domingo, 7 de abril de 2013

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sábado, 6 de abril de 2013

USOS Y APLICACIONES

  • Iluminación
  • Prótesis
  • Claraboyas
  • Cerramientos
  • Mamparas
  • Trofeos
  • Exhibidores
  • Piezas de máquinas
  • Golosineras
  • Visores
  • Niveles de aceite
  • Carteles
  • Decoración
  • Muebles
  • Urnas
  • Pisos
  • Cabinas de Seguridad
  • Blindajes antibalas
  • Parabrisas de barco
  • Parabrisas de aviones
  • Parabrisas de motos
  • Bañaderas
  • Acuarios
  • Barreras acústicas
  • Incubadoras
  • Cunas
  • Camas solares
  • Dispositivos para Laboratorios
  • Ventanas
  • Juguetes
  • Inclusiones
  • Lentes de contacto
  • Caudalímetros
  • Portarretratos
  • Accesorios para Baños
  • Bandejas para alimentos
  •  Empaques de alimentos
  • Equipamientos Hospitalarios

      





           

NOMBRES COMERCIALES


"Acrilan"(De Monsanto)
"Ashmilon" (Argentina)
"Courtelle"(De Courtlauds Ltd.)
 "Creslan" (De American Cyanamid Company)
 "Crilenka" (España)
10 "Crylor","Dolan" (De DOLAN GmbH)
"Dralon" (De Dralon GmbH)
 "Dynel" (De Union Carbide)
 "Leacril" (MonteFibre Hispania S.A.)
"Zefran" (De Badische Corporation).

PRODUCCIÓN Y CONSUMO

PRODUCCIÓN



Se produce en el mundo solo 1,95 mill tons, en un continuo descenso en occidente y significativo aumento en oriente originado, principalmente por razones de costos.


Más de la mitad de la producción global de fibras acrílicas se ha mudado a la región de Asia, siendo más evidente en los últimos 5 años.


América del Norte y Europa Occidental en conjunto tienen ahora menos del 20% de la capacidad mundial (frente al 35% en 2000) que traducidos a cifras, se ubica en aproximadamente 400.000 tons.
En Asia,la mayor parte de la capacidad se concentra en China con 33 % de la producción mundial esto es: 650.000 tons.
El resto de los países asiáticos producen: 350.000 tons. lo que en conjunto la región se lleva más del 50% de la producción mundial, y continua en aumento.

Además de Asia, Oriente Medio está jugando un papel de cada vez más importante como productor, posicionándose para abastecer a los mercados europeos y asiáticos.

CONSUMO

Desde el punto de vista de la disponibilidad de las materias primas necesarias para su fabricación, las fibras acrílicas presentan unas perspectivas muy favorables, ya que ninguna de ellas es aromática. Ello supone la ausencia de interferencia de otros sectores cuya demanda y legislación sé orienta hacia el consumo de productos aromáticos.

De acuerdo con los principales proveedores de ácido acrílico, el crecimiento de la demanda anual se mantendrá en el nivel de 5% en los próximos años.
 
A pesar de desarrollos adversos en los precios de la materia prima, que se estabilizaron a un nivel de precios un 50% mayor en septiembre del 2004 en comparación con los precios de enero del mismo año, el mercado por las fibras acrílicas repuntó en un 1.8%, a 2.73 millones de toneladas. La competición extranjera de precios bajos y precios altos de la materia prima causaron declinaciones en la producción en Europa, Estados Unidos, y Japón, perdiendo un 3.5% de puntos en su participación en el mercado global. Por otro lado, hubo un crecimiento de doble dígito en países asiáticos. 
 
 

 

 

PRUEBA DE COMBUSTIÓN

Las fibras acrílicas no presentan un punto de vista de fusión definido; sin embargo, cuando se las somete a una presión tienden a adherirse a las superficies metálicas a temperaturas comprendidas entre 215 y 255 °C
 
Resistencia al calor en seco 125-135°C.
 
 

IDENTIFICACIÓN POR SOLUBILIDAD

Solubilidad en nitrometano a 90, 60, 65 y 75°C.
 
En cuanto al ensayo de solubilidad diferencial en mezclas DMF/H2O debe indicarse que la composición de la mezcla más adecuada para detectar con mayor facilidad diferencias de estructura depende del comonómero utilizado en la preparación del polímero componente de la fibra. También conviene señalar que una misma mezcla es adecuada para estudiar la estructura de todos los tipos de sustratos que se pueden preparar con el mismo copolímero y de todos los sustratos que resultan de la aplicación de los diferentes tratamientos térmicos e hidrotérmicos textiles.
 

PUNTO DE FUSIÓN

Las fibras acrílicas no presentan un punto de vista de fusión definido; sin embargo, cuando se las somete a una presión tienden a adherirse a las superficies metálicas a temperaturas comprendidas entre 215 y 255 °C.

La resistencia mecánica de las fibras acrílicas no resulta seriamente afectada cuando se las somete a la acción del calor. Se estima que después de permanecer 100 horas a 155 `C suelen conservarse el 96 % de la tenacidad original, aunque el comportamiento puede variar de una fibra a otra.

VISTAS TRANSVERSAL Y LONGITUDINAL

La forma de la sección transversal de las fibras acrílicas depende fundamentalmente del proceso de hilatura utilizando en la transformación del polímero en fibra. La hilatura en húmedo conduce generalmente a fibra de sección transversal redonda o arriñonada. Las fibras hiladas en seco suelen poseer secciones con forma aplastada - bilobulada. En el mercado existen también como variantes del tipo convencional de una productora concreta (forma de V, Y, T, multiglobal o dentellada).
El conocimiento de la forma de la sección transversal constituye una ayuda valiosa para la identificación del origen de una fibra acrílica concreta
Otros aspectos de la estructura de las fibras acrílica son los que se refieren a su porosidad y a la existencia de huecos o cavidades en la masa de la fibra. Estos huecos con­trolan la velocidad de difusión de los colorantes y en muchas fibras el agotamiento en el equilibrio. Su número y ta­maño dependen del método de hilatura. En términos generales puede decirse que la hilatura en seco produce menos huecos que la hilatura en húmedo, y la hilatura en baños acuosos más que cuando se emplean disolventes orgánicos.
La temperatura de tratamiento de la fibra, tanto en estado seco como en estado húmedo, durante el proceso de hila­tura influye considerablemente en su microestructura. La etapa de relajación parece ser que es la de mayor importancia por su gran incidencia en un buen número de propiedades de la fibra.
 
VISTA TRANSVERSAL



VISTA LONGITUDINAL


PROPIEDADES QUÍMICAS

Resistencia a químicos
 
Es resistente al agua, álcalis, ácidos diluidos, ésteres simples, hidrocarburos alifáticos, pero no se recomienda para disolventes orgánicos, acetonas, hidrocarburos clorados y aromáticos.
 
La resistencia a la abrasión y al uso de las fibras acrílicas son adecuadas. A este respecto son inferiores a las fibras de poliamida y poliester, y superiores a la lana, viscosa y acetato. Cuanto mayor es el título de una fibra, mayor es su resistencia a la abrasión, de modo que las fibras destinadas al campo de las alfombras poseen un titulo de 16,5 dtex.
Como todas las fibras que poseen buenos valores de tenacidad, trabajo de rotura y resistencia a la abrasión, las fibras acrílicas presentan ciertas tendencias a la formación de pilling.
 
Se puede indicar que el peso molecular medio de los copolímeros utilizados en la preparación de fibras acrílicas oscila entre 80000 y 170000 (Mw medido por difusión de la luz). Para que la hilabilidad sea buena es necesario que el polímero sea sustancialmente lineal.
 
El análisis elemental de las fibras acrílicas convencionales revela la presencia de nitrógeno y la ausencia de cloro, al igual de los nylones, las aramidas, los poliuretanos segmentados y alguna fibra elastomérica.
Un tratamiento con m-cresol a temperatura ambiente disuelve los nylones y el tratamiento posterior con dimetilformamida a ebullición disuelve las fibras acrílicas. Las aramidas (Nomex, Kevlar) son insolubles en las condiciones mencionadas.
De acuerdo con la norma UNE, las fibras acrílicas pueden separase de sus mezclas con otras fibras (entre otras, lana, fibras animales, algodón, viscosa, modal, poliamida, poliéster) por disolución en dimetilformamida a una temperatura comprendida entre 90 y 95°C, durante un tiempo de 1 hora y relación de baño de 1/80. El tratamiento con dimetilformamida se repite a la misma temperatura, durante 30 minutos y relación de baño 1/60.
 
Los grupos ácidos de las fibras acrílicas pueden ser fuertes (sulfato o sulfónicos) o débiles. Los grupos sulfonato constituyen el 80% del total de grupos fuertemente ácidos y están localizados como grupos terminales o en las unidades estructurales de los comonómeros empleados en la preparación del copolímero. Los grupos carboxílicos pueden estar localizados en las unidades estructurales de los comonómeros modificantes o ser el resultado de la hidrólisis del grupo nitrilo o de otros grupos durante la polimerización o en la manipulación posterior.
 
      

PROPIEDADES FISICAS

Ópticas

La transmisión de luz visible es del 92%, siendo igual a la del vidrio óptico.

Resistencia al Impacto

Para uso general una resistencia de 0.2 a 0.5 Libra-pie/pulgada, aproximadamente 6 veces mayor a la del vidrio.

Aislamiento eléctrico

Tiene buenas propiedades aislantes y resistencia al paso de corriente.

Propiedades Térmicas

La temperatura de deflección varía de 72 a 100 grados centígrados con una temperatura de servicio típica de 80 grados centígrados, es 20% mejor aislante que el vidrio.

Ligereza

Peso específico de 1.19 gr/cm cúbico, es 50% más ligero que el vidrio, 43% más ligero que el aluminio.

Dureza

Similar a la de los metales no ferrosos como el cobre y el latón. Dureza Barcol 50 unidades.

Deformación

Permanente.

  

HILATURA

La transformación de los homopolímeros o copolímeros del acrilonitrilo en fibras obliga a disolverlos y a extruir la disolución resultante en una atmósfera de aire o en un baño de coagulación. En cualquier caso es imprescindible recuperar el disolvente y reutilizarlo para que el proceso sea económicamente viable.
La dimetilformamida es el disolvente más utilizado en los procesos de hilatura de las fibras acrílicas. Otros disolventes orgánicos son la dimetilacetamida, el dimetilsulfóxido y el carbono de etileno. Entre las inorgánicas tenemos tiocianatos de sodio y calcio, cloruro de cinc y ácidos inorgánicos.

Para disolver el polímero en un disolvente orgánico se recomienda añadirlo en un estado finamente dividido al disolvente enfriado. A continuación, se somete la mezcla fría a una fuerte agitación para formar una suspensión uniforme, la cual se calienta después a 1500°C y se convierte en poco tiempo en una Solución incolora apta para la hilatura.
La disolución del polímero en un disolvente inorgánico se efectúa en dos etapas. En la primera se dispersa el pol­vo de polímero mojado, que contiene del orden del 30 % de a­gua, en una solución acuosa de la sal de concentración infe­rior a la necesaria para disolver el polímero (40 % a 250°C). Se añade a la disolución una cantidad adicio­nal de sal que eleve la concentración a niveles suficientes para disolver el polímero.
Después de preparada, la solución de hilatura pasa al filtro prensa y, tanto en la hilatura en seco como en la hilatura en húmedo, es bombeada con una presión de l0 - 12 bar a las cabezas de hilatura individuales, dosificada con presión a las bombas de hilatura, filtrada de nuevo y extruida a través de las hileras.


HILATURA EN SECO

En la hilatura en seco los bloques de hilatura con las correspondientes bombas medidoras, equipo de f filtración e hileras están situados en la cumbre o nivel superior de la cámara de hilatura. Inmediatamente debajo de cada hilera, una corriente de aire procedente de un jet circular incide sobre los filamentos en fase de formación. En el interior de los tubos o cámaras de hilatura, cuya longitud es unos 6 m, la mayor proporción de disolvente es evaporado y arrastrado por la corriente de aire caliente. En las proximidades de la base de la célula se recoge el aire saturado con vapor disolvente y se envía al equipo de condensación. El haz de filamentos es recogido en la base del tubo mediante una guía-hilos de cerámica.
Sobre este incide agua fría que al entrar en contacto con el cable de hilatura lo enfría y detiene la evaporación. Con este tratamiento acuoso se inicia también la eliminación del disolvente residual de los filamentos casi solidificados y las aguas de lavado se envían a la planta de recuperación del disolvente.

Después de abandonar la célula de hilatura se aplica un acabado a base de una emulsi6n de ensimaje antes de que el haz de filamentos sea recogido por guías conducidas y enviado a un bote alimentador.
A causa de las altas temperaturas necesarias (230-2600C); para la evaporación del disolvente y la formación del filamento, la hilatura en seco obliga a adoptar precauciones especiales contra la explosión y penetración de vapores tóxicos en las áreas de trabajo.
 
HILATURA EN HÚMEDO
 
Los equipos de hilatura tipo balsa o piscina son actualmente los casi exclusivamente utilizados en la hilatura en húmedo. La solución de hilatura procedente de las bombas de hilatura y filtros individuales es extruida a través de las hileras, las cuales están distribuidas y sumergidas en el baño de coagulación por debajo del nivel del líquido. La solución de hilatura contiene del 10 al 30 % de polímero y el baño de coagulación consiste en una disolución del di­solvente de hilatura y su temperatura depende de la naturaleza o tipo de disolvente y oscila entre -5 y 450C.
A la salida del baño, los cables pasan por una serie de guías comunes después de ser acompañados por los rodillos guía medio sumergidos.
Las variables más importantes de un proceso de hilatura en húmedo corresponden al disolvente y coagulante elegidos, y a las condiciones en que tiene lugar la coagulación. Para facilitar la recuperación del disolvente, el baño de coagulación suele consistir en una soluci6n acuosa del mismo disol­vente empleado para preparar él dope.
Entre los productos utilizados se pueden citar los siguientes: agua, alcoholes, solu­ciones acuosas salinas, kerosene, xilenos y qlico1es.
La temperatura del baño de coagulación influye mucho en la calidad del producto obtenido. A este respecto, se ha ob­servado que cuando la temperatura del baño se mantiene entre -15 y + 10 0C la extrusión del dope en una solución acuosa de tiocianato conduce a geles claros y tenaces, y que, des­pués de convertidos en filamento, pueden ser estirados para aumentar la resistencia a la tracción y el trabajo de rotura del filamento. Cuando la temperatura es superior a + 1O oC, los geles precipitados son opacos, poco tenaces y no se prestan a una posterior orientación.
Una alta densidad inicial de la fibra y una estructura interna más homogénea permiten:
  • Obtener resistencias más altas con menores estirajes.
  • Mayores alargamiento para un nivel de estiraje determinado.
  • Valores más altos de la resistencia y del mó­dulo máximo para altas razones de estiraje.
  • Mejora del comportamiento a la fatiga y a la abrasión.
El no cumplimiento de las condiciones óptimas de la coagulación puede ocasionar problemas y conducir a fibras con un aspecto áspero y poroso, a veces, de color blanco lechoso. El motivo puede ser una velocidad de coagulación demasiado alta o demasiado baja, ya que en ambos casos se dificulta la formación de una adecuada estructura de la fibra.
 
 
HILATURA EN SECO
 
 
 
MADEJADORA DE ACRILICO
 
 

 



OBTENCIÓN

La Polimerización del acrilonitrilo solo o con otros monómeros comprende las tres etapas de iniciación, propagación y terminación.
La etapa de iniciación consiste en la activación de algunas moléculas de monómero por los radicales primarios separados del iniciador.
La propagación de la reacción en cadena se realiza por reacción de las moléculas activadas con sucesivas moléculas de monómero, formándose macrorradicales. A lo largo de esta etapa la actividad radical pasa sucesivamente a la unidad estructural que se acaba de incorporar a la cadena. Como es obvio, para obtener moléculas poliméricas son necesarias muchas propagaciones por cada molécula de monómero activada en la etapa de iniciación.
El proceso de crecimiento de los macrorradicales se detiene o termina por reacción entre ellos o con alguna sustancia presente en el sistema (terminación por acoplamiento mutuo, desproporción o transferencia de cadena).
 
 
Algunas fibras acrílicas se hilan en seco, con disolventes y otras se hilan en húmedo. En la hilatura con disolventes, los polímeros se disuelven en un material adecuado, como dimetilformamida, la extrusión se hace en aire caliente y se soldifican por evaporación del disolvente. Después de la hilatura, las fibras se estiran en caliente a tres o diez veces su longitud original, se ondulan, se cortan y se comercializan como fibra corta o cable de filamentos continuos. En la hilatura en húmedo, el polímero se disuelve en un disolvente, la extrusión se efectúa en un baño coagulante, se seca, se ondula y recoge en forma de cable de filamentos continuos para usarlo en el proceso de voluminizado o se corta en fibras y se embala.
El acrilonitrilo es relativamente barato, pero los disolventes son costosos, por lo que el hilatura es más caro que en otras fibras sintéticas.
 
 

HISTORIA

En 1843 Ferdinand Redtenbacher (1809-1895) estudio el óxido de acrinoleína con un óxido de plata acuoso y ácido acrílico isolatado. Posteriormente, Friedrich Beilstein (1838-1883) produjo ácido acrílico mediante la destilación de ácidos hidroacrílicos en 1862. La investigación continuó con los esfuerzos de Edward Frankland (1825-1899), Duppon, Schneider, Richard Erlenmeyer (1825-1909), Engelhorn, Carpary y Tollens y quien compensó los esfuerzos fue el químico francés Charles Maureu (1803-1929) quien descubrió el acrilonitrilo en 1893. Él demostró que era un nitrilo del ácido acrílico.

Durante la Primera Guerra Mundial, el acrilonitrilo fue propuesto a trabajar en la manufactura del caucho sintético. Con la restauración del comercio después de la Guerra, el abastecimiento del caucho natural se incremento y lo hizo un sintético menos ventajoso, algunas compañías comenzaron a investigar otras aplicaciones del acrilonitrilo. La fibra sintética industrial fue una de las primeras opciones investigadas. Los desarrollos en las fibras de acrilonitrilo fueron obstaculizados hasta que los solventes apropiados fueron descubiertos, lo que permitió a las fibras ser formadas por hilado en seco o mojado.

En 1942, DuPont introdujo las fibras de poliacrilonitrilo bajo el nombre de Orlon, iniciando su producción a principios de 1950. El primer uso del copolímero de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), fue en la fabricación de equipaje ocurrido en 1948, patentándolo en el mismo año. En 1996, el ABS fue usado por primera vez en el exterior de las superficies de los helicópteros.

La dureza del copolímero de acrilonitrilo estireno lo hizo conveniente para muchos usos, sus limitaciones condujeron a la introducción de un caucho (butadieno) como un tercer monómero y a partir de aquí nació la gama de materiales popularmente designados como plásticos ABS. Estos llegaron estar disponibles a partir de 1950 y la variabilidad de estos copolímeros y la facilidad del proceso ha permitido al ABS llegar a ser el polímero más popular de la ingeniería.

INTRODUCCIÓN ACRILICO

Se define como fibra acrílica un polímero constituido por macromoléculas lineales cuya cadena contiene un mínimo del 85% en masa de unidad estructural correspondiente al acrilonitrilo.
Desde el punto de vista de la disponibilidad de las materias primas necesarias para su fabricación, las fibras acrílicas presentan unas perspectivas muy favorables, ya que ninguna de ellas es aromática. Ello supone la ausencia de interferencia de otros sectores cuya demanda y legislación sé orienta hacia el consumo de productos aromáticos.
Las propiedades de las fibras acrílicas recomiendan su empleo como alternativa de la lana en el campo del vestido y de los textiles para interiores. Entre estas propiedades se pueden citar la alta voluminosidad con tacto cálido parecido a la lana, su excelente resiliencia, su baja densidad y su tacto agradable.
 
Se elabora a partir de acrilonitrilo, del que deriva su nombre genérico. El acrilonitrilo se obtuvo por primera vez en Alemania en 1893. Fue uno de los productos químicos utilizados por Carothers y su equipo en la investigación fundamental sobre altos polímeros que se llevó a cabo en la compañía Du Pont. Du Pont desarrolló una fibra acrílica en 1944 e inició la producción comercial de las mismas en 1950. Se le dio el nombre comercial de Orlón.