El moldeo por inyección de termoplásticos es el principal proceso utilizado en la producción de piezas de plástico. El proceso de inyección convencional tiene algunas limitaciones, especialmente relacionadas con las materias primas, la configuración de las máquinas y el funcionamiento, que dificultan la fabricación de piezas finas con grandes superficies, como las ventanillas y las lentes de los coches. Por otro lado, el proceso se ha mejorado continuamente con varias tecnologías nuevas, que van más allá del proceso de moldeo por inyección convencional, incluido el proceso de "inyección-compresión". En este artículo, utilizando tecnología CAE (ingeniería asistida por ordenador), el autor estudió la producción de lentes de PC mediante ambos procesos: moldeo por inyección convencional y moldeo por inyección-compresión. Los estudios se llevaron a cabo básicamente en la siguiente secuencia: estudio del patrón de flujo y optimización del proceso de inyección-compresión centrándose en el tamaño de la línea de soldadura, estudio de la ventana de moldeo para ambos casos y comparación de varios parámetros, en particular la tensión de cizallamiento y la fuerza de sujeción, ya que son parámetros clave para la producción de piezas de gran superficie. Los resultados confirman las ventajas del proceso de inyección-compresión.INTRODUCCIÓNDebido a la filosofía de racionalizar e integrar diferentes funciones en un mismo componente, surge la necesidad de fabricar piezas de gran superficie y pequeño espesor a partir de material termoplástico[1]. En esta situación, podemos considerar la producción de piezas ópticas como lentes y ventanas de automóviles. En comparación con el vidrio para este tipo de aplicaciones, los polímeros ofrecen ventajas como menor densidad, menor precio y mayor resistencia al impacto. Otra ventaja, inherente al tipo de proceso de conformado, es la posibilidad de producir un conjunto ciclo ?como una ventana y su componente de soporte o fijación? mediante el proceso de sobreinyección. Las principales desventajas que se pueden señalar al comparar los materiales plásticos con el vidrio son menor resistencia al rayado y a la temperatura[2].Desde el punto de vista económico, la producción a gran escala de piezas de plástico es más atractiva, debido a los cortos ciclos de producción y la posibilidad de producir varias piezas en un solo paso. Por otro lado, no es posible fabricar este tipo de piezas (es decir, de gran superficie y pequeño grosor) mediante el proceso convencional de moldeo por inyección. Para satisfacer esta demanda, destaca el proceso de "inyección-compresión"[2].

El poli(fluoruro de vinilideno) (PVDF) es un polímero semicristalino que contiene una fase amorfa y otra cristalina. Esta característica es importante para la preparación de membranas asimétricas, ya que la fase cristalina tiene gran influencia en la estructura de las membranas, mientras que la fase amorfa afecta a la porosidad. Se prepararon membranas de PVDF mediante el proceso de inversión de fases, que luego se evaluaron en relación con la permeabilidad y la morfología, así como con el efecto del tratamiento térmico. Se compararon las siguientes membranas: sin tratamiento térmico, con tratamiento térmico y membrana disponible en el mercado. Para investigar las propiedades de las membranas se realizaron análisis de resistencia química, flujo de permeabilidad al agua a diferentes presiones y difusión de iones, además de estudios con microscopía electrónica de barrido (SEM), calorimetría diferencial de barrido (DSC) y análisis termogravimétrico (TGA).INTRODUCCIÓNLos procesos de separación por membranas (MSP) se han utilizado para fraccionar mezclas, soluciones y suspensiones en las que intervienen especies de diferente tamaño y naturaleza química. Dependiendo de la aplicación, las membranas pueden presentar importantes diferencias funcionales y morfológicas. El conocimiento de la morfología de las membranas y su relación con las propiedades de transporte son importantes para comprender mejor los fenómenos implicados en los problemas de separación.Aunque recientes, los procesos de separación por membranas se han utilizado cada vez más en una amplia variedad de industrias, como la química, la farmacéutica, la textil, la papelera y la alimentaria. Las membranas poliméricas pueden obtenerse por diversos métodos, como: inversión de fase, sinterización, estiramiento o grabado para membranas microporosas. Las membranas densas pueden prepararse mediante: evaporación de disolvente, extrusión, laminación, soplado, inversión de fase (integral) o depositando una película densa sobre un soporte microporoso (por extensión, polimerización in situ o polimerización por plasma).La técnica de inversión de fase, propuesta por Loeb y Sourirajan en 1960, permite una gran variabilidad en la morfología, selectividad y propiedades de transporte de solutos a través de la membrana.

La goma xantana es un biopolímero comercial producido por fermentación de glucosa y Xanthomonas con numerosas aplicaciones industriales. El objetivo de este trabajo fue estudiar la síntesis y la viscosidad del xantano obtenido a partir de cepas nativas de Xanthomonas campestris utilizando yuca como sustrato fermentativo alternativo. Se utilizaron tres tipos de Xanthomonas. La mayor producción fue de 13,83 g.L-1 obtenida con X. campestris mangiferaeindicae fermentada a 25 °C, 250 rpm durante 120 horas y presentando una viscosidad aparente de 96,14 cP en la concentración de 2,0% de solución de xantano a 25 s-1, 25 °C. La utilización del residuo industrial de suero de mandioca para la biosíntesis de xantano es una alternativa de bajo costo para el proceso de fermentación y un uso noble para este residuo.INTRODUCCIÓNLa goma xantana es un biopolímero clasificado como HETEROEXOPOLISACÁRIDO ANIÓNICO RAMIFICADO producido por fermentación con la bacteria Xanthomonas campestris. Estas bacterias tienen células gramnegativas en forma de bastoncillos y aparecen predominantemente aisladas.El xantano es un polisacárido de gran interés industrial, principalmente para las INDUSTRIAS ALIMENTARIA, FARMACÉUTICA Y PETROQUÍMICA. En estos sectores, los polisacáridos por productos de origen microbiano tienen ventajas por diversas razones, como la posibilidad de modificar sus características reológicas mediante el control de los parámetros de fermentación y la independencia climática.El gran interés comercial del producto se debe a sus PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS superiores a las de otros polisacáridos disponibles en el mercado. Entre estas propiedades destacan su VISCOSIDAD EN SOLUCIONES ACUOSAS A BAJAS CONCENTRACIONES (0.05-1%), debido a su estructura ramificada y a su elevado peso molecular, así como su estabilidad en un amplio rango de TEMPERATURA Y PH y su comportamiento PSEUDOPLÁSTICO. El efecto TIXOTRÓPICO en soluciones poliméricas es de gran utilidad para el sector cosmético, como en lociones y champús, ya que facilita la extracción del producto del envase sin que se escurra en exceso durante el uso.Los requisitos nutricionales mínimos del medio de fermentación para la biosíntesis de xantano incluyen fuentes de CARBONO (C), NITRÓGENO (N) y FÓSFORO (P). La fuente comercial de carbono más utilizada es la glucosa, que es un factor crítico para la producción del polisacárido. Aunque la goma xantana aún no se produce comercialmente en Brasil, la sacarosa podría representar un menor coste de producción.

Debido a su baja densidad y a su precio relativamente bajo, los polímeros expandidos parecen ser competitivos para los sistemas de flotabilidad. Los polímeros expandidos son especialmente eficientes para desarrollar módulos de flotabilidad de robots submarinos como los ROV (Remote Operated Vehicle). Este trabajo describe los mecanismos de absorción de agua de dos polímeros expandidos (poliuretano expandido y poliestireno expandido), en diversos medios acuosos (agua de mar y agua destilada). Se estudió la influencia de la geometría de las muestras en la cinética de absorción de agua. Se observó que las muestras con una mayor superficie de contacto con el agua eran más susceptibles a la absorción de agua. Los análisis también revelan una posible pérdida de material en el poliuretano expandido debido a su manipulación durante las pruebas de absorción. La influencia del medio acuoso también fue significativa para este material, que presenta un nivel de absorción en agua destilada superior al del agua de mar. Los resultados de este estudio justifican la selección del poliestireno expandido, que parece especialmente adecuado para el desarrollo de los módulos de flotabilidad de minirrobots submarinos.INTRODUCCIÓNDebido a las difíciles condiciones de trabajo en entornos submarinos, los robots subacuáticos del tipo ROV (Remote Operated Vehicle) se utilizan cada vez más en operaciones, sustituyendo actividades que normalmente se asignaban a los seres humanos. Dado que el hombre puede trabajar a una profundidad máxima de 50 metros, estos vehículos submarinos realizan importantes tareas en la inspección de equipos, tuberías, cables submarinos y en la exploración de prospección petrolífera en alta mar[1-3], como las inspecciones medioambientales en ríos y mares, proporcionando vigilancia de la biodiversidad a través de cámaras, facilitando así el estudio del medio ambiente submarino. Para compensar el peso de la estructura en el agua (chasis metálico o de polímero) y los diversos equipos acoplados al ROV (brazo mecánico, sistemas de iluminación, cámara, cables, etc.), en la parte superior suele colocarse un módulo de flotabilidad, favoreciendo así la flotabilidad del robot submarino. Este módulo flotante está hecho de material de baja densidad, con el fin de neutralizar al máximo el peso del ROV en el agua que también debe soportar las condiciones físicas y químicas del entorno en el que se desplegará (temperatura del agua, condiciones acuosas del medio acuoso (agua dulce o agua de mar), efluentes, presión, etc.), etc. Por tanto, es esencial realizar una serie de estudios preliminares para conocer el comportamiento de los materiales en distintas condiciones de trabajo. Los materiales utilizados para la flotabilidad dependen de la profundidad a la que vaya a estar sometido el ROV.

En este trabajo se investigó la polimerización de glicerol en presencia de catalizadores ácidos (H2SO4 o H3PO4) y básicos (NaOH) para producir resinas termoestables. Los resultados mostraron que la temperatura de reacción y la concentración de catalizador son críticas para obtener un buen rendimiento y selectividad. En condiciones óptimas, es decir, catalizador H2SO4, 140 °C durante 24 horas, fue posible obtener polímeros con una selectividad del 98%. Tras la polimerización, los materiales se sometieron a extracciones con diferentes disolventes, es decir, agua, THF y hexano. Los extractos se caracterizaron por ESI(+)-MS (Espectrometría de Masas por Ionización Electro-Spray) y por FTIR, mostrando la presencia de oligómeros de cadena corta (hasta seis unidades). Para tiempos de reacción más cortos, por ejemplo 4 horas, fue posible obtener una alta selectividad (100%) para los oligómeros, pero con una baja conversión de glicerol (25%). También se observó que los otros catalizadores (H3PO4 y NaOH) mostraron una baja actividad para promover la polimerización del glicerol, por ejemplo, rendimientos del 25% tras 24 horas.INTRODUCCIÓNLa creciente producción de biodiésel mediante la transesterificación[1-3] de aceites vegetales o grasas animales (Figura 1), en todo el mundo[4] y especialmente en Brasil, debería conducir a un aumento significativo del volumen de glicerol en el mercado. Por cada tonelada de triglicéridos procesada, se producen al menos 100 kg de glicerol[4-6]. Como consecuencia, el precio del glicerol cae bruscamente en el mercado mundial[7]. Esta caída de precios es una tendencia mundial, y no es diferente en Brasil, que en 2005 registró unos precios del glicerol de unos R 3000 t-1, pero en 2007, la misma cantidad de glicerol se vendía a R 1700 t-1[8]. Y en las regiones próximas a las plantas de biodiesel, en 2009, el precio no superaba los R 700 t-1[8]. Ante esta situación, el desarrollo de nuevos procesos de conversión del glicerol en productos de mayor valor agregado[9] es esencial, ya que la producción y el mercado de glicerol derivado de la petroquímica son ya estables. Actualmente, el glicerol derivado de la industria petroquímica (que es de alta pureza) se utiliza en la producción de cosméticos[10,11], productos farmacéuticos[12], bronceadores[13], aditivos alimentarios[10,11] y estabilizantes para PVC[14], aplicaciones que no son fácilmente accesibles para el glicerol derivado del biodiésel (de pureza variable)[15]. Una transformación química alternativa, entre varias descritas en la literatura[15-25], para consumir parte de este glicerol derivado del biodiésel es la reacción de polimerización (Figura 2).

El objetivo de este trabajo es evaluar la influencia del tratamiento con NaOH del bagazo de caña de azúcar en las propiedades mecánicas y dinámico-mecánicas, en la estabilidad térmica, densidad y absorción de agua, cuando utilizado en composite de resina de poliéster insaturado/ bagazo de caña de azúcar. El bagazo de caña de azúcar fue sometido al tratamiento químico con solución alcalina de NaOH. El tratamiento mejora el módulo de elasticidad de impacto y de flexión en comparación con la resina sin fibras, además de la adhesión de las fibras con las matrices, pero no mejora significativamente el módulo de elasticidad de tracción. Las superficies de la fractura por impacto se analizaron mediante SEM.INTRODUCCIÓNActualmente, muchos estudios han evaluado la viabilidad de utilizar fibras naturales como alternativa a las fibras sintéticas utilizadas convencionalmente como refuerzo en materiales compuestos de matriz polimérica. Este interés se debe a la necesidad de encontrar fuentes renovables de materias primas, la reducción del impacto medioambiental de los materiales y la reducción de costes[1-10]. Las fibras de celulosa, como el bagazo de caña de azúcar, el sisal, plátano, coco, madera y yute se han incorporado a diversos termoplásticos y termoestables como refuerzos o cargas[11]. Las resinas termoendurecibles se utilizan mucho por sus ventajas como bajo coste, estabilidad térmica y dimensional, resistencia química a altas temperaturas y facilidad para moldear piezas de gran tamaño; sin embargo, su baja resistencia a la fractura hace necesario el uso de refuerzos. Joshi et al. evaluaron el ciclo de vida de los composites con diferentes fibras naturales en comparación con un composite con fibras de vidrio y llegaron a la conclusión de que, en términos de aspectos medioambientales, los composites con fibras naturales son ambientalmente superiores. Tienen un menor impacto ambiental y menor peso cuando se utilizan en vehículos de transporte, aumentando la eficiencia energética. El hecho de que necesiten una mayor cantidad de fibras naturales para lograr el mismo rendimiento que las fibras de vidrio puede estar relacionado con la reducción de la contaminación asociada a la cantidad de polímero. Al final de su ciclo de vida, el material puede incinerarse, proporcionando energía y créditos de carbono[12]. Brasil es un gran productor de bagazo de caña de azúcar. El bagazo de caña de azúcar es el principal ejemplo de subproducto de la agroindustria brasileña, que puede reutilizarse como fertilizante o como fuente de energía (como combustible) a bajo coste.

Se prepararon hidrogeles polielectrolíticos formados por quitosano/xantano (QX) y quitosano/xantano/colágeno (QXC) y se obtuvieron curvas termogravimétricas a diferentes velocidades de calentamiento, con el fin de determinar los parámetros cinéticos mediante el método de Flynn-Wall. La energía de activación calculada fue de 3,44 kJ.mol-1 (QX ) y 14,84 kJ.mol-1 (QXC), lo que sugiere interacciones más fuertes en la estructura del hidrogel QXC que en la del hidrogel QX, probablemente debido a la presencia de grupos carboxilo de las moléculas de colágeno.INTRODUCCIÓNLa energía de activación, Ea, puede determinarse utilizando curvas termogravimétricas a diferentes relaciones de calentamiento[1]. En polímeros, este parámetro se determina generalmente por el método de Flynn-Wall[2] que considera que la energía de activación de un material a una pérdida de masa (conversión) dada es proporcional al coeficiente dβ/d(1/T), en el que se observa una dependencia lineal entre la inversa de la temperatura absoluta a un determinado porcentaje de pérdida de masa, 1/T, en relación con el logaritmo del coeficiente de calentamiento, β, aplicado[3]. El método de Flynn-Wall, que utiliza la termogravimetría isotérmica o relaciones de calentamiento constantes, es uno de los métodos preferidos para determinar la energía de activación de los polímeros, ya que requiere menos tiempo de experimentación. Sin embargo, este método está limitado a descomposiciones simples y para polímeros que obedecen a una cinética de primer orden[4]. Los hidrogeles son redes poliméricas tridimensionales que pueden hincharse en medios acuosos y retener una gran cantidad de agua en su estructura[5]. Se están utilizando diversos polímeros hidrófilos para formar hidrogeles en los campos farmacéutico, médico y biotecnológico, en particular para el tratamiento de heridas y como soporte para la liberación controlada de fármacos[6]. Los hidrogeles de quitosano y xantano se obtienen por la formación del complejo polielectrolítico por atracción electrostática entre las cargas opuestas presentes en los polisacáridos. Ambos polisacáridos tienen propiedades como ser biocompatibles y biodegradables[7]. La adición de colágeno al hidrogel permite mejorar sus propiedades, por ejemplo en el tratamiento de quemaduras, ya que esta proteína tiene la característica de estimular y promover el crecimiento celular. Uno de los mayores intereses en el uso de hidrogeles está relacionado con el proceso de liberación controlada de fármacos[8].

Se prepararon compuestos ternarios a partir de residuos postconsumo de polipropileno (PP), poliestireno de alto impacto (HIPS) y carbonato cálcico (CaCO3) para obtener películas de papel sintético y evaluar sus propiedades térmicas y mecánicas. Estos compuestos rellenos con 10, 20 y 30 % en peso de CaCO3 se extruyeron por soplado de película en dos condiciones de rotación del tornillo: 32 y 51 rpm. La orientación de la película de compuesto se determinó con los parámetros a lo largo del eje longitudinal (R1), eje transversal (Rt) y relación R1/Rt (Rc). Se utilizaron calorimetría diferencial de barrido (DSC) y ensayos de resistencia a la tracción y al desgarro para estudiar las propiedades térmicas y mecánicas de las películas, mostrando su dependencia de la composición y del grado de orientación. Las películas compuestas con mayor concentración de relleno mostraron una menor resistencia a la tracción, pero un efecto menos significativo sobre el módulo de tracción. La resistencia al desgarro dependía en gran medida del grado de orientación de la película.INTRODUCCIÓNLas propiedades de los polímeros cargados/reforzados difieren en muchos aspectos de las de los polímeros sin carga y dependen esencialmente de las características fisicoquímicas del relleno. Los siguientes factores son los más importantes: forma geométrica, tamaño medio y distribución de tamaños, superficie específica, características de empaquetamiento, naturaleza química de la superficie y energía superficial, pureza química, higroscopicidad y abrasividad de las partículas en la interacción entre el polímero y el relleno[1-3].Según la clasificación de las cargas, éstas pueden ser fibrosos o no fibrosos, orgánicos o inorgánicos, y naturales o sintéticos[2]. En este caso concreto, se trata de una carga inorgánica, que, en función de su capacidad de refuerzo, puede clasificarse como (1) relleno reforzante o (2) inerte o relleno[2-4]. Las cargas inorgánicas inertes añadidas al polímero alteran sus propiedades, aumentando la rigidez, dureza, densidad, temperatura de deflexión térmica (HDT) y estabilidad dimensional, y reduciendo la contracción de moldeo, la dependencia de las propiedades con la temperatura, la resistencia a la tracción y la fluencia, así como el coste[2,5].Por otro lado, las cargas reforzantes o activas cuestan más que las cargas inertes o de relleno, pero mejoran sus propiedades mecánicas, como la resistencia a la tracción. La resistencia al impacto es variada, ya que en general la presencia de rellenos rígidos en matrices dúctiles (como el polipropileno y el ABS) reduce la tenacidad del material, mientras que los rellenos en matrices frágiles (como el poliestireno) pueden ofrecer una mayor resistencia al impacto[2, 6,7].

En este trabajo se analizan los resultados de las propiedades mecánicas de nuevos compuestos basados en residuos de fibras textiles de la industria de la confección y polímeros básicos. Las fibras naturales ofrecen algunas ventajas sobre las sintéticas, en cuanto a propiedades mecánicas y térmicas. Los compuestos se produjeron mezclando polietileno de alta densidad con las fibras textiles (50% algodón /50% acrílico) en contenidos crecientes, del 10 al 40% en un mezclador termocinético, utilizando Surlyn 2601, Polybond 3009 y Polybond 1009 como agentes de acoplamiento. Las muestras de tracción, flexión e impacto se fabricaron cortando las láminas obtenidas en una prensa hidráulica. Los compuestos con agentes de acoplamiento mostraron buenos resultados de resistencia a la tracción y a la flexión, principalmente con un 5% de Polybond 3009 y un 20-40% de residuos de fibras textiles.INTRODUCCIÓNLa eliminación posterior al uso de residuos de fibras sintéticas y materiales poliméricos reforzados con fibras en vertederos textiles ha causado problemas al medio ambiente. Una alternativa propuesta para minimizar este problema es el desarrollo de materiales obtenidos a partir de fuentes naturales, como los compuestos de fibras naturales[1]. El uso de fibras naturales como refuerzo en polímeros termoplásticos se ha fomentado también debido al elevado coste medioambiental de producir fibras sintéticas, que tienen un mayor contenido energético debido al proceso de fabricación[2], como el vidrio, el auto y Kevlar®[3], además de considerar aspectos relacionados con la biodegradación[4].Las fibras sintéticas se desarrollaron principalmente para satisfacer la gran demanda de artículos textiles. Inicialmente, se desarrollaron y comercializaron las fibras Rayon® y Nylon®. Hoy en día, la mayoría de las fibras textiles se producen a partir de un solo tipo de fibra, ya sea natural o sintética, lo que permite una amplia variedad de características en los productos finales[3]. Sin embargo, existe una tendencia hacia un mayor uso de fibras sintéticas, lo que genera economías de escala en la producción y posibilita la modernización y el aumento de la productividad en el proceso de hilatura[5]. Brasil es un importante productor mundial de artículos textiles, ocupando el séptimo lugar en la producción de hilados y tejidos planos y el tercero en la producción de tejidos de punto[6].Un estudio sobre los residuos industriales generados en la región nordeste del estado de Rio Grande do Sul mostró que en Caxias do Sul se generan cerca de 44 toneladas/día de residuos poliméricos.

Se investigó la evolución de la morfología de fase en mezclas no reactivas frente a reactivas con poliamida y elastómero de etileno-propilendieno injertado con copolímero de estireno-acrilonitrilo (AES) en un extrusor de doble husillo corrotante. La evolución morfológica de estas mezclas a lo largo de una extrusora de doble husillo se monitorizó recogiendo rápidamente pequeñas muestras de la masa fundida en lugares específicos del barril de la extrusora y caracterizándolas con un microscopio electrónico de transmisión (TEM). Como agentes compatibilizadores se utilizaron los copolímeros metacrilato de metilo-co-anhídrido maleico (MMA-MA) y metacrilato de metilo-co-metacrilato de glicidilo (MMA-GMA). El anhídrido maleico y los grupos epoxídicos de los copolímeros pueden reaccionar con los grupos terminales de la poliamida durante el proceso de fusión y mejorar la interacción interfásica en el sistema PA6/AES. Las mezclas no compatibilizadas mostraron una morfología de fase gruesa en la que la fase AES no está bien dispersa en la matriz PA6 debido a la falta de interacción adecuada entre los componentes. La adición del compatibilizador MMA-GMA no promovió una buena dispersión de las fases ni mejoró las propiedades mecánicas de las mezclas, probablemente porque las posibles reacciones son muy lentas y pueden no producirse dentro del extrusor. Por otro lado, la adición del copolímero MMA-MA promueve una mejor resistencia al impacto y una buena dispersión de fases en la mezcla. Las partículas de AES sufren una reducción significativa en las primeras etapas de la mezcla dentro del extrusor. La morfología observada en las muestras moldeadas por inyección se correlacionó con las propiedades mecánicas.INTRODUCCIÓNLas poliamidas (PA) se utilizan ampliamente en aplicaciones de ingeniería debido a su alta tenacidad y excelente resistencia química. Sin embargo, una limitación importante para la aplicación de PA es su fragilidad bajo impacto a bajas temperaturas. Para mejorar su rendimiento, se ha investigado la tenacificación de la poliamida con materiales elastoméricos[1,2]. Las mezclas de poliamida con copolímero AES (acrilonitrilo-EPDM-estireno) presentan varias ventajas, incluyendo una menor absorción de humedad debido a la dilución de la poliamida con un material hidrófobo.Las características del elastómero EPDM, como su baja temperatura de transición vítrea, su excelente estabilidad térmica y UV, lo convierten en un candidato ideal para la modificación por impacto de determinados polímeros[3-6].