Prisma ODS Revista Científica Multidisciplinar
Volumen X, Número X - Año 202X
PORTADA
(Elaborada por la revista)
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Volumen 5, Número 1 - Año 2026
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Economía Circular en el Reciclaje de Papel, Obteniendo Materiales
de Valor Agregado
Circular Economy in Paper Recycling, Obtaining Value-Added Materials
Leilani Vianey Muñoz Linares
Munozlinaresleilani1a@gmail.com
https://orcid.org/0009-0004-9718-9950
Universidad Interamericana
Puebla - México
Viviana Michelle Muñoz Linares
Munozliaresvivi1a@gmail.com
https://orcid.org/0009-0005-2738-3798
Universidad Interamericana
Puebla - México
Diego Hernan Cuate Gomez
dhcg.inv@gmail.com
https://orcid.org/0000-0003-1741-0009
Instituto Tecnológico Superior Progreso
Yucatán -México
Artículo recibido: 05/01/2026
Aceptado para publicación: 12/02/2026
Conflictos de Intereses: Ninguno que declarar
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RESUMEN
La investigación se enmarca en el imperativo de la Economía Circular (EC) para
transformar la industria del papel, un material de alto índice de reciclaje a nivel mundial. La
circularidad se ve amenazada por la degradación estructural de la fibra—fenómeno conocido
como hornificación —que reduce la resistencia mecánica del papel reciclado. Además, el
proceso de producción es intensivo en el consumo de agua y energía. Y enfrenta la
propagación de Contaminantes Químicos de Preocupación (CQPs). Refuerzo de la Fibra: Se
utiliza el almidón (fécula de maíz) como un aditivo accesible que funciona como agente de
refuerzo y retención, creando puentes de hidrógeno adicionales para restaurar la resistencia
perdida. Valorización de Residuos (Waste-to-Value): La fibra no apta se reorienta hacia la
creación de materiales de alto valor, como mortero ligero y laminados de alta presión (HPL),
que ofrecen resistencia a la flexión y al fuego. Sostenibilidad Hídrica: Se busca la
recirculación del agua de proceso mediante el uso de agua pluvial y tecnologías de
tratamiento eficiente, como la cavitación hidrodinámica y la flotación, para mejorar la
separación de contaminantes como la tinta y los sólidos suspendidos. Estos ejes definen un
modelo para validar cómo la integración de soluciones químicas accesibles y de gestión de
residuos puede garantizar la producción de materiales de valor agregado.
Palabras clave: economía circular (CE), papel reciclado, hornificación, almidón (fécula de
maíz), refuerzo de fibra
.
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ABSTRACT
The research is framed within the imperative of the Circular Economy (CE) to
transform the paper industry, a material with a high global recycling rate. Circularity is
threatened by the structural degradation of the fiber—a phenomenon known as hornification—
which reduces the mechanical strength of recycled paper. Furthermore, the production process
is intensive in water and energy consumption and is prone to the spread of Chemical
Contaminants of Concern (CCPs). Fiber Reinforcement: Starch (cornstarch) is used as an
accessible additive that serves as a strengthening and retention agent, forming additional
hydrogen bonds to restore lost resistance. Waste-to-Value: Unsuitable fiber is reoriented
toward the creation of high-value materials, such as lightweight mortar and High-Pressure
Laminates (HPL), which offer flexural and fire resistance. Water Sustainability: The study
aims to achieve process water recirculation by using rainwater and efficient treatment
technologies, such as hydrodynamic cavitation and flotation, to improve the separation of
contaminants, including ink and suspended solids. These key areas define a model for
validating how integrating accessible chemical solutions and waste management can ensure
the production of value-added materials.
Keywords: circular economy (CE), recycled paper, baking, starch (cornstarch), fiber
reinforcemen
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INTRODUCCIÓN
El imperativo de transitar hacia una Economía Circular (EC) impulsa la búsqueda de modelos
de producción y consumo que maximicen la eficiencia de los recursos y minimicen el impacto
ambiental (Awoyera et al., 2021; Mofokeng et al., 2024). La industria de la celulosa y el papel
se destaca por su potencial de ser una bioeconomía de ciclo cerrado, siendo el material de
mayor tasa de reciclaje a nivel mundial (Anisa et al., 2022; Zhang et al., 2016). Sin embargo,
la circularidad del papel no está exenta de desafíos que comprometen su sostenibilidad a largo
plazo (Ang et al., 2021).
Actualmente la promesa de un ciclo de vida verdaderamente circular se ve constantemente
desafiada por barreras operativas, químicas y materiales. La degradación irreversible de las
propiedades de las fibras tras ciclos repetidos de procesamiento, conocido como hornificación
(Anisa et al., 2022). Este fenómeno se debe a la formación de enlaces de hidrógeno irreversibles
durante el secado (Balaga & Nanthagopalan, 2016), lo que reduce la capacidad de
hinchamiento y la resistencia del papel reciclado (Anisa et al., 2022; Marques et al., 2017). A
esta problemática se suman retos de eficiencia operativa y contaminación ambiental (Awoyera
et al., 2021; Shen et al., 2021). La producción es intensiva en el consumo de agua y energía
(Ang et al., 2021), y genera subproductos y aguas residuales con altas cargas contaminantes y
microbianas que exigen soluciones de gestión complejas (Awoyera et al., 2021; Tsatsis et al.,
2017). Para que el papel cumpla su rol como material verdaderamente circular y cumpla con el
reciclaje, es esencial que la investigación aborde tres ejes de innovación interconectados que
busquen compensar la degradación de la fibra, minimizar la huella de carbono y maximizar la
valorización de todos los residuos.
El uso de polímeros accesibles como el almidón (fécula de maíz) es fundamental. El almidón
(fécula de maíz) funciona como un agente de refuerzo creando un papel resistente y que su
fibra no se dañe (Lee et al., 2013). La optimización de los procesos de limpieza (Dexter et al.,
2019)) y el uso de almidón y agua pluvial son necesarios para mejorar la calidad superficial y
la eficiencia del filtrado (Naijian et al., 2019).
El papel de diseño se revaloriza como agregado porque nuestro proyecto trata de darle una
segunda oportunidad real a esas hojas usadas. Cuando reciclamos papel en casa, la fibra se
vuelve débil y quebradiza. Estamos usando un ingrediente tan común como la Maizena
(almidón) para 'coser' esa fibra degradada. El almidón actúa como un pegamento invisible,
haciendo que la hoja no solo se mantenga unida, sino que sea más resistente, más lisa y mejor
para escribir. De esta forma, cada hoja de papel reciclado que hagamos será realmente
funcional, promoviendo la reutilización de forma práctica y creativa (Awoyera et al., 2021). La
fibra reciclada también se utiliza en la fabricación de nuevos materiales reciclados como el
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cartón con resistencia mejorada a ser más resistentes a golpes o agua (Bayatkashkoli et al.,
2018).
La presente investigación busca neutralizar la contaminación y reciclar papel para reducir la
huella de carbono y demostrar que la integración del papel artesanal hecho con otros papeles
reciclados, la optimización de procesos y la valorización de residuos, son los pilares de un
ecosistema circular
Se evaluó la aplicación sinérgica mediante la renovación manual en el reciclaje de papel, en la
gestión de sus contaminantes y en la valorización de sus productos reciclados para validar un
modelo de Economía Circular que garantice la producción de materiales con valor agregado.
Determinamos la eficacia del almidón como aditivo de refuerzo para mejorar las propiedades
físico-mecánicas y la funcionalidad del papel reciclado.
Se investigo el uso de residuos de papel en la creación de nuevos materiales compuestos
(mortero, cemento, laminados) y analizar su rendimiento (Awoyera et al., 2021),
(Bayatkashkoli et al., 2018). Analizamos la viabilidad y eficiencia de tecnologías accesibles
para la sostenibilidad hídrica del proceso de fabricación, como el uso de agua pluvial y el
tratamiento de efluente (Costa et al., 2021), (Kosel et al., 2020). El reciclaje de papel surgió en
China antigua con trapos, evolucionando a procesos industriales en el siglo XIX con pulpas
mecánicas. Hoy, supera el 60% de tasa global, pero ciclos múltiples degradan fibras en un 30-
50% por hornificación. Estudios pioneros como los de Lee et al. (2013) identificaron aditivos
amiláceos para mitigar esto, inspirando enfoques de valorización de residuos.
En México, iniciativas locales recolectan papel usado para artesanías, pero carecen de refuerzo
técnico. Esta brecha motiva integrar ciencia accesible con prácticas cotidianas, extendiendo la
vida útil de fibras más allá de 5-7 ciclos. La viabilidad del reciclaje continuo de papel se ve
comprometida por el deterioro irreversible de las fibras celulósicas. Este fenómeno, conocido
como hornificación, se define como la pérdida de la capacidad de la fibra para hincharse
completamente tras repetidos ciclos de secado y remojo. La hornificación reduce el área
superficial y la flexibilidad de la fibra, lo que resulta en una drástica disminución en la
formación de puentes de hidrógeno intermoleculares. Como consecuencia directa, el papel
reciclado exhibe una baja resistencia a la tracción y al desgarro. La tasa de degradación puede
variar, afectando la vida útil de las fibras y generando un flujo constante de material que ya no
es apto para el papel de alta calidad. Para mitigar la pérdida de resistencia estructural, nuestra
investigación se apoya en el uso de aditivos poliméricos. El almidón (fécula de maíz), es un
aditivo probado que actúa como un agente de refuerzo al suplir los enlaces de hidrógeno
perdidos.
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El almidón funciona creando puentes de hidrógeno adicionales entre las fibras celulósicas
dañadas. Al incorporarlo a la pulpa, el polímero amiláceo se adhiere a la superficie de la fibra,
proporcionando un anclaje molecular que mejora la cohesión y la integridad estructural de la
pulpa final. Más allá de la resistencia, el almidón mejora las propiedades de la pulpa (sizing),
reduciendo la porosidad y mejorando la calidad superficial. Esto es esencial para el uso
funcional del papel (capacidad de escritura).
El proceso de reciclaje de papel es intensivo en el consumo de agua, lo que justifica la búsqueda
de alternativas hídricas y métodos de recirculación: validamos el uso de agua pluvial como
solvente de proceso, demostrando una fácil solución de bajo costo para reducir la dependencia
del agua dulce potable. Este enfoque se alinea con investigaciones más complejas que estudian
el tratamiento de agua de lluvia mediante métodos sencillos como la filtración con mantas
acrílicas.
El uso de Tratamiento de Aguas Residuales o pluviales es esencial para el tratamiento,
desinfección y recirculación eficiente del agua de proceso a escala industrial para evitar
introducir a la pulpa algún residuo que afecte el papel. La fase de limpieza y destinada en el
reciclaje es el punto mayor en donde reciclamos y juntamos todos los pápeles reciclados ya
sean de impresiones no utilizadas y hojas con uso.
Las tintas modernas, especialmente el tóner líquido, son difíciles de eliminar con los métodos
convencionales. Esto obliga a un pulpeo más intenso o al uso de más aditivo (maizena). Para
el secado de nuestro papel utilizamos luz solar exponiendo el papel al sol y secado natural. Esto
justifica el esfuerzo por encontrar soluciones que minimicen la intervención química y
energética
Se disminuye directamente la necesidad de talar árboles, protegiendo los bosques al usar fibras
ya existentes. Logro un significativo ahorro de agua y energía en comparación con la
producción de papel virgen. Se reduce la presión sobre los rellenos sanitarios, desviando
toneladas de papel y disminuyendo la liberación de gases contaminantes (como el metano).
Nuestra principal implicación es reducir masivamente la huella ecológica de la producción de
papel. La función de este proyecto es transformar algo visto como "basura" en una materia
prima valiosa, reconociendo el potencial latente en cada hoja usada.
La investigación se enfoca en productos desechados en otros nuevos como lo es papel
reciclado, el contexto general de nuestras fuentes refuerza la importancia de no desechar la
fibra en absoluto: demostramos que la fibra débil puede ser útil con un aditivo accesible,
apoyando la idea de aprovechar al máximo la vida útil de la fibra antes de que se convierta en
un residuo de valor secundario. Una de las fases cruciales en esta investigación es que nos
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encargamos de guiar el papel residual a través de etapas clave como limpiar y separar el papel,
desintegrar el papel con agua para que "renazca" como pulpa de fibra, limpiar, prensar y secar
la pulpa para completar el nuevo ciclo de vida del papel y que los residuos no se vean como un
final, sino como un recurso al inicio de otra historia, siendo la clave para un futuro más
sostenible. Rectificamos un protocolo de fabricación simple, accesible y reproducible que
fomenta la reutilización efectiva de residuos de papel. El almidón es la clave para restaurar la
funcionalidad del papel degradado, demostrando que al experimentar con ciertos materiales
puede aplicarse con insumos cotidianos. Requerimos la continuación del análisis al hacer más
pruebas para que el papel no se desgarre y para determinar con precisión la dosis óptima de
almidón que maximice la resistencia sin inducir fragilidad.
Para comprender la función del aditivo, es esencial entender el problema estructural y la
solución química. Las fibras celulósicas del papel, al ser recicladas y pasar por ciclos de secado
y remojo, pierden su habilidad para hincharse y unirse, como lo aviamos comentado
anteriormente. El papel reciclado tiene una pérdida de resistencia significativa en comparación
con la fibra virgen. Nuestro proyecto busca solucionar esta debilidad inherente. El almidón
(fécula de maíz) actúa como un polielectrolito y agente de retención. Cuando se incorpora a la
pulpa, las moléculas de almidón se expanden. Al secarse en la hoja de papel, estas moléculas
se insertan entre las fibras y crean puentes de hidrógeno adicionales, actuando como un
pegamento interno. Esto ayuda a compensar la disminución de uniones causadas por la
hornificación, mejorando la resistencia a la tracción y la rigidez superficial del papel. Además
de reforzar, el almidón mejora la retención de partículas muy pequeñas de fibra que se pierden
fácilmente en el drenaje, contribuyendo a una hoja más densa y uniforme. También mejora las
propiedades superficiales, como la capacidad de escribir y la reducción de la absorción de tinta.
La elección del agua pluvial no es solo una elección ecológica, sino una variable metodológica
que se usamos para reducir alguna vinculación con el agua limpia. El proceso de reutilización
de papel es intensivo en el consumo de agua. Utilizamos el agua de lluvia por que reduce la
demanda de tener que recurrir al agua potable, alineándose directamente con las prácticas de
sostenibilidad, reutilizando el agua pluvial. El agua de lluvia requiere una filtración simple, se
utiliza para usos de proceso en entornos de fabricación, lo que valida su elección como solvente
primario. Esto es un paso crucial hacia el cierre del ciclo hídrico de su proceso. En esta
investigación la fibra utilizada proviene de un circuito contaminado, lo que justifica la
necesidad de una limpieza inicial. El papel reciclado posconsumo es una fuente de
Contaminantes Químicos de Preocupación (CQPs). Estos aditivos de recubrimiento que se
liberan en el agua durante el remojo y el licuado. El riesgo de estos contaminantes es que tienen
la capacidad de persistir en la pulpa, afectando la calidad del producto final. Esto nos hace tener
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en cuenta la importancia de realizar el pulpeo, lo más eficiente posible, ya que la separación de
tintas y finos es el primer paso para mitigar el riesgo químico. Al licuar el papel es el
simplificado análogo del pulpeo industrial. Su eficiencia influye directamente en la calidad del
papel. En el pulpeo simple lo que se hace es remojar el papel ya hecho en pequeños cortes y
ponerlos en agua pluvial y esperar a que se remojen, mientras que en la industria se utilizan
tratamientos avanzados como el tratamiento enzimático (con celulasas) o tratamiento con
ozono para mejorar la separación de la tinta y reducir la carga de contaminantes. Esto sirve
como justificación para la optimización futura de su proceso básico, buscando cómo maximizar
la liberación de tinta durante el licuado.
Nuestro enfoque es demostrar que existen soluciones accesibles y de baja tecnología para los
problemas que la industria intenta resolver con métodos costosos y de alto consumo energético
y sin contaminar reduciendo la huella de carbono. La solución a la hornificación se aborda
industrialmente con tecnologías de alto costo como las nano fibras de celulosa (CNF) o
aditivos poliméricos sintéticos. Demostramos que la solución de bajo costo (almidón) es
viable y necesaria frente a las altas demandas energéticas y costos asociados a los procesos de
alta tecnología. Nuestro método de licuado breve y secado ambiental es más eficiente que los
procesos industriales de alta presión y temperatura. El éxito en el refuerzo con almidón justifica
la adopción de este método de baja energía para la reutilización de la fibra. La temperatura es
un factor crítico en el procesamiento de la fibra.
El proceso inicial de remojo (hidratación) de las fibras de diseño se ve acelerado por la
temperatura. Las fibras absorben el agua más rápidamente a temperaturas elevadas, lo que
facilita el proceso de desintegración y el posterior pulpeo. La activación del almidón es un
requisito químico esencial. El almidón debe ser calentado (gelatinizado) en agua, generalmente
por encima de 60 a 70, antes de ser añadido a la pulpa. Este proceso rompe los gránulos de
almidón, permitiéndole crear los puentes de hidrógeno necesarios para el refuerzo una vez que
la pulpa se seca. El éxito de su aditivo depende de esta etapa.
Los aditivos usados en el reciclaje rara vez cumplen una sola función. Por ejemplo,
investigamos el uso de compuestos enzimáticos (celulasas) en el pulpeo para ayudar a separar
las partículas de tinta y los finos, lo que mejora la calidad y blancura de la pulpa des entintada.
El uso de polímeros y aditivos (como su almidón) no solo mejora la resistencia, sino que
también influye en la filtrabilidad de la pulpa (drenaje). Aunque el almidón es un buen
retenedor, si la pulpa está muy "pegajosa" debido a los residuos, esto puede dificultar el drenaje,
afectando el tiempo de secado y la densidad de la hoja.
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Al elegir usar agua pluvial solucionamos a un problema industrial muy grave ya que la industria
papelera es una gran generadora de efluentes con alta Demanda Química de Oxígeno, sólidos
en suspensión y contaminación microbiana. La necesidad de recirculación hídrica ha llevado a
la investigación de métodos avanzados. Por ejemplo, la Cavitación Hidrodinámica se estudia
como un método de bajo consumo energético para desinfectar y reducir la Demanda Química
de Oxígeno del agua residual. Su uso de agua pluvial es una medida preventiva que evita
introducir agua potable al circuito, mitigando el problema de las aguas residuales desde el
inicio.
Medimos la densidad de la hoja, la cual está influenciada directamente por el proceso de drenaje
y el aditivo. Las fibras recicladas tienden a drenar más rápido que la pulpa virgen porque son
menos flexibles. Sin embargo, la adición de polímeros como el almidón, que son
macromoléculas, puede ralentizar el drenaje. Un drenaje adecuado permite una mayor
compactación de las fibras durante la formación (al pasar el rodillo), lo que se traduce en una
mayor densidad de la hoja y, consecuentemente, en una mayor resistencia debido a que las
fibras están más cerca para formar puentes de hidrógeno.
Como resultado de nuestra investigación preliminar donde las dos tazas rompieron el papel,
tiene un claro sustento teórico cuando la concentración de almidón es óptima, mejora la
resistencia. Al sobre dosificar, el polímero ya no solo refuerza la unión fibra-fibra, sino que
empieza a actuar como aglutinante de la pulpa entera. Cuando se seca este exceso de aglutinante
forma una matriz rígida y continua alrededor de las fibras, lo que inhibe la flexibilidad natural
de la celulosa [10]. El resultado es una hoja rígida, poco elástica y propensa a la fractura por
desgarro, validando su observación inicial.
La turbidez es la variable clave a controlar en el agua pluvial ya que debe ser lo suficientemente
limpia para evitar introducir partículas que puedan interferir con la unión del almidón o generar
puntos de quiebre en la hoja final. Como observación es que no hubo problema con la
contaminación del agua pluvial ya que el agua estaba limpia y no la dejamos expuesta al polvo
o al aire que trae muchos bichos.
La resistencia del papel no es una métrica simple, sino que se compone de varias propiedades
que el almidón busca mejorar, mide la fuerza requerida para romper la hoja al estirarla. El
almidón es muy efectivo para maximizar esta resistencia, ya que depende directamente de la
unión interfibrilar (los puentes de hidrógeno).
El almidón aumenta la densidad de la hoja porque ayuda a retener las fibras finas que actúa
como agente de retención y maximiza el contacto entre las fibras. Una mayor densidad se
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correlaciona generalmente con una mayor resistencia y una superficie más lisa. Mide la fuerza
necesaria para propagar un corte ya existente. Aunque el almidón mejora la unión, a menudo
existe un compromiso donde la resistencia a la tracción mejora a gastos de la resistencia al
desgarro.
La usabilidad del papel se define por su superficie y su interacción con los líquidos. También
conocida como encolado, mide la resistencia del papel a la penetración de líquidos. El almidón
actúa como un agente de encolado, haciendo que la superficie de la fibra sea menos hidrófila.
Su éxito en la prueba de escritura confirma esta mejora funcional. La porosidad de la hoja
influye en la absorción de tinta y en la opacidad. Al aumentar la densidad, el almidón reduce
la porosidad, lo cual es vital para el aspecto y la funcionalidad del producto final. Al mejorar
una propiedad del papel, se corre el riesgo de sacrificar otra, un principio que explica
perfectamente el fallo de nuestra prueba inicial es que, al agregar el almidón, se maximiza la
rigidez y la resistencia a la tracción, pero una sobredosificación transforma la matriz de celulosa
en un aglutinante duro y poco elástico. Este exceso de rigidez se manifiesta en una disminución
de la resistencia al desgarro y la fragilidad, que es precisamente el efecto que usted obtuvo
cuando el papel "se rompió" con las dos tazas de aditivo
METODOLOGÍA
Tabla 1. Materiales utilizados para el reciclado de papel
CONCEPTO
MATERIALES
DESCRIPCIÓN
Materia Prima de la
Fibra
Hojas recicladas de
impresiones.
Hojas con apuntes. Hojas sin uso.
Papel usado para ser desfibrado.
Liquido
Agua pluvial del mes de septiembre.
Agua de lluvia para la mezcla.
Equipo Eléctrico
Licuadora Marca Oster
Color rojo, vaso de 1,5 L de
vidrio, 6 velocidades más pulso,
modelo BLSTPEG-CPB de 800
W.
Aditivo
Fécula de maíz Marca:
MAIZENA.
Se usa como aditivo de refuerzo.
Contenedores de
almacenamiento
Tina de Plástico redonda. Bote.
Cubeta.
Color gris, capacidad de 50 L.
Contenedor de 20 L de capacidad.
Contenedor de 16 L de capacidad,
color azul.
Herramientas de
Moldeado y Filtrado
Tela mosquitera plástica gris.
Medidas de 1.05 x 30 M.
Base de madera 1X1.
Marco o soporte de 1x1
(dimensiones no especificadas,
posiblemente metros o pies).
Tela reciclada de una sábana
de cama individual.
Para prensado o secado.
Espátula para revolver
Para mezclar los materiales.
Rodillo
Para prensar o aplanar.
Equipo de Protección
Guantes de plástico.
Para manipular la pulpa.
Fuente: Elaboración propia.
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Preparación y acondicionamiento
En la tabla podemos observar que utilizamos hojas de papel, recolectamos un mínimo de cien
hojas de papel usadas de impresiones, apuntes escolares, etc. Días antes, colocamos el bote de
veinte litros para recolectar agua pluvial.
Figura 1. Hojas de papel recicladas
Fuente: Elaboración propia.
Remojo y Pulpeo
El papel usado se rompe en trozos pequeños, aproximadamente 1X2 cm y se coloca en la tina
de plástico redonda color gris de cincuenta litros. El papel debe ser empapado con el agua
pluvial recolectada. Es necesario esperar tres días para que el papel absorba. Para el pulpeo, se
prepara la licuadora Marca Oster (de ochocientos watts con vaso de vidrio de uno punto cinco
litros) con agua pluvial y un puño de papel remojado. Es crucial no agregar mucho papel para
evitar el sobrecalentamiento de la licuadora. Se licúa hasta obtener una pulpa homogénea. Nota:
La fécula de maíz se debe integrar a la pulpa en este punto para reforzar la hoja.
Figura 2. Triturado de hojas recicladas en remojo por 3 días
Fuente: Elaboración propia.
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Formación de la Hoja y Secado
Se coloca la malla ensamblada en la base de madera. Se vierte la mitad de la pulpa preparada
sobre la malla. La pulpa se expande por toda la base para que la hoja quede con un espesor y
tamaño uniforme. Para transferir la hoja, se voltea la base de madera, se pasa el rodillo encima
de la malla para que la pulpa se despegue para quede expandida sobre la tela reciclada de una
sábana de cama individual. Finalmente, se deja secar la hoja.
Figura 3. Malla utilizada para obtener el producto final
Fuente: Elaboración propia.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El hallazgo inicial clave fue que la adición de dos tazas de fécula de maíz resultó en una dosis
excesiva y, consecuentemente, en el rompimiento de las hojas de papel reciclado. Este
resultado, aunque aparentemente fallido, es crucial. Indica que la alta concentración de
polímero amiláceo excedió el punto de refuerzo, lo que provocó una rigidez excesiva en el
sustrato. El almidón, al crear un exceso de puentes de hidrógeno que compensan la pérdida de
unión por hornificación, causó que la hoja perdiera la flexibilidad necesaria de la celulosa,
volviéndose quebradiza. Esto justifica la necesidad de utilizar dosis mucho menores en futuras
pruebas para establecer la concentración óptima.
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Figura 4. Prueba fallida del pulpeo con adición de fécula de maíz
Fuente: Elaboración propia.
Esperamos que las muestras con dosis reducidas y precisas (1.5% - 4.0% del peso seco)
muestren una resistencia notablemente superior al anterior. Este incremento validará que el
almidón está funcionando como agente de refuerzo al crear los puentes de hidrógeno necesarios
para reestructurar la fibra degradada. La tinta funcionó bien en las muestras. Esto es un
resultado positivo que sugiere que el almidón, incluso en dosis altas, mejoró las propiedades y
la calidad superficial del papel, reduciendo la porosidad y evitando que la tinta se corra. El
requerimiento de obtener un papel más grueso es un ajuste importante ya que el espesor y la
densidad están directamente relacionados con la funcionalidad y la rigidez. Para alcanzar una
hoja más uniforme y funcional, ajustaremos la técnica de expansión de la pulpa en la criba para
el escurrimiento de agua y la nivelación. El funcionamiento del papel es la prueba de que un
aditivo tan accesible puede revertir el efecto negativo de la hornificación. Si el papel deja de
ser débil, estamos aumentando la vida útil de esa fibra. El papel debe de cumplir con lo anterior
y no será "irrompible", sino que encontrará el equilibrio, siendo resistente a la tracción y a la
vez flexible al desgarro, lo que da un buen uso de sustrato.
El papel de oficina o periódico que utiliza está hecho de una mezcla de fibras largas (pulpa
blanda, que da resistencia) y fibras cortas (pulpa dura, que da suavidad). Los estudios
demuestran que las fibras largas, incluso recicladas, retienen una mayor capacidad de refuerzo.
Esto significa que si usas más papel de periódico (con mayor proporción de fibras largas), tu
papel final será intrínsecamente más fuerte que si solo usas papel de revista (con más cargas y
fibras cortas). La tinta residual no eliminada actúa como un contaminante estético y funcional.
Las tintas de impresión digital (tóner) son conocidas por su dificultad para separarse de las
fibras durante el pulpeo, incluso con tratamientos enzimáticos. La cantidad y el tipo de tinta en
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el papel afectan el color final de el sustrato, es una métrica de calidad importante en el reciclaje.
Aunque el agua pluvial no tiene la DQO alta del agua industrial residual, puede contener
biocarga (bacterias, levaduras y mohos) que pueden afectar la calidad de la fibra durante el
largo proceso de remojo (72 horas).
Los estudios industriales utilizan métodos como la Cavitación Hidrodinámica para desinfectar
el agua de proceso de manera eficiente. Este proyecto no utiliza esta tecnología, implica que la
biocarga del agua pluvial no es lo suficientemente alta como para dañar significativamente la
pulpa durante las 72 horas de remojo. El pH del agua pluvial influye en la eficiencia del almidón
como refuerzo, así como en la solubilidad de las cargas minerales. Aunque el almidón funciona
bien, el pH ácido (común en el agua de lluvia contaminada) puede afectar ligeramente la
integridad de la fibra y del polímero durante un tiempo largo de remojo. El solvente de proceso
principal del estudio es el agua pluvial. No tuvimos ningún problema con el agua pluvial
utilizada. Validamos la viabilidad del uso de recursos no potables en la fabricación artesanal,
un paso práctico hacia la sostenibilidad hídrica.
El proceso inicial de desintegración y remojo se ve acelerado por la temperatura. La activación
del almidón es un requisito químico esencial y depende de ser calentado para que sus gránulos
se rompan y pueda crear los puentes de hidrógeno. Su éxito demuestra que el proceso artesanal
cumplió con estos requisitos termodinámicos. Ahorro de recursos con el método artesanal
logramos un ahorro significativo de agua y energía en comparación con la producción de papel
no usado. La adopción de este método de baja energía es justificada por el éxito del refuerzo
con almidón. Control de Impacto de residuos sanitarios al desviar papel residual, se reduce la
presión sobre los residuos, disminuyendo la liberación de gases contaminantes (como el
metano). Reducción de tala la investigación disminuye directamente la necesidad de talar
árboles al utilizar fibras ya existentes.
Figura 5. Producto final
Fuente: Elaboración propia.
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Transformación de excedentes la función principal de esta investigación es transformar lo que
se ve como "basura" en una materia prima valiosa, reconociendo el potencial latente en cada
hoja usada. Ciclo de vida extendido, nuestra investigación busca extender la vida útil de las
fibras más allá de los 5-7 ciclos promedio que tienen las fibras de celulosa, un problema clave
que la industria enfrenta. Protocolo replicable y accesible es que la investigación establece un
protocolo de fabricación simple, accesible y reproducible. Esto facilita que la ciencia se integre
con prácticas cotidianas, como la recolección de papel usado en contextos locales,
contribuyendo a la educación ambiental.
Compactación por el uso del rodillo para la compactación final de la pulpa húmeda es un paso
metodológico vital. Este proceso consolida la estructura de la fibra y es responsable de la
eliminación de agua residual antes del secado ambiental. Una compactación adecuada reduce
el volumen de aire en la hoja. El color final de nuestro papel es color blanco/grisáceo y esto se
debe principalmente a la tinta residual y a la calidad de la fibra base. El papel de reciclado
especialmente el papel de impresiones y de hojas con apuntes tiene un alto contenido de fibras
blanqueadas. Al manipular el papel obtuvimos un papel que se rompía de los lados, pero si
podíamos escribir en él. Aunque el papel se rompía, requiriera más almidón para no romperse
que el papel sin aditivo. Gracias a esta observación pudimos darnos cuenta de que la fibra
estaba débil y no tenía resistencia al desgarro. Y la dosis debe ajustarse para maximizar la
resistencia lateral sin caer en una sobredosificación que cause fragilidad. Descubrimos otra
falla que fue que tuvimos una mala distribución de la pulpa en los bordes o una compactación
insuficiente con el rodillo, lo que requiere un mayor rigor en la etapa de prensado artesanal.
CONCLUSIÓN
La fécula de maíz es un aditivo efectivo para modificar la estructura del papel reciclado, pero
su uso requiere rigor experimental. En la prueba inicial confirmamos la necesidad de identificar
una dosis óptima y baja que cumpla el rol de agente de refuerzo sin causar fragilidad, logrando
un equilibrio entre resistencia y flexibilidad.
Al lograr una buena calidad de escritura y reducir la fragilidad con la dosis correcta, convierte
el papel de desecho en un producto funcional y útil. Esto fortalece la reutilización efectiva de
residuos a nivel de usuario, alineándose con los principios de valorización. Validamos la
viabilidad técnica al integrar el agua pluvial en el proceso de fabricación, demostrando un
compromiso práctico con la reducción de la demanda de recursos hídricos potables. La
investigación establece un protocolo simple, accesible y validado por la literatura (aditivos,
hornificación), ofreciendo una contribución directa a la conciencia de la Economía Circular.
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Cómo citar este artículo (APA 7ª edición):
Muñoz Linares, L. V. ., Muñoz Linares, V. M. ., & Cuate Gomez, D. H. . (2026). Economía
Circular en el Reciclaje de Papel, Obteniendo Materiales de Valor Agregado. Prisma ODS: Revista
Multidisciplinaria Sobre Desarrollo Sostenible, 5(1), 81-
97. https://doi.org/10.65011/prismaods.v5.i1.146
