Medio Ambiente

PJ-MA-116-CY Elaboración de papel a base de poda de pasto y hojas secas de árboles

Asesor: Rocío Arellano

Pandilla Juvenil (1ro. 2do. y 3ro. de nivel Secundaria)

Equipo [papel a base de pasto y hojas secas de arboles] Celeste Natalie De Luna Nava[1Tulum], Santiago Farhi Saavedra Hernandez[1 Tulum], María José Castillo Rodríguez [1 Tulum ]

Resumen

El papel ecológico es aquel que se puede producir a base de  materia prima procedente de bosques certificados y mediante procesos que tratan reducir el impacto medioambiental.Las características químicas del papel  depende de la pasta de papel con el cual ha sido fabricado.El carácter ecológico no es exclusivo del papel reciclado, ya que los papeles fabricados a partir de fibra virgen también pueden ser sostenibles y respetuosos con el entorno. 

 

El objetivo de nuestra investigación es elaborar papel a base de de pasto y hojas secas.En donde nosotros supusimos que si elaboramos   este papel,entonces tendremos una nueva alternativa para hacer papel

Primero recolectamos  el pasto y las  hojas, después lo  hervimos hasta alcanzar una temperatura de 90°, después lo licuamos junto con el nopal, ya que estén bien licuados lo dejamos reposar por 24 hrs.Después volvimos a licuar la mezcla hasta tener una consistencia más pastosa, luego hicimos  un bastidor y en el  colocamos la  masa e hicimos dos muestras, una con resistol y otra con puro nopal.

 

De todo este procedimiento obtuvimos papel artesanal, la primera muestra con nopal peso 11gr y la segunda peso 8.8gr.La segunda muestra que hicimos  en el bastidor peso 13gr la cual fue la del puro nopal, la segunda muestra con resistol peso 15gr. Con esto concluimos que nuestra hipótesis fue correcta ya que se obtuvo papel artesanal, con este proyecto pretendemos enfrentar a la deforestación, ya que este es uno de los mayores problemas del país.

Pregunta de Investigación

¿Cómo elaborar papel a base de pasto y hojas secas de árboles?

Planteamiento del Problema

Reciclando una tonelada de papel podemos salvar hasta 20 árboles. 

Cada año se talan 4.000 millones de árboles en el mundo para fabricar papel. Para producir una tonelada de papel virgen, se requiere de 2 a 3,5 toneladas de árboles, es decir, una media de 28 a 49 árboles

 México ha registrado una tasa anual de deforestación promedio de 208 mil 850 hectáreas por año durante el periodo 2001-2021, lo cual representa el 0.31% de la superficie forestal arbolada a nivel nacional

Antecedentes

Que es el papel ecológico 

El papel ecológico es aquel que ha sido producido con materia prima procedente de bosques certificados y mediante procesos que tratan de reducir el impacto medioambiental.Durante el proceso de blanqueamiento convencional del papel se usan productos químicos como el cloro gas, que es altamente contaminante.

Es habitual que el papel ecológico esté reconocido con sellos o certificaciones medioambientales, que nos dan información sobre su origen y proceso de fabricación.

El carácter ecológico no es exclusivo del papel reciclado, ya que los papeles fabricados a partir de fibra virgen también pueden ser sostenibles y respetuosos con el entorno. 

 Propiedades del papel ecológico 

  1. La materia prima puede ser pasta virgen (producto de la tala de árboles de bosques bien gestionados) o papel reciclado tratado (fibras recicladas).
  2. Su composición está libre de aditivos químicos como el cloro.
  3. Es biodegradable.
  4. Tiene diferentes texturas.

El reciclaje de las celulosas, cartones y papeles suponen una reducción del 74% de las emisiones de gases contaminantes. En el caso del agua, la reducción de la contaminación alcanzaría hasta un 35%. Se impide que los restos se depositen en el vertedero o en la incineradora.

La historia del papel

El papel nació en China hace más de dos mil años. Antiguamente, su fabricación era a base de residuos de tela, cáñamo, seda, arroz o algodón; no obstante, con el paso del tiempo se han ido perfeccionando las técnicas de fabricación hasta llegar al papel como hoy en día lo conocemos.

Hacia el siglo VII su uso se extendió por Japón y Asia Central. Pero no fue hasta las grandes conquistas de los árabes del siglo XI, que se propagó el uso del papel en Europa Occidental. La primera fábrica de papel se estableció en Xàtiva entorno al año 1056, denominado centro europeo de la fabricación del papel de algodón o ‘carta bombiciana’.

En la mitad del siglo XIX, se desarrollaron métodos mecánicos y químicos para la fabricación de pulpa, lo cual facilitó que el papel y cartón se transformaran en productos de uso cotidiano. La producción industrial de papel comenzó en el siglo XIX con el uso de periódicos de gran tirada y las primeras novelas superventas, que requerían grandes cantidades de celulosa a precios económicos.

Con el desarrollo de nuevas técnicas para la elaboración de fibras vegetales obtenidas de los árboles, el precio del papel se redujo drásticamente y, en pocos años, este material se convirtió en un producto de gran consumo.

Siglos más tarde, la invención de la imprenta disparó su demanda ya que, combinada con la difusión del papel económico, los libros y los periódicos se convirtieron en objetos

materiales de papel recuperados, papel ecológico, papel Crush elaborado a partir de frutas y verduras… Lo cual nos demuestra que la evolución del papel no acaba aquí y que aún quedan muchas mejoras y avances por descubrir.

 

 al alcance de todos, favoreciendo la alfabetización de las clases medias. Más tarde, el papel se destinó también a otros usos, como la producción de papel ecologico, embalajes y, posteriormente, juguetes y elementos de decoración.

Lo más destacado del papel y el cartón es su capacidad de reciclado. Para reducir el impacto medioambiental que implica su fabricación, se han estado continuamente desarrollando métodos para el reciclado de estos. Tras la industria papelera alemana, la         española es la que más recicla. Siete de cada ocho kilos que consumimos se recogen y reciclan tras su uso.

Hoy en día, podemos encontrar papel reciclado hecho con del papel

Absorción de energía. Elongación. Resistencia al doblez. Resistencia a la explosión

 

características químicas del papel .

 

Las características químicas del papel varían dependiendo de la pasta de papel con el cual ha sido fabricado. Estas propiedades se definen en función del grado de acidez del papel, del tipo y grado de encolado, de las cenizas que contenga, pero —sobre todo— de la lignina en el papel.

 

La lignina en el papel, así como la celulosa y la hemicelulosa son los principales polímeros que constituyen las plantas. La lignina es un polímero natural, amorfo y tridimensional que se

caracteriza por tener una estructura muy compleja que varía dependiendo de la biomasa, así como de los procesos de extracción. Este componente dota de rigidez a la planta y actúa como adhesivo de los otros dos compuestos con el fin de mantener la integridad estructural.

 

propiedades del pasto

Es una buena fuente de proteínas , minerales,fibras y vitaminas, a la vez que son beneficiosas para la tierra al fijar nitrógeno en el suelo debido a la acción de determinadas bacterias en nódulos en sus raíces que producen nitratos. Están presentes de forma natural y sembradas en los prados del caserío Vista Alegre. Como desventajas señalar el menor contenido de hidratos de carbono de algunas especies (menos aporte energético), el poco contenido en vitamina C, solo presente en cuantía de interés durante la germinación o cuando “verde” o las enfermedades que puede generar el depender exclusivamente o en demasía en las leguminosas.

propiedades del cloro

En condiciones normales y en estado puro, es un gas amarillo-verdoso formado por moléculas diatómicas de cloro (Cl2). Se trata de una sustancia más pesada que el aire, de olor desagradable y ligeramente soluble en agua (unos 6,5 gramos de cloro por litro de agua a 25ºC.), llegando a formar ácido hipocloroso (HClO).

 

propiedades de las hojas caducas

La hoja caduca protege del sol en verano pero deja pasar los rayos solares en invierno. Esto es justo lo que necesita una vivienda en zonas cálidas para beneficio de su eficiencia energética.

 

Para los profanos en la materia, hoja caduca puede ser sinónimo de pérdida de interés en el jardín durante los meses de invierno. Pero realmente, ¿esto es así?. Lo cierto es que sabiendo utilizarla, podemos conseguir resultados sorprendentes, tanto desde el punto de vista estético como funcional.

 

Sin entrar en la fase previa del otoño, comentada en un post anterior, en la que ya hablábamos de la “efímera belleza” de algunos árboles, volvemos a encontrar interés visual en pleno invierno cuando algunas especies nos muestran sus esqueletos desnudos. 

propiedades del nopal 

 Este alimento también ayuda a eliminar el colesterol elevado y controla el exceso de ácidos gástricos, protege la mucosa gastrointestinal y previene las úlceras. Contiene vitaminas,

minerales, fibra y aminoácidos que ayudan a eliminar toxinas provocadas por el alcohol y el humo del cigarro.

Además, indicó, en personas con colesterol elevado, el consumo de nopal ayuda a eliminarlo, evitando que se absorba gran parte de éste y no se acumule en venas y arterias.

 

 

por que el nopal se usa como adhesivo 

Por su alto contenido de mucílago, desde la época prehispánica se han utilizado para la preparación de pegamentos y adhesivos. 

En el área de Tehuacán, Puebla, se obtenían grandes cantidades de mucílago del “baboso” (Pachycereus bollianus) para ser utiliza- do en la preparación de gomas adhesivas.

 

Las cactáceas, por su alto contenido de mucílago, des- de la época prehispánica se han utilizado para la prepa- ración de pegamentos y adhesivos. En el área de Tehua- cán, Puebla, se obtenían grandes cantidades de mucílago del “baboso” (Pachycereus bollianus) para ser utiliza- do en la preparación de gomas adhesivas.

El mucílago del nopal es un biopolímero coagulante que se ha utilizado para impermeabilizar, tapar poros o resanar. Incluso, hay restauradores del Instituto Nacional de Antropología e Historia (INAH) que lo utilizan como pegamento”

Objetivo

Elaborar papel a base de el residuo de la poda de pasto y las hojas secas de los árboles.

Justificación

Esta investigación busca dar a conocer otra alternativa para elaborar papel, ya  que en la investigación  y se utilizan de 28 a 49 árboles para hacer papel virgen

Hipótesis

Si elaboramos papel a base de el residuo de la poda de pasto y  hojas secas de árboles  entonces podremos dar conocer una nueva forma para obtener papel 

Método (materiales y procedimiento)

materiales del laboratorio 

– licuadora

-vaso de precipitados

-colador

-termómetro

-parrilla

materiales externos

-olla

-cloro

-agua

-guantes   

-nopal

-pasto

-hojas caducas

Procedimiento    

1 Recolectar las hojas secas y el pasto

2 Poner las hojas y el pasto  en una olla a hervir con agua.

3 pasar por un colador y enjuagar con suficiente agua

4 Moler el material retenido en el colador en una licuadora

5 Colocar el material molido en un recipiente y reposar por 24 horas

6 Hacer un bastidor con un mosquitero

7 Enjuagar el material reposado con cloro en un colador y luego ponerlo en el bastidor de manera para que se forme una capa delgada y dejar secar a temperatura ambiente sin que de  el sol directamente

8 Despegar el papel del bastidor y de esta manera sea obtenido el producto esperado

9 realizar las pruebas que corresponden a una calidad del papel

Galería Método

Resultados

Al término  del desarrollo de nuestra investigación al mezclar pasto hojas secas y baba de nopal obtuvimos los siguientes resultados

 

  1.  Al final logramos una mezcla aproximada de 300 grs con la cual realizamos nuestras pruebas 
  2. De una primera prueba que realizamos obtuvimos dos muestras una con nopal la cual peso 5 gramos, la segunda mezclada con resistol peso 4 gramos, la primera tiene un color más claro y la segunda es más oscura.
  3. Realizamos una segunda prueba en bastidores redondos con una circunferencia de… pesando la primera muestra con nopal 11 gramos y la segunda con resistol 15 gramos 

 

Galería Resultados

Discusión

Al finalizar nuestros resultados podemos realizar las siguientes observaciones:

 

Hicimos una mezcla con pasto hojas y nopal, lo dejamos reposar por más de 24 horas y se generó una capa de mo, le retiramos la capa con una espátula, le echamos 200 ml de cloralex y lo dejamos reposar por dos horas.

 

Después de las dos horas se pudo recuperar la mezcla, hicimos dos muestras una con nopal  y otra con resistol lo dejamos secar por un día.

Se obtuvo un tipo de cartoncillo frágil el cual consideramos que puede ser un papel artesanal 

La muestra con resistol  salió mucha más arrugada que la otra muestra por lo que hubo la necesidad de remojarla para colocarle un objeto que la presionarla y así tuviera  mejor calidad 

Conclusiones

Al término de nuestro proyecto investigación  concluimos que nuestra hipótesis si fue correcta ya que si obtuvimos el papel a base de poda de pasto y hojas secas.

Es muy importante mencionar que a pesar de que no obtuvimos la calidad de un papel convencional, nuestro proyecto abre la posibilidad de utilizar las hojas y el pasto para procesarlas  y poder obtener un producto que pueda utilizarse ya sea para hojas, cartón u otros materiales.

 

 

Bibliografía

blauver (s/f)la historia del papel consultado el [29 de octubre del 2023] en (https://blauverdimpressors.com/la-historia-del-papel/#:~:text=El%20papel%20naci%C3%B3%20en%20China,hoy%20en%20d%C3%ADa%20lo%20conocemos. ) dical(s/f)Pasta de papel: diferencias entre la química y la mecánica consultado el [30 de octubre del 2023] en (https://dical.es/blog/que-es/pasta-de-papel-diferencias-entre-la-quimica-y-la-mecanica#:~:text=Las%20caracter%C3%ADsticas%20qu%C3%ADmicas%20del%20papel%20var%C3%ADan%20dependiendo%20de%20la%20pasta,la%20lignina%20en%20el%20papel.) Vista alegre baserria (2011) resumen de valor nutricional de los pastos consultado el [ 6 de diciembre del 2023] en ( http://www.vistaalegrebaserria.com/index.php/es/abereen-elikadura/71-28-bazkalekuen-elikadura-balioaren-laburpena#:~:text=son%20una%20buena%20fuente%20de,acci%C3%B3n%20de%20determinadas%20bacterias%2 0en)

Summary

Eco-friendly paper is paper that can be produced from raw materials from certified forests and through processes that seek to reduce environmental impact.

The chemical characteristics of paper depend on the material from which it is made. Eco-friendliness is not unique to recycled paper, as papers made from virgin fiber can also be sustainable and environmentally friendly.

 

The aim of our research is to make paper from grass and dry leaves. Where we assumed that if we make this paper, then we will have a new alternative to make paper.

First we collect the grass and leaves, then we boil it until it reaches a temperature of 90°, then we liquefy it together with the prickly pear cactus, once they are well liquefied we let it rest for 24 hours.

Then we liquefied the mixture again until we had a more pasty consistency, then we made a rack and in it we placed the dough and made two samples, one with glue and the other with nopal.

From all this procedure we obtained handmade paper, the first sample with prickly pear cactus weighing 11gr and the second weighing 8.8gr.

The Second sample that we made in the frame weighing 13gr which was the prickly pear cactus, the second sample with glue weight 15gr. With this we conclude that our hypothesis was correct since handmade paper was obtained, with this project we intend to face deforestation, since this is one of the biggest problems in the country.

Research Question

How to make paper from grass and dried tree leaves?

Problem approach

By recycling one ton of paper we can save up to 20 trees. Every year, 4 billion trees are cut down in the world to make paper. To produce one tonne of virgin paper, 2 to 3.5 tonnes of trees are required, i.e. an average of 28 to 49 trees Mexico has registered an average annual deforestation rate of 208,850 hectares per year during the period 2001-2021, which represents 0.31% of the forested area nationwide

Background

What is eco-friendly paper?  Eco-friendly paper is paper that has been produced with raw material from certified forests and through processes that try to reduce environmental impact. During the conventional paper bleaching process, chemicals such as chlorine gas, which is highly polluting, are used. It is common for eco-friendly paper to be recognised with environmental seals or certifications, which give us information about its origin and manufacturing process. Eco-friendliness is not unique to recycled paper, as papers made from virgin fibre can also be sustainable and environmentally friendly.

What is eco-friendly paper?  Eco-friendly paper is paper that has been produced with raw material from certified forests and through processes that try to reduce environmental impact. During the conventional paper bleaching process, chemicals such as chlorine gas, which is highly polluting, are used. It is common for eco-friendly paper to be recognised with environmental seals or certifications, which give us information about its origin and manufacturing process. Eco-friendliness is not unique to recycled paper, as papers made from virgin fibre can also be sustainable and environmentally friendly.

The History of Paper Paper was born in China more than two thousand years ago. In the past, it was made from waste fabric, hemp, silk, rice or cotton; However, with the passage of time, manufacturing techniques have been perfected until we reach paper as we know it today. By the 7th century, its use spread to Japan and Central Asia. But it was not until the great conquests of the Arabs in the eleventh century that the use of paper spread to Western Europe. The first paper mill was established in Xàtiva around the year 1056, called the European centre for the manufacture of cotton paper or ‘carta bombiciana’.

In the mid-nineteenth century, mechanical and chemical methods were developed for pulp making, which made it easier for paper and cardboard to be transformed into everyday products. Industrial paper production began in the 19th century with the use of large-circulation newspapers and the first best-selling novels, which required large quantities of pulp at affordable prices. With the development of new techniques for the production of plant fibers obtained from trees, the price of paper was drastically reduced and, within a few years, this material became a staple of the plastic fibers. To reduce the environmental impact of their manufacture, methods for recycling them have been continuously developed. After the In the German paper industry, the Spanish one is the one that recycles the most. Seven out of every eight kilos we consume are collected and recycled after use. Nowadays, we can find recycled paper made from the Energy absorption. Elongation. Bending resistance. Explosion resistanceChemical characteristics of paper . The chemical characteristics of paper vary depending on the pulp from which it is made. These properties are defined according to the degree of acidity of the paper, the type and degree of gluing, the ash it contains, but above all the lignin in the paper. Lignin in paper, as well as cellulose and hemicellulose are the main polymers that make up plants. Lignin is a natural, amorphous, three-dimensional polymer that is characterized by a very complex structure that varies depending on the biomass, as well as the extraction processes. This component gives rigidity to the plant and acts as an adhesive for the other two compounds in order to maintain structural integrity.Properties of grass It is a good source of proteins, minerals, fibers and vitamins, while also being beneficial to the soil by fixing nitrogen in the soil due to the action of certain bacteria in nodules in their roots that produce nitrates. They are naturally present and planted in the meadows of the good views farmhouse. Disadvantages include the lower carbohydrate content of some species (less energy intake), the low vitamin C content, which is only present in an amount of interest during germination or when “green” or the diseases that can be generated by depending exclusively or too much on legumes. Properties of chlorine Under normal conditions and in its pure state, it is a yellow-green gas formed by diatomic chlorine molecules (Cl2). It is a heavier-than-air substance, with an unpleasant smell and slightly soluble in water (about 6.5grams of chlorine per litre of water at 25ºC.), forming hypochlorous acid (HClO). Properties of deciduous leaves The deciduous leaf protects from the sun in summer but lets in the sun’s rays in winter. This is just what a home in warm areas needs to benefit from its energy efficiency. For the layman, deciduous can be synonymous with loss of interest in the garden during the winter months. But really, is this so? The truth is that by knowing how to use it, we can achieve surprising results, both from an aesthetic and functional point of view. Without going into the previous phase of autumn, discussed in a previous post, in which we already talked about the “ephemeral beauty” of some trees, we find visual interest again in the middle of winter when some species show us their naked skeletons.Properties of prickly pear cactus This food also helps eliminate high cholesterol and controls excess gastric acids, protects the gastrointestinal mucosa and prevents ulcers. It contains vitamins, minerals, fiber, and amino acids that help eliminate toxins caused by alcohol and cigarette smoke. In addition, he said, in people with high cholesterol, the consumption of nopal helps eliminate it, preventing much of it from being absorbed and not accumulating in veins and arteries. Why Prickly Pear Cactus Is Used as an Adhesive Due to their high mucilage content, they have been used since pre-Hispanic times for the preparation of glues and adhesives.

In the area of Tehuacán, Puebla, large quantities of mucilage were obtained from the “slug” (Pachycereus bollianus) to be used in the preparation of adhesive gums. Cacti have been used for the preparation of glues and adhesives since pre-Hispanic times. In the area of Tehuacan, Puebla, large quantities of mucilage were obtained from the “slug” (Pachycereus bollianus) to be used in the preparation of adhesive gums. ” Prickly pear cactus mucilage is a coagulant biopolymer that has been used to waterproof, clog pores or heal. There are even restorers from the National Institute of Anthropology and History (INAH) who use it as glue.” A consumer product.

Centuries later, the invention of the printing press skyrocketed its demand since, combined with the spread of economic paper, books and newspapers became material objects of recovered paper, ecological paper, Crush paper made from fruits and vegetables… This shows us that the evolution of paper does not end here and that there are still many improvements and advances to be discovered. within everyone’s reach, promoting literacy among the middle classes. Later, the paper was also used for other purposes, such as the production of eco-friendly paper, packaging, and later toys and decorative elements.

Objective

Make paper from grass pruning residue and dry tree leaves.

Justification

This research seeks to raise awareness of another alternative to make paper, since in the research and 28 to 49 trees are used to make virgin paper

Hypothesis

If we make paper from the residue of grass pruning and dry tree leaves, then we will have a new alternative to obtain paper

Method (materials and procedure)

Laboratory Materials -blender -Beaker -strainer -thermometer -grill External Materials -pot -chlorine -water -Gloves -nopal -grass -deciduous leaves Procedure 1 Harvest the dry leaves and grass 2 Put the leaves and grass in a pot to boil with water. 3 Pass through a sieve and rinse with enough water 4 Grind the material retained in the strainer in a blender 5 Place the ground material in a container and sit for 24 hours 6 Make a Frame with a Mosquito Net 7 Rinse the material rested with chlorine in a colander and then place it on the frame so that it forms a thin layer and allow to dry at room temperature without direct sunlight 8 Peel the paper from the frame and thus obtain the expected product 9 Perform tests that correspond to a paper quality

Results

At the end of our research, by mixing grass, dry leaves and prickly pear cactus slime, we obtained the following results In the end we achieved a mixture of approximately 300 grams with which we carried out our tests From a first test we carried out we obtained two samples, one with prickly pear cactus which weighed 5 grams, the second mixed with resistol weighed 4 grams, the first has a lighter color and the second is darker. We carried out a second test on round frames with a circumference of… weighing the first sample with prickly pear cactus 11 grams and the second with resistol 15 grams

Discussion

At the end of our results we can make the following observations:

We made a mixture with grass leaves and nopal, we let it stand for more than 24 hours and a layer of mo was generated, we removed the layer with a spatula, we poured 200 ml of chloralex and let it stand for two hours.

After two hours the mixture could be recovered, we made two samples, one with nopal and the other with resistol, we let it dry for one day.
We obtained a type of fragile cardboard which we consider that it can be a handmade paper.

Translated with DeepL.com (free version)

Conclusions

At the end of our research project we concluded that our hypothesis was correct since we did obtain the paper from pruned grass and dry leaves.
It is very important to mention that although we did not obtain the quality of a conventional paper, our project opens the possibility of using the leaves and grass to process them and obtain a product that can be used either for sheets, cardboard or other materials.

Translated with DeepL.com (free version)

Bibliography

blauver (s/f)la historia del papel consultado el [29 de octubre del 2023] en (https://blauverdimpressors.com/la-historia-del-papel/#:~:text=El%20papel%20naci%C3%B3%20en%20China,hoy%20en%20d%C3%ADa%20lo%20conocemos. ) dical(s/f)Pasta de papel: diferencias entre la química y la mecánica consultado el [30 de octubre del 2023] en (https://dical.es/blog/que-es/pasta-de-papel-diferencias-entre-la-quimica-y-la-mecanica#:~:text=Las%20caracter%C3%ADsticas%20qu%C3%ADmicas%20del%20papel%20var%C3%ADan%20dependiendo%20de%20la%20pasta,la%20lignina%20en%20el%20papel.) Vista alegre baserria (2011) resumen de valor nutricional de los pastos consultado el [ 6 de diciembre del 2023] en ( http://www.vistaalegrebaserria.com/index.php/es/abereen-elikadura/71-28-bazkalekuen-elikadura-balioaren-laburpena#:~:text=son%20una%20buena%20fuente%20de,acci%C3%B3n%20de%20determinadas%20bacterias%2 0en)