Evaluación de la fibra de guadua y mucilago de nopal para la obtención de bioplástico con base a la Ntc 595 de 2024 en la ciudad de Valledupar

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dc.contributor.authorMejia Duran,Lina Marcela
dc.contributor.authorMendez Jimenez,Yaireth Andrea
dc.date.accessioned2026-04-24T16:12:21Z
dc.date.available2026-04-24T16:12:21Z
dc.date.issued2026
dc.descriptionTrabajo de grado presentado como requisito para optar al titulo de Ingeniería Ambiental y Sanitaria.
dc.description.abstractEl presente estudio evaluó la viabilidad técnica, ambiental y económica de bioplásticos elaborados a partir de fibra de guadua y mucílago de nopal mediante un diseño factorial 2×2, considerando como factores el tipo de residuo y la temperatura de procesamiento. Se realizaron ensayos de densidad, resistencia mecánica bajo carga estática y biodegradabilidad en agua y suelo, además de comparaciones con plásticos convencionales y biopolímeros comerciales. Los resultados indicaron que el bioplástico de fibra de guadua procesado a 120 °C presentó el mejor desempeño global, al lograr un equilibrio adecuado entre resistencia mecánica, cohesión estructural y estabilidad térmica. En los ensayos de biodegradabilidad, esta formulación registró pérdidas de masa entre 15–22 % en agua y 21–28 % en suelo húmedo durante tres días, evidenciando una degradación progresiva y controlada, compatible con aplicaciones de mediana duración. En contraste, el bioplástico de mucílago de nopal mostró una degradación más acelerada, con pérdidas de masa entre 28–36 % en agua y 25–32 % en suelo. Este comportamiento se asocia con la naturaleza hidrofílica de sus polisacáridos, que incrementa la absorción de humedad y la susceptibilidad a la hidrólisis y al ataque microbiano. Aunque esta característica favorece su rápida descomposición ambiental, limita su durabilidad estructural. En consecuencia, se sugiere que futuras investigaciones orienten sus esfuerzos hacia el desarrollo de formulaciones híbridas que integren componentes lignocelulósicos y polisacarídicos en proporciones optimizadas, con el fin de combinar resistencia estructural y degradación controlada. Abstract This study evaluated the technical, environmental, and economic viability of bioplastics made from guadua fiber and nopal mucilage using a 2×2 factorial design, considering the type of waste and processing temperature as factors. Density, mechanical strength under static load, and biodegradability tests in water and soil were performed, along with comparisons to conventional plastics and commercial biopolymers. The results indicated that the guadua fiber bioplastic processed at 120 °C exhibited the best overall performance, achieving a suitable balance between mechanical strength, structural cohesion, and thermal stability. In the biodegradability tests, this formulation registered mass losses of 15–22% in water and 21–28% in moist soil over three days, demonstrating progressive and controlled degradation, compatible with medium-term applications. In contrast, the nopal mucilage bioplastic showed more accelerated degradation, with mass losses between 28–36% in water and 25–32% in soil. This behavior is associated with the hydrophilic nature of its polysaccharides, which increases moisture absorption and susceptibility to hydrolysis and microbial attack. Although this characteristic favors its rapid environmental decomposition, it limits its structural durability. Consequently, it is suggested that future research focus on developing hybrid formulations that integrate lignocellulosic and polysaccharide components in optimized proportions, in order to combine structural strength with controlled degradation..
dc.description.sponsorshipUniversidad Popular del Cesar
dc.identifier.citationMejía Duran, L. M. & Méndez Jiménez, Y. A. (2026). Evaluación de la fibra de guadua y mucilago de nopal para la obtención de bioplástico con base a la Ntc 595 de 2024 en la ciudad de Valledupar [Tesis de grado. Universidad popular del cesar]. http://repositorio.unicesar.edu.co/home
dc.identifier.urihttp://repositorio.unicesar.edu.co/handle/123456789/3015
dc.language.isoes
dc.publisherUniversidad Popular del Cesar
dc.titleEvaluación de la fibra de guadua y mucilago de nopal para la obtención de bioplástico con base a la Ntc 595 de 2024 en la ciudad de Valledupar
dc.typeThesis
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Trabajo de grado presentado como requisito para optar al titulo de Ingeniería Ambiental y Sanitaria.
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Ingeniería Ambiental y Sanitaria.