CIQA patenta proceso para fabricación de fibras nanoestructuradas

El Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA) ha patentado un proceso que permite la fabricación de fibras nanoestructuradas de diferentes configuraciones y aplicaciones en la industria.

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Como parte del proyecto de Materiales Nanocompuestos de Base Polimérica, del Departamento de Materiales Avanzados del Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA), surgió un proceso semiindustrial para obtención de fibras de base polimérica con nanopartículas.

En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, el doctor Víctor Javier Cruz Delgado, explicó la importancia de este proceso para la obtención de fibras para diversos sectores industriales.

De acuerdo con el doctor, el aspecto más importante comienza cuando se introducen las partículas al plástico, un proceso que emplea una máquina especializada que es un extrusor doble husillo, en el que se incorpora la resina en forma de pellet. Dentro del extrusor, con ayuda de calor, el pellet se derrite y con la aplicación de esfuerzos de corte, los aditivos o nanopartículas se incorporan y se mezclan dentro del polímero.

Actualmente, aun los equipos más especializados no logran una dispersión e incorporación homogénea de las nanopartículas. Debido a esto, en el CIQA se ha implementado un proceso denominado extrusión asistida con ultrasonido, un proceso desarrollado en el CIQA que cuenta con una patente y que permite mejorar la dispersión de estas partículas que, por su propia naturaleza, tienden a mantenerse juntas formando aglomerados.

“Al mezclarse con un polímero logramos una reducción del tamaño de estos aglomerados, pero nos interesa llegar a separarlas individualmente, la aplicación de ondas de ultrasonido nos ayuda a homogeneizar esta dispersión y lograr que estas partículas se separen a nivel individual. Una vez que hemos logrado este primer paso en la incorporación de las partículas, entonces tenemos el material de partida para llegar al proceso de extrusión de los filamentos”, abundó el investigador

A través de este proceso, es posible generar fibras con diferentes configuraciones. Una de las configuraciones más ampliamente utilizada en fibras coextruidas se denomina “núcleo-coraza”, en el centro de cada una de las fibras puede haber un núcleo del polímero color blanco y una coraza o recubrimiento del polímero color negro siendo cada una de estas fibras de tamaño micrométrico.

Otra de las configuraciones de fibra coextruida que se puede hacer en esta máquina es que de un círculo, la mitad sea de un polímero color blanco y la otra mitad del polímero color negro, a esta configuración se le denomina “lado a lado”, donde 50 por ciento sea de uno y de otro. Se puede variar la proporción de cada “lado” entre un 20 a 80 por ciento.

Otra configuración que permite hacer la máquina se denomina “fibra hueca”, que es similar a un micropopote hueco y se podría utilizar para fabricar el relleno de almohadas, o bien sistemas de filtración.

Desde el punto de vista tecnológico, al CIQA le interesa probar nuevos materiales poliméricos, explorar el uso de otras nanopartículas que no se hayan utilizado hasta el momento, como el grafeno, e incorporarlo en el plástico, obtener fibras y estudiar su comportamiento eléctrico y las nuevas tecnologías que están apareciendo en el mercado textil, con una tendencia marcada hacia el uso de textiles inteligentes.

Si le interesa conocer más detalles de este proceso visite: http://www.conacytprensa.mx/index.php/tecnologia/nanotecnologia/14371-patenta-ciqa-proceso-fabricacion-fibras-nanoestructuradas

Equipo utilizado en la planta piloto del CIQA.