Redacción de taller 1

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Instituto Tecnológico de Mérida
ENERO-JUNIO 2020
INGENIERÍA CIVIL
Asignatura:
· Taller de investigación I.
Profesor: 
· Dra. Amalia Aguilar Ríos.
ALUMNOS: 
· Cervantes Maas Jocsan.
· Chi Ek Yanni Emmanuel.
· Trujillo Luna Elizabhet.
Grupo: EQUIPO:
· 6CC 
Pintura 
La recopilación de información de diversos autores y fuentes, así como la revisión de que estas fueran confiables y fidedignas fue una tarea importante para dar comienzo a esta investigación; ya que cabe recalcar que a partir de esta búsqueda dependen en gran parte los resultados de esta documentación.
El consumo de estos productos siempre dependerá del consumidor debido a que el uso de cada tipo de pintura funge en base a las circunstancias y tipos de muros en los que se aplicará, así como las características o necesidades de quien lo utilice. Para realizar el análisis de las características generales de la pintura convencional, primero tenemos que conocerlas e investigar sobre pinturas y revestimientos.
Una parte importante de esto son las características de la pintura convencional (industrial) tales como sus principios básicos, la composición de estas de las que podemos mencionar la resina, pigmentos, solventes, aditivos, sus principales características, su clasificación y tipos. De esta forma podemos concluir de manera menos específica que: 
El avance exponencial de la tecnología ha permitido la elaboración de diversas pinturas convencionales o también llamadas industriales, así como sus variados usos, los cuales pueden ser solamente para lograr un valor estético o para proteger a la pared de diversos agentes corrosivos y perjudiciales, así como para uso mixto lo que conlleva al consumo del producto por las dos cualidades antes mencionadas. De igual forma estas pueden ser de diversos tipos ya que contienen propiedades estéticas visibles, así como su precio, el cual dependiendo de su calidad oscila desde precios caros o de costo mediano. 
Cabe recalcar la importancia de sus compuestos químicos para esta investigación, de los cuales podemos mencionar los alcoholes, la acetona, el látex, poliuretano ente otros. 
Con la llegada de la industrialización, la industria química para la fabricación de pinturas ha formado parte fundamental incluso hoy en día.
Durante los últimos años se han efectuado nuevos avances tecnológicos, lo que ha tenido como consecuencia que productos tan importantes como la pintura y los revestimientos, que aplicados a cualquier infraestructura tengan un mayor rendimiento y durabilidad. Por lo que se hace necesario la promoción y facilitación de los referidos productos, siempre bajo visualización de la tecnología, a efecto que para cada superficie se pueda descubrir pintura y revestimientos que tengan un mayor desempeño estético y protector, a través de métodos de recubrimiento especial, ya que estas novedades se encaminan a promover y facilitar el mejoramiento de las mismas tomadas desde un punto de vista tecnológico, en el cual este método de recubrimiento es una de ellas. 
La pintura convencional ha tenido un importante desarrollo con la ayuda de los nuevos avances, puesto que como antecedente a partir de “los primeros intentos… con las pinturas al fresco (colores diluidos en agua y aplicados sobre estuco de cal que... adquieren dureza cristalina) es cuando empieza a tenerse un concepto de pintura como protección” 
Estos avances han permitido satisfacer a los consumidores al momento de la elección de un tipo de pintura, ya que como se había mencionado con anterioridad es de ellos de quien depende la elección del producto a partir de las características que necesiten. Esto involucra desde su descontento por el daño al ecosistema o salud, hasta la compra del producto y la variación de sus precios, de los cuales una cubeta de 19 litros (comprada generalmente) posee un precio que varía desde los 1,000 a los 2,500 (un rango estimado de los costos más baratos a los más caros).
Informar de las generalidades de la pintura industrial resulta interesante puesto que su composición, características, así como la variación de sus precios es un tema amplio. Sin embargo, hay que mencionar que, aunque la mayoría de los estudios e investigaciones aborda estos conceptos incluyendo los componentes tóxicos tanto para la salud o el medio ambiente, estos avances e industrias aun no hacen frente a los existentes casos en la actualidad de las personas que no pueden comprar pintura debido a su costo.
Por otra parte, la pintura a base de nopal y sábila podrían adquirir una gran relevancia; ya que pueden ser una gran alternativa para recubrir muros, ya que no solamente es amigable para la salud o el medio ambiente, sino que posee características de estéticas/funcionales y además es mucho más accesible, lo cual promete llegar para quienes no pueden pagar pintura o no desean dejar una amplia huella ecológica.
Esta técnica a pesar de ser relevante en la actualidad no es un nuevo descubrimiento, sino que es un conocimiento olvidado o ignorado que data de cientos de años atrás, ya que varios pueblos originarios de México conocían las propiedades del nopal; en este caso la utilización de la sabia que este produce coloquialmente llamada “baba” para la realización de pinturas rupestres o utilizarla como un adhesivo para sus construcciones. 
El avance de la tecnología podría ser muy importante para la implementación de la pintura a base de nopal y sábila, tanto como ha fungido en la historia de la pintura convencional. 
Los nuevos conocimientos y tecnologías nos pueden ayudar a sustituir compuestos obsoletos con la finalidad de mejorar la calidad de la tradicional pintura a base de nopal y sábila, así como potenciar sus características y funcionalidades tal es el caso de la sustitución de la cal por caolín (mineral utilizado para la elaboración de pinturas industriales de alto valor absorbente, resistente al calor y no tóxico), así como el dióxido de titanio el cual posee estabilidad química que permite estar al mismo que nivel de las pinturas convencionales y qué además no es dañino.
La resina de nopal y sábila, o coloquialmente conocida como baba, ofrece características adhesivas equiparables a las resinas sintéticas utilizadas en la fabricación de pinturas convencionales, esta funciona como un aglutinante cuya misión es la de mantener unidas las partículas sólidas, pigmentos y cargas, ya que la pintura se haya secado. Dada esta propiedad, las resinas de estas plantas pueden ser utilizadas para elaborar una pintura que sea amigable con el medio ambiente, económica y biodegradable, ofreciendo de esta manera una alternativa ecológica y beneficiosa para la salud.
Esta alternativa de pintura natural adquiere gran importancia y surge como contramedida de la contaminación y los elevados o en algunos casos inaccesibles costos de las industriales buscando mantener características al mismo nivel de cualquier pintura convencional.
Debido a las diversas características de estos tipos de pinturas ambos son sumamente funcionales en el ámbito de la construcción para recubrir muros ya sea por su valor estético o sus funcionalidades sin embargo sus características y su precio varían debido a sus diferentes composiciones.
La formulación de una pintura eficiente requiere conocer las propiedades intrínsecas de los diferentes componentes involucrados y además establecer las reacciones o interacciones que tienen lugar entre los mismos tanto durante la elaboración y almacenamiento del producto como en servicio luego de la aplicación sobre una superficie.
Sábila 
	Una de las alternativas las cuales se contempla utilizar a los diferentes compuestos químicos que las pinturas convencionales poseen es la sábila, de la cual se hablara a continuación destacando principalmente la composición química de esta, de igual manera se hablara de las propiedades que esta posee y su ritmo de crecimiento tratando temas como los requerimientos que esta necesita para ser sembrada y cosechada.
	Aloe Vera, similaral cactus, pertenece a la especie de los lirios. La planta o bien no tiene tallo o un tallo de hasta 25 cm de longitud y aproximadamente 20 hojas, formando todo ello una roseta espesa y vertical. Las hojas llegan a alcanzar una longitud entre 40 y 50 cm con una base entre 6 y 7 cm. Las hojas son bastante gruesas, carnosas, retienen el agua, tienen forma cóncava por arriba, su color es verde grisáceo, a menudo con tonos rojizos, y las plantas jóvenes suelen tener manchas.  Por la parte de abajo las hojas tienen forma convexa y muestran en el borde de la hoja un color rosáceo, con espinas de 2 mm, de color pálido, distanciadas entre si entre 10 y 20 mm. Una hoja puede llegar a pesar 1,5 hasta kg. La suculencia de las hojas es una adaptación a zonas extremadamente secas. Las raíces son relativamente cortas y se extienden en forma plana por la tierra.
La inflorescencia es simple o con una o dos ramas, que llega a una altura de 60 a 90 cm. El racimo de flores es espeso y tiene forma cilíndrica que se estrechan hacia arriba. Cada racimo puede alcanzar hasta 40 cm, Las brácteas son de color blanco, cada la flor mide aprox. 3 cm y es de color amarillo intenso hasta rojo.
Los frutos son cápsulas dehiscentes. Aloe produce múltiples brotes con los que se multiplica vegetativamente.
El tipo de clima que la sábila requiere para ser cultivada es tropical y subtropical, y debido a que la sábila tiene su origen en zonas calurosas o desérticas esta no puede tolerar temperaturas menores a los 0°C por lo cual en nuestro entorno de naturaleza tropical no le presenta ningún problema en cuanto al clima que esta requiere, en cuanto al tipo de suelo que esta requiere para ser cultivada esta tiene la facilidad de poder crecer en tierra poco fértil y requiere un suelo arenoso o arcilloso, de igual manera esta planta requiere de bastante luminosidad disponible y no suele verse afectada de gran manera por las sequias además de no tener que recibir un riego intenso ni constante todas estas características en conjunto vuelve a la sábila ideal para su cultivación local y de esta manera tener una disponibilidad casi ilimitada.
En cuanto a su sembrado y cosecha, la siembra de la sábila en el campo se hace por trasplante, para lo cual es necesario producir las plantitas en vivero y luego llevarlas al campo definitivo. Estas plantitas pueden reproducirse por división de la raíz o rizoma mientras la planta está sembrada produciéndose las plantitas que pueden sembrarse en bolsas y mantenerse durante dos meses antes de llevarlas al terreno definitivo, y su tiempo de siembra ideal se da durante el inicio de la temporada de lluvia local.
Por la parte de la cosecha al emplear únicamente la parte interior de la planta llamada ¨baba¨ todo racimo empleado seria desechado por lo cual nos planteamos dividir la cosecha de la misma de la cual una parte será destinada a ser empleada y otra servirá para su sembrado.
En cuanto a su estructura y composición la sábila se compone de raíz, tallo, hojas y flores en época de floración. Las hojas crecen alrededor del tallo a nivel del suelo en forma de roseta, desde el centro hacia arriba crece el tallo que al florecer forma densos racimos de flores tubulares amarillas o rojas (Reynolds y Dweck, 1999). Las hojas tienen formas lanceoladas y dentadas con pinchos que le sirven de protección a la planta. La estructura de las hojas está formada por el exocarpio o corteza, la cual está cubierta de una cutícula delgada. La corteza representa aproximadamente del 20 al 30% del peso de toda la planta y dicha estructura es de color verde o verde azulado, dependiendo de diversos factores tales como: el lugar, clima o nutrición de la planta. El parénquima, conocido comúnmente como pulpa o gel se localiza en la parte central de la hoja y representa del 65 al 80 % del peso total de la planta. 
Entre la corteza y la pulpa, ocupando toda la superficie interna de la hoja, se encuentran los conductos de aloína que son una serie de canales longitudinales de pocos milímetros de diámetro por donde circula la savia de la planta, conocida como acíbar. El acíbar se puede obtener dejando fluir el líquido de los conductos de aloína; dicha sustancia tiene usos farmacéuticos como laxante. Esta sustancia presenta un alto contenido de aloína (>28% en base húmeda), la cual es una antraquinona derivada del aloe-emodina y la glucosa.
 Con respecto a la composición química se ha reportado que la planta de Aloe vera está constituida por una mezcla compleja de compuestos como se muestra en la siguiente tabla:
 
Químicamente el Aloe vera se caracteriza por la presencia de constituyentes fenólicos que son generalmente clasificados en dos principales grupos: las cromonas, como la aloensina y las antraquinonas (libres y glicosiladas) como la barbaloína, isobarbaloína y la aloemodina; estos compuestos se encuentran en la capa interna de las células epidermales. La aloína es el principal componente del acíbar, que la planta secreta como defensa para alejar a posibles depredadores por su olor y sabor desagradable. También interviene en el proceso de control de la transpiración en condiciones de elevada insolación. La aloína es un glicósido antraquinónico que le confiere propiedades laxantes al acíbar y se utiliza en preparados farmacéuticos produciendo en ocasiones alergias a personas sensibles (Okamura y col., 1996). En la fabricación de productos alimenticios a base de Aloe vera, éstos no deben contener aloína dado sus propiedades laxantes y alergénicas.
Por otra parte, el gel o pulpa es una masa gelatinosa e incolora formada por células parenquimáticas (Fig. 1e), estructuradas en colénquima y células pétreas delgadas. El gel está constituido principalmente de agua, mucílagos y otros carbohidratos, ácidos y sales orgánicas, enzimas, saponinas, taninos, heteróxidos antracénicos, esteroles, triacilglicéridos, aminoácidos, ARN, trazas de alcaloides, vitaminas y diversos minerales (Reynolds, 2004). La aplicación tópica del gel de sábila estimula la actividad de fibroblastos y la proliferación n de colágeno, favoreciendo la cicatrización y la angiogénesis. Todas estas sustancias aportan al organismo muchos nutrientes necesarios para su función, y aunque de origen vegetal, son reconocidas por el organismo como propias, siendo perfectamente asimiladas sin producir ningún efecto colateral indeseable. También hay evidencia que sugiere que el gel de la sábila contiene diversas sustancias que aisladas o en conjunto presentan efectos terapéuticos, por lo que una mejor comprensión de estos componentes y de sus efectos es esencial para desarrollar productos a partir de gel de Aloe vera con fines terapéuticos. Otros efectos farmacológicos y biológicos son revisados posteriormente en este trabajo.
Nopal
El nopal es uno de los componentes alternativo que queremos implementar en las pinturas convencionales. En estos párrafos mencionaremos más sobre el nopal como es su composición química, sus propiedades y otros datos relevantes.
Los nopales son un tipo de planta que pertenecen a la familia de las cactáceas, su nombre científico es Opuntia ficus-indica. En México también se le conoce como “la planta de la vida”, México es el centro de mayor diversidad de cactus y nopales en el continente americano.
Esta planta se reproduce con semillas o también puede ser que se siembre una hoja (cladodio). Morfológicamente los nopales poseen una estructura compuesta de raíz, tallo, hojas que también son llamadas cladodio o penca, flores y frutos como son las tunas. 
Los nopales no pierden hojas en ninguna estación del año, lo que si hacen es guardar mucha agua en sus tallos. Pueden alcanzar una altura de 3 a 5 metros. Las pencas son de color verde ovaladas con una superficie cerosa con espinas rodeadas de una pelusa, a estas espinas también se le conocen como gloquidios. Las flores en los nopales crecen a lo largo de los bordes o en las uniones de las pencas, las flores pueden tener diferentes colores como son amarillo, rojo o blanco. Estas flores anuncian que pronto el nopaldará frutos. La forma de estos frutos es de pera invertida y pueden ser de color verde claro, rojizo o hasta purpura. Al igual que el nopal la piel de la tuna (fruta) es ligeramente dura y está cubierta de gloquidios, por dentro es de un color similar al de su piel con varias semillas pequeñas, es dulce, jugosa y gelatinosa.
Para cultivar nopales como ya se menciono puede ser por semilla, pero con este método las plantas crecen muy lento. Lo mejor es por cladodio es más fácil y rápido. Para este se corta una penca de un nopal en crecimiento, este se compra en un vivero o de alguno que ye tenga en el jardín. La penca del nopal tiene que tener minio seis meses, esta se dejara parada hasta que forme lo que parece un pequeño callo, la formación de este callo tomara de una a dos semas en un clima cálido o más tiempo si el aire es húmedo.
Para plantarla la penca se entierra la parte más angosta en una mezcla de partes iguales de tierra y arena o piedra pómez áspera. En áreas con un sol de verano intenso, se coloca la penca de tal manera que los lados más delgados apunten hacia el norte y sur, para los lados más anchos al este y oseste, esto es para prevenir que los rayos del sol las queme. No se riegan ya que el exceso de humedad puede causar que estas se pudran. Con el agua que almacenan es suficiente para que las raíces salgan. Ya que las raíces salgan, aproximadamente en un mes, se pude regar. Después de 6 meses se puede empezar a cosechar.
La composición química del nopal se muestra en la siguiente tabla: 
El nopal es usado de muchas maneras para el área medicinal, al igual que gastronómico. En este trabajo nos enfocaremos más en la baba, coloquialmente hablando, que es uno de los adhesivos para las pinturas que queremos realizar. 
Una de las características más sobresalientes de los nopales es la gran cantidad de mucilago (baba) que contiene. Esta sustancia es un carbohidrato viscoso, complejo e indigerible.
“La función que tiene el mucilago aun no esté bien comprendida, pero se piensa que ayuda a retener el agua dentro de las plantas. El mucílago es un componente importante de Planty Opuntias este se trata de un polisacárido complejo de proporciones variables de L-arabinosa, D-galactosa, L-ramnosa, D-xilosa y ácidos galacturónico, representando este último del 18 al 25 % de los residuos, dependiendo de si el mucílago proviene del fruto o de los cadodios. La estructura molecular primaria es una cadena que contiene ácido galacturónico, ramnosa y galactosa, a la cual van unidos residuos de xilosa y arabinosa en posiciones periféricas” (Torres, 2005)
El mucílago se extra de las pencas, con una edad de entre seis meses a tres años, cortándolas con un cuchillo bien afilado en el punto de unión entre ellas. Con el mismo cuchillo se elimina la epidermis (capa externa de la piel) con las espinas para obtener el parénquima (carnosidad de la penca). Los cladiodos, limpios se cortan en pedazos pequeños, sobre un tronco de madera, para poner una cantidad determinada a macerar en agua en un recipiente por veinticuatro horas, esta se agita y se mueve constantemente con una pala de madera. En seguida, el macerado se filtra con una tela de manta para obtener el mucílago translucido. La goma de nopal químicamente es conocida con los nombres de polisacáridos, carbohidratos, glúcidos, hidratos de carbono y sacáridos que por hidrólisis origina los monosacáridos de D-galactosa, L-araginosa, L-ramnosa y D-xilosa. Son solubles en agua, dando soluciones coloidales de gran viscosidad, incristalizable, que entre otras aplicaciones sirve para adherir o pegar las arcillas deleznables de los adobes, pequeños terrones, fragmentos de cerámica, pigmentos de pintura mural, consolida estucos coloniales de cal y arena, pega fragmentos de concha, pergamino y papel.