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Study of PVP-Bentonite Intercalation Process in Solution. Evaluation of the Influence from Time of Reaction, Polymer-Clay Proportion and Molar Mass

Por: Sebastião V. Canevarolo Jr. | Fecha: 2024

En este trabajo se produjeron reacciones por disolución PVP-bentonita, natural y modificada, donde se estudió la influencia del tiempo de reacción (15, 30, 45 minutos, 1, 24, 48, 72 horas), la relación polímero-arcilla (2:1, 1:1, 1:2) y la masa molar (PVP K-30, PVP K-90). Se utilizaron técnicas como XRD, FTIR y TGA para explicar la formación de nanocompuestos intercalados y su proceso de reacción.INTRODUCCIÓNAún hoy no existe una definición realmente adecuada de un material compuesto. Reinhart y Clements (apud Botelho, 2006)[1] definen un material compuesto como una combinación macroscópica de dos o más materiales diferentes, con una interfaz reconocible entre ellos. En esta combinación, los materiales conservan sus identidades. Así, los materiales compuestos suelen tener una o más fases discontinuas, normalmente más rígidas y resistentes, rodeadas por una fase continua, o matriz. Los nanocomposites son materiales modificados de la misma manera que los materiales compuestos, pero a diferencia de ellos, contienen al menos uno de los componentes de refuerzo o relleno de dimensiones nanométricas[2]. La nanotecnología se ocupa de estructuras, propiedades y procesos en los que intervienen materiales con dimensiones en una escala de 1 a 100 nm[3]. Estos valores se consideran elevados en comparación con las moléculas simples, pero pequeños en relación con la longitud de onda de la luz visible. Los componentes de un nanocompuesto pueden ser inorgánicos/inorgánicos, orgánicos/orgánicos, o incluso inorgánicos/orgánicos, con propiedades más diferenciadas[4]. Entre las diferentes fuentes de nanomateriales de origen natural, destacan los minerales arcillosos, debido a su versatilidad y a la facilidad con la que estos materiales se modifican[5].En los últimos años, los nanocompuestos poliméricos han surgido como una nueva clase revolucionaria de materiales al demostrar un incremento en una serie de propiedades[6,7]. Así, los nanocompuestos polímero-arcilla son un ejemplo característico de nanotecnología. La principal clase de arcillas utilizada para ello son las esmectitas (arcillas laminares)[8], como la bentonita, por ejemplo. La bentonita es una arcilla plástica resultante de la desvitrificación y alteración de cenizas volcánicas, predominantemente montmorillonita, como es más conocida.
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Imagen de apoyo de  Study of the Reprocessing of Low Density Polyethylene (LDPE) Recycled from Extruded Blown Films

Study of the Reprocessing of Low Density Polyethylene (LDPE) Recycled from Extruded Blown Films

Por: Sebastião V. Canevarolo Jr. | Fecha: 2024

El mercado del reciclaje de polímeros termoplásticos está experimentando un fuerte crecimiento. Se considera que los materiales reciclados tienen propiedades inferiores a las del material virgen. Aquí investigamos las propiedades viscoelásticas y térmicas del polietileno de baja densidad (LDPE) reciclado. Las muestras se reprocesaron hasta diez veces en condiciones de procesamiento extremas (300 °C/80 rpm) en una extrusora de un solo tornillo para evaluar los cambios estructurales en sus propiedades. Los análisis se realizaron en un reómetro oscilatorio de placas paralelas y en un calorímetro diferencial de barrido (DSC). Del análisis de la reometría oscilatoria se obtuvieron espectros de relajación y retardo al aplicar un ajuste no lineal mediante un programa computacional (NLREG), mientras que los parámetros cinéticos se estimaron a partir de los resultados del primer calentamiento DSC mediante los métodos de Avrami y Freeman-Carroll. Del estudio reológico se dedujo que las muestras reprocesadas más de cuatro veces presentaban un aumento de la viscosidad compleja y de los módulos de almacenamiento y pérdida, mostrando también fenómenos de relajación y retardo más amplios. Sin embargo, los termogramas DSC y los parámetros cinéticos de fusión mostraron que los PEBD estudiados mantuvieron su estabilidad térmica, independientemente de la modificación de sus propiedades viscoelásticas.INTRODUCCIÓNLos polietilenos (PE) son materiales básicos ampliamente utilizados. Para reciclar estos polímeros, es necesario conocer las condiciones de procesado, reprocesado y la conservación de sus propiedades. Sin embargo, el procesado puede influir en la orientación de las cadenas y en sus características finales[1], así como en la reutilización del material reciclado. Entre los distintos PE industriales destaca el polietileno de baja densidad (LDPE). Este tiene propiedades reológicas únicas en comparación con el PE lineal y de alta densidad, debido a sus largas cadenas muy ramificadas[2]. Las numerosas ramificaciones del LDPE influyen en la cristalinidad en comparación con el polietileno de alta densidad. El resultado es un producto flexible con un bajo punto de fusión. Así, las ramas largas pueden conferir características de procesamiento deseables y también una viscosidad[3,4].Según McLeish[5], las propiedades reológicas de los polímeros están muy influidas por el peso molecular, el tamaño de las ramas y la topología. Al considerar estas variables, el comportamiento reológico de los materiales poliméricos en estado fundido genera una relación clave entre la estructura y las propiedades de procesamiento[6].Peacock[7] describe que la morfología del polietileno y, por tanto, la forma de los artículos fabricados con él, no es estable cuando se somete a tensiones prolongadas.
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Imagen de apoyo de  Cotton Nanofibers Obtained by Different Hydrolytic Acid Conditions

Cotton Nanofibers Obtained by Different Hydrolytic Acid Conditions

Por: Sebastião V. Canevarolo Jr. | Fecha: 2024

La estabilidad térmica de las nanofibras de celulosa está relacionada con su aplicación y, en especial, con el procesamiento de polímeros, que normalmente tiene lugar a unos 200 °C. En este trabajo se obtuvieron nanofibras de algodón comercial por hidrólisis ácida empleando diferentes ácidos: sulfúrico, clorhídrico y una mezcla (1:1; ácido sulfúrico: ácido clorhídrico).La morfología de las nanofibras se caracterizó por microscopía de transmisión (TEM), potencial zeta, análisis elemental, cristalinidad por difracción de rayos X (DRX) y estabilidad térmica (TGA) en atmósfera de aire por análisis termogravimétrico. Los resultados indicaron una morfología y cristalinidad muy similares entre ellos. Las principales diferencias radicaban en el estado de agregación y la estabilidad térmica. El estado de agregación de las suspensiones disminuye en el orden HCl.INTRODUCCIÓNLas suspensiones acuosas de nanofibras de celulosa pueden prepararse por hidrólisis ácida, generando partículas coloidales de alta cristalinidad. Éstas pueden tener la apariencia física de finas varillas aciculares de dimensiones nanométricas (diámetro en el rango de 5 a 90 nm) con una elevada relación de aspecto (longitud/diámetro). Se utilizan como refuerzos de matrices poliméricas y los nanocompuestos resultantes suelen tener propiedades superiores de estabilidad térmica, resistencia mecánica y permeabilidad a líquidos y gases, incluso cuando las nanofibras están en baja concentración [1]. Entre otros puntos que fomentan su uso incluyen su naturaleza biodegradable, su bajo coste y el hecho de que se obtienen de fuentes naturales renovables muy abundantes. Sin embargo, la incorporación de grupos sulfato en la superficie de la celulosa tras la hidrólisis tiene un efecto catalizador en sus reacciones de degradación térmica. Este efecto se debe a las reacciones de deshidratación de la celulosa causadas por el ácido sulfúrico. El agua liberada cataliza estas hidrólisis de las cadenas de celulosa. Otro efecto es que los grupos OH de la celulosa se sustituyen por grupos sulfato, lo que conduce a una reducción de la energía de activación para la degradación de las cadenas de celulosa[2,3]. En general, las nanofibras de celulosa obtenidas por hidrólisis ácida se degradan a temperaturas más bajas que su fibra de celulosa. El uso de HCl para obtener nanofibras de celulosa ya se ha descrito[2,3], y los estudios muestran que el uso de HCl solo para la hidrólisis aumenta la estabilidad térmica de la nanocelulosa, pero los iones de cloruro se eliminan fácilmente con lavados repetidos con agua, no hay suficientes fuerzas electrostáticas que provocan la repulsión entre las partículas y, en consecuencia, se produce un alto nivel de formación de agregados. Este trabajo propone un estudio de extracción y caracterización de nanofibras de algodón utilizando una mezcla de ácidos (sulfúrico y clorhídrico), investigando las propiedades de las nanoestructuras resultantes, comparándolas con las de las nanofibras extraídas con cada tipo de ácido.
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Polyamide 6/Organoclay Nanocomposites: Evaluation of Thermal Behavior of Injection Molded Samples by DSC

Por: Sebastião V. Canevarolo Jr. | Fecha: 2024

Se prepararon nanocompuestos de poliamida 6/arcilla orgánica mediante la técnica de intercalación por fusión. La arcilla se trató con una sal de amonio cuaternario (Cetremide) para obtener la organoarcilla (OMMT), que se caracterizó mediante fluorescencia de rayos X (XRF), espectroscopia de infrarrojos (FTIR) y difracción de rayos X (XRD). Los resultados de estos análisis mostraron la incorporación de la sal en la estructura de la arcilla, confirmando la organofilización. Los nanocompuestos se obtuvieron en una extrusora de doble husillo co-rotacional con 3 wt. (%) de arcilla, y a continuación los pellets se moldearon por inyección. La caracterización por DRX de los nanocompuestos mostró una estructura exfoliada y/o parcialmente exfoliada. Los análisis por DSC se realizaron en las regiones de la piel y del núcleo de las muestras, mostrando las formas α y γ-cristalinas en la piel y sólo la forma α en la región del núcleo. El grado de cristalinidad en la piel era menor que en el núcleo.INTRODUCCIÓNEn los últimos años, se ha prestado mucha atención a los nanocompuestos de polímero/arcilla, especialmente nanocompuestos desarrollados con silicatos estratificados, debido a la necesidad de materiales de ingeniería más eficientes y al hecho de que los polímeros puros no tienen las propiedades necesarias para ciertas aplicaciones. Se han aplicado diversos métodos para la preparación de nanocompuestos de polímero/arcilla, como la intercalación por fusión[1]. Los nanocomposites poliméricos son materiales híbridos en los que sustancias inorgánicas de tamaño nanométrico se dispersan en una matriz polimérica[2,3]. Los nanocompuestos de polímero/silicato se comparan a los compuestos poliméricos convencionales porque utilizan cargas para mejorar las propiedades específicas[1]. Tales nanocomposites tienen ventajas en comparación con los composites convencionales, ya que presentan mejores propiedades mecánicas, térmicas, de inflamabilidad y estabilidad dimensional, utilizando un bajo contenido de silicato, entre el 1 y el 5% en peso[4]. Basándose en la investigación llevada a cabo por el grupo Toyota, que desarrolló nanocompuestos de poliamida 6 con pequeñas cantidades de arcilla montmorillonita y obtuvo un aumento significativo de las propiedades mecánicas y térmicas, se han llevado a cabo varios otros estudios para lograr una sinergia entre los componentes, dada la importancia de desarrollar este tipo de materiales[5,9-15,19-24]. Los silicatos estratificados utilizados como cargas tienen partículas con dimensiones nanométricas (1-500 nm) y, por lo tanto, tienen una elevada área superficial que favorece una mejor interacción con la matriz polimérica y, por tanto, una mejora de las propiedades físicas[5]. Se han utilizado diversos polímeros en la preparación de nanocompuestos de polímero y arcilla, tales como poliestireno, poliamida 6 y 66, policarbonato, poliolefinas, etc[6].
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Polyamide 6/Organoclay Nanocomposites: Evaluation of Thermal Behavior of Injection Molded Samples by DSC

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Imagen de apoyo de  Preparation and Electrical Characterization of Gold Nanoparticles-Polypyrrole Hybrid Composites for Application in Methanol Gas Sensing

Preparation and Electrical Characterization of Gold Nanoparticles-Polypyrrole Hybrid Composites for Application in Methanol Gas Sensing

Por: Sebastião V. Canevarolo Jr. | Fecha: 2024

En este estudio, se fabricaron compuestos híbridos de nanopartículas de oro y polipirrol (AuNPs-PPy) mediante polimerización química del monómero de pirrol en la superficie de nanopartículas metálicas, que luego se incorporaron a una matriz de poli(alcohol vinílico) (PVA) para ser explotados en tecnologías sensoras para la detección de metanol. Las condiciones de preparación se optimizaron para maximizar la sensibilidad, permitiendo la determinación de concentraciones relativas de moléculas de metanol en mezclas binarias de metanol/etanol. Para ello se utilizó la respuesta eléctrica del sensor, que depende de la constante dieléctrica de los compuestos orgánicos volátiles.INTRODUCCIÓNLas nanopartículas de oro se han utilizado ampliamente en diversas aplicaciones tecnológicas debido a su alta biocompatibilidad y su interacción potencial con sistemas biológicos. A su vez, los polímeros conductores se han aplicado constantemente en los últimos años en dispositivos luminiscentes, diodos emisores de luz, actuadores mecánicos como músculos artificiales, entre otros, siendo el polipirrol un excelente sistema para dichas implementaciones. La síntesis de compuestos híbridos permite, a su vez, una interacción sinérgica entre las propiedades de ambos sistemas interactuantes, permitiendo el autoensamblaje a escala nanométrica y dando lugar a estructuras en las que las partículas metálicas están completamente cubiertas por el polímero conductor, y en consecuencia, un aumento de la superficie de las partículas distribuidas por la matriz, influyendo en última instancia en la sensibilidad de la matriz.La estabilidad de las soluciones coloidales que contienen nanocompuestos mixtos suele fomentarse mediante la inserción de tensioactivos, tales como el dodecil sulfato sódico. En esta situación, los procesos de agregación se minimizan, promoviendo una mayor homogeneidad de las partículas distribuidas en la matriz polimérica. Esto ofrece la posibilidad de implementar sistemas como los sensores de volátiles, que por definición convierten la concentración del volátil en un observable físico, basado en el enlace químico de la molécula con el sensor o simplemente por interacción física, promoviendo la expansión de la matriz polimérica, alterando los mecanismos de conducción por percolación eléctrica o reorientando los dipolos eléctricos dispersos, induciendo cambios en la respuesta reactiva (capacitancia) del sensor.En este trabajo, describimos el proceso de preparación y caracterización eléctrica de nanocompuestos híbridos de polipirrol/nanopartículas de oro obtenidos a partir de la síntesis química de pirrol en presencia de un estabilizador (SDS) y de un agente oxidante (ácido cloroáurico).
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Imagen de apoyo de  Translaminar Dynamic Fracture Toughness of a Hybrid Fiber-Metal Laminate Devised to High‑Temperature Applications

Translaminar Dynamic Fracture Toughness of a Hybrid Fiber-Metal Laminate Devised to High‑Temperature Applications

Por: Sebastião V. Canevarolo Jr. | Fecha: 2024

Se ha determinado la tenacidad a la fractura dinámica translaminar de un laminado híbrido de titanio-grafito de fibra-metal con matriz termoplástica a las velocidades de impacto de 2,25 y 5,52 m/s, dentro del intervalo de temperaturas de -196 a +180 °C, y se ha comparado con la de los laminados compuestos convencionales de carbono-epoxi. El laminado híbrido muestra una menor resistencia a la fractura de iniciación que los compuestos de cinta unidireccional tradicionales, aunque es más resistente que los laminados de tejido convencionales. Los ensayos de impacto revelaron que, si se compara con el rendimiento mecánico de los laminados carbono-epoxi convencionales, la aplicación del laminado de fibra-metal debe basarse en su resistencia a la propagación dinámica de la fractura más que en la iniciación de la fractura.INTRODUCCIÓNLos tradicionales laminados compuestos de fibras de carbono y resina epoxi, conocidos a partir de ahora simplemente como C-EPX, en los que fibras continuas de carbono refuerzan una matriz epoxídica, cumplen los requisitos actuales del diseño estructural de aviones subsónicos. Sin embargo, los aviones supersónicos requieren materiales cuyas propiedades mecánicas se mantengan a altas temperaturas de funcionamiento. La empresa aeroespacial Boeing es una de las organizaciones responsables del proyecto estadounidense HSCT (High Speed Civil Transport) y, junto con la Agencia Aeroespacial Americana (NASA), ha desarrollado el laminado híbrido de metal y fibra TiGra (LMF). Este laminado híbrido TiGra, compuesto por láminas alternas de aleación de titanio (Ti) y compuesto de matriz polimérica termoplástica PEEK (poli-éter-éter-cetona) reforzado con fibras de grafito (Gra), tiene el fin de cumplir los criterios más estrictos del proyecto HSCT, donde se esperan temperaturas de hasta 180ºC para fuselajes de aviones que viajan a velocidades de Mach 2,5.Una limitación ampliamente reconocida de las estructuras laminares es su baja resistencia a los impactos transversales. Sin embargo, el comportamiento de los laminados compuestos aeronáuticos bajo agrietamiento dinámico translaminar no ha sido particularmente estudiado, especialmente en el caso de LMF. A partir de los conceptos de la mecánica de la fractura, es posible inferir el grado de seguridad que posee un componente estructural frente a fracturas catastróficas en servicio. Uno de los parámetros de Mecánica (MFEP) utilizado para estimar la resistencia de los materiales a la fractura lenta (cuasiestática), en condiciones de plasticidad delante de la grieta, es la integral J, que originó el criterio de tenacidad de inicio de fractura Jic.
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Imagen de apoyo de  Study of Expanded Polymers Water Absorption for Buoyancy Modulus Development of a Submarine Mini-Robot

Study of Expanded Polymers Water Absorption for Buoyancy Modulus Development of a Submarine Mini-Robot

Por: Sebastião V. Canevarolo Jr. | Fecha: 2024

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.
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Imagen de apoyo de  Use of the Cassava Serum as Fermentative Substrate in Xanthan Gum Biosynthesis: Apparent Viscosity and Production

Use of the Cassava Serum as Fermentative Substrate in Xanthan Gum Biosynthesis: Apparent Viscosity and Production

Por: Sebastião V. Canevarolo Jr. | Fecha: 2024

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.
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Imagen de apoyo de  Preparation and Characterization of Asymmetric Membranes of Poly (Vinylidene Fluoride) Supported in Polyester - I: Effect of Heat Treatment in the Properties of Membranes

Preparation and Characterization of Asymmetric Membranes of Poly (Vinylidene Fluoride) Supported in Polyester - I: Effect of Heat Treatment in the Properties of Membranes

Por: Sebastião V. Canevarolo Jr. | Fecha: 2024

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.
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Poly(Ethylene Terephthalate), PET: A Review on the Synthesis Processes, Degradation Mechanisms and its Recycling

Por: Sebastião V. Canevarolo Jr. | Fecha: 2024

Presentamos una revisión sobre el poli(tereftalato de etileno), enfatizando los procesos de síntesis y los mecanismos de degradación. Actualmente, Brasil está entre los países que más reciclan PET, con 53% de este polímero reciclado mecánicamente. El éxito de este termoplástico en la industria del reciclaje se debe a su gran diversidad de aplicaciones, desde la industria textil hasta los envases alimentarios, donde los envases reciclados de grado alimentario se mezclarán con la resina prístina para su reprocesamiento y utilización. También tratamos los aspectos legales actuales relativos al reciclado del PET y su uso en contacto con alimentos. En la síntesis del PET, que suele realizarse en dos o tres pasos, se utilizan varios comonómeros y aditivos para optimizar las propiedades finales y las condiciones de procesado. Además, durante la síntesis, el procesado y el reciclado, se producen varias reacciones de degradación (termomecánica y termooxidación) y secundarias, que producen acetaldehídos, oligómeros y dietilenglicol. La presencia de estos "contaminantes" acelera el proceso de degradación del polímero, lo que afecta a las características del producto final.INTRODUCCIÓNWallace H. Carothers sintetizó el primer poliéster lineal en 1930 a partir de monómeros basados en el trimetilenglicol y el ácido dicarboxílico hexadecametileno. Así nació la primera fibra sintética. Sin embargo, su baja temperatura de fusión y su escasa estabilidad hidrolítica comprometían la calidad del producto final. En 1946, Whinfield y Dickson descubrieron el tereftalato de polietileno (PET), que tiene una alta temperatura de fusión (~265 °C) y una gran estabilidad hidrolítica debido a la presencia de anillos aromáticos en la cadena principal. El PET es actualmente uno de los termoplásticos más producidos en el mundo, alcanzando a finales de la década de 1990 una producción mundial de unos 2,4 × 10^10 kg. Las aplicaciones del PET son: fibras textiles (67%), envases soplados por inyección (24%), películas biorientadas (5%) y polímeros de ingeniería (4%). El éxito de este material se debe a sus excelentes propiedades mecánicas y térmicas y a su bajo coste.En Brasil, la principal aplicación del PET es la industria de embalajes (71%). El segmento del mercado interno de la industria de alimentos y bebidas representa el 32% del mercado brasileño de polímeros, que implica directamente el uso de PET para el envasado de bebidas gaseosas. Esto explica la diferencia observada entre la producción y reciclaje de PET. En los últimos años, los polímeros han aumentado su participación en la composición de los residuos sólidos urbanos (RSU). En la década de 1960, no constituían una parte significativa de su composición, pero en 2005 aportaban alrededor del 20% (porcentaje en masa) de los RSU recogidos en Brasil.
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