OBTENCION DE FIBRAS ESPECIALES

FIBRA DE VIDRIO

Hilo o fibra continua sin fin, obtenida por el procedimiento de estirado a través de una hilera, por el de inyección o extrusión mediante soplante o por estirado de una varilla, a partir de vidrio. El grueso es, generalmente, de 5 a 9 um; la resistencia, de 830.10 ª a 700.10ª N/mª a 2,5% de dilatación en clima normal. Por sus propiedades como aislante térmico y acústico y su resistencia al fuego, se emplea en decoración, cortinas, revestimiento de paredes, en forma de hilos o fibra de fantasía.

ARAMIDA

Hay dos tipos de aramida: las meta-aramidas y las para-aramidas.

Proceso de obtención

El polímero de poli-metafenileno isoftalamida se utiliza para hacer meta-aramidas y el polímero de p-fenileno tereftalamida para hacer para-aramidas.

Debido a que las aramidas se descomponen antes de fundir estos son producidos por métodos de hilado en húmedo y en seco.

El ácido sulfúrico es el disolvente normal utilizado en los procesos de hilado. 

En hilado húmedo de una solución sólida del polímero, que contiene también sales inorgánicas, se hila a través de una hilera en ácido débil o agua.En este baño las sales se filtran.

KEVLAR (para- amidas)

Está hecho a partir de la reacción de para-fenilendiamina (PPD) y cloruro de tereftaloilo fundido. La producción de p-fenilendiamina es difícil debido a la diazotización y el acoplamiento de la anilina. 

El PPD y el cloruro de tereftaloilo se hacen reaccionar mediante el uso de N-metilpirrolidona como disolvente de reacción. La estructura para el poli-parafenilen tereftalamida se muestra a continuación.

El polímero resultante se filtró, se lavó y se disolvió en ácido sulfúrico concentrado y se extruye a través de hileras. A continuación, pasa a través de un conducto estrecho y pasa por el proceso de centrifugado en húmedo donde se coagula en ácido sulfúrico. El filamento puede tomar dos caminos diferentes en este punto. El producto final puede adoptar varias formas. Puede formar filamentos, pulpa, o las hojas de hilado-atado y papeles.

 

NOMEX (meta-aramida)
 

Es un polímero aromático sintético de poliamida. Da altos niveles eléctricos, químicos y mecánicos.

Esto es lo que hace que no se contraiga, ni dilate, ni se ablande ni derrita durante la exposición a corto plazo a temperaturas tan altas como 300°C.

FIBRA DE CARBONO

La fibra de carbono, posiblemente el mejor polímero que se conoce, más resistente que el acero y mucho más liviano. ¿pero cómo se hace?. Se hace a partir de otro polímero, uno llamado poliacrilonitrilo:

Obtencion

Al calentar el poliacrilonitrilo no estamos seguros de qué es lo que ocurre cuando hacemos ésto, pero sabemos que el resultado final es fibra de carbono. Creemos que la reacción ocurre de la siguiente manera: cuando calentamos el poliacrilonitrilo, ¡el calor hace que las unidades repetitivas ciano formen anillos!

Y luego lo calentamos de nuevo eta vez, aumentamos el calor, nuestros átomos de carbono se deshacen de sus hidrógenos y los anillos se vuelven aromáticos.

Luego lo calentamos otra vez ,de ese modo, haciéndolo a unos 400-600 oC

Esto libera hidrógeno y nos da un polímero de anillos fusionados en forma de cinta. Retomamos el calentamiento y lo aumentamos desde 600 hasta 1300 oC. 

De este modo se libera nitrógeno. Como usted puede observar en el polímero que obtenemos, existen átomos de nitrógeno en los extremos y estas nuevas cintas pueden unirse para formar cintas aún más anchas. A medida que ocurre ésto, se libera más y más nitrógeno. Cuando terminamos, las cintas son extremadamente anchas y la mayor parte del nitrógeno se liberó, quedándonos con una estructura que es casi carbono puro en su forma de grafito. Por eso a estos materiales les decimos Fibras De Carbono

NANOFIBRAS

Para obtener una nanofibra, se utiliza lo que se llama electrohilado (electrospinning), que permite producir filamentos continuos cien veces inferiores a los métodos convencionales. 

Dichos filamentos se depositan en una membrana o malla no tejida llamada material nanofibroso. 

Para generar la nanofibra polimérica por electrohilamiento (electrospinning ) se usa un campo eléctrico que se forma dentro de dos placas paralelas. En la placa superior hay una bomba por donde se deposita el polímero que es un compuesto químico cuyas moléculas están formadas por la unión de moléculas más pequeñas. Al aplicarle el campo eléctrico, se acumulan cargas en la superficie y esas cargas alargan la burbuja del polímero, se produce un goteo y se luego se forma la fibra. Cuando la fibra comienza a hacer como un látigo, entonces el polímero se estira y en la medida en que se estira se pone solvente. Lo que se deposita en la superficie es una fibra seca con un diámetro de entre 50 a 500 nanómetros.