Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal. Rosario Rubio Martínez

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal PROYECTO TERMINAL QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO EN TECNOLOGÍA AMBIENTAL PRESENTA: María del Rosario Rubio Martínez Asesor Interno: Sandra María Armida Macías Luevano Asesor Externo: Silvia Garrido Martínez UnADM | DCSBA | 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL Índice 1. Resumen……………………………………………………………………………………4 2. Introducción……………………………………………………………………………..….4 2.1 Delimitación y alcance del proyecto……………………………….…………..……5 2.2 Diagnóstico…..………………….…………….………………............................................6 2.3 Planteamiento del problema………………………..………………………….………….….7 3. Justificación………………………………………………………………………………….…..7 4. Objetivo general……………………………………………………………………………..…..8 4.1 Objetivos específicos…………………………………………..……………………….….....8 4.2 Metas…………………………………………………………………………………..………..8 5. Fundamentación……………………………………………..……………………………….…9 5.1 Antecedentes…………...……………………………………………………………….……..9 5.2 Marco conceptual………………………………………………………………………….…..9 5.2.1 Poliamida……………………………………………………………………………………..9 5.2.2 Usos de la poliamida……………………………………………………………………....10 5.2.3 Método térmico……………………………………………………………………………..10 5.2.4 Moldeo por inyección………………………………………………………………………10 5.3 Marco teórico………………………………………………………………………………....10 5.4 Marco regulatorio…………………………………………………………………………..…13 5.5 Objetivos de la Agenda 2030…………………………………………………………….…14 5.6 Economía naranja…………………………………………………………………….……...14 5.7 Economía circular…………………………………………………………………….………15 5.8 Enfoque del proyecto………………………………………………………………………...15 6. Metodología…………………………………………………………………………………….15 6.1 Cronograma…….…………………………………………………...….…………..………...15 6.2. Tipo de investigación………………………………………………………………………..16 6.3 Diagrama de flujo del proyecto……………………………………………………………..17 6.4 Actores involucrados…………………………………………………………………………17 6.5 Recursos necesarios para la elaboración del proyecto…………………………...……..18 6.6 Diagrama de PERT……………….………………………………………………………….19 7. Resultados………..…………………………………………………………………………….20 8. Viabilidad y factibilidad económica, ambiental, social y tecnológica del proyecto….….22 8.1 Beneficios del proyecto………………………………………………………………..…….22 8.2 Matriz comparativa de beneficios técnicos, sociales, económicos y ambientales…...22 8.2.1Beneficios técnicos………………………………………………………………...……….23 8.2.3 Beneficios legales…………………………………………………………………….…...23 8.2.4 Beneficios ambientales………………………………………………………..…………..23 8.2.5Beneficios sociales……………………………………………..………….……………….23 8.2.6 Beneficios económicos……………………………………………..…………………..…24 8.3 Matriz de Leopold………………………………………………………………….……...…24 8.4 Objetivos de Desarrollo (ODS) Agenda 2030………………………………..…………...26 8.5. Presupuesto……………………………………………………………..………………..….26 8.5.1 Costos fijos…………………………………………………………………..…………..….26 8.5.2 Costos variables………………………………………………………………..………..…27 8.5.3 Costos financieros……………………………………………………..………………..…27 2 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL 8.5.4 Análisis costo beneficio…………………..……………………………………………..…29 9. Análisis de resultados…………....……………………………………………………………30 10. Conclusión………………………………………………………………………………….…30 11. Trabajo a futuro………………………………………………………………………….……31 12. Referencias……………………………………………………………………..………….…31 Índice de tablas Tabla 1. Temperatura de transición vítrea (°C)………………………………………………..12 Tabla 2. Cuantificación de los residuos de poliamida………………………………………...14 Tabla 3. Cronograma de actividades……………………………………………………….…..15 Tabla 4. Bitácora de registro de recolección de residuos…………………………………....16 Tabla 5. Acciones para elaborar el proyecto…………………………………………………..18 Tabla 6. Recursos………………………………………………………………………………...18 Tabla 7. Análisis del diagrama de PERT……………………………………………………….20 Tabla 8. Prótesis elaboradas con poliamida reciclada………………………………………..21 Tabla 9. Indicador verificable…………………………………………………………………....21 Tabla 10. Beneficios – Costos……………………………………………………………….….22 Tabla 11. Matriz comparativa de beneficios técnicos, sociales, económicos y ambientales…………………………………………………………………………………….….22 Tabla 12. Beneficios técnicos……………………………………………………………………23 Tabla 13. Beneficios económicos……………………………………………………………….25 Tabla 14. Matriz de interrelación por impacto ambiental……………………………………..25 Tabla 15. Tipos de factores para identificar la extensión…………………………………….26 Tabla 16. Tipos de factores para calcular la magnitud……………………………………….26 Tabla 17.Magnitudde interacción…………………………………………………………….....26 Tabla 18. Beneficios medioambientales………………………………………………………..26 Tabla 19. Costos fijos…………………………………………………………………………….27 Tabla 20. Costos variables………………………………………………………………………27 Tabla 21. Elementos tecnológicos y sus características para evaluar costo de oportunidad………………………………………………………………………………………..28 Tabla 22. Fuerza de trabajo disponible en el mercado laboral para el proyecto…………..28 Tabla 23. Fuente de financiamiento disponible para el proyecto……………………………28 Tabla 24. Cálculo de presupuesto anual inicial……………………………………………….29 Tabla 25. Estado de resultados…………………………………………………………………29 Índice de figuras Figura 1. Ubicación geográfica del consultorio………………………………..….………….…6 Figura 2. Mapa de Ecatepec………………………………………………………………………6 Figura 3. Moldeo por inyección…………………………………………………..……………..10 Figura 4. Objetivo 12…………………………………………….…………………………….....14 Índice de diagramas Diagrama 1. Proceso térmico para degradar la PA…………………………..……………....17 3 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL Diagrama 2. Diagrama de PERT………………………………………………..………….…..20 13. Anexos…………………………………………………………………………………………35 13.1 Cartel…………………………………………………………………………………………35 1. Resumen Las poliamidas poseen características físicas y mecánicas aceptables para ser usadas en prótesis dental, pero tienen resistencia a la degradación. Las poliamidas ya como residuos plásticos generan contaminación en suelo, aire y agua, sino reciben un manejo adecuado. En la actualidad, constituye un problema a nivel mundial en materia ambiental. En el consultorio dental se generan en promedio 50 kg anuales de residuos de poliamida, que no son separados ni valorados de forma adecuada, son puestos a disposición final en un relleno sanitario. La contaminación que se genera por la inadecuada disposición de estos residuos plásticos hizo posible que se propusiera una investigación experimental, cuyo objetivo es reciclar los excedentes de poliamida generados en la elaboración de prótesis dental, de acuerdo con lo que establece la Norma Mexicana NMX-AA-22-1985. El conocimiento del reciclaje de los residuos de poliamida es necesario para su control, y para lograr una adecuada transformación del plástico y sea aceptado como materia prima en la elaboración de prótesis bucal. Para ello, la recolección de residuos plásticos se hizo de forma manual, se trituraron, limpiaron y transformaron mediante un método de reciclaje térmico, para que a elevada temperatura se descomponga el plástico y se logró la inyección de la prótesis bucal total. De los 50 kg de poliamida reciclada y recuperada, se elaboraron 152 prótesis totales, por lo que el proyecto resultó rentable. Palabras clave: prótesis, plástico, poliamida. 2 Introducción El crecimiento de la población y el crecimiento industrial en el último siglo han influenciado el estilo de vida moderno, por lo que los hábitos de consumo se han incrementado, pero este desarrollo genera un aumento en la generación de residuos. Este estilo de vida genera más residuos plásticos que provienen de empaques y envases que son desechados sin ser valorados para ser reutilizados. Esto se ve reflejado en la producción del plástico, 8300 millones de toneladas de plástico virgen hasta el año 2017, de las cuales 6300 millones de toneladas son residuos, sólo el 9% es reciclado, el 12% incinerado y el 79% es depositado en rellenos sanitarios o tiraderos a cielo abierto. De continuar con esta situación, para el año 2050 habrá 12000 millones de toneladas de residuos plásticos en rellenos sanitarios y en el medio ambiente (Guapisaca y Pintado, 2019). El sector biomédico es uno de los que contribuye a tal situación, debido a su creciente interés por el uso de polímeros que sean biocompatibles, en prótesis e implantes. Los polímeros son los más adecuados para su uso en odontología, por sus propiedades mecánicas y biocompatibilidad las poliamidas representan una alternativa para ser utilizadas en prótesis dental, sin embargo los residuos que se generan al elaborar las prótesis en el laboratorio van a la basura sin la adecuada disposición, lo que da lugar a 4 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL problemas ambientales debido a que poseen una alta cristalinidad, un mayor número de puentes de hidrógeno junto con la resistencia a la hidrólisis del grupo amida, por lo que se transforman en polímeros con poca capacidad de biodegradación y como residuos permanecen en el ambiente por muchos años, contaminando el suelo, aire y agua, lo que puede afectar a la salud de la población si llegan a la cadena alimenticia. Por ello, se requiere difundir una cultura sobre el reciclaje de plásticos. Como lo menciona el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (2021) se requiere una reducción del plástico innecesario y problemático para enfrentar una crisis global de contaminación y adoptar enfoques circulares ayudará a disminuir los plásticos en la escala adecuada. Se realizarán procesos experimentales de degradación, para obtener materia prima para ser reutilizada en la elaboración de prótesis bucal total. Se contempla realizarlo en cuatro etapas, de tres meses cada una. Se espera recolectar de forma manual los residuos plásticos provenientes de los subproductos que se generan en la elaboración de prótesis bucal flexible a base de poliamida, en el consultorio dental, y recuperar el cien por ciento de los residuos plásticos reciclables. La separación de los residuos plásticos recolectados se realizará de forma manual y mecánica, después se trituran, desinfectan, secan, se aglutinan, para que mediante un método térmico se elabore la prótesis, porque nos permite fabricarla a un bajo costo. 2.1 Delimitación y alcance del proyecto En este trabajo se propone la recuperación de los residuos de poliamida que se generan en el laboratorio dental por medio de un método térmico. Para el proceso se consideran los aspectos básicos relacionados con la calidad de esta: en la recolección no se tomarán en cuenta los residuos de polímeros, como la resina acrílica. Se considera se traten el 100% de los residuos de poliamida, la recolección y separación se hará de forma manual seguida de la trituración, desinfección, secado, aglutinado, para que mediante la extrusión en un proceso de inyección se elabore una prótesis dental. La implementación del reciclaje y aprovechamiento de la poliamida puede tener beneficios ambientales y sociales, reflejándose en el ahorro de materia prima, energía y costo de la prótesis para el paciente. Por lo que, el presente trabajo se encuentra encaminado a presentar una propuesta de mejora, al reciclar y reutilizar residuos de poliamida mediante el método de reciclaje térmico como alternativa para enfrentar el problema de contaminación que genera su consumo al elaborar prótesis dental. El proyecto se llevó a cabo en el consultorio y laboratorio dental ubicado en Av. San Andrés Núm. 32, Col. Hank González, Ecatepec, Estado de México. 5 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL Figura 1. Ubicación del consultorio y laboratorio dental. Tomada de: https://www.google.com.mx/maps/@19.5527553,- 99.077316,3a,75y,258.92h,96.33t/data=!3m6!1e1!3m4!1sx3NlMOQ1cocuccH- qC7vFA!2e0!7i16384!8i8192 El municipio de Ecatepec colinda al norte con el municipio de Tecámac; al sur con el municipio de Nezahualcóyotl y la Ciudad de México; al oriente con los municipios de Acolman y Atenco, al poniente con Tlalnepantla y la CDMX. Tiene una extensión de 160 km2. Pertenece a la parte central de la Cuenca de México y está ubicado sobre la vertiente de la sierra de Guadalupe. El clima es templado, subhúmedo con lluvias en verano. Se registra una temperatura media anual de 13.8ºC y una máxima de 30ºC. La flora en Ecatepec ha sufrido una transformación, debido al crecimiento de la mancha urbana; se encuentran especies de pino, encino, cedro blanco, pastizales y flora cultivada constituida por hortalizas. La fauna son especies domésticas y avifauna en la Sierra de Guadalupe. Gran parte del suelo es urbano, perdiéndose algunos elementos naturales. Los tipos de suelo predominantes son el suelo Luvisol; el Andosol que se usa en agricultura (INAFED, s.f.). Figura 2. Mapa de Ecatepec. Tomada de: http://siglo.inafed.gob.mx/enciclopedia/EMM15mexico/municipios/15033a.html 2.2 Diagnóstico En el consultorio dental de Hank González, en promedio se generan cuatro kilogramos de residuos diarios, originados de los tratamientos y del laboratorio dental. Son residuos biológico-infecciosos, que son separados y almacenados de forma adecuada, y residuos 6 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL sólidos inorgánicos, compuestos por residuos plásticos que no son separados ni valorados de forma adecuada, y cuya disposición final es el tiradero a cielo abierto en Chiconautla, Ecatepec, Estado de México. Este tiradero había sido clausurado porque rebasaba su capacidad, actualmente ha sido reabierto, sin ninguna propuesta de mejora, contribuyendo a un mayor impacto ambiental. Se ha encontrado un área de oportunidad en el laboratorio de prótesis dental del consultorio. En éste, se elabora prótesis bucal flexible a base de poliamida, comúnmente denominada nylon. Cuando se elabora una prótesis bucal flexible parcial, se requieren de 30g de poliamida virgen, una vez procesada, se observa que se eliminan 15g de poliamida como subproducto, misma que es dispuesta como residuo, sin ser reutilizada. Son estos residuos los que generan interés para proponer un proyecto sobre reciclaje de poliamida para la elaboración de prótesis bucal, y que, como estudiante de ingeniería en tecnología ambiental, se pretende demostrar que es posible valorar esta poliamida, para que, mediante un método de reciclaje térmico sea transformada en materia prima y se reutilice. 2.3 Planteamiento del problema En el consultorio dental de Hank González se generan un promedio de 50 kg de residuos plásticos al año, estos residuos provienen de los subproductos de la elaboración de prótesis flexible de poliamida. Estos residuos plásticos no son valorados, son puestos a disposición final en el relleno sanitario de Chiconautla, Ecatepec, Estado de México. Lo que contribuye al deterioro ambiental al no cumplir con la normatividad, se vierten todo tipo de residuos sólidos, incluyendo residuos plásticos y residuos peligrosos para la salud humana y para el ambiente. Esta problemática continuará, ya que la tendencia crece con la misma velocidad que el crecimiento poblacional y los hábitos de consumo que estamos viviendo actualmente, además de la necesidad de prótesis dental, por lo que el daño ambiental será más perjudicial que en el presente. 3. Justificación El proyecto se enmarca el ámbito ambiental porque se busca contribuir en reducir el impacto medioambiental derivado de la elaboración de prótesis dental. En el ámbito social el proyecto contribuye como valor estratégico para que el consumidor se preocupe por su consumo y no sea sólo el beneficio económico el único criterio de desarrollo, ya que es insostenible en el tiempo, debido a que los recursos naturales del planeta son limitados. Por ello, siendo el consultorio dental particular, se pretende que con el estudio se involucre al personal, para desarrollar un tratamiento alternativo, para el reciclaje de sus residuos plásticos, de forma socialmente responsable y comprometida con el cuidado del medio ambiente. En el ámbito institucional contribuye con la protección al ambiente, contaminación del suelo, residuos sólidos municipales de acuerdo con lo que establece la normatividad mexicana NMX-AA-22-1985. Es por ello que con este proyecto se busca un desarrollo sostenible que permita el mejoramiento de la salud bucodental de los pacientes, uso racional de los recursos naturales, que promueva el reciclaje y la reutilización de residuos plásticos. Esta 7 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL investigación tiene como finalidad estudiar la transformación de los subproductos de poliamida que se generan en el consultorio dental en la elaboración de prótesis flexible, para el control, reducción y aprovechamiento de estos residuos plásticos en el consultorio. Se intenta captar la atención de odontólogo y protesista del consultorio dental en Hank González, estado de México, para obtener residuos de poliamida provenientes de la elaboración de prótesis dental, por lo que el estudio con un enfoque sustentable impactará directamente a los pacientes del consultorio dental, y a la comunidad, ya que estos residuos al ser reciclados y transformados como materia prima, se previene el impacto ambiental que generan si son dispuestos en el relleno sanitario. El conocimiento del reciclaje de los residuos de poliamida es necesario para su control, y para lograr una adecuada transformación del plástico y sea aceptado como materia prima en la elaboración de prótesis bucal. Se describe en este trabajo el proceso que se llevará a cabo en el consultorio dental para la recuperación de la poliamida, estos son: la recolección de residuos plásticos que se hará de forma manual, la trituración, desinfección y la transformación de los residuos de poliamida mediante un método térmico. El proyecto se apega a los enfoques de visión social como un plan de acción a favor del fortalecimiento a la ciudadanía, porque cientos de pacientes se verán beneficiados por la rehabilitación bucal a un bajo costo; se encuentra dentro del enfoque sobre el fomento a la cultura de la legalidad, al pretender alcanzar la igualdad y el derecho humano de toda persona a tener una salud digna; dentro del enfoque sobre el uso racional de los recursos naturales, porque con la implementación del proyecto, disminuye la generación y disposición de residuos, lo que produce un mínimo impacto ambiental; y dentro del enfoque de la economía naranja, porque se realizan actividades, innovadoras, creativas para elaborar las prótesis dentales con poliamida reciclada. 4. Objetivo general Reciclar los excedentes de poliamida generados en la elaboración de prótesis dental, de acuerdo con lo que establece la Norma Mexicana NMX-AA-22-1985. 4.1. Objetivos específicos - Determinar la cantidad de prótesis elaboradas a partir de los excedentes de poliamida reciclados de acuerdo con lo que establece la Norma Mexicana NMX-AA-22-1985. - Determinar los beneficios económicos del método térmico para el aprovechamiento de la poliamida reciclada. 4.2 Metas Se espera reducir el volumen a cero residuos plásticos que se generan en la elaboración de prótesis flexible en el laboratorio del consultorio dental, en los 9 meses que durará el proyecto. Mejorar la técnica de inyección de prótesis del método térmico para disminuir de 15 g la generación de subproductos de poliamida a 5 gramos. 8 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL 5. Fundamentación 5.1 Antecedentes Los materiales plásticos aparecieron en el mundo a comienzos del siglo XX, pero no fue a partir de los años cincuenta, con el desarrollo industrial, que estos materiales lograron su desarrollo, hoy día, es posible encontrar estos materiales en actividades de toda índole que realiza el hombre, que demuestran sus características, propiedades y versatilidad, que es superior a la de otros materiales (Espinoza, 2019). En el área de odontología se utilizan en la fabricación de brackets para ortodoncia, polímeros y poliamidas en prótesis, moldes para prótesis y en la elaboración de cepillos interdentales con poliamida reciclada. Carballo (2009), menciona que los polímeros son un área prioritaria del desarrollo mundial, de importancia para la odontología, en diseños en la estructura molecular para que puedan elegirse y combinarse propiedades y funciones diversas, en la implementación de materiales biocompatibles y procesos de reciclado de plásticos que reduzcan su impacto ambiental. La poliamida se descubrió en 1935 en los laboratorios Du Pont de Nemours donde Carothers descubre un polímero de gran resistencia, la poliamida o nylon- 6 y 6.6, obtenido por polimerización de la caprolactama (policaprolactama). Otras poliamidas sintéticas de uso dental son el nylon-10, nylon-6,10 y nylon-4,6 (Gregorutti et al, 2017). 5.2Marco conceptual 5.2.1 Poliamida La poliamida o nylon es un polímero artificial de macromoléculas lineales (se repite siempre el mismo tipo de unión). Se clasifica de acuerdo con su comportamiento al ser calentados: termoplásticos y termorrígidos. Los termoplásticos al calentarse se ablandan o funden, pasan del estado sólido al líquido en un intervalo de 1 a 2°C, y son solubles en disolventes adecuados, la disolución de la poliamida requiere una interacción con el solvente y los grupos amido, para que los puentes de hidrógeno puedan ser destruidos. Los termorrígidos se descomponen al ser calentados. Entre sus propiedades se encuentran, su densidad muy pequeña de 1.14 g/cm3, su propiedad de tracción y elasticidad, su resistencia a la abrasión, su absorción acuosa 1.2 %, siendo propiedades ideales para la elaboración de prótesis dental (Denis y Denis, 2019). Sus propiedades mecánicas son consecuencia de su estructura cristalina, la cual se fortalece por enlaces intermoleculares tipo puente de hidrógeno. 8.2.2 Usos de la poliamida Las poliamidas en la industria tienen diversos usos, desde la elaboración de ropa, hasta piezas, como válvulas y rodamientos. En el área médica se usan objetos moldeados y esterilizables hechos de poliamida. En odontología se usa en la fabricación de cepillos interdentales, brackets, prótesis dental flexible y rígida, la primera fabricada por Valplast y la segunda por Deflex, siendo está la que presenta mejores propiedades. La elección de la poliamida debe ser estudiada, ya que debemos tener en cuenta lo que menciona Gardiner et al (s.f.) no existe base científica que sustente el uso de la poliamida en prótesis dental. 9 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL 5.2.2 Método térmico Actualmente se requiere de estudio y desarrollo de la poliamida que permita su reciclaje y reutilización para volver a ser parte del ciclo económico. Por eso es necesario considerar aspectos como el proceso de degradación que sufre la poliamida durante su reprocesamiento, dado que puede dar lugar a la degradación térmica, que afecta la estructura de la poliamida. Este proceso tiene beneficios como: suplir una parte de la necesidad de materia prima, disminuir la generación de residuos y beneficios económicos cuando los excedentes rechazados son retornados al proceso. Esta reprocesamiento es una operación en la cual la poliamida experimenta ciclos repetidos de procesamiento, ocasionando la degradación de sus propiedades. Esta reprocesamiento se efectúa mediante la operación del moldeo por inyección (Rojas y Osswald, 2016). 5.2.3 Moldeo por inyección Consiste en fundir la poliamida o el material plástico en las condiciones adecuadas para que se introduzca a presión en la cavidad de un molde, al enfriarse, las piezas pueden ser extraídas sin que se deformen. La máquina de tornillo proporciona un calentamiento y mezclado uniforme del plástico, así como un mezclado homogéneo. La inyección se produce por el calentamiento del material, una vez calentado, la rotación del tornillo transforma parte de la energía mecánica en calor por fricción, y las paredes del tubo al estar calientes contribuyen a aumentar la temperatura por inducción, conforme gira el tornillo el material avanza hacia adelante para alojarlo en un contenedor (Beltrán y Marcilla, s.f.). Figura 3. Moldeo por inyección. Tomada de: http://www.rua.ua.es 5.3Marco teórico En aumento en la generación de los residuos plásticos como consecuencia de las necesidades de producción en el laboratorio de prótesis del consultorio dental, aunado al manejo deficiente de éstos, y al crecimiento en la demanda de prótesis por mala higiene 10 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL bucal, han tenido consecuencias sanitarias y ambientales que buscan alternativas para minimizar la generación de residuos que son llevados a sitios de disposición final, y a considerar diversas opciones de manejo, sobre todo de reciclaje y disposición final de residuos plásticos, en función del material y la tecnología disponible para su recuperación. Por ello, la elección de este trabajo se realizó en base a una nueva aportación sobre la reutilización de poliamida que se genera en la elaboración de prótesis dental y que no cuenta con información científica relevante para ser comparada con el material utilizado para el mismo fin. Sin embargo, se mencionan estudios sobre el reciclaje de residuos plásticos, así como la transformación de estos para ser reutilizados. Como es el caso de Mosquera y Vélez (2020) que aunque no reutilizan la poliamida, se encuentran en el contexto de reciclaje de excedentes generados en la elaboración de prótesis dental para ser reutilizados, y con ello evitar la incorrecta disposición de los residuos que dan lugar a problemas ambientales debido a que las partículas no se desintegran ni química ni biológicamente y permanecen en el ambiente, se dispersan en el ecosistema a través de lixiviados contaminando suelo, agua y aire, llegando a la cadena alimentaria y afectando la salud de la población. Así el caso de la investigación realizada por Paz, et al (2019) el cual utiliza monofilamentos de poliamida (PA) 6, 6.6, 6.12, para elaborar cepillos dentales, con la posibilidad de reutilizar el nylon, aunque el porcentaje de recuperación está por debajo del mínimo establecido, provocando cepillos con monofilamentos deformados antes del tiempo mínimo de uso del producto terminado. En otra investigación, Medina (2021) menciona la problemática que se ve a causa de la contaminación por residuos microplásticos en playas de Colombia, propone un proceso de aprovechamiento y recuperación, con la aplicación del concepto de química verde, la cual genera procesos para el aprovechamiento y la transformación de los microplásticos. Identifica 4 rutas para la recuperación, el tratamiento, reciclaje de residuos plásticos: re- extrusión que corresponde al reciclaje primario, el reciclaje mecánico o reciclaje secundario, el reciclaje químico o terciario y el reciclaje cuaternario o reciclaje mediante el método térmico. Rodríguez et al (2015) utilizan el método térmico para el reciclaje de plásticos, sin necesidad de grandes transformaciones tecnológicas, a través de la inyección, pero se reducen las propiedades mecánicas de los materiales, por lo que requirieron de la utilización de un aditivo de material virgen para incrementar las propiedades mecánicas del plástico. En otro estudio sobre reciclaje mediante el método térmico, extrusión e inyección de residuos poliméricos, Rojas y Osswald (2016) encontraron al cambio de color de la degradación térmica como un parámetro semi cuantitativo para determinar la estabilidad térmica de polímeros en cualquier proceso al que se someta, siendo el tipo de polímero y el reprocesamiento, los parámetros que afectan la degradación térmica, la cual se puede establecer por un simple análisis de cambio de color como técnica de control de calidad del producto junto con la variación de las propiedades térmicas de dichos materiales. Elgegren et al (2012) consideran al método térmico económico y poco contaminante para degradar poliamida, ya que los estudios de calentamiento térmico muestran rendimientos comparables a los obtenidos por métodos convencionales, en términos de selectividad y cinética, además, de gran disminución del tiempo de reacción para diferentes tipos de polímeros como las poliamidas. 11 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL Por su parte, Mijas (2013) afirma que el bajo índice de contaminación por poliamidas proviene de su reciclaje, y el método térmico para obtener su transformación. Por lo que utilizó el calorímetro Shimadzu DSC 50, con ello disminuye el desperdicio en operaciones como en la inyección y moldeo. En este proceso, la poliamida 6 es calentada a 300°C en presencia de ácido fosfórico, pero requiere una temperatura de transición de 58.8ºC. Tabla 1. Temperatura de transición vítrea (°C) Material Experimental Bibliográfica Fusión PA6 58.8ºC ± 0.3 46 – 60 222.5ºC ± 0.1 Elaborado con información de Mijas, 2013. La poliamida requiere un alto calor de fusión y mayor energía, debido a las interacciones ocasionadas por los puentes de hidrógeno formados entre las cadenas del polímero. En otro estudio sobre reciclaje de residuos de poliamida mediante el método térmico, combinando yeso más polvo de poliamida reciclada Gutiérrez (2012) determinó la degradación que sufren los componentes con la temperatura, la cual requirió entre 400 y 500°C, para su degradación. Por lo que se consideró que el comportamiento térmico del material es aceptable, debido a la gran resistencia térmica de la poliamida. La poliamida resulta ser de gran utilidad, ya que, a partir de un volumen crítico de poliamida, se obturan los poros entre yeso y poliamida reduciéndose el tamaño del poro y disminuyendo la permeabilidad al vapor de agua. También, comprobó mediante TGA que la poliamida es capaz de resistir altas temperaturas sin descomponerse (380-580°C) y que un mayor contenido de poliamida mejora la resistencia térmica del material, ligado a la disminución de la densidad del material, que se ve reducida por el bajo peso de la propia. Este efecto, junto con el poder aislante de la poliamida, son factores que mejoran el comportamiento térmico, reduciendo la conductividad térmica. Para el desarrollo de este proyecto, como propuesta de mejora, que se apoya en teorías que sirven para fundamentar la investigación. Tal es el caso de la teoría del desarrollo sustentable. Esta teoría expresa la preocupación por el uso de nuevos enfoques y la interdisciplina, al considerar el vínculo entre el desarrollo económico y social y sus efectos sobre el medio ambiente, ya que en la actualidad el impacto socioambiental constituye el elemento clave y es el de mayor costo en la evaluación de este (Rojas, 2003). Todos contaminamos y afectamos a todos, por lo que, el impacto socioambiental sigue sin considerarse de forma real, en la política macroeconómica, empresas o proyectos productivos vinculados al mercado globalizado (Rojas, 2003). Por lo que, está en las manos de todos lograr un desarrollo sostenible, asegurando satisfacer las necesidades presentes, sin que se vean afectadas las generaciones futuras. Esta investigación puede apoyarse de forma correcta en la teoría del desarrollo sustentable, debido a que, por medio de la viabilidad del proyecto para elaborar prótesis con residuos plásticos de poliamida reciclada, se incluye el tema ambiental, económico y social, logrando un impacto positivo en su ejecución. Otra teoría en la que podría apoyarse el proyecto es en la de Responsabilidad Social Empresarial, con el enfoque de sustentabilidad, como una forma de hacer negocios en la que el consultorio podría gestionar sus operaciones de forma sustentable en lo económico, social y ambiental, reconociendo los intereses de los diferentes públicos con los que se relaciona (pacientes, empleados, proveedores, comunidad), buscando la 12 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL preservación del medio ambiente, al buscar maximizar los impactos positivos, y minimizar los negativos (Cajiga, s.f.). Por otro lado, el proyecto también se puede basar en el principio sobre Producción más limpia, en el ámbito de la prevención de la contaminación. Esta estrategia nace como respuesta de las acciones y principios establecidos en la Cumbre de la Tierra que se llevó a cabo en Río de Janeiro en 1992 (CMPL, 2005). La Producción más limpia permite continuar con los procesos industriales, de construcción o manufactura, teniendo en consideración la preservación de los recursos naturales. 5.4 Marco regulatorio Entre la normativa que soporta la elaboración del proyecto sobre elaboración de prótesis con poliamida reciclada, se encuentran: El artículo 4° de la Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos, establece el derecho de toda persona a un ambiente adecuado para su bienestar y desarrollo (DOF, s.f.). Ley General para la Prevención y Gestión Integral de los Residuos, es una legislación previsora, apoyada por planes de manejo, estableció el ciclo que debían seguir los distintos RSU, y los plásticos (incluidos los de un solo uso, como envases, empaques, bolsas, entre otros), y las obligaciones que debía cumplir el sector privado (industrial, de comercio, salud, entre otros) en la elaboración de sus propios planes de manejo (SEMARNAT, 2020). En el año 2006 se logra instrumentar, con la participación del sector privado y el gobierno, un plan de manejo colaborativo dirigido a la reutilización de los envases plásticos, la unidad económica más representativa que participó fue la Asociación Civil Ecología y Compromiso Empresarial (ECOCE) (SEMARNAT, 2020). Ley para impulsar el incremento sostenido de la productividad y la competitividad de la economía nacional en su artículo 3° parrado ll, establece, impulsar la concurrencia y concertación de acciones entre los sectores, público, social y privado, a través del Comité Nacional de Productividad y demás mecanismos que sirvan al incremento sostenido de la producción y competencia como directrices capaces de potenciar un alto desarrollo económico, sostenido y sustentable a corto, mediano y largo plazo (DOF, 2017). La ley para la Promoción del Principio de la Economía de la Recirculación y la Eliminación ambientalmente aceptada de desechos (27.09.94) con vigencia a partir del 07 de octubre de 1996. Establece la economía circular de reutilización; en donde los residuos innecesarios no deberían producirse desde un principio. La producción, los productos y subproductos deben ser transformados de forma que los residuos generados sean recirculados en la producción como materia prima reciclable. Sólo los residuos que no puedan ser reutilización serán conducidos a disposición final o tratamiento. Posteriormente se establece la Ley de economía Circular, la cual promueve la eficiencia en el uso de los productos, servicios, materias primas secundarias, subproductos a través de la producción más limpia, la reutilización, el reciclaje y el diseño o cualquier criterio de Economía circular, así como la valorización energética para cumplir con las políticas de cero residuos (DOF, 2021). Norma Mexicana NMX-AA-22-1985 sobre protección al ambiente, contaminación del suelo, residuos sólidos municipales, selección y cuantificación de subproductos 13 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL contenidos en los residuos sólidos municipales (DOF, 1992), para la selección de estos y con ello se pueda realizar la desinfección y transformación de los residuos de poliamida. Tabla 2. Cuantificación de los residuos de poliamida Subproductos Peso en kg % en peso Otros/ Poliamida 50 100 Elaborada con información de DOF, 1992. 5.5 Objetivos de la Agenda 2030 Para el proyecto aplica el objetivo 12 sobre la producción y consumo responsables, porque se lograría una gestión ecológicamente racional de los productos que se requieren para la elaboración de las prótesis flexibles y de todos sus residuos, además de disminuirlos mediante la prevención, reducción, reciclaje y reutilización (GOB MÉX, 2017), elaborando nuevas prótesis con la poliamida reciclada. La meta del proyecto en la aportación de este objetivo es lograr que los ciudadanos, pacientes, dentistas y protesistas conozcan el objetivo, mediante acciones de sensibilización sobre el consumo y la producción responsable, a través de la difusión de información sobre la agenda 2030 en mensajes digitales y diferentes redes sociales. Figura 4. Objetivo 12. Tomada de: http://www.un.org 5.6 Economía naranja El proyecto se encuentra dentro de la economía naranja. Es una propuesta innovadora, abarca la economía del conocimiento, en cuanto desarrollo y tecnología. Es una propuesta de mejora de proceso en la elaboración de prótesis bucal. No es una inversión riesgosa que implique un riesgo creativo, requiere de procesos de producción, creación, distribución y relación con el público para que sea efectivo el proyecto y haya un desarrollo de mercado como bien y servicio emergente, junto con la capacitación profesional. El proyecto se vuelve a replicar al otorgar un espacio para el desarrollo de ideas de emprendimiento. Se le da un mayor protagonismo a las ideas creativas y tecnológicas para diversificar la economía y obtener mayor remuneración económica a partir de la propuesta de elaborar prótesis bucal con poliamida reciclada, obteniéndose un ahorro económico al utilizar la poliamida reciclada como materia prima y así obtener un beneficio ambiental al reducir los residuos que se generan en el proceso productivo. 14 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL 5.7 Economía circular El proyecto se basa en la economía circular, porque se interrelaciona con la sustentabilidad, al pretender que los residuos que se originan de la elaboración de prótesis flexible se vuelvan a reutilizar, lo que se mantienen en la economía durante mucho tiempo, reduciendo la generación de residuos plásticos. La función de los plásticos en la economía circular es que mantienen los recursos, al aprovecharse al máximo su valor, y aumentar su vida útil. Por ello se plantea la adopción del diseño circular, al elegir materiales de recuperación apropiada, un método de transformación que genera bajo impacto ambiental para incorporarse como nuevos productos, de esta manera mejora la competitividad, y la eficiencia de los recursos disponibles (ECOPLAS, 2019). Por lo que se recuperará la mayor cantidad de residuos plásticos de poliamida con la finalidad de asegurar la circularidad del plástico. 5.8 Enfoque del proyecto El proyecto se apega a los enfoques de visión social como un plan de acción a favor del fortalecimiento a la ciudadanía, porque cientos de pacientes se verán beneficiados por la rehabilitación bucal a un bajo costo; se encuentra dentro del enfoque sobre el fomento a la cultura de la legalidad, al pretender alcanzar la igualdad y el derecho humano de toda persona a tener una salud digna; dentro del enfoque sobre el uso racional de los recursos naturales, porque con la implementación del proyecto, disminuye la generación y disposición de residuos, lo que produce un mínimo impacto ambiental; y dentro del enfoque de la economía naranja, porque se realizan actividades, innovadoras, creativas para elaborar las prótesis dentales con poliamida reciclada. 6 Metodología 6.1 Cronograma 1 de actividades En la tabla 3 se presenta las actividades a realizar para elaborar el proyecto terminal, así como la duración de éstas. Tabla 3. Cronograma de actividades Cronograma de actividades Actividad/mes Responsable Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov 1. Recolección de Ma. Del residuos plásticos Rosario Rubio poliamida 2. Protocolo definitivo Ma. Del del proyecto. Primera Rosario Rubio parte. Construcción de la metodología del Proyecto. 3. Curso de método Silvia Garrido térmico Martínez 4. Curso de modelado Silvia Garrido en cera de prótesis Martínez 15 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL bucal 5. Curso de inyectado Silvia Garrido de plástico Martínez 6. Limpieza, secado y Ma. Del triturado de residuos Rosario Rubio plásticos 7. Modelado, Ma. Del inyección y pulido de Rosario Rubio prótesis bucal. 8. Ajuste prótesis en Silvia Garrido paciente. Interpretación de Ma. Del resultados Rosario Rubio Elaboración propia 6.2 Tipo de investigación El tipo de investigación es experimental. Se trata de un experimento de campo, la investigación se sitúa de forma real, se llevará a cabo en el laboratorio de prótesis del consultorio dental, es un ambiente cotidiano de los participantes. Es un estudio explicativo. Se utilizará una bitácora como instrumento para tener un control en el registro del progreso del proyecto. Tabla 4. Bitácora de registro de recolección de residuos Fecha/mes Kg de residuos Kg de poliamida Kg residuos recolectado/ Kg Febrero recolectado reciclada poliamida reciclada Marzo Abril 15 14 1.07 Mayo Junio 10 8.5 1.17 Julio 3 2.5 1.2 1 .8 1.25 15 14.5 1.03 6 5.3 1.13 Total 50 45.6 6.85 Elaborada con información de Mosqueray, 2020. El procedimiento que se siguió en el reciclaje de poliamida se llevó a cabo en cuatro fases: recolección, trituración, desinfección, secado, e inyección de la prótesis. Fase 1. Recolección Se recolectaron de forma manual 50 kg de residuos plásticos provenientes de los subproductos que se generan en la elaboración de prótesis dental flexible. No hubo muestra porque se recicló toda la poliamida recolectada. Fase 2. Trituración 16 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL Una vez recolectados los excedentes, son separados, recortados con una hoja de bisturí a un tamaño aproximado de 1 cm para ser triturados con un motor Siemens de baja velocidad de ¼ HP, 110 Watts, una velocidad de 3500 RPM, en fracciones más pequeñas de 4 mm. Fase 3. Desinfección Una vez recortados, se colocan en un tamiz metálico, son lavados con agua, jabón e hipoclorito al 5%. Fase 4. Secado Ya que se han lavado, se dejan en el mismo tamiz para ser secados a temperatura ambiente. Fase 5. Inyección de la prótesis Posterior a la desinfección del plástico, se aglutinan 30g de poliamida reciclada en un tubo de aluminio para ser colocado en un horno a una temperatura de 250°C por 15 minutos con la finalidad de hacer pasar a la poliamida de estado sólido a líquido para proceder a su inyección en la mufla por una prensa con cuerda (la cuerda tiene un hilo por pulgada, cuatro entradas), la poliamida entra por los bebederos y fluye por dentro de la escayola. Previamente se modela en cera la prótesis total o parcial, se coloca en una mufla y desencera. Esta mufla es colocada en una prensa para la extrusión e inyección de la poliamida. Una vez inyectada, se deja enfriar la mufla para permitir que la poliamida pase a estado sólido, para poder sacarla de la mufla, se eliminan los excedentes, y guardan para ser reutilizados en otro proceso. Se limpia la prótesis con fresas de carburo, piedras, gomas y pule con el mismo motor de baja velocidad mencionado anteriormente para ser ajustada en un paciente. (Diagrama 1). 6.3 Diagrama de flujo del proyecto Diagrama 1. Proceso térmico para degradar la PA en la elaboración de prótesis. Elaboración propia. 6.4 Actores involucrados 17 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL Tabla 5. Acciones para elaborar el proyecto. No. Acciones Selección y características de los Instrumentos y sujetos participantes procedimientos por emplear 1 Recolección de residuos Estudiante de ingeniería ambiental Bitácora de registro con conocimiento en manejo de por mes residuos. María Rubio 2 Reciclaje de residuos Estudiante de ingeniería ambiental Bitácora de registro plásticos con conocimiento en manejo de Kg de residuos residuos recolectado/kg de residuo reciclado 3 Separación de residuos Estudiante de ingeniería ambiental Se realiza de forma plásticos (poliamida PA) con conocimiento en manejo de manual y se colocan residuos en un contenedor de plástico 4 Trituración de plásticos Estudiante de ingeniería ambiental Se trituran con un separados con conocimiento en manejo de motor de baja residuos velocidad 5 Desinfección Estudiante de ingeniería ambiental Son lavados con agua jabón e hipoclorito en un tamiz 6 Secado Estudiante de ingeniería ambiental Son secados a temperatura ambiente sobre el tamiz 7 Aglutinado de plástico Estudiante de ingeniería ambiental Los residuos son pesados en una báscula y colocados en un tubo de aluminio 8 Modelado en cera de Estudiante de ingeniería ambiental y Se elabora en una prótesis Dentista con conocimiento de base acrílica el modelado de prótesis modelado de la prótesis con cera. 9 Extrusión e inyección Estudiante de ingeniería ambiental Se coloca el tubo con con conocimiento en método térmico PA y es calentado a 250°C e inyectado. Registro en bitácora de prótesis elaborada. 10 Ajuste de prótesis en Cirujano Dentista, Silvia Garrido La dentista ajusta la paciente prótesis en la boca del paciente. Elaboración propia 6.5 Recursos necesarios para la elaboración del proyecto En la tabla 6 se muestran los recursos humanos, recursos materiales y recursos tecnológicos que fueron necesarios para el desarrollo del proyecto sobre reciclaje y transformación de la poliamida. Tabla 6. Recursos 18 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL Acción Recursos humanos Recursos Recursos tecnológicos Estudiante en Ing. Recursos materiales Diseño de Rosario Rubio Laptop Estudiante en Ing. protocolo Rosario Rubio Pinzas, contenedor de plástico Recolección de Báscula Desinfectante, agua residuos Disco de carburo plásticos Yeso piedra, tubos, gránulos de poliamida virgen, mufla. Limpieza y Estudiante en Ing. Compresor Rosario Rubio Yeso piedra, mechero, cera, Motor de triturado de 1 tubo, 30 mg gránulos de velocidad baja poliamida reciclada, mufla, Articulador residuos espátula, 50 ml de agua. Inyectora Gas, estufa, energía Capacitación en Cirujano Dentista eléctrica. modelado, Silvia Garrido Martínez método térmico e inyección de prótesis Elaboración de Estudiante María del Inyectora prótesis con Rosario Rubio poliamida Martínez reciclada Elaboración propia. 6.6 Diagrama de PERT Con el diagrama de PERT y su análisis se identificó la ruta más eficiente tomando en cuenta los tiempos y las actividades precedentes, resultando en 89 días el tiempo crítico o ruta crítica en que se deberá realizar el proyecto, esta se observa en recuadros azules, las actividades que son indispensables de realizar son la recolección, reciclaje, separación trituración, desinfección, secado, aglutinado de residuos plásticos, y se identificó que sólo se contaría con una holgura de 1 día en la actividad de extrusión e inyección. 19 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL Diagrama 2. Diagrama de PERT de las fases de la metodología del proyecto. Elaboración propia. Tabla 7. Análisis del diagrama de PERT Actividad Precedencia Tiempo Comienzo temprano Comienzo tardío Holgura (días) Libre Total Inicial Final Inicial Final A Recolección de 30 0 30 0 30 0 0 residuos plásticos B Reciclaje de residuos A 7 30 37 30 37 0 0 plásticos C Separación de B 3 37 40 37 40 0 0 residuos plásticos (poliamida PA) D Trituración de B,C 10 40 50 40 50 0 0 plásticos separados E Desinfección D 5 50 55 50 55 0 0 F Secado E 3 55 58 55 58 0 0 G Aglutinado de F 15 58 73 58 73 0 0 20 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL plástico G 15 73 88 74 89 0 0 H Modelado en cera de G 1 73 74 73 74 1 1 prótesis I 15 74 89 74 89 0 0 I Extrusión e inyección J Ajuste de prótesis en paciente Elaboración propia. 7 Resultados Objetivo 1: Determinar la cantidad de prótesis elaboradas a partir de los excedentes de poliamida reciclados de acuerdo con lo que establece la Norma Mexicana NMX-AA-22- 1985. Tabla 8. Prótesis elaboradas con poliamida reciclada Kg de poliamida reciclada Gramos de poliamida para Prótesis elaboradas con fabricación de prótesis total poliamida reciclada bucal 45.5 30 152 Elaboración propia. De los 45.5 kg de poliamida reciclada y recuperada, se elaboraron 152 prótesis totales, ya que sólo se necesitan de 30 g para su fabricación. Tabla 9. Indicador verificable. Fecha/mes Plástico Kg de residuos Kg de Kg residuos Poliamida Febrero recolectado poliamida recolectado/ Kg Marzo Abril reciclada poliamida reciclada Mayo Junio 15 14 1.07 Julio Poliamida 10 8.5 1.17 Poliamida 3 2.5 1.2 Poliamida 1 .8 1.25 Poliamida 15 14.5 1.03 Poliamida 6 5.3 1.13 Total 50 45.6 6.85 Elaboración propia En la tabla 9 se presentó el valor de referencia para determinar el indicador verificable para los residuos de poliamida recolectados y reciclados cada mes, siendo mayor que 1, lo cual indicó que hubo disminución en los residuos de poliamida que se generan en la elaboración de prótesis flexible. 21 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL Objetivo 2: Determinar los beneficios económicos del método térmico para el aprovechamiento de la poliamida reciclada. Tabla 10. Beneficios – Costos Plástico Cantidad Valor actual en Valor Costos del reciclada Kg el mercado $/kg recuperado reciclado $/kg Poliamida 45.5 kg $2967.34 $135,013.97 26, 870.00 26, 870.00 Total $135,013.97 Elaboración propia. En la tabla 10 sobre la relación costo – beneficio donde B/C = 135,013.97/26870.00 = 5.02, por lo que el proyecto resultó rentable. 8 Viabilidad y factibilidad económica, ambiental, social y tecnológica del proyecto 8.1 Beneficios del proyecto 8.2 Matriz comparativa de beneficios técnicos, sociales, económicos y ambientales Tabla 11. Matriz comparativa de beneficios técnicos, sociales, económicos y ambientales Criterios Clasificación, origen, composición y manejo: técnicos La poliamida es un polímero natural y sintético. El polímero sintético, nylon, se utiliza en odontología para la elaboración de prótesis. Su presencia como residuo se origina por los excedentes en la fabricación de prótesis flexible. Por su manejo, se considera como residuo sólido urbano. Potencial de valoración: Tiene un amplio potencial, ya que puede ser reciclable y reutilizable. Eficiencia de conversión: del 100%, ya que se reutiliza como materia prima. Tiene una buena disponibilidad de tecnología para su valoración en los procesos de reciclaje Requerimientos Para la selección, cuantificación, desinfección y transformación de los legales residuos de poliamida se debe cumplir con la Norma Mexicana NMX- AA-22-1985. Criterios Reducción en la generación de residuos plásticos, por la aplicación de ambientales actividades encaminadas a preservar el medio ambiente, mediante la sustentabilidad, con un enfoque integral por la economía de producción circular y la toma de conciencia para poner en práctica las alternativas tecnológicas para preservar el entorno. Criterios Aumento de la calidad de vida de la población, ya que el proyecto 22 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL sociales dirige su atención a la generación de una solución sustentable, la transformación de los residuos de poliamida en la elaboración de Criterios prótesis beneficia a los grupos de interés, la sociedad que tiene la económicos necesidad del uso de una prótesis bucal, obteniéndola a un bajo costo. Costos de compra de la poliamida: Al ser un problema de generación, estos residuos no tienen costo. Índice de desempeño en el mercado: De amplio crecimiento en el presente y a futuro, debido al aumento en volumen de estos residuos. Fluctuaciones mínimas en su generación ya que presentan un crecimiento sostenido. Costos bajos de operación y mantenimiento de los procesos y tecnología para su valoración. 8.2.1 Beneficios técnicos Tabla 12. Beneficios técnicos. Inyección convencional Propuesta de mejora Requerimientos: mufla, agua, Reducción de insumos por yeso, cera, gas LP, energía inyección directa eléctrica Elaboración propia. Con la implementación de la propuesta de mejora, en la inyección directa se logra la reducción de insumos, ya que es posible realizar el modelado de la poliamida reciclada directamente en el modelo maestro. 8.2.2 Beneficios legales La identificación del grado de afectación en función de las actividades del proyecto y de las diferentes normas ambientales, ya que el avance en la tecnología sobre la transformación del plástico para su aprovechamiento hace que se deba adaptar la normatividad a estos progresos técnicos y a la demanda de protección a la población y al medio ambiente. Por ello debe extraerse de la legislación los requerimientos específicos en función de diferentes factores. 8.2.3 Beneficios ambientales Dentro de los beneficios ambientales con la implementación del proyecto, se encuentra la reducción en la generación de residuos plásticos, por la aplicación de actividades encaminadas a preservar el medio ambiente, mediante la sustentabilidad, con un enfoque integral por la economía de producción circular y la toma de conciencia para poner en práctica las alternativas tecnológicas para preservar el entorno. 8.2.4 Beneficios sociales 23 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL Aumento de la calidad de vida de la población, ya que el proyecto dirige su atención a la generación de una solución sustentable, la transformación de los residuos de poliamida en la elaboración de prótesis beneficia a los grupos de interés, la sociedad que tiene la necesidad del uso de una prótesis bucal, obteniéndola a un bajo costo, y con la misma calidad, además de recordar al productor su obligación moral con la sociedad sobre el manejo responsable de sus residuos. 8.2.5 Beneficios económicos Tabla 13. Beneficios económicos. Inyección convencional Costo Propuesta de mejora Costo 100 Requerimientos: mufla, agua, 300 Reducción de insumos por yeso, cera, gas LP, energía inyección directa eléctrica Elaboración propia. Al implementar la propuesta de mejora, se minimizan los costos de elaboración de prótesis bucal de $300.00 a $100.00, se reduce el consumo de materiales, energía eléctrica, gas LP y agua, por lo que se obtienen mayores ingresos por la apertura de un nuevo mercado, al ser más competitivo, aumentando la productividad, el desempeño comercial y financiero. 8.3 Matriz de Leopold Instrucciones Tabla 14. Matriz de interrelación por impacto ambiental Operación Etapas de construcción del proyecto 1. Identificar todas las acciones que impactan en Recolección, trituración el proyecto. 2. Calificar de 1 a 10 la magnitud del Desinfección, secado posible impacto. 10 representa la máxima Inyección magnitud y 1 la mínima. Delante poner + si el Ajuste de prótesis impacto es beneficioso. Calificar del 1 a 10 la Operación importancia del posible impacto, si es regional o del proyecto local. 1.1 Agua 1.1.1Calidad del 0 1- 0 1- 2 + agua superficial 0 1 0 12 1. 1.2 Suelo 1 0 0 1 4+ Indicadores 1.3.1 Calidad del 1 1 1 22 Abióticos 1.3 aire Atmósfera 1.3.2 Polvos 3– 0 1– 3 3+ 1.3.3 Ruido 2 2 2 22 4– 0 1– 1- 4 + 1 0 1 22 4– 0 0 2 2+ 1 0 0 22 24 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL 2. 2.1 2.1.1 Vegetación 2+ 1+ 1+ 1+ 2 + Indicadores Flora natural 1 1 1 22 bióticos 2.1.2 Vegetación 1+ 1+ 1+ 1+ 2+ inducida 1 1 1 11 2.1.3 1+ 1 + 1 + 1+ 2+ Biodiversidad 1 1 1 22 2.2 Fauna 2.2.1 Animales 0 0 0 00 terrestres 0 0 0 00 2.2.2 Aves 10 0 1 1+ 1 0 0 01 2.2.3 1 0 0 1+ 1+ Biodiversidad 1 0 0 11 3. Factores 3.2 Socio 3.1.1 Cultura y 2+ 2+ 2+ 2+ 4+ humanos economía educación 22 2 22 3.2.1 Nivel de vida 3+ 3+ 3+ 3+ 7+ 3 3 3 33 3.3.1 Desarrollo 2+ 2+ 2+ 2+ 7+ regional 2 2 2 22 Elaboración propia Clase: indica el tipo de impacto de consecuencia del impacto: positivas (+) y negativas (-). Magnitud (M): corresponde al grado de alteración que sufre un factor ambiental a causa de las actividades del proyecto (siendo 2.5 la alteración mínima y 12 la alteración máxima). Tabla 15. Tipos de factores para identificar la extensión Local o 1 vecinal Municipal 2 Estatal 4 Nacional 6 Internacional 8 Elaborado con información de UnADM, s.f. Tabla 16. Tipos de factores para calcular la magnitud Tipos de factores Grado de incidencia de la acción sobre el Afección mínima Factor Intensidad factor, en el ámbito específico que actúa Situaciones intermedias 0.5 Destrucción total 1 Momento Tiempo que transcurre entre la aparición Inmediato 0.5 de la acción y el comienzo del efecto del Corto plazo: < 1 año 4 2 25 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL ambiente Mediano plazo: entre 1 y 5 1 años Persistencia Tiempo que permanece el efecto desde su 0.5 aparición hasta que retorna a su condición Largo pazo: > 5 años 0.5 inicial Efecto fugaz: < 1 año 0.5 Efecto temporal: entre 1 y 10 Recuperabilidad Posibilidad de reconstrucción, total o años 0.5 parcial, del factor afectado como 4 consecuencia del proyecto Efecto permanente: > 10 años Recuperable de forma 0.5 Certidumbre Grado de seguridad con el que se espera inmediata 0.5 que se produzca el efecto Recuperable a medio plazo 0.5 0.5 Irrecuperable 2 Improbable Probable Cierto Elaborado con información de UnADM, s.f. A la magnitud de cada interacción se le deben sumar los cinco factores Tabla 17. Magnitud de interacción I Afección mínima 0.5 M Largo plazo: > 5 años 0.5 P Efecto fugaz: < 1 año 0.5 R Recuperable a medio plazo 4.0 C Probable 0.5 Elaborado con información de UnADM, s.f. Esta suma da un total de 6, muestra un mínimo impacto ambiental. 8.4 Objetivos de Desarrollo (ODS) Agenda 2030 En el tema de residuos sobre la producción, consumo responsable y reciclaje de poliamida, se logró una gestión ecológicamente racional de los productos hechos de PA, obteniendo los siguientes beneficios medioambientales. Tabla 18. Beneficios medioambientales Residuo Beneficios medioambientales reciclado Ahorro de Ahorro de Emisión de CO2 Ahorro de energía Combustible agua 50 kg 144 kWh 21.99 litros 66.50 kg 362.6 litros Poliamida Elaborada con información de calculadora ECOCE, 2020. 8.5 Presupuesto 8.5.1 Costos fijos 26 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL Los Costos fijos, es decir, los activos tangibles para que el proyecto pueda operar son los siguientes: Tabla 19. Costos fijos. Descripción Cantidad Costo unitario Báscula 1 $ 500.00 Contenedor de plástico 1 $30.00 Motor de baja velocidad 1 $ 4500.00 Articulador de bisagra 1 $90.00 Horno 1 $3500.00 Inyectora manual 1 $15000.00 Total $ 23620.00 Elaboración propia. 8.5.2 Costos variables Los costos variables se modifican con el nivel de uso de los recursos requeridos por una actividad; es decir, varían proporcionalmente con el volumen de los recursos consumidos en la actividad. En el proyecto, los costos variables están relacionados con la cantidad de prótesis que serán elaboradas con poliamida reciclada en el laboratorio dental. Así, si la cantidad de prótesis aumenta, los insumos necesarios para hacerlo aumentarán. Tabla 20. Costos variables. Monto Concepto $ 400.00 Insumos para modelar las prótesis (cera, $ 600.00 mechero, alcohol, espátula 7 A) $ 600.00 Insumos enmuflar la prótesis (mufla, yeso $250.00 piedra, agua) $550.00 Insumos para desencerar prótesis (recipiente de aluminio, gas LP, encendedor, coladera). $ 850.00 Insumos para inyectar prótesis (separador, $ 3250.00 tubos de aluminio). Horno Insumos para ajustar y pulir prótesis (mango y hora de bisturí, policryl, piedra rosa, agua). Energía eléctrica consumida kWh Total Elaboración propia. 8.5.3 Costos financieros Presupuesto del proyecto como base para la determinación de costos El presupuesto para la elaboración de prótesis con poliamida reciclada en Hank González, Ecatepec, Estado de México se realizó para planificar, coordinar e integrar las áreas de responsabilidad de las actividades, se estimó a partir de la cantidad de $40 000 mil pesos, otorgados por inversión privada. 27 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL Tabla 21. Elementos tecnológicos y sus características para evaluar costo de oportunidad Tecnología Tiempo de Consumo de Costo operación energía Tecnología 1 20 min 120 kWh 10 mil inyectora manual Tecnología 2 30 min 300 kWh 45 mil inyectora neumática Tecnología 3 4 meses 350 kWh 150 mil inyectora digital Elaboración propia. Del cuadro anterior se selecciona la tecnología para el proyecto a partir de las necesidades, se toma en consideración el tiempo de operación, el consumo de energía, y el costo, siendo la tecnología uno más relevante para el proyecto por el costo y la facilidad de operación. Fuerza de trabajo disponible en el mercado laboral para el proyecto Tabla 22. Fuerza de trabajo disponible en el mercado laboral para el proyecto Formación Edad Experiencia Sueldo Lugar de Tiempo de solicitado residencia traslado Prospecto Ingeniero 39 Estado de 10 1 ambiental 28 Ninguna Ninguno México minutos Prospecto Protesista CDMX 2 horas 2 dental 8 años 15 000 Elaboración propia. Se elige al candidato que viva cerca del consultorio dental en Hank González, Ecatepec, Estado de México, que no solicita sueldo por adquirir experiencia. Fuente de financiamiento disponible para el proyecto Tabla 23. Fuente de financiamiento disponible para el proyecto Fuente de Monto Tasa de Plazo Plazos Participación Servicios financiamiento ofrecido interés forzosos accionaria financieros mensual solicitada % Inversión privada 40 mil No aplica n.a. n.a. n.a. No Banco INBURSA 100 mil 3% 20 no n.a. Sí Elaboración propia. 28 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL Es preferible la inversión privada debido a que el banco ofrece una tasa de interés mensual alta, y un largo plazo. Cálculo de presupuesto anual inicial Tabla 24. Cálculo de presupuesto anual inicial. Tecnológicos Operativos $0 Financieros 40 000 Tecnología 1 10, 000 Prospecto 1 Inversión Sueldo privada 50 000 anual Elaboración propia. Estado de resultados El estado de resultados agrupa todos los ingresos (ventas e ingresos más intereses), y luego se deducen todos los gastos. Tabla 25. Estado de resultados Concepto Ingresos (ventas e ingresos más intereses) Ingresos por prótesis $69,600.00 flexible Ingresos extraordinarios por $600.00 prótesis flexibles con excedentes de poliamida Total de ingresos $70,200.00 Gastos $23,620.00 Costos de operación $3250.00 Sueldos - Total, de gastos $26,870.00 Utilidad neta $43,330.00 Elaboración propia. 8.5.4 Análisis costo beneficio La fórmula que se emplea para evaluar el costo beneficio es: ������ ������������������ ������ = ������������������ En donde: B/C = es la relación costo beneficio. VAI = es el valor actual de los ingresos totales netos o beneficios netos. VAC = es el valor actual de los costos de inversión o costos totales ������ = 70200 = 2.6 ������ 26870 29 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL Este resultado dice que por cada peso invertido se obtendrá de vuelta 2.59 pesos, lo cual indica que el proyecto es económicamente viable porque existen beneficios económicos derivados de su funcionamiento. 9 Análisis de resultados La elaboración de prótesis flexible se realiza mediante el método térmico de inyección, donde la poliamida se degrada e inyecta en una mufla, previamente modelada la prótesis en cera, una vez que es desencerada, al inyectarse la poliamida entra en los conductos y al solidificar la poliamida, copia la estructura que quedo marcada con yeso dentro de la mufla. Posterior a la inyección, una vez que la mufla se ha enfriado, se abre para separar la prótesis de los conductos para poder limpiarla, estos conductos constituyen los residuos de poliamida, los cuales son desechados y puestos a disposición final en un relleno sanitario, contaminando el suelo, agua y aire, debido a que la poliamida tarda mucho tiempo en degradarse, presentan volatilización a la atmósfera, movilidad hacia el agua, incorporándose a la cadena trófica. Por lo que, el reciclaje y aprovechamiento de los excedentes de poliamida contribuye al cuidado y preservación del medio ambiente. Son pocas las investigaciones sobre el uso de la poliamida en la elaboración de prótesis bucal, por ende, la ausencia de estudios sobre el reciclaje y trasformación de excedentes de poliamida provenientes de la fabricación de prótesis. De acuerdo con los resultados, el indicador verificable muestra que, por cada kilogramo de residuos de poliamida generados, se recupera un 90% lo cual es importante desde el punto de vista ambiental, y económico, ya que los beneficios son mayores en relación con los costos. El valor de la relación costo beneficio, indica que se recuperará la inversión, además de que se obtendrán buenas ganancias, por lo tanto, el reciclaje de poliamida se podría utilizar a baja y gran escala. Sin embargo, existen investigaciones que no aprueban el reciclaje de residuos plásticos en odontología, que se describen a continuación. En un estudio de García et al (2022) menciona que reciclar no es la solución adecuada para disminuir la contaminación, y que, en odontología, sólo se utilizan una vez por razones de sanidad. Por el contrario, Plastics Technology México (2019) defienden las excelentes propiedades mecánicas de la poliamida reciclada, así como su viscosidad que es similar a la poliamida virgen, además, con el uso de un aditivo, permite compensar con extensión lineal de cadena, la degradación de la poliamida a través de la inyección y uso previo. En un estudio sobre sustentabilidad se demostró la factibilidad de utilizar la poliamida reciclada, ya que tiene una alta resistencia a la abrasión, por lo que la fabricación de productos tendría un alto valor agregado (Guerra, 2017). De acuerdo con lo anterior, se recomienda la utilización de poliamida reciclada, porque es posible aprovecharla como materia prima en la elaboración de prótesis bucal, ya que permite obtener beneficios sociales, económicos y ambientales al disminuir el uso de recursos naturales, ahorrando energía. 10 Conclusión 30 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL Es posible utilizar las 152 prótesis dentales elaboradas con poliamida reciclada en la cavidad bucal, ya que no afectan a corto, mediano o largo plazo la salud de los pacientes, debido a la rigidez del material, no reabsorben el proceso del maxilar y mandíbula, así como por su absorción acuosa evita el mal olor y la formación de hongos en la cavidad oral. Por ello, la importancia de reciclar los residuos que se generan en el consultorio dental y reutilizarlos como materia prima en la fabricación de prótesis. Con este trabajo se cumplió la meta de reducir el volumen de residuos que se generan en el proceso productivo, ya que reciclar es fundamental para preservar el medio ambiente, reducir el consumo de recursos, energía, así como la contaminación ambiental. También, se generó conciencia ambiental, en el personal que labora en el consultorio y laboratorio dental. Por lo que, la investigación sirvió para implementar mejoras, ya que resultó un proyecto factible, y económicamente rentable, que impulsa el desarrollo tecnológico, tomando en cuenta la calidad ambiental y el desarrollo sustentable. 11 Trabajo a futuro Esta investigación abre las puertas para emprender mejoras en los procesos de producción en la elaboración de prótesis con el reciclaje de poliamida. Buscar alternativas de aprovechamiento de los residuos plásticos de poliamida es un reto, pero debemos seguir trabajando para conseguir productos reciclados que sean de utilidad en odontología, se requiere que sean funcionales, durables y amistosos con el medio ambiente. Actualmente para el enmuflado de prótesis flexibles se utiliza yeso piedra tipo III de mayor resistencia, el cual tiene un mayor costo de adquisición. Por lo que, se propone reforzar el yeso piedra tipo II con polvo de poliamida, ya que este yeso tiene un bajo costo. Siendo la revalorización de los residuos de poliamida un parámetro que justificaría esta investigación, además, de conseguir la elaboración de un producto nuevo que compita con los yesos tradicionales, y para defender la reutilización y el aprovechamiento de los residuos de poliamida. 12 Referencias Beltrán, M. y Marcilla, A. (s.f.). Tema 5. Inyección. Tecnología de polímeros. Recuperado de: http://rua.ua.es Cajiga, C.J. (s.f.). El concepto de responsabilidad social empresarial. Centro Mexicano para la Filantropía. Recuperado de: http://www.cemefi.org Carballo, G.E. (2009). Futuro en los plásticos. Redalyc. Núm. 96. Recuperado de: http://redalyc.uaemex.mx/src/inicio/ArtPdfRed.jsp?iCve=64414998007 Centro Mexicano para la Producción más Limpia. (2005). Guías de producción más limpia. 3 Química. México. Instituto Politécnico Nacional. 31 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022

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Reciclaje de residuos de poliamida generados en la elaboración de prótesis bucal María del Rosario Rubio Martínez TECNOLOGÍA AMBIENTAL 36 Universidad Abierta y a Distancia de México | División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales México 2022