commonly used for particleboards manufacturing. The proportions 50:50, 70:30, and 90:10 (waste:wood) with adhesive at 6, 8, and 10% (weight/ weight) were tested for resistance regarding internal bond strength (IB). The results showed that the IB values varied from 100 to 275 kPa in matrixes with PL, from 100 to 360 kPa for EFB and from 200-600 kPa in matrixes with TP. Furthermore, it was found that when the EFB and PL proportion decreases, the IB values increased, where mixture 90:10 with 10% adhesive showed the highest IB values. But for matrixes with TP, IB value is higher in proportions where the presence of wastes is greater, the 50:50 proportion with 10% adhesive showed the highest strength

Internal bond strength of particle boards manufactured from a mixture of Gmelina arborea, Tectona grandis and Cupressus lusitanica with the fruit of Elaeis guineensis, leaves of Ananas comosus and tetra pak packages

Some countries with tropical climate produce a great variety of lignocellulosic waste from crops planted in small areas and also, urban areas produce a great amount of wastes fromTetra Paks packages without any kind of management. A possible solution is to incorporate these wastes into particleboards. The main objective of this work is to determine the relation in a mixture of particles from the empty fruit bunch of Elaeis guineensis (EFB), pineapple leaves (Ananas comosus) (PL), and Tetra Pak packages (TP) with 3 kinds of wood from forest plantations (Gmelina arborea, Tectona grandis and Cupressus lusitanica) commonly used for particleboards manufacturing. The proportions 50:50, 70:30, and 90:10 (waste:wood) with adhesive at 6, 8, and 10% (weight/ weight) were tested for resistance regarding internal bond strength (IB). The results showed that the IB values varied from 100 to 275 kPa in matrixes with PL, from 100 to 360 kPa for EFB and from 200-600 kPa in matrixes with TP. Furthermore, it was found that when the EFB and PL proportion decreases, the IB values increased, where mixture 90:10 with 10% adhesive showed the highest IB values. But for matrixes with TP, IB value is higher in proportions where the presence of wastes is greater, the 50:50 proportion with 10% adhesive showed the highest strength

Internal bond strength of particle boards manufactured from a mixture of Gmelina arborea, Tectona grandis and Cupressus lusitanica with the fruit of Elaeis guineensis, leaves of Ananas comosus and tetra pak packages

Some countries with tropical climate produce a great variety of lignocellulosic waste from crops planted in small areas and also, urban areas produce a great amount of wastes fromTetra Paks packages without any kind of management. A possible solution is to incorporate these wastes into particleboards. The main objective of this work is to determine the relation in a mixture of particles from the empty fruit bunch of Elaeis guineensis (EFB), pineapple leaves (Ananas comosus) (PL), and Tetra Pak packages (TP) with 3 kinds of wood from forest plantations (Gmelina arborea, Tectona grandis and Cupressus lusitanica) commonly used for particleboards manufacturing. The proportions 50:50, 70:30, and 90:10 (waste:wood) with adhesive at 6, 8, and 10% (weight/ weight) were tested for resistance regarding internal bond strength (IB). The results showed that the IB values varied from 100 to 275 kPa in matrixes with PL, from 100 to 360 kPa for EFB and from 200-600 kPa in matrixes with TP. Furthermore, it was found that when the EFB and PL proportion decreases, the IB values increased, where mixture 90:10 with 10% adhesive showed the highest IB values. But for matrixes with TP, IB value is higher in proportions where the presence of wastes is greater, the 50:50 proportion with 10% adhesive showed the highest strength

Determinación de la actividad antibacterial de la esponja marina Ircinia Campana recolectada en Punta Uva Limón contra Staphylococcusaureus

The sponges are simple multicellularorganisms; they inhabit in marine environments from the polar seas to the tropical waterswhere they are more abundant. These species are exposed to large populations of microbes, reason that explains their complex morphological and cellular defense mechanism, which are used by these organisms to fight against pathogens. The purpose of this study was to evaluate the antibacterial activity of the marine sponge Ircinia campana, whichinhabits in the south of the Caribbean coast of Costa Rica against  Sthapylococcus aureus gram-positive bacteria. Sampleswere collected in Punta Uva in Limónduring July of 2007. The active compounds were obtainedby extraction with acetone (crude extract); and subsequently, chromatographic extracts were obtained using fractions 1:4 hexane: ethyl acetate. The antibacterial activities of the different fractions, including the  crude extract were tested.Our results suggest a zone of inhibition of 14.60 ±0.25 mm for the crude extract and18.70±0.25mm for the most active fraction separated by chromatography. The metabolite responsible for the antibacterial activity was isolated by High Performance Liquid Chromatography (HPLC)and preliminarily characterized through ultraviolet (UV) and infrared (IR) spectroscopy.Las esponjas son organismos multicelulares simples, habitan en ambientes marinos desde los mares polares, hasta las aguas tropicales, donde son más abundantes. Están expuestas a grandes poblaciones de microorganismos, razón que explica el complejo mecanismo de defensa morfológica y celular utilizado por estos organismos para combatir los patógenos. El propósito de este estudio fue evaluar la actividad antibacteriana de la esponja marina Ircinia campanaque habita en el sur de la costa caribeña de Costa Rica contra la bacteria Gram positiva Sthapylococcus aureus. Los ejemplares de la especie Ircinia campana fueron recolectados en Punta Uva, en la provincia de Limón durante el mes de julio del 2007. La obtención del componente activo se realizó a través de una extracción con acetona para obtener el extracto crudo; posteriormente, se realizaron separaciones cromatográficas de dicho extracto utilizando fracciones 1:4 hexano:acetato de etilo. Se analizó la actividad antibacterial de las diferentes fracciones incluyendo el extracto crudo. Los resultados obtenidos muestran una zona de inhibición de 14.60 ±0.25 mm del extracto crudo y de 18.70 ±0.25mm para la fracción más activa separada por  cromatografía de columna. El metabolito responsable de la actividad antibacterial de la especie analizada se logró aislar por Cromatografía Líquida de Alta Resolución (HPLC), además se realizó una caracterización preliminar de su estructura molecularmediante espectroscopia ultravioleta (UV) e infrarroja(IR)

Hemolytic activity of Sea Anemone Aiptasia Pallida (Cnidaria: Actiniaria: Actiniidae) from Costa Rica

El filo Cnidaria incluye organismos considerados dentro de los más venenosos en la naturaleza. Más específicamente, alrededor de 32 especies de anémonas marinas han sido reportadas como productoras de péptidos y proteínas citolíticas. Este estudio fue llevado a cabo para evaluar la actividad hemolítica del extracto crudo de la anémona marina Aiptasia pallida en Costa Rica. El material biológico fue colectado, triturado, homogenizado y posteriormente centrifugado para la obtención del extracto crudo. El mismo fue caracterizado a través de una evaluación de su actividad hemolítica (HA) con glóbulos rojos de sangre humana (RBC). Interesantemente, los resultados de HA no mostraron rompimiento de los eritrocitos, sin embargo hubo un incremento de la absorbancia en función del tiempo. El extracto crudo reveló la existencia de una banda de proteína alrededor de 30 kDa por SDS-PAGE, no se encontró banda características de actinoporinas en A. pallida. Estos resultados podrían estar asociados con una concentración sub-lítica de otra familia de proteínas las cuales alteran el equilibrio osmótico y cambian el volumen de las células, sin un efecto letal a las concentraciones ensayadas.The Cnidaria phylum includes organisms that are among the most venomous animals. More than 32 species of sea anemones have been reported to produce lethal cytolytic peptides and proteins. This study was designed to evaluate the hemolytic activity on the crude extract of the sea anemone Aiptasia pallida. The anemone was collected, minced, homogenized and then centrifuged. Functional characterization of the crude extract was evaluated by hemolytic activity (HA) against human red blood cells. Interestingly, the HA results showed no lysis of the cells, but absorbance increased in function of time. The crude extract revealed the existence of proteins band around 30 kDa by SDS-PAGE, no actinoporin band was found in A. pallida. These results could be associated with a sub-lytic concentration of other protein family which is altering osmotic equilibrium and changing cells volume, with no lethal effect at the concentrations tested

Actividad hemolítica de la Anémona Marina Aiptasia Pallida (Cnidaria: Actiniaria: Actiniidae) de Costa Rica

The Cnidaria phylum includes organisms that are among the most venomous animals. More than 32 species of sea anemones have been reported to produce lethal cytolytic peptides and proteins. This study was designed to evaluate the hemolytic activity on the crude extract of the sea anemone Aiptasia pallida. The anemone was collected, minced, homogenized and then centrifuged. Functional characterization of the crude extract was evaluated by hemolytic activity (HA) against human red blood cells. Interestingly, the HA results showed no lysis of the cells, but absorbance increased in function of time. The crude extract revealed the existence of proteins band around 30 kDa by SDS-PAGE, no actinoporin band was found in A. pallida. These results could be associated with a sub-lytic concentration of other protein family which is altering osmotic equilibrium and changing cells volume, with no lethal effect at the concentrations testedEl filo Cnidaria incluye organismos considerados dentro de los más venenosos en la naturaleza. Más específicamente, alrededor de 32 especies de anémonas marinas han sido reportadas como productoras de péptidos y proteínas citolíticas. Este estudio fue llevado a cabo para evaluar la actividad hemolítica del extracto crudo de la anémona marina Aiptasia pallida en Costa Rica. El material biológico fue colectado, triturado, homogenizado y posteriormente centrifugado para la obtención del extracto crudo. El mismo fue caracterizado a través de una evaluación de su actividad hemolítica (HA) con glóbulos rojos de sangre humana (RBC). Interesantemente, los resultados de HA no mostraron rompimiento de los eritrocitos, sin embargo hubo un incremento de la absorbancia en función del tiempo. El extracto crudo reveló la existencia de una banda de proteína alrededor de 30 kDa por SDS-PAGE, no se encontró banda características de actinoporinas en A. pallida. Estos resultados podrían estar asociados con una concentración sub-lítica de otra familia de proteínas las cuales alteran el equilibrio osmótico y cambian el volumen de las células, sin un efecto letal a las concentraciones ensayadas

Quantitative assessment of aldehydes in air and rainwater: a case study in natural conservation area of Costa Rica

Los aldehídos en el ambiente se encuentran entre la mayoría de los compuestos orgánicos que participan en las reacciones fotoquímicas en la atmósfera, formando principalmente radicales en cantidades significativas. Además, presentan efectos nocivos sobre la salud de los habitantes de las ciudades con atmósferas contaminadas, principalmente compuestos como el formaldehído y el acetaldehído. En el presente trabajo se determinó, durante el 2017, la concentración de siete aldehídos en muestras de aire y agua de lluvia en un área de conservación de Costa Rica, llamada Reserva Biológica Los Cusingos, ubicada en el Pacífico Sur, Pérez Zeledón. Para el muestreo y el análisis de los aldehídos se utilizó el método TO-11A (EPA). El muestreo utilizó con cartuchos de adsorción recubiertos con una disolución de 2,4-dinitrofenilhidracina (2,4-DNFH). Las muestras fueron cuantificadas por medio de un cromatógrafo líquido acoplado a un detector UV-Visible. Las mayores concentraciones de aldehídos en las muestras de aire corresponden a formaldehído (62.2 ± 3.1 μg/m3), acetaldehído (88.1 ± 4.9 μg/m3) y acroleína (102.2 ± 5.2 μg/m3) en un periodo de 4 horas. Se determinó que el heptanal fue el aldehído menos contribuyente a la cantidad de aldehídos totales, al encontrarse por debajo del límite de detección (< LC = 0.015 mg/L). Para las muestras de agua de lluvia, el único aldehído cuantificado fue el formaldehído cuya concentración osciló entre (0.00439 ± 0.0062 a 0.08 ± 0.13) mg/L. Los resultados obtenidos en la muestra de aire sugieren un aumento en la concentración de aldehídos correlacionados con la radiación solar y con la temperatura, sugiriendo como principal contribuyente las reacciones fotoquímicas que se llevan a cabo en el aire con hidrocarburos precursores para la generación de contaminantes secundarios.Aldehydes in the environment are among most organic compounds that participate in photochemical reactions, mainly forming radicals in significant quantities. These have harmful effects on the health of the inhabitants of cities with polluted atmospheres, mainly formaldehyde and acetaldehyde. In the present work, the concentration of seven aldehydes in air and rainwater samples in a conservation area of Costa Rica (Los Cusingos Biological Reserve, located in the South Pacific, Pérez Zeledón) was determined during 2017. For the sampling and analysis of the aldehydes, the TO-11A (EPA) method was used. Sampling used adsorption cartridges coated with a 2,4-dinitrophenylhydrazine (2,4-DNFH) solution. The samples were quantified by means of a liquid chromatograph coupled to a UV-Visible detector. The highest aldehyde concentrations in air samples correspond to formaldehyde (62.2 ± 3.1 μg/m3 ), acetaldehyde (88.1 ± 4.9 μg/m3) and acrolein (102.2 ± 5.2 μg/m3) during 4 hours of sampling. Heptanal was determined to be the least contributory aldehyde, as it was below the detection limit. The only aldehyde quantified in the rainwater samples was formaldehyde. The results obtained in the air sample suggest an increase in the concentration of aldehydes correlated with solar radiation and temperature, suggesting as the main contributor the photochemical reactions that take place in the air with precursor hydrocarbons.Universidad Nacional, Costa RicaEscuela de Químic