Extracción de Fibra de Ortiga: Investigación Agroindustrial

UNIVERSIDAD TÈCNICA DE COTOPAXI
EXTENCIÒN LA MANÀ
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS Y RECURSOS
NATURALES
CATEDRA:
FIBRAS AGROINDUSTRIALES
TEMA:
EXTRACCIÓN DE FIBRA (PLANTA) DE ORTIGA
DOCENTE:
ING. MARJORIE GISSELA CASCO TOAPANTA
INTEGRANTES:
ELIAN VILLALVA
ANDREA CHECA
ODALIS CUACES
JOSSELYN PAREDES
CARRERA:
INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
NIVEL:
CUARTO AGROINDUSTRIA
PARALELO:
” A”
1.INTRODUCCIÓN
Esta investigación se centra en explorar las posibilidades de aprovechamiento de las fibras
vegetales de la planta de ortiga, abordando tanto los aspectos técnicos de la extracción como las
aplicaciones potenciales en diferentes sectores industriales.
Según Gardetti, M.A (2015), el algodón es una de las fibras naturales más utilizadas en la industria
textil a nivel mundial. Sin embargo, su cultivo tiene un alto impacto ambiental debido al consumo
intensivo de agua, fertilizantes, pesticidas y uso de la tierra. Por ello, se buscan alternativas más
sostenibles como la fibra de ortiga.
La ortiga es una planta silvestre muy resistente que no requiere cuidados especiales, pesticidas ni
fertilizantes para su crecimiento. Su fibra tiene potencial para reemplazar parcialmente al algodón
en aplicaciones textiles, ya que demanda mucha menos agua y químicos. Además, es totalmente
biodegradable. Gardetti, M.A (2015)
La principal limitación de la ortiga es la dificultad para hilarla al 100%, por lo que normalmente se
mezcla con otras fibras. Gardetti, M.A (2015)
A medida que avanzamos en este estudio, se espera obtener una comprensión más profunda de
cómo la extracción de fibras de ortiga puede desempeñar un papel crucial en la promoción de
prácticas sostenibles y en el desarrollo de productos innovadores. Este trabajo busca contribuir al
conocimiento existente sobre el aprovechamiento de la fibra de ortiga, con la cual se puede realizar
artesanías, ropa, etc. y puede ser un sustituto muy bueno para el algodón.
2.Objetivo General
Extraer la fibra de ortiga (urtica)
3. Objetivos Específicos

Realizar la extracción de fibra de ortiga.

Evaluar las caractisiticas físico químicas de la fibra de ortiga.

Optimizar la concentración de cloro.

Diseñar en AutoCAD un modelo de planta piloto para extracción de fibras.

Analizar los costos de extracción de a fibra.
4.Justificación
La ortiga es considerada una de las fibras más sostenibles, ya que es una planta muy resistente,
espontánea y no requiere de cuidados especiales ni el uso de fertilizantes o pesticidas. Requiere
muy poca agua para su cultivo. Fletcher, K. (2014)
La fibra de ortiga se ha utilizado para crear redes de pesca y en la industria papelera. En el sector
textil y de la moda, tiene potencial para ser usada en mezclas ocultas gracias a su tacto cálido y
receptivo. Fletcher, K. (2014)
Según Fletcher, K. (2014), la ortiga podría ser un buen sustituto parcial del algodón, utilizándola
en mezclas de fibras para reducir el porcentaje de algodón y disminuir así el impacto ambiental.
Sin embargo, debido a las dificultades para hilar 100% ortiga, no podría reemplazar totalmente al
algodón.
En el proyecto se propone investigar el aprovechamiento de las fibras vegetales de la planta de
ortiga, apuntando en diversas directrices como: economía, ambiente y social, para contribuir
significativamente al desarrollo del sector Primero de Mayo del cantón La Maná.
Valladares, Mendosa y Quispe (2021) Afirman que: El mayor impacto positivo que se tiene para
este sector es la creación de más puestos de trabajos formales para la población. También se
impulsará de manera indirecta a que las comunidades se dediquen al cultivo y otorguen valor
económico a la planta de la ortiga, puesto que habría una demanda de esta materia prima y así
puedan obtener un ingreso extra por la venta de tallos que usualmente son descartados. (p. 156)
La propuesta en la investigación se direcciona al sector económico, el cual tiene el potencial de
generar impactos positivos en la localidad, por ello se propone generar un vínculo con el sector
Primero de Mayo del cantón La Maná, para aprovechar la existencia de la planta de ortiga.
También, se presenta una actividad positiva para el ambiente, ya que este género textil tiende a ser
biodegradable y al estar construidos con una planta resistente a plagas no se necesita del uso
excesivo de pesticidas que acaban con la biodiversidad del entorno, además, al ser nitrófila sanea
los suelos. (Campues, 2022 p.7)
Por lo tanto, quienes habitan en el sector a realizarse la investigación, deberían conocer estas
características desde la perspectiva ambiental, por lo que los materiales biodegradables tienen un
menor impacto negativo en el ecosistema.
Sin embargo, Caiza, Chicaiza, Carrillo, & Toapanta (2023) mencionan que: no se disponen de
estudios concretos para el desarrollo del producto, por lo tanto, es necesario disponer de un estudio
que proporcione dicha información. Una vez desarrollado, este aportará lineamientos generales y
específicos para poder realizar la fibra. (p.3)
La finalidad de la investigación citada hace referencia de que no existe mayor conocimiento de la
fibra de la ortiga, tomando en cuenta que en el subtrópico ecuatoriano debería haber estudios para
la creación de industrias que generen prácticas agrícolas sostenibles.
5.Metodologia
La propuesta se divide en varias etapas para llevar a cabo la extracción de fibras de la planta de
ortiga utilizando el método de sumergir en cloro durante 14 días. A continuación, se describe una
posible metodología para este proceso:
DESCRIPCIÓN DE TRATAMIENTO
El tratamiento consiste en someter en remojo continuo los que es el tallo de la ortiga durante un
periodo de 14 días a tres concentraciones de cloro distintas las cual fueron 12g por litro, 25g por
litro, 35g por litro, estas fueron las concentraciones utilizadas en la extracción.
ANALISIS SENSORIAL DE FIBRA DE ORTIGA
El análisis sensorial de la fibra de ortiga en este proyecto implica la evaluación de sus atributos
físicos, realizados mediante los sentidos, como la vista, y el tacto. Además, se ha considerado que
podrían formar parte de un análisis sensorial de la fibra de ortiga los aspectos como:

Textura y sensación táctil:
Tocar y sentir la fibra de ortiga para evaluar su textura, con la finalidad de reconocer si puede ser:
suave, áspero, y resistente

Flexibilidad y la resistencia al tacto.

Visualidad y sensación táctil.
para evaluar su textura suave áspera o fina Dureza
Estas características pueden variar según la especie de ortiga, las condiciones de cultivo y los
procesos de producción utilizados. Además, la fibra de ortiga se ha utilizado históricamente en
diversas culturas para hacer textiles, cuerdas y otros productos, y su resurgimiento reciente está
relacionado con la creciente conciencia ambiental y la búsqueda de alternativas sostenibles en la
industria textil.
EXPLICA COMO SE VA A EVALUAR LOS ATRIUTOS FISICOS DE LA FIBRA
La evaluación de los atributos físicos de la fibra de ortiga implica analizar sus características físicas
y estructurales. Por lo cual se utilizó cuatro atributos como: la dureza, resistencia, suavidad y
áspera.
En el sector Primero de Mayo en el cantón La Maná se procedió a explicar a un grupo de 30
personas de dicho sector, socializando las muestras de la fibra de ortiga y el modo de la evaluación
que se realizará al tocar y observar a la fibra de ortiga, para que así puedan llenar las encuestas, el
contexto contiene 4 preguntas con sus respuestas de selección múltiple, dando una escala del 1 al
5 (malo, regular, normal, bueno y muy bueno).
OPTIMIZACIÓN DE CONCENTRACIONES DE CLORO
En la optimización se utilizó la ayuda de un programa que fue…… el cual nos dio las corridas
(número de tratamientos a hacer) a realizar para saber cuántas extracciones hacer y a que estadio
de planta y sus respectivas concentraciones de cloro.
EXPLICO COMO REALICE LA OPTIMIZACIÓN
Con la misma ayuda del programa se pudo las corridas después de obtener todas y cada una de las
extracciones de fibras sus respectivos análisis sensoriales y su costo para sabes cual fua la más
optima de todas las extracciones, y nos arrojó la corrida optima la cual fua la mejor de todas las
extracciones dando los mejores resultados en color, dureza, suavidad y aspereza.
DISEÑO DE PLANTA
Se realizo los que fue un layaut de una planta piloto de un fabrica para extraer la fibra de formas
más eficiente y mecánica.
COMO SE HIZO EL LAYOUT DE LA PLANTA PILOTO
Con la ayuda del programa de AutoCAD se realizo lo que fue el diseño de la planta piloto para la
extracción de fibra de ortiga.
ANALISIS DE COSTO
Se analizo lo que fueron los costó de la extracción de la fibra cuánto cuesta la extracción de la
misma cuanto es el capital que se necesita para la extracción de la fibra a diferentes
concentraciones.
COMO SE HIZO EL ANALISIS DE COSTOS
El análisis de costo se realizó teniendo en cuanta todos los factores de la extracción de la fibra las
cuales van desde la recolección de la fibra hasta la obtención de la fibra.
RESULTADOS
EXTRACCIÓN DE FIBRA
FOTOGRAFÍAS
FOTOGRAFÍA
FIBRA
EXTRAIDA T3
FOTOGRAFÍA
FIBRA
EXTRAIDA T4
FOTOGRAFÍA
FIBRA
EXTRAIDA T5
FOTOGRAFÍA
FIBRA
EXTRAIDA T7
FOTOGRAFÍA
FIBRA
EXTRAIDA T8
FOTOGRAFÍA
FIBRA
EXTRAIDA
T10
FOTOGRAFÍA
FIBRA
EXTRAIDA
T11
FOTOGRAFÍA
FIBRA
EXTRAIDA
T12
FOTOGRAFÍ
A
FIBRA
EXTRAIDA
T13
Elaborada por: Estudiantes de UTC
EVALUACIÓN DE CARACTERÍSTICAS SENSORIALES DE LA FIBRA.
Cuadro 1
Tabla de característica sensoriales evaluada das
Atributo/ tratamiento
T3 T4
T5 T7
T8
T10 T11 T12 T13
Dureza
2
2
2
2
3
2
3
3
2
Resistencia
2
3
2
2
2
3
2
2
2
Suavidad
3
2
3
3
2
3
2
2
2
Aspereza
3
3
3
3
2
3
3
2
2
Elaborada por: Estudiantes de UTC
OPTIMIZACIÓN.
Restricciones para la optimización
Cloro:
Grado de desarrollo de la
planta:
Dureza:
Resistencia:
Suavidad:
Aspereza:
Costo:
En el intervalo
En el intervalo
No incluida en la optimización (modelo no significativo)
Maximizar
Maximizar
Minimizar
Minimizar
Soluciones de optimización
Grado de
desarrollo
Number Cloro de la planta Resistencia
1
12.00
1
2.37829
2
12.00
2
2.37829
Suavidad
2.4175
2.4175
Aspereza Costo
2.53953 8.35
2.53953 8.35
Conveniencia
estadística
0,67442012
0,67442012 Selected
Realizada por: Estudiantes de UTC
Al realizar la optimización se identificó que la dureza no es significativa no se ajustaba a ningún
modelo en especifico y representaba ningún valor es la optimización.
La optimización nos arrojo dos posibles soluciones que fueron a la concentración de 12% de cloro
y a dos estadios de la planta y nosotros elegimos la del estadio de la planta en adulta dado que fue
difícil la recolección de la planta en desarrollo mas joven no hay mucha es este estadio.
CORRIDAS REALIZADAS
Corrida
Cloro
(g/L)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
35
35
25
12
12
35
25
25
35
25
12
25
12
Grado de
desarrollo
de la
planta
2
1
2
2
2
1
2
1
2
1
1
2
1
Función
Función
Función
Función
objetivo 1 - objetivo 2 - objetivo 3 - objetivo 4 Dureza
Resistencia Suavidad
Aspereza
Función
objetivo 5 Costo
2
2
2
2
3
2
3
2
3
3
3
3
9
8,35
8,35
2
3
2
2
3
2
3
2
9
9
2
3
3
2
3
2
2
2
3
2
2
2
3
3
2
2
9
8,35
9
8,35
Realizado por. Estudiantes de UTC
Se realizaron lo que fueron 13 corridas de las cuales 4 de ellas no funciono las corridas que se
descartaron fueron la: 1, 2, 6, 9.
Estas corridas se eliminaron debido las que la concentración de cloro fua al 35 la cual destruyo por
completo la fibra las daño por lo cual se eliminó estas corridas.
DISEÑO DE A PLATA PILOTO
ANÁLISIS DE COSTOS
Cuadro 1
PRONOSTICO ANUAL DE VENTAS
MODELO
X
Precio de Venta Unit. Estim. (USD)
Unidades a Venderse
INGRESO POR VENTAS (USD)
35,00
600
21.000,00
Y
33,00
600
19.800,00
TOTAL
40.800,00
Realizado por: Estudiantes de UTC
Cuadro 2
PLAN ANUAL DE PRODUCCIÓN (EN UNIDADES)
CONCEPTO
Invent. Final deseado de Prod. Term.
+Ventas Pronosticadas
=Necesidades Totales
MODELO X MODELO Y
48
48
600
600
648
648
-Inv. Inicial de Prod. Terminado
320
350
=PRODUCCIÓN REQUERIDA
328
600
272
298
600
-302
Realizado por: Estudiantes de UTC
Cuadro 3
UTILIZACIÓN ANUAL REQUERIDA DE MATERIA PRIMA (EN UNIDADES)
Balance General
(dato)
CONCEPTO
MODELO X
Utilización por Unidad del Modelo X
Producción Requerida
Total Requerido por el Modelo X
CONCEPTO
MODELO Y
Utilización por Unidad del Modelo Y
Producción Requerida
Total Requerido por el Modelo Y
MATERIA PRIMA
A
B
1,00
328
328
2,00
328
656
MATERIA PRIMA
A
Tot. Req. por los Dos Modelos
B
1,00
298
298
3,00
298
894
626
1550
Realizado por: Estudiantes de UTC
Cuadro 5
PLAN ANUAL DE COMPRAS DE MATERIAS PRIMAS EN UNIDADES
CONCEPTO
Invent. Final deseado de Materia Prima
+Utilización requerida
=Necesidades Totales Materia Prima
-Inv. Inicial de Materia Prima
=COMP. NECES. MATERIA PRIMA
MAT. PRIMA A MAT. PRIMA B
500
3000
626
1550
1126
4550
600
4000
526
550
Realizado por: Estudiantes de UTC
Cuadro 6
VALORACIÓN DE LAS COMPRAS DE MATERIAS PRIMAS
CONCEPTO
Compras necesarias (Unidades)
Costo Unitario (USD)
VALOR DE LAS COMPRAS (USD)
MAT. PRIMA A
526
2,40
1262,40
MAT. PRIMA B
550
0,60
330,00
1592,40
Realizado por: Estudiantes de UTC
Cuadro 7
FRECUENCIA DE LAS COMPRAS DE MATERIAS PRIMAS
CONCEPTO
Compras de Material A:
Compras de Material B:
COMPRA TOTAL (A y B)
ANUAL
TRIMESTRAL
1.262,40
315,60
330,00
82,50
1.592,40
398,10
Realizado por: Estudiantes de UTC
Cuadro 8
COSTO ANUAL DE MANO DE OBRA DIRECTA: POR UNIDAD Y TOTAL
MODELO
CONCEPTO
Horas M.O.D. por Unidad
Costo Hora / M.O.D.
Costo Unitario M.O.D
Unidades a Producirse
Costo Total de M.O.D.
Participación Porcentual por Modelo
X
Y
2,00
4,00
8,00
328
2.624,00
47%
2,50
4,00
10,00
298
2.980,00
53%
TOTAL
5.604,00
100%
Realizado por: Estudiantes de UTC
Cuadro 9
COSTO DE FABRICACION
Mano de Obra Indirecta
Suministros de Fábrica
ANUAL
TRIMESTRAL
5.400,00
1.350,00
600,00
150,00
Calefacción, luz, energía
Supervisión
Mantenimiento
Ingeniería
Impuestos y seguros
Depreciación
TOTAL COSTOS DE FABRIC.
540,00
0,00
1.200,00
0,00
110,00
485,00
8.335,00
Realizado por: Estudiantes de UTC
DISTRIBUCIÓN DE LOS COSTOS DE
FABRICACIÓN
MODELO X:
18,74%
3.902,76
MODELO Y:
81,26 %
4.432,24
Realizado por: Estudiantes de UTC
CALCULO DEL COSTO DE FABRICACIÓN UNITARIO
(UTILICE 6 DECIMALES EN ESTOS CALCULOS)
MODELO X
Costo de Fabricación Asignado
Unidades a Producir
COSTO UNITARIO
USD
3902,76
328
11,898644
MODELO Y
Costo de Fabricación Asignado
Unidades a Producir
COSTO UNITARIO
USD
4432,24
298
14,873305
Realizado por: Estudiantes de UTC
Cuadro 10
GASTOS DE OPERACIÓN
135,00
0,00
300,00
0,00
27,50
121,25
2.083,75
CONCEPTO
Gastos de Ventas
Gastos de Administración
TOT. GASTOS DE OPERACION
ANUAL
TRIMESTRAL
10.500,00
2.625,00
7.300,00
1.825,00
17.800,00
4.450,00
Realizado por: Estudiantes de UTC
GASTOS DE OPERACION
1.- Gastos de Ventas:
Sueldo de vendedores
Fletes y entregas
Publicidad
2.- Gastos de Administración
Sueldos de administración
Honorarios
Otros gastos
TOTAL GASTOS OPERACION
20X0
VALOR
7.200,00
5.400,00
600,00
1.200,00
7.300,00
6.000,00
600,00
700,00
14.500,00
20X1
VALOR
10.500,00
8.100,00
600,00
1.800,00
7.300,00
6.000,00
600,00
700,00
17.800,00
Realizado por: Estudiantes de UTC
Cuadro 11
COSTO DE PRODUCCIÓN UNITARIO.
CONCEPTO
Costo Unitario de Materias Primas
Costo Unitario de M.O.D.
Costo Unitario de Fabricación
COSTO UNIT. DE PRODUCC.
Realizado por: Estudiantes de UTC
COSTO DE VENTAS
MODELO X
3,600000
8,000000
11,898644
23,498644
MODELO Y
4,200000
10,000000
14,873305
29,073305
Inventario Inicial de Materia Prima
Compras de Materia Prima
Inventario Final de Materia Prima
Costo de Materia Prima Utilizada
Mano de Obra Directa
Costos de Fabricación
Costo de Operación
Inventario Inicial de Prod. Terminados
Inventario Final de Prod. Terminados
COSTO DE VENTAS
3.200,00
1.592,40
3.000,00
1.392,40
5.604,00
8.335,00
17.800,00
19.350,00
3.264,00
17.045,40
Realizado por: Estudiantes de UTC
Cuadro 12
COMPAÑIA MANUFACTURERA S.A.
ESTADO DE PERDIDAS Y GANANCIAS POR EL AÑO 2024
CONCEPTO
Ventas Netas
Costo de Ventas
Utilidad Bruta
Gastos de Operación
Utilidad en Operación
Intereses Pagados
Intereses Ganados
Utilidad Antes de Imp. Y P. Laboral
P. Lab e Imp. a la Renta (36,25%)
UTILIDAD NETA
Realizado por: Estudiantes de UTC
CONCLUSIONES
VALOR
40.800,00
7.196,40
33.603,60
26.135,00
7.468,60
6.260,00
4.016,40
5.225,00
1.894,06
3.330,94
%
100.00%
18%
82%
64%
18%
15%
10%
13%
5%
8%

Se realizo la extracción de la fibra con tres diferentes concentraciones de cloro y dos
diferentes estadios de la plata la que mejor resultados arrojo fue la planta adulta con una
concentración 12 %.

Se evaluó cuatro atributos a la fibra dureza fue regular, resistencia regular, suavidad bueno
y asperidad regular.

Se optimizo que la concentración de cloro mas adecuada para la extracción de la fibra fue
de 250 gramos cloro ya que es la que tiene mejores características la concentración de 700
gramos fue muy fuete que destruyo la figura.

El análisis de costo se realizó teniendo en cuanta todos los factores de la extracción de la
fibra las cuales van desde la recolección de la fibra hasta la obtención de la misma. Para la
extracción de la fibra a la concentración de 25% se obtuvo un total de 9$ y para la extracción
de la fibra a la concentración de 12% se obtuvo un total de 8,35$
RECOMENDACIONES
Es conveniente continuar con la investigación de la fibra de ortiga para mejorar los procesos
de elaboración textil como materia viable.
Se recomienda que el tallo de la ortiga sea largo (20cm) para poder aprovecharla de mejor
manera. Además, la concentración de cloro de 700 g fue muy fuerte para la fibra, lo
recomendable es hacer a una menor concentración.
Al momento de almacenar se recomienda que la fibra este en un lugar fresco para evitar el
deterioro. El estadio de la planta se recomienda que sea adulta ya que se encuentra en mayor
proporción y se obtiene mejores características.
ANEXOS
BIBLIOGRAFIA
Fletcher, K. (2014). Sustainable fashion and textiles: Design journeys.
Muthu, S.S., Gardetti, M.A (2015). Green Fashion.
Campues Caluguillin, C. J. (2022). Desarrollo de un género textil a partir del tallo de ortiga
(Bachelor's thesis, Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Diseño y Arquitectura. Carrera de
Diseño de Modas.).
Valladares Chamorro, D. L. S., Mendoza Achata, J. C., & Quispe Ayquipa, Y. R. (2021). Estudio
de pre-factibilidad para la elaboración de bolsos de mano a base de fibra natural de ortiga.
Yasig Quinga, O. M. (2019). Obtención de un extracto vegetal de la ortiga mayor (urtica dioica)
por maceración con calor para la elaboración de queso fresco (Bachelor's thesis, Ecuador,
Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)).