Resumen

Nuestro proyecto se basa en la elaboración de aglomerados a base de cáscara de cacahuate como un sustituto sostenible para la madera. Los tableros de aglomerado, también denominados como conglomerados de madera, son un material muy popular y común para la fabricación de toda clase de mobiliario de interior. Incluso en ocasiones llega a usarse madera quemada en incendios que posiblemente no se hubiese podido aprovechar para otros usos.La materia prima principal para la fabricación de tableros aglomerados es la madera. En la mayoría de los casos, se utilizan restos de madera de otros procesos industriales, como la fabricación de muebles o la construcción. Es especialmente popular en la industria del mueble, donde se utiliza para fabricar estantes, armarios, mesas y más. Además, también se puede encontrar en la construcción, como material de subsuelo o como componente en paneles de pared. Para lograr esto realizamos distintas pruebas previas en las que fue variando la cantidad de materiales y se comprobó la resistencia de cada prueba individual. La fabricación de tablas de aglomerado suelen ser a base de materiales contaminantes para el ambiente y poco económicos. En base a las pruebas previas observamos que no todas obtuvieron la misma resistencia y consistencia, ya que la primera fue rígida, la segunda fue blanda y la tercera espesa. En cambio, nuestra última en la cual añadimos más resistol que cáscara de cacahuate, obtuvo mayor dureza y resistencia. Con la elaboración de este aglomerado a base de materiales naturales, económicos y reutilizados se tendría una opción más viable para elaborar muebles.

Pregunta de Investigación

Planteamiento del Problema

México está perdiendo su cobertura forestal a una tasa neta de 128.8 mil hectáreas al año debido a prácticas ilegales como el cambio de uso del suelo, la tala clandestina, el comercio de materias primas y productos forestales, así como incendios y plagas. Para reducir el consumo de muebles a base de la tala de árboles y la degradación de los ecosistemas terrestres con materiales reutilizables como la cáscara de cacahuate. La utilización de diferentes materiales para la fabricación de aglomerados permite reutilizar desechos orgánicos como lo es la cáscara de cacahuate con la finalidad de que tenga la misma resistencia que la madera de los árboles.

Antecedentes

¿Qué es un aglomerado?

Procede del verbo aglomerar que alude a reunir elementos o trozos de diversos materiales se conoce como aglomerado a la tabla de madera que se forma a partir de la unión de virutas con cola. El procedimiento para fabricar estas planchas tiene diferentes características, dependiendo del tamaño de las virutas o de los fragmentos y del tipo de pegamento utilizados.

¿Para qué sirven los aglomerados?

Los tableros de aglomerado, también denominados como conglomerados de madera, son un material muy popular y común para la fabricación de toda clase de mobiliario de interior.. Incluso en ocasiones llega a usarse madera quemada en incendios que posiblemente no se hubiese podido aprovechar para otros usos. El aglomerado se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones. Es especialmente popular en la industria del mueble, donde se utiliza para fabricar estantes, armarios, mesas y más. Además, también se puede encontrar en la construcción, como material de subsuelo o como componente en paneles de pared. Dado que es más barato que la madera maciza, es una opción atractiva para aquellos que buscan reducir costos sin sacrificar demasiado en términos de calidad o apariencia. El aglomerado es un material ampliamente utilizado en la industria de la construcción y la fabricación de muebles debido a su asequibilidad y versatilidad. Su capacidad para reciclar desechos de madera lo convierte en una opción sostenible y consciente del medio ambiente. Al igual que con cualquier material, es esencial comprender sus propiedades, ventajas y limitaciones para asegurarse de que es la elección correcta para su proyecto específico.

¿De que suelen ser los aglomerados?

Se puede afirmar sin riesgo a equivocarnos, que junto con el MDF, han sustituido a la madera maciza como principal material para la fabricación de muebles. Se pueden usar diferentes maderas para fabricar tableros aglomerados. Las

más utilizadas son maderas blandas, principalmente coníferas, como el pino, aunque también se pueden usar otras como el chopo o el eucalipto. Por lo general, se trata de materiales pétreos de tipo blando que forman pastas plásticas al mezclarse con agua u otra sustancia.

Otros materiales aglomerantes se tornan plásticos al calentarse, pero endurecen nuevamente al enfriarse.

A pesar de que cumplen una función muy similar, no se deben confundir a los materiales aglomerantes con los agentes o materiales conglomerantes. Estos últimos se caracterizan por endurecer o fraguar por medio de procesos netamente químicos. Al fraguar y curarse, la mayoría de materiales aglomerantes forman estructuras sólidas considerablemente duras y resistentes, capaces de soportar grandes fuerzas de tracción y los continuos embates del clima.

¿Qué tan resistente es?

La resistencia de un aglomerado está determinada por su pertenencia a uno de estos dos grupos: P1 o P2. Los tableros P2 tienen una mayor resistencia a la flexión: 11 MPa frente a 10 MPa para el grupo P1. Son más resistentes a la delaminación. La densidad de los tableros de ambos grupos es de 550 – 820 kg / m 3.Un aspecto de la fuerza es la capacidad de fijación. Un tornillo, atornillado en una cara del panel, puede soportar una carga de tracción de 3,5 a 5,5 kg por milímetro de longitud. Cuando se instala en el extremo, la fuerza máxima es menor: 3,0-4,5 kg / mm. La resistencia del tablero de aglomerado a la humedad no está regulada. Este material está diseñado sólo para condiciones secas. Aunque existen versiones resistentes a la humedad hechas con la adición de un repelente al agua. Al evaluar el riesgo de incendio, el tablero de aglomerado debe considerarse como madera. El compuesto pertenece al mismo grupo de combustibilidad G4, aunque arde, no propaga el fuego tan fácilmente como la madera. La permeabilidad al vapor de agua es una característica importante del aglomerado cuando se utiliza en recintos de edificios externos. Con una permeabilidad de 0,13 mg/(m∙h∙Pa), el material no puede actuar como una barrera de vapor, pero al recubrir desde el exterior, una buena permeabilidad al vapor contribuirá a la eliminación de la humedad de la pared.

Cómo se elabora un aglomerado 

La materia prima principal para la fabricación de tableros

aglomerados es la madera. En la mayoría de los casos, se utilizan restos de madera de otros procesos industriales, como la fabricación de muebles o la construcción. Estos restos de madera se desmenuzan en pequeñas fibras mediante un proceso mecánico conocido como desfibrilador.

Además de la madera, se necesitan resinas sintéticas para unir las fibras y formar el tablero aglomerado. Las resinas más comunes son la urea-formaldehído, la melamina-formaldehído y la fenol-formaldehído. Estas resinas se mezclan con las fibras de madera en un proceso conocido como aglomeración.

¿Para qué se suele usar la cáscara de cacahuate?

La cáscara de cacahuate, también conocida como cáscara de maní, suele tener varios usos:

Alimentación animal: La cáscara de cacahuate se utiliza como suplemento en la alimentación de animales, especialmente en la dieta de ganado y aves de corral.

Abono orgánico: Puede ser compostada para producir abono orgánico, ya que contiene nutrientes que benefician el crecimiento de las plantas.

Combustible: En algunas ocasiones, se ha utilizado como material para generar energía en forma de biomasa, aunque este uso es menos común.

Aislante térmico: En algunos lugares, se ha explorado el uso de la cáscara de cacahuate como material aislante térmico en la construcción.

Artes y artesanías: En el ámbito de las manualidades, la cáscara de cacahuate se puede emplear para la creación de artesanías decorativas.

Es importante destacar que, aunque la cáscara de cacahuate tiene algunos usos secundarios, la parte más valorada y consumida del cacahuate es el propio grano o nuez, que se consume en diversas formas, como tostado, mantequilla de cacahuate, aceite de cacahuate, entre otros productos alimenticios.

La cáscara de cacahuate está compuesta por diversos

elementos que le confieren sus características particulares. Estos elementos incluyen:

Fibra: La cáscara de cacahuate contiene fibra, que es beneficiosa para la digestión y puede tener aplicaciones en la producción de abono orgánico.

Celulosa: Es un componente estructural presente en las paredes celulares de las células vegetales, aportando resistencia y rigidez a la cáscara.

Lignina: Otro componente estructural que contribuye a la rigidez de la cáscara, pero también puede tener aplicaciones en la producción de energía a través de procesos de biomasa.

Proteínas: Aunque en menor proporción que en el propio grano de cacahuate, la cáscara puede contener algunas proteínas.

Aceites y grasas: La cáscara de cacahuate también puede contener pequeñas cantidades de aceites y grasas.

Estos elementos varían en proporciones específicas dependiendo de la variedad y el procesamiento del cacahuate. Mientras que el grano de cacahuate es apreciado por sus propiedades nutricionales, la cáscara suele ser más dura y no se consume comúnmente, encontrando principalmente usos en aplicaciones agrícolas o industriales.

Objetivo

Elaborar aglomerados a partir de cáscara de cacahuate para usos múltiples.

Justificación

A lo largo de los años el uso masivo de la madera en la producción de muebles a gran escala ha provocado graves problemas de deforestación por la tala de árboles maderables de forma no sustentable. Para darle solución a este problema
elaboramos un aglomerado que requiera de materiales reutilizados como la cáscara de cacahuate. Este aglomerado nos podría ayudar a sustituir los muebles hechos con la madera de los árboles con una madera igual de resistente a base de materiales reutilizables como la cáscara de cacahuate y así reducir los problemas ambientales cómo la tala de árboles.

Hipótesis

Si logramos elaborar aglomerados a partir de cáscara de cacahuate con características de resistencia, entonces será posible tener una opción para la elaboración de muebles.

Método (materiales y procedimiento)

Materiales:

1 kg de Cáscara de cacahuate

1 lt de Resistol 850

1 Balanza granataria

1 Rodillo de madera

1 regla de 30 cm

5 ml de agua

1 Licuadora

1 Recipiente

1 Espátula

1 Vaso de precipitados

3 Pares de guantes de látex

Procedimiento:

1.- Se recolectan las cáscaras de cacahuate.

2.- Moler las cáscaras en la licuadora

3.- Pesar 280gr de cáscara de cacahuate, después adicionar 600ml de resistol 850.

4.- Colocar  la pasta anterior en una superficie plana  y los 5 ml de agua, pasar el rodillo por la pasta hasta que tenga un grosor de 1cm

5.- Dejar secar por 1 día a una temperatura ambiente

Galería Método

Resultados

Obtuvimos una placa de 547.5 gramos con una medida de 23cm de largo por 19cm de ancho y 1cm de altura, color café oscuro con una textura áspera y un olor a cacahuate, con un costo de producción de 100 pesos.

Se realizaron pruebas de resistencia con la placa las cuales consistieron en:

– Clavar un clavo de una pulgada.

– Retirar el clavo de la placa

– Dejar caer la placa a una distancia de 1.50 metros de altura.

Pudimos comprobar que la placa es resistente tanto a una caída como a la inserción de un clavo.

Este aglomerado es fácil de elaborar, es económico en relación a la resistencia que obtenemos y cumple su función como un sustituto de la madera.

Galería Resultados

Discusión

La fabricación de tablas de aglomerado suelen ser a base de virutas de madera con cola u otros materiales contaminantes para el ambiente, además de tener costos muy elevados, en nuestro caso se emplea cáscara de cacahuate para su elaboración y es muy económico.

Se realizaron 3 pruebas iniciales, la primera tuvo una consistencia espesa, la segunda fue rígida y la tercera sólida. Con estas 3 fases observamos que si añadimos más resistol que cáscara de cacahuate a la mezcla esta no tendrá la dureza necesaria para sustituir la madera.

Conclusiones

Se pudo comprobar que es posible la elaboración de un aglomerado con cáscara de cacahuate que cumpla con las características de resistencia necesarias para un sustituto de la madera.

El aglomerado que realizamos tenía como objetivo principal comenzar como un mobiliario y aunque esto no nos fue posible creemos que en un futuro con el material necesario, nos será posible comenzar con la elaboración de muebles.

Bibliografía

• Emedec. (2022, 4 agosto). Aglomerado: Propiedades y características – Emedec. Emedec.
• https://www.emedec.com/aglomerado-propiedades-caracteristicas/
• Tableros aglomerados: características, desventajas y usos. (s. f.). Maderame. https://maderame.com/clases-de-tableros/aglomerados/
• Connor, N. (2023b, septiembre 18). Aglomerado | Fórmula, propiedades y aplicación. Material Properties. https://material-properties.org/es/aglomerado/
• FabIndus. (2023, 28 diciembre). Fabricación de tablero aglomerado: cómo se hace. Fabricación Industrial. https://fabricacionindustrial.com/fabricacion-de-tablero-aglomerado-como-se-hace/

Summary

Our project is based on the making of agglomerates made out of peanut shells as a sustainable substitute for the wood. The agglomerate boards, also denominated wood conglomerates, are a really common and popular material for the making of all classes of interior furniture. On some occasions even burned wood that, in other cases wouldn’t be exploited, comes to be used. The main raw material for the fabrication of the agglomerate boards is the wood. In most of the cases, leftovers of other industrial processes are used, like in the furniture making or construction. It’s especially popular in the furniture industry, where it is used to fabricate stands, book shelves, tables and more. It’s also used in construction, as a subsoil material or as a part of panels in the walls. To achieve this, we did different tests where the amounts of materials were varied and the resistance of each individual test was put to the test. The fabrication of agglomerate boards usually is based on polluting and expensive materials. Based on the tests we did, we observed that not all of them had the same resistance nor the same consistency. Since the first one was rigid, the second one was soft and the third was thick. Instead, the last one we did in which we added more glue than peanut shell, got a greater hardness and resistance. With the elaboration of this natural, cheap and reused material based agglomerate we could have a more viable option to elaborate furniture.

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Method Gallery

Results

Results Gallery

Discussion

Conclusions

Bibliography