Ciencias de los materiales

PJ – CM – 17 Pegamento escolar liquido de origen vegetal libre de tóxicos

Producción y consumo responsables

Asesor: Alejandra Bazán Estrada

Instituci: Centro Escolar Zamá

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

Adrián Maximiliano Juárez Curiel[2o Chichén - Itzá], Ingrid Estefanía Godínez Ramos[2o Chichén - Itzá], Ana Elena González Hernández[2o Chichén - Itzá]

Este proyecto científico propone el desarrollo de un pegamento escolar líquido elaborado a partir de ingredientes naturales y de uso común, como el piloncillo, vinagre, azúcar, agua purificada, harina y goma arábiga. La finalidad principal es crear una alternativa al pegamento escolar industrial que mantenga una capacidad adhesiva similar, pero que sea más segura para los niños pequeños, especialmente en entornos escolares donde el contacto accidental con el producto es frecuente.

El diseño de este pegamento busca reducir los riesgos asociados con algunos adhesivos comerciales que contienen sustancias químicas que pueden resultar irritantes para la piel o perjudiciales si se ingieren. En cambio, los componentes utilizados en este proyecto son en su mayoría de origen natural y presentes en alimentos, lo que disminuye la probabilidad de efectos negativos si el producto entra en contacto con la piel sensible de los niños o si es ingerido accidentalmente en pequeñas cantidades.

La mezcla funciona gracias a la combinación de propiedades adhesivas de la harina y la goma arábiga, mientras que el piloncillo y el azúcar ayudan a generar una consistencia viscosa que mejora la adherencia. El vinagre actúa como conservante natural, ayudando a evitar el crecimiento de microorganismos y prolongando la vida útil del pegamento. El agua purificada permite obtener una textura líquida adecuada para su aplicación.

En conclusión, este proyecto busca demostrar que es posible elaborar un pegamento escolar efectivo, económico y más seguro, utilizando ingredientes naturales que reduzcan riesgos para la salud infantil sin sacrificar su funcionalidad en actividades escolares.

This scientific project proposes the development of a liquid school glue made from natural and commonly used ingredients, such as piloncillo, vinegar, sugar, purified water, flour and gum arabic. The main purpose is to create an alternative to industrial school glue that maintains a similar adhesive capacity, but is safer for children, especially in school environments where accidental contact with the product is frequent

The design of this glue seeks to reduce the risks associated with some commercial adhesives that contain chemicals that can be irritating to the skin or harmful if ingested. Instead, the components used in this project are mostly of natural origin and present in food, which decreases the likelihood of negative effects if the product comes into contact with sensitive skin of children or if it is accidentally ingested in small amounts. 

The mixture works thanks to the combination of adhesive properties of flour and gum arabic, while piloncillo and sugar help to generate a viscous consistency that improves adhesion. Vinegar acts as a natural preservative, helping to prevent the growth of microorganisms and prolonging the glue’s shelf life. 

Purified water allows obtaining a suitable liquid texture for its application. In conclusion, this project seeks to demonstrate that it is possible to make an effective, economical, and safer school glue using natural ingredients that reduce risks to children’s health without sacrificing its functionality in school activities.

Ni tekitl tlen científico ki ijtoa ma kichijchiuakaj se cola tlen tlamachtiloya tlen kichijchijtokej ika tlamantli tlen tlauel ipati uan tlen nochipa kitekiuiaj, kej piloncillo (azúcar de caña tlen ax tlapajpaktik), vinagre, azucare, atl tlen tlapajpaktik, harina uan goma árabe. Nopa ueyi tlayejyekoli eli tijchijchiuasej seyok tlamantli tlen ika timotlapachosej ipan escuelas industriales tlen kipixtos sanse chikaualistli pero tlen más kuali para konemej, tlauel ipan escuelas kampa tlauel moajsikamatij ika nopa tlamantli.

Los materiales escolares forman parte de las herramientas básicas utilizadas por los estudiantes para realizar actividades académicas, artísticas y manuales. Entre estos materiales, el pegamento escolar es uno de los más utilizados para unir superficies como papel, cartón, tela o algunos plásticos durante la elaboración de tareas y proyectos.

Sin embargo, muchos adhesivos comerciales están formulados a partir de polímeros sintéticos derivados del petróleo, además de contener disolventes, conservadores y aditivos químicos que pueden representar un riesgo para la salud si son ingeridos o si entran en contacto con la piel sensible.

Este problema es especialmente relevante en el caso de los niños pequeños, quienes durante sus actividades escolares pueden llevarse accidentalmente los materiales a la boca o manipularlos sin precaución, esto puede suceder por diferentes factores, como indicativo de la presencia de un trastorno del neurodesarrollo, curiosidad por objetos nuevos, por ansiedad o estrés, entre otros factores. Aunque muchos pegamentos escolares están diseñados para ser de baja toxicidad, algunos de sus componentes pueden causar irritación, malestar gastrointestinal u otras reacciones adversas si se utilizan de manera incorrecta.

Ante esta situación, surge el interés por desarrollar alternativas naturales y más seguras, utilizando ingredientes de origen vegetal que puedan cumplir la función adhesiva sin representar riesgos para la salud.

En este contexto, el presente proyecto propone la elaboración de un pegamento escolar líquido de origen vegetal libre de sustancias tóxicas, utilizando ingredientes como piloncillo, harina, azúcar, vinagre, goma arábiga y agua purificada, con el objetivo de crear una alternativa ecológica, segura y accesible para su uso en actividades escolares.

Este proyecto se basa en la necesidad de desarrollar materiales escolares más seguros para los niños, especialmente aquellos que se utilizan con frecuencia en actividades académicas y creativas. Los pegamentos escolares industriales, aunque son eficaces para unir materiales como papel, cartón o tela ligera, en muchos casos contienen compuestos químicos sintéticos que pueden provocar irritaciones en la piel sensible o resultar perjudiciales si se ingieren accidentalmente.

El pegamento propuesto en este proyecto utiliza ingredientes naturales como piloncillo, vinagre, azúcar, agua purificada, harina y goma arábiga, los cuales presentan un menor riesgo para la salud. Debido a que varios de estos componentes son de origen alimenticio o comúnmente utilizados en productos de consumo humano, el pegamento resulta menos peligroso en caso de

ingestión accidental en pequeñas cantidades. Esto es especialmente importante en niños de nivel preescolar y primaria, quienes pueden llevarse materiales escolares a la boca por curiosidad.

Otra ventaja importante es que este pegamento puede ser menos irritante para la piel, ya que evita el uso de químicos fuertes presentes en algunos adhesivos industriales. Esto ayuda a prevenir reacciones en niños con piel sensible o alergias leves.

Además, el proyecto promueve el uso de materiales accesibles y económicos, lo que podría reducir costos de producción y facilitar su elaboración.

Actualmente, las intoxicaciones por consumir productos desconocidos de forma directa ya no es muy común como hace algunos años, sin embargo hay bastantes excepciones, como sería la intoxicación de menores de edad al momento de consumir algún producto el cual desconocen su origen, como sus ingredientes, ya que les parecen llamativos a simple vista y deciden consumirlos por su extravagante olor. Uno de los productos más ingeridos por niños de 4 a 7 años, son los útiles escolares, específicamente el pegamento en barra y el líquido, ya que a esa edad la textura y el olor, son más fuertes que el sentido de peligro que tienen desarrollado en ese plazo de la niñez. El pegamento, hablando del escolar, está formulado para no ser tóxicos, ocupando un gran porcentaje de ingredientes naturales para su creación, sin embargo, se usan distintos conservadores artificiales, como ácido benzoico, benzoato sódico y sorbato de potasio, los cuales pueden crear un factor de riesgo irritación de la piel, enrojecimiento, erupciones cutáneas, sensación de ardor u ojos llorosos, entre otras reacciones. Así mismo un factor que puede afectar a la distribución correcta del pegamento, son los precios, los cuales pueden llegar a ser excesivos o muy altos para personas con poco presupuesto monetario, llegando a la necesidad de adquirir productos baratos, pero no confiables.

Lo que, al momento de que el infante lleve ese material a su boca, pueden ocurrir ciertos malestares, como sería la intoxicación.

Si elaboramos un pegamento escolar líquido a base de agua purificada, piloncillo, harina, azúcar, vinagre y goma arábiga, libre de tóxicos, entonces ofreceremos una alternativa segura para su uso en actividades escolares.

Desarrollar un pegamento escolar líquido elaborado con agua purificada, piloncillo, harina, azúcar, vinagre y goma arábiga que son libres de sustancias tóxicas, que ofrezca una alternativa segura y ecológica para su uso en actividades escolares.

investigar qué ingredientes tienen componentes pegajosos.

seleccionar los ingredientes para el proyecto.

realizar pruebas con los productos requeridos para el pegamento.

Elaborar un pegamento escolar líquido a base de agua purificada, piloncillo, harina, azúcar, vinagre y goma arábiga, para evitar intoxicaciones.

Producción y consumo responsable.

El pegamento, es un producto que se utiliza para unir o acoplar un objeto con otro.Por lo tanto, podemos decir que, la finalidad de un pegamento es lograr que dos superficies que se encuentran separadas, acaben acopladas y entrando en contacto para convertirse en una sola pieza.Sin embargo,hoy en día estamos viviendo muchas enfermedades como intoxicaciones, enfermedades gastrointestinales que a la larga pueden llevar a consecuencias más

graves o incluso envenenamientos, ceguera,daño neurológico,obstrucción del tracto gastrointestinal, etc.

O por ejemplo la causa más frecuente de intoxicación, es el error de identificación del producto por el consumidor o por alguna persona de su entorno.

El error en la identidad de el objeto puede también ser del intermediario que aconseja su uso

Los componentes del pegamento convencional varían según si es sintético o natural, pero generalmente incluyen aglutinantes (polímeros), disolventes, aditivos y cargas. Los adhesivos más comunes, como el pegamento blanco (PVA) o el instantáneo (cianoacrilato), se basan en polímeros derivados del petróleo

Entre los materiales que usa el pegamento convencional se encuentran estos:

Los polímeros sintéticos (plásticos y resinas derivados del petróleo) ocasionan diversos efectos adversos en el cuerpo humano debido a la bioacumulación de micro/nanoplásticos y la liberación de compuestos químicos tóxicos. Estos materiales pueden alterar el sistema endocrino, causar inflamación crónica, afectar la reproducción y aumentar el riesgo de enfermedades como el cáncer.

El uso de sustancias naturales como el colágeno animal y el almidón vegetal, emulsionados con agua o solventes, puede tener diversos efectos en el cuerpo humano, dependiendo de si su uso es interno (ingestión) o externo (tópico/cosmético). En general, el colágeno busca mejorar tejidos y el almidón a menudo se usa como espesante o aglutinante.

Los agentes adhesivos y aditivos químicos utilizados para aumentar la resistencia, durabilidad o flexibilidad de materiales (como plásticos, resinas, recubrimientos y adhesivos industriales) pueden ocasionar diversos efectos perjudiciales en el cuerpo humano, principalmente tras exposiciones prolongadas o manipulaciones inadecuadas. Estos efectos varían desde irritaciones leves hasta problemas crónicos graves.

Los agentes endurecedores, catalizadores y los adhesivos en sí mismos (como el cianoacrilato y la resina epoxi) pueden causar diversas reacciones adversas en el cuerpo humano, principalmente

debido a irritación química, reacciones alérgicas y, en casos de alta exposición, toxicidad.

La durabilidad de un pegamento común se ve afectada por diversos factores como:

La durabilidad del pegamento convencional (adhesivos de uso común como cola blanca, cianoacrilato o pegamento en barra) es variable, dependiendo principalmente de si el envase está abierto o sellado, y de las condiciones ambientales a las que se expone. 

  • Sin abrir (envase sellado): Los tubos de pegamento recién fabricados pueden durar entre 8 y 12 meses.

 

  • Una vez abierto: La durabilidad disminuye significativamente. Por ejemplo, el pegamento instantáneo (cianoacrilato) tiende a endurecerse rápidamente una vez que entra en contacto con el aire.

 

  • Factores de degradación: La exposición al oxígeno, la luz ultravioleta y el calor aceleran la biodegradación del pegamento, perdiendo flexibilidad y volviéndose quebradizo con el tiempo.

 

  • Condiciones de almacenamiento: Para asegurar la máxima durabilidad, los pegamentos deben mantenerse en un lugar fresco, seco y con el envase correctamente sellado para evitar la humedad y la oxidación.

 

Durabilidad según el tipo de pegamento:

 

  • Pegamento de contacto (ej. Resistol 5000): Resistente a la humedad y temperaturas extremas (aprox. -20°C a 90°C), ideal para laminados, madera y metales.

 

  • Adhesivos Epoxi: Considerados de los más duraderos y resistentes a productos químicos, agua y calor.

 

  • Cola blanca (para madera): Generalmente duradera, pero la resistencia depende de la humedad ambiental.

Ingerir pegamento puede tener consecuencias graves, que van desde síntomas gastrointestinales leves hasta daños severos e irreversibles en órganos vitales como el cerebro, el hígado, los riñones y el corazón, e incluso la muerte, dependiendo del tipo y la cantidad de pegamento.

Las reacciones químicas del pegamento en el cuerpo humano varían drásticamente dependiendo de si se trata de un uso adhesivo (pegamento que toca la piel) o de un uso inhalado (abuso de sustancias), siendo este último extremadamente peligroso y potencialmente fatal.

El contacto directo con adhesivos industriales puede causar irritación, quemaduras químicas y reacciones alérgicas en la piel y los ojos.

En los ingredientes usados para realizar  este proyecto se demostró que sus ingredientes no tienen propiedades tóxicas

La goma arábiga se utiliza como pegamento universal de papel, no tóxico y soluble, en especial cuando el papel a pegar se humedece con la lengua.

El piloncillo de manera similar al azúcar blanco, por lo cual se recomienda moderación en su consumo, por lo que es importante señalar que sigue siendo un tipo de azúcar por lo que su consumo excesivo puede contribuir al desarrollo de problemas como caries dental

Ell azúcar es consumido en la cantidad recomendada por las autoridades internacionales no es un tóxico y mucho menos un veneno

El vinagre no es intrínsecamente tóxico en concentraciones culinarias (4-7% ácido acético), pero puede ser peligroso si se usa mal. El vinagre de limpieza (más concentrado) es tóxico si se ingiere

o irrita la piel/ojos. La ingesta de mucho vinagre puede causar daños esofágicos, estomacales y dentales

La harina no es tóxica en sí misma, pero comerla cruda es peligroso porque puede contener bacterias como E. coli o Salmonella, ya que no ha sido tratada para eliminarlas. La cocción (hornear o cocinar) mata estas bacterias. Además, la harina refinada puede ser perjudicial para la salud si se consume en exceso.

Al juntar vinagre, azúcar, harina, piloncillo, goma arábiga y agua, se produce una reacción química y física combinada que da lugar a la formación de una pasta o pegamento casero, similar a la engrudo.

  • Vinagre y Harina/Azúcar: El ácido acético del vinagre ayuda a descomponer los almidones de la harina (hidrólisis), lo que resulta en una textura más suave y previene que la pasta se eche a perder rápido (actúa como conservante).
  • Harina y Agua (y calor): Al calentar la mezcla, el agua hidrata el almidón de la harina, y los almidones se rompen y se entrelazan (gelatinización), creando una consistencia viscosa y pegajosa.
  • Piloncillo y Azúcar: Aportan azúcares simples que, al disolverse y calentarse, aumentan la viscosidad y capacidad adhesiva de la mezcla.
  • Goma Arábiga: Actúa como un agente espesante y emulsionante natural, mejorando la textura y la fuerza del pegamento.

 

 Esta mezcla no genera una reacción efervescente (como la del vinagre con bicarbonato de sodio). Se trata de una reacción de cocción y disolución que transforma los ingredientes en una mezcla espesa y homogénea. 

 

Resultados de la mezcla:

 

  • Se forma una pasta espesa, blanca o marrón (por el piloncillo).
  • Tiene propiedades adhesivas (sirve como pegamento).
  • El vinagre previene el crecimiento de moho a corto plazo.

Al ser un pegamento casero por sus componentes es mucho más fácil de rellenar constantemente sin necesidad de adquirir uno nuevo y evitar los altos costos que estos generan.

 

Sin embargo cabe señalar que este pegamento no es propiamente elaborado para ser comestible, pero en caso de tener una ingesta accidental no causará daños al organismo como los causaría una ingesta de los pegamentos elaborados con químicos tóxicos o dañinos para los menores de edad.

 

En los menores de edad es muy habitual ingerir cosas o llevarlas a la boca por su posible curiosidad o hasta personas mayores por métodos accidentales

 

Los niños se meten objetos a la boca principalmente para explorar el mundo y satisfacer su curiosidad, ya que a temprana edad la boca proporciona más información sensorial sobre la textura, forma y tamaño que sus manos. Es una etapa normal del desarrollo (etapa oral) que también sirve para calmarse y aliviar la dentición.

 

Algunas causas de porqué esto sucede son:

 

  • Exploración Sensorial: La boca, labios y lengua tienen más terminaciones nerviosas que las manos en los bebés pequeños, convirtiéndola en su herramienta principal para aprender sobre nuevos objetos.

 

  • Autorregulación y Consuelo: Chupar, morder o masticar ayuda a los bebés y niños pequeños a calmarse, manejar la ansiedad, el aburrimiento o el miedo, funcionando como un mecanismo de autorregulación
    .
  • Dentición: Entre los 4 y 7 meses (o más), la molestia de los nuevos dientes saliendo los lleva a morder objetos para aliviar la presión y dolor en las encías.

 

  • Hito del Desarrollo: Es un comportamiento normal que alcanza su punto máximo alrededor de los 18-24 meses como parte de su desarrollo sensoriomotor.

 

  • Curiosidad: Es una forma de conocer el entorno cuando aún no tienen habilidades motoras finas para examinar objetos minuciosamente con las manos.

 

Es crucial evitar el ahogo asegurando el entorno: no dejar objetos pequeños, tóxicos o punzantes al alcance, y supervisar siempre el

juego, ya que la ingesta de cuerpos extraños es común, especialmente en menores de 3 años.

 

Este producto al ser de origen natural no produce manchas en la piel, no tiene un mal olor y no genera grumos entre sí.

 

Evitando producir alguna enfermedad dermatológica ya que los pegamentos de origen industrial pueden llegar a causar algunas molestias:

 

Los pegamentos industriales pueden producir malestares y daños severos en la piel. Estos productos contienen sustancias químicas agresivas, como resinas epoxi y cianoacrilatos, que al entrar en contacto directo con la piel pueden provocar reacciones adversas

 

Principales malestares y lesiones en la piel:

  • Dermatitis de contacto: Es la reacción más común, caracterizada por enrojecimiento, inflamación, picazón y a veces ampollas, ya sea por irritación directa o por alergia a los componentes del pegamento.

 

  • Lesiones cutáneas (MARSI): Los adhesivos pueden causar desgarros, irritación o daño en la piel al retirarlos, fenómeno conocido como lesiones cutáneas relacionadas con adhesivos médicos.

 

  • Quemaduras químicas: Pegamentos de alta resistencia pueden causar quemaduras en la piel, especialmente si se aplica en grandes cantidades.

 

  • Reacciones a acrilatos: 

El uso de ciertos pegamentos (comunes en uñas y pestañas postizas) puede desencadenar alergias graves en la piel, un problema creciente debido al uso cosmético de estos productos industriales. 

  • 140 gramos de Piloncillo 
  • 150 mililitros Agua purificada
  •  3 gramos de azúcar
  • 9 gramos de Goma arábiga
  •  1 mililitro Vinagre
  • 6 gramos de harina

 

1-. En agua fría mezclar la harina y la goma arábiga hasta deshacer los grumos que estas provocan. 

2-. Poner la mezcla de agua fría en el pocillo, agregar el piloncillo y el azúcar.

3-. Calentar el agua a fuego lento.

4-. Revolver hasta que se disuelva y  no quede ningún grumo de las mezclas anteriores.

5-. Esperar hasta que se hagan burbujas y que la mezcla se haga espesa.

6-. Agregar un mililitro de vinagre blanco, revolver por 5 minutos.

7-. Pasar la mezcla espesa a un envase limpio.

  • El costo del piloncillo que se utilizó fueron 8.125 pesos mexicanos
  • El costo del azúcar que se utilizó fueron 12.3 pesos mexicanos 
  • El costo del vinagre que se utilizó fue 0.013 pesos mexicanos
  • El costo de la harina que se utilizó fue 0.12 pesos mexicanos
  • el costo del agua purificada que se utilizó fue 1.35 pesos mexicanos
  • el costo de la goma arábiga que se utilizó fueron 11.34 pesos mexicanos

 

 En total el costo que se tuvo por 653mililitros de la mezcla se gastaron 33.24 pesos mexicanos.

 

Prueba 

 

11:00 a.m     12:00 p.m 

El producto elaborado demostró tener capacidad adhesiva adecuada para usos básicos, como unir papeles, cartón, entre otros tipos de materiales. Así como se observó que el producto cumple con el objetivo de no ser dañino para la salud de quien lo ingiere en pequeñas cantidades.

 

Durante el desarrollo del proyecto se elaboró un pegamento escolar líquido utilizando ingredientes de origen vegetal como piloncillo, harina, azúcar, goma arábiga, vinagre y agua purificada.

El proceso de elaboración permitió obtener una mezcla con consistencia viscosa y adecuada para su aplicación sobre diferentes superficies. El producto final fue colocado en un envase reutilizable para facilitar su uso en actividades escolares.

Durante las pruebas realizadas, el pegamento demostró tener capacidad adhesiva suficiente para unir materiales como papel y cartón, lo cual confirma que los ingredientes utilizados poseen propiedades adhesivas funcionales.

Asimismo, se realizó un análisis aproximado del costo de los materiales utilizados, obteniendo un costo total de producción de aproximadamente 33.24 pesos mexicanos, lo que demuestra que el pegamento puede elaborarse de manera económica utilizando ingredientes accesibles.

Además, se observó que el producto final no genera irritación en la piel durante su manipulación y, en caso de ingestión accidental en pequeñas cantidades, no representa un riesgo significativo para la salud debido a que está elaborado con ingredientes de origen alimenticio.

En conclusión, el pegamento escolar a base de piloncillo, harina, vinagre, azúcar, goma Arábiga y agua purificada libre de tóxicos cumple su función adhesiva, aunque no es tóxico, el pegamento no está diseñado para ser consumido intencionalmente, pero en caso de ingestión accidental en pequeñas cantidades, no causará daños al organismo.

 

A partir del desarrollo de este proyecto se puede concluir que es posible elaborar un pegamento escolar líquido de origen vegetal utilizando ingredientes naturales como piloncillo, harina, azúcar, goma arábiga, vinagre y agua purificada.

El producto obtenido demostró tener capacidad adhesiva suficiente para unir materiales ligeros como papel y cartón, lo que confirma que los ingredientes utilizados pueden funcionar como agentes adhesivos naturales.

Además, el uso de ingredientes de origen vegetal permite reducir los riesgos asociados con los adhesivos sintéticos, especialmente en entornos escolares donde los niños pueden manipular estos materiales de manera frecuente.

Por otro lado, el costo de elaboración del pegamento resultó accesible, lo que demuestra que este tipo de productos puede producirse de manera económica.

Finalmente, este proyecto promueve el desarrollo de alternativas ecológicas y seguras para materiales escolares, fomentando el uso responsable de recursos naturales y la creación de productos más amigables con la salud y el medio ambiente.

Metodica, S. (2025, 22 julio). Pegamentos escolares. ¿Cuál elegir para la vuelta al cole? Servei Estació. https://serveiestacio.com/blog/pegamentos-escolares-cual-elegir-para-la-vuelta-al-cole/

Álvarez, D. O. (2024, 25 octubre). 50 ejemplos de materiales naturales y artificiales. https://www.ejemplos.co/40-ejemplos-de-materiales-naturales-y-artificiales/

Solís, E. S., & Solís, E. S. (2025, 28 enero). ¿Qué plantas pueden ser utilizadas para fabricar pegamentos naturales? Renovables. https://renovables.blog/botanica/que-plantas-pueden-ser-utilizadas-para-fabricar-pegamentos-naturales/

 

Mannise, R. (2025, 31 marzo). Pegamento casero y ecológico (Cola Blanca casera) – Ecocosas. Ecocosas. https://ecocosas.com/eco-ideas/pegamento-ecologico-cola-blanca/

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