RESUMEN La contaminación ambiental por el plástico se ha convertido en un gran desafío medio ambiental, el plástico es un material ampliamente usado debido a sus características y su economía, según estadísticas de la Cámara de comercio de Bogotá en Colombia el sector plástico genera 1,2 millones de toneladas anuales de los cuales el 56% se emplea para la producción de envases y empaques, donde solo se recicla el 17%. De acuerdo con lo anterior se identifica la necesidad de generar nuevas alternativas para la fabricación de empaques que contribuyan con la disminución del impacto ambiental, para esto el presente trabajo tiene como objetivo la obtención de un material compuesto a partir del uso de residuos agroindustriales como lo es el pseudotallo de plátano con el fin de elaborar empaques biodegradables. El plátano (Mussa paradisiaca), es una de las variedades más sembradas en el departamento de Arauca (Colombia), en las etapas de postcosecha, se generan grandes cantidades de residuos vegetales como: pseudotallos, raquis y hojas entre otros, que, al carecer de una disposición final adecuada, se convierte en contaminante para el medio ambiente. Hoy en día se busca nuevas fuentes de recursos renovables con el fin de mitigar el uso de plástico y aprovechar los residuos agroindustriales. De acuerdo con lo anterior se tiene como objetivo proponer un proceso productivo para obtener un compuesto biodegradable que a partir del uso de residuos agroindustriales del plátano conlleve a la fabricación de envases, lo anterior basado en un experimento artesanal elaborado en el departamento de Arauca, que a su vez contribuya a la economía de la región.ABSTRACT Environmental pollution from plastic has become a major environmental challenge. Plastic is a widely used material due to its characteristics and its economy which, according to statistics from the Bogotá Chamber of Commerce in Colombia, the plastic sector generates 1.2 million tons per year, of which 56% is used for the production of containers and packaging, and only 17% is recycled. Based on the above, one could clearly identify the need to generate new alternatives for the manufacture of packaging that contribute to the reduction of environmental impact. Therefore, the purpose of this work is to obtain a composite material from the use of agroindustrial wastes such as banana pseudostems in order to produce biodegradable packaging. The plantain (Mussa paradisiaca), one of the most widely planted varieties in the Department of Arauca (Colombia), generates large quantities of plant residues such as pseudostems, rachis and leaves, among others during the post-harvest stages. These end up becoming pollutants for the environment due to the lack of an adequate final disposal. Nowadays, new sources of renewable resources are being sought in order to mitigate the use of plastic and take advantage of agro-industrial waste. According to the above, the purpose is to propose a productive process whose goal is to obtain a biodegradable compound that from the use of banana agroindustrial waste leads to the manufacture of packaging, based on an artisanal experiment developed in the department of Arauca, which at the same time would contribute to the economy of the region.LISTA DE TABLAS 8 LISTA DE FIGURAS 9 LISTA DE SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS 10 RESUMEN 1 ABSTRACT 2 1. INTRODUCCIÓN 3 1.1. Antecedentes de Biopolímeros 5 2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 7 2.1. Descripción de la Problemática 7 2.2. Justificación del Problema 10 2.2.1. Conveniencia 10 2.2.2. Relevancia social 10 2.2.3. Implicaciones prácticas 10 2.2.4. Valor teórico 11 2.2.5. Utilidad metodológica 11 2.3. Objetivos 11 2.3.1. Objetivo general 11 2.3.2. Objetivos específicos 12 2.4. Hipótesis 12 3. MARCO TEÓRICO 12 3.1. Planta de Plátano (musa x paradisiaca) 12 3.1.1. Clasificación taxonomía 13 3.1.2. Generalidades del plátano 13 3.1.3. Principales usos del plátano 14 3.1.4. Plátano en Arauca 16 3.1.5. Cultivo de plátano y su residuo 17 3.1.6. Residuos orgánicos agrícolas 19 3.2. Componentes de la Materia Lignocelulósica 20 3.2.1. Celulosa 21 3.2.2. Lignina 25 3.2.3. Hemicelulosa 26 3.2.4. Almidón 28 3.3. Aglutinante 29 3.4. Aditivos Poliméricos 29 3.4.1. Polímero 29 3.4.2. Antecedentes de los polímeros 30 3.4.3. Estructura molecular del polímero 30 3.4.4. Clasificación de los polímeros de acuerdo con su origen 31 3.4.5. Propiedades de los polímeros 34 3.4.6. Obtención de polímeros naturales 34 3.5. Biopolímero 35 3.5.1. Antecedentes de los biopolímeros 36 3.5.2. Degradación de los biopolímeros 36 3.6. Poliésteres Biobasados 38 3.6.1. Ácido poliláctico (PLA) 38 3.6.2. Polihidroxibutirato (PHB) 40 3.7. Proceso Productivo 41 3.7.1. Diagrama de flujo del proceso 41 3.8. Marco Normativo 42 4. DISEÑO METODOLÓGICO 43 5. RESULTADOS 44 5.1. Evaluación de la Viabilidad Comercial y Factibilidad Tecnológica y del Aprovechamiento del Pseudotallo de la Planta de Plátano para la Producción de Láminas Biodegradables 44 5.1.1. Caracterización del mercado 45 5.1.2. Beneficios 53 5.2. Diagnóstico de las Características del Proceso Artesanal 56 5.2.1. Localización geográfica de la zona de estudio 56 5.2.2. Iniciativas artesanales realizadas en Arauca 57 5.2.3. Recolección de la materia prima: residuo del tallo de la planta de plátano (Musa x Paradisiaca) 61 5.2.4. Réplica experimental del proceso artesanal 62 5.2.5. Procesos en laboratorio 68 Proceso 1: Réplica del Proceso Físico (Artesanal) en Laboratorio 79 Proceso 2: Réplica del Proceso con inclusión de Proceso Químico 79 5.3. Propuesta de Proceso Productivo 84 5.3.1. Maquinaria propuesta para procesar el pseudotallo de plátano 88 5.3.2. Descripción de las operaciones del proceso productivo propuesto 99 5.3.3. Cálculos y análisis de capacidades de producción del proceso final propuesto 103 5.3.4. Aspectos adicionales para tener en cuenta en el proceso final 105 6. CONCLUSIONES 107 7. RECOMENDACIONES 108 BIBLIOGRAFÍA 110 ANEXOS 115PregradoIngeniero en IndustrialIngeniería Industrial