Fibra

FIBRAS SINTÉTICAS
DEFINICIÓN
Se obtienen por procesos químicos de poli reacción a partir de sustancias de bajo peso molecular. Para la obtención de fibras sintéticas son apropiados los altos polímeros lineales o poco ramificados, pertenecen al grupo de los termoplásticos
PROCESOS DE OBTENCIÓN
Polimerización, donde se obtienen las fibras acrílicas, olefinicas.
Policondenzacion, donde se obtienen las fibras del poliéster.
Poliadicion, donde se obtienen las fibras de polioximetilato, polioxietileno, poliuretano.
CARACTERÍSTICAS
A consecuencia del estirado y tensión a que han sido sometidas durante su fabricación, presentas zonas amorfas y zonas cristalinas formadas por agrupación paralela de las macromoléculas lineales.
Son elásticas, ligeras y muy resistentes tanto al desgaste como a los ácidos, se puede teñir, no destiñe por lo que no se necesita operaciones de fijado del tinte.
DEFINICIÓN DE ELASTÓMERO
Compuesto por largas cadenas que se encuentran unidas entre si por muy pocas uniones químicas, permitiéndoles gran movimiento intermolecular que se ve reflejado en su flexibilidad.
Tiene memoria, retornan a su forma original cuando se les retira el esfuerzo, no se puede volver a procesar, son de estructura amorfa, sustituyen al caucho natural.
Los elastómeros suelen ser normalmente termoestables pero también pueden ser termoplásticos.
Su elasticidad proviene de la habilidad de las cadenas para cambiar su posición por si mismas y así distribuir una cierta tensión aplicada, el enlace covalente asegura que volverá a su forma original, pueden alargarse de un 5 a 700% dependiendo del material, sin los enlaces la tensión aplicada puede deformarlo permanentemente.
CLASIFICACIÓN POR SU COMPOSICIÓN QUÍMICA
Grupo R la cadena principal se compone de carbono e hidrogeno y contiene dobles enlaces (caucho natural, neopreno).
Grupo M su cadena principal solo contiene átomos de carbono e hidrogeno y esta saturada (no dobles enlaces).
Grupo N contiene átomos de nitrógeno en la cadena principal (poliéster).
Grupo O contiene átomos de oxigeno en la cadena principal (caucho de epiclorohidrina).
Grupo Q contiene grupos siloxano en la cadena principal de nitrógeno en la cadena principal (caucho de silicona).
Grupo U contiene átomos de nitrógeno oxigeno, carbono en la cadena principal (elastómero se poliuretano).
Grupo T contiene átomos de azufre en la cadena principal (caucho de polisulfuro).
ELASTÓMEROS TERMOESTABLES
Al calentarlos no cambian de forma y siguen siendo sólidos, por encima de cierta temperatura se degradan, la mayoría de los elastómeros pertenecen a este grupo. Se preparan a partir de sustancias semifluidas de peso molecular bajo, alcanzan un alto grado de entrecruzamiento molecular formando materiales duros insolubles en los solventes mas usuales.
ELASTÓMEROS TERMOPLÁSTICOS
Al elevar la temperatura se vuelven blandos y moldeables, sus propiedades no cambian si se funden y se moldean varias veces, (estirenicos, olefinicos, vulcanizados termoplásticos, poliuretano).Cauchos termoplásticos, son una clase de copolimeros o mezcla física de polímeros (caucho+plastico) que dan lugar a materiales con características termoplásticas, elastómeras.
DIFERENCIAS la principal diferencia entre los elastómeros termoestables y termoplásticos esta en el entre cruzamiento en sus estructuras.
CARACTERÍSTICAS Capacidad de ser estirado, procesable en forma de colada a altas temperaturas, ausencia de creep significativo.
FABRICACIÓN Procesos extrusión y moldeo por inyección.

TÉCNICAS DE TRANSFORMACIÓN DE PLÁSTICOS

MOLDEO Consiste en dar forma y medidas deseadas a un plástico por medio de un molde, los plásticos se introducen a presión al molde, en función del tipo de presión:
MOLDEO A ALTA PRESIÓN compresión, inyección, extrusión.
MOLDEO A BAJA PRESIÓN colada, espumado, calandrado.
ADITIVOS se los utiliza para conseguir una propiedad, antioxidantes (protege de la degradación causada por el oxigeno y el ozono), estabilizadores ultravioleta protege de la intemperie, plastificantes producen flexibilidad, lubricantes reducen la fricción, pigmentos.
SOPLADO
Genera productos huecos por medio de la expansión de caños de plástico caliente contra la superficie interna de un molde, incluye dos pasos (1 extrusión del polímero fundido) (2 inflado de este tubo en un molde) del cual toma la forma final.
COMPRESIÓN
Se emplean polímeros termorrigidos, el material se coloca en el molde abierto, un taco calentado aplica suficiente calor y presión para ablandar el polímero, y llenar la cavidad del molde. Las cadenas se entrecruzan rápidamente se endurece tomando el plástico la forma permanentemente. Si la resina es termoplástica el calor produce fluidificación y la presión obliga a rellenar completamente el molde. Si es termoestable, la acción del calor produce las reacciones ya la resina pasa por A, B, C, (A o B se plastifica y por medio de la presión llena el molde) (C termoplásticos deben ser enfriados dentro del molde para que endurezcan y poder manipularlos) (C termoestables el dispositivo debe estar siempre caliente con lo que el ciclo dura segundos o minutos, según el tamaño del producto o la resina).
INYECCIÓN
La materia prima en lugar de calentada dentro del molde caliente, se lo calienta por separado y cuando esta plastificada es inyectada dentro del molde frio; por contacto con las paredes metálicas del mismo pierde temperatura y rápidamente endurece, lo que permite retirar el elemento moldeado en corto tiempo.
TIPOS DE INYECCIÓN
A pistón, con tornillo pre-plastificado, a tornillo.
Para los termoestables la inyección puede llamarse moldeo por chorro, se calienta el material en el cilindro hasta plastificar sin llegar al punto de polimerizar, se completa la polimerización por el calor suministrado por la boquilla. La ventaja de este método esta en la velocidad de producción. (Valdés, vasos, platos).
CONFORMADO EN VACIO
Laminas de plástico de gran superficies que no admiten ningún otro proceso de conformado. (Calaminas, moldes para hacer hielo).
EXTRUSIÓN (tubos, mangueras, recubrimientos para cables)Consiste en obligar a pasar a un material plástico en estado liquido con por compresión por un dado o matriz y generar un producto largo y continuo. Se usa con termoplásticos y elastómeros pero nunca con termoestables.
EXTRUSIÓN POR FRICCIÓN
La acción del transporte, conseguida aprovechando las características físicas del polímero y la fricción de esta con las paredes metálicas transportadoras de la maquina, donde ocurre la transformación de energía mecánica en calor que ayuda a la fusión del polímero.
LAMINADO (marcos de ventana, hojas de plástico)El laminado es un proceso de formación para termoplásticos como para termoestables donde la diferencia esta en la aplicación de calor en termoplásticos y solo presión en termoestables, la razón por la que solo se utiliza presión en termofijos es porque la fusión es dificultosa. (la temperatura los afecta muy poco).
LAMINADO POR RODILLOS O EN CINTA
Este es un proceso en el cual se reduce el espesor del material pasándolo entre un par de rodillos rotatorios, puede llevarse a cano en frio o caliente.
LAMINADO POR COMPRESIÓN
Proceso por el cual se reduce el espesor de las paredes del plástico por medio de la aplicación de presión hasta el punto máximo de elasticidad del polímero
TÉCNICAS DE POLIMERIZACIÓN
EN BLOQUE:
Ausencia de diluyente o emulsionante se encuentra solo el monómero y el polímero-iniciador soluble en el monómero-la reacción ocurre a temperatura ambiente (REACCIÓN QUÍMICA que libera energía en forma de calor)-la pureza del polímero depende del monómero-aumenta la viscosidad en el transcurso de la reacción.
(V Alto grado de pureza, Requiere equipos sencillos.)
(D Alto grado de pureza, Requiere equipos sencillos.)
EN DISOLUCIÓN:
Monómero disuelto en un disolvente orgánico-se puede controlar la temperatura y viscosidad si el polímero es soluble en el solvente-el disolvente se evapora. Resultados en disolución aumenta la viscosidad-aplicación adhesivos y recubrimientos.
(V Control de temperatura fácil, La disolución polimérica formada puede ser utilizada directamente.)
(D El disolvente causa reducción en el peso molecular y en la velocidad de reacción, Dificultades en la extracción del disolvente.)
EN SUSPENSIÓN:
Por agitación mecánica el monómero se dispersa en forma de gotas en un liquido (agua)-iniciadores solubles en el monómero-se utilizan estabilizadores para tener el monómero disperso en el liquido-el polímero final se obtiene en granos o perlas puras obteniéndose por filtración o centrifugación-no hay reacciones por transferencia de cadenas por lo que el polímero obtenido es mas puro.
(V Control de temperatura fácil, Obtención del polímero en forma de perlas.)
(D Contaminación del polímero con agentes estabilizadores y agua, Requiere agitación continua.)
POR EMULSIÓN:
Es el más usado debido a su rapidez y fácil control de la temperatura-es análoga al de suspensión pero las gotitas son más pequeñas.-se utiliza agente emulsionante y un iniciador como el hidroperóxido de cumeno-aplicacion cera para pisos y para obtención de polímeros en la industria del caucho.
(V Polimerización rápida, Obtención de polímeros con alto peso molecular, Fácil control de la temperatura.)
(D Contaminación del polímero con agentes emulsionantes y agua.)
INTERFACIAL:
Reacción en la interface entre dos líquidos inmiscibles y el polímero se extrae directamente de la interface-esta polimerización se utiliza para extraer polímeros sensibles al calor.

POLÍMEROS TERMOESTABLES
Son aquellos que solamente son blandos o plásticos al calentarlos por primera vez, después de enfriados no pueden recuperarse para transformaciones posteriores.
Esto se debe a su estructura molecular, de forma reticular tridimensional, red de enlaces transversales, la formación de estos enlaces es activada por el grado de calor, el tipo y cantidad de catalizadores y la proporción de formaldehido en el preparado de la base.
CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES TERMOESTABLES
Resinas (fenolicas, ureicas, de malamina, de poliéster, epoxidicas).
RESINAS FENOLICAS (Bakelitas)
Se forman por Policondenzacion de los fenoles y el formaldehido, este último es el estabilizador de la reacción, su proporción en la solución determina si el material final es un termoestable o un termoplástico, (productos laminados, piezas moldeadas, productos de impregnación).
RESINAS UREICAS
Se obtienen por la Policondenzacion de la urea con el formaldehido. CARACTERÍSTICAS similares a las bakelitas, pueden colorearse, (VENTAJA, resistencia muy elevada a las corrientes de fuga superficiales) (DESVENTAJA menor resistencia a la humedad). (Paneles aislantes, adhesivos).
RESINAS DE MALAMINA
Se forman por Policondenzacion de la fenilamina y del formol.
CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES color rojizo, alto punto de reblandecimiento, escaza fluidez, insolubles a los disolventes comunes, resistencia a los álcalis, rigidez dieléctrica,
RESINAS DE POLIÉSTER
Se obtienen por poliesterificacion de poliácidos con polialcoholes.
CARACTERÍSTICAS Y APLICACIONES elevada rigidez, (resistencia a la humedad, disolventes, arco eléctrico, corrientes de fuga superficiales).
RESINAS EPOXIDICAS
Se obtienen por reacción del difenilolpropano, y la epiclorhidrina, según las cantidades y las condiciones pueden ser resinas solidas, viscosas o liquidas, son termoplásticos endurecidos químicamente.
CARACTERÍSTICAS Y APLICACIONES no se desprenden gases durante su endurecimiento, no se contrae después del endurecimiento, se emplean puras o diluidas con carga, se adhieren a casi todos los cuerpos, buena resistencia mecánica y a los agentes químicos.

VENTAJAS TERMOESTABLES RESPECTO A LOS TERMOPLÁSTICOS
MEJOR RESISTENCIA AL IMPACTO, A LOS SOLVENTES, A LA PERMEACION DE GASES, TEMPERATURAS EXTREMAS.
DESVENTAJAS TERMOESTABLES RESPECTO A LOS TERMOPLÁSTICOS
DIFICULTAD DE PROCESAMIENTO, LA NECESIDAD DEL CURADO, FRAGILIDAD, EL NO PRESENTAR REFORZAMIENTO AL SOMETERLO A TENSIÓN.

REFRIGERACIÓN EN LOS PROCESOS DE INDUSTRIALIZACIÓN DE LOS POLÍMEROS

TERMOPLÁSTICOS Son aquellos que pueden calentarse y enfriarse más de una vez para su manipulación y moldeo, donde esto depende del calor al cual se los someta
TERMOESTABLES Son aquellos que solo mantienen una forma una vez formados y que al aumentar mucho la temperatura estos empiezan a combustionarse y desaparecer.

Es el proceso mediante el cual se devuelven las propiedades de dureza y resistencia a un polímero, luego de haberlo moldeado.
En algunos casos este proceso es la parte final de la transformación de un producto mientras que en otros puede repetirse más de una vez después del respectivo calentamiento.

ENFRIAMIENTO POR INMERSIÓN, ENFRIAMIENTO POR ESPREADO, UNIDAD O TINA DE ENFRIAMIENTO (Enfriamiento por espreado, Enfriamiento por inmersión)