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domingo, 7 de abril de 2013

Consumos Nacionales e Internacionales.



La producción de fibras como el Kevlar es realmente un oligopolio*.   Du Pont, que es el productor de Kevlar es el mayor productor de para-aramidas en el mundo.   Du Pont produce actualmente en tres países:. Estados Unidos, Irlanda del Norte y Japón   Estos tres sitios tienen una capacidad de producción de 65,9 millones de libras de los £ 94,7 millones de aramida capacidad total de fibras.   Los otros productores son los productos de Aramida en los Países Bajos, lo que hace Twaron y Teijin Ltd., de Japón, que hace Technora.   Rusia también produce un porcentaje muy bajo de para-aramidas llamado Fenylene.

A partir de 1998, Kevlar representaron el 85% del mercado mundial de fibras de para-aramida.   producción en Europa occidental y Japón se ha incrementado hasta en gran medida en los últimos diez años.   Todos los de la producción en los Estados Unidos se realiza por Du Pont para producir Kevlar.   También Du Pont representa alrededor de un tercio de la producción total en Europa y aproximadamente la mitad de la producción en Japón.

El consumo de para-aramidas en las tres grandes regiones: Estados Unidos, Europa occidental y Japón golpeó £ 39 millones en 1993 y aumentó a 47 millones de libras en 1998.

 El crecimiento de Kevlar no ha cumplido aún su pleno potencial.   Las aplicaciones de rápido crecimiento de Kevlar incluyen la protección balística en Europa Occidental, neumáticos para camiones y bicicletas, y con sus propiedades dieléctricas ligeros, armadura de tracción de fibra óptica por encima de los cables de tierra y cubiertas de protección para metro y cable de fibra óptica submarino.

De todo el Kevlar importado, el 50% se utiliza para la fabricación de neumáticos, mientras que el resto se utiliza para fibra óptica, materiales de frenos, y para tejidos industriales.   Dunlop Tire Corp. ha comenzado a hacer un neumático que es 30% más ligero que los tradicionales y que elimina la cinta de acero y alambre de talón.  
  
El único que está reteniendo un uso a gran escala de Kevlar es su precio; 1.500 denier se utiliza comúnmente para, cuerdas de neumáticos mangueras y los costos de cinturones 12,00 dólares por libra, mientras que los otros grados comunes de rango Kevlar en el rango de $ 13,00 a $ 15,00.   Fuera de los EE.UU., la misma fibra de denier 1500 cuesta $ 23.00-27.00 por libra.   Aun con la expansión del mercado como lo es actualmente, el crecimiento generalizado no se hará realidad hasta que los costos de producción cae.

*En Economía, un oligopolio es una forma de mercado en el que el mercado o industria está dominado por un pequeño número de vendedores (oligopolio). La palabra se deriva, por analogía con el "monopolio", de la ὀλίγοι griego (oligoi) "pocos" + πωλειν (polein) "para vender". Debido a que hay pocos vendedores, cada oligopolista es probable que sea consciente de las acciones de los demás. Las decisiones de la empresa influyen en la industria, y se ven influidas por las decisiones de otras empresas. La planificación estratégica por miembros del oligopolio debe tener en cuenta las posibles respuestas de los participantes del mercado.

 

Aramida y sus derivadas, Kevlar y Nomex.

Hola a todos!
Esperamos que este blog, sea de su agrado, en cuanto a contenido y demás, por favor si tienen algunas dudas ó sugerencias, no duden en preguntarnos ó decirnos.
Bueno, esta vez les hablaremos sobre lo que es la fibra de Aramida y especifícamente nos enfocaremos en el Kevalr y el Nomex.

Pasen una linda noche, y un excelente inicio de semana!
:D
Atte: Kristal y Kari.

 

sábado, 30 de marzo de 2013

Poliamida, antecedentes históricos.

NYLON.

ANTECEDENTES HISTÓRICOS:
Constituyen la familia más grande de plásticos de ingeniería con una amplia gama de aplicaciones. se forman a menudo en fibras y se utilizan para mono filamentos e hilados.
Polímero de poliamida (Nylon) primero fue introducida comercialmente por DuPont como resultado del trabajo de investigación de W. H. Craothers en la década de 1930, que estaba llevando a cabo esfuerzos iniciales de la investigación extensa en poliésteres y poliamidas.
Primera fibra producida enteramente de polímero sintético, se caracterizó por primera vez en 1899. En julio de 1935, el nylon  6,6 fue elegido por Dupont para ser introducido  en el mercado. Seguida por una patente de aplicación que se  publicó en 1937.  Las principales poliamidas en estas dos primeras patentes  fueron NYLON-6, NYLON-7, NYLON-8, NYLON-9, NYLON-11 y NYLON-17 Nylon 6,6 introducida por Wallace H. Craothers en 1934, nombrado así por el enlace de sus moléculas, fue el primer sustituto de la  seda hecha por el hombre, trabajo de un químico  orgánico que donde  calculo el método de polimerización para hacer una fibra más fuerte y reemplazara las medias de seda.
Nylon 6, introducida por  Paul Schlack para  reproducir las propiedades del nylon 6,6 sin violar las patente de su producción, no es un polímero de condensación, pero en su lugar esta hecho de una apertura de  un anillo de polimerización. Esto la hace especial, en comparación con las condensadas y adicionadas. Tiene una  conformidad de  las fibras de seda sintética más baratas  de la industria. Fue nombrada Perlón en 1952.
Nylon 11, poliamida biplástica derivada a base de aceite vegetal, producida por  Arkema bajo el nombre de Rilsan. Propiedades similares a la PA12, tiene una resistencia superior y más resistente que el nylon 6 y el nylon 6,6.

Obtención de la fibra de Poliamida.


En nylon 6 se obtiene a partir  de una sola clase de monómero, llamado caprolactama, calentando  a unos 250° C en presencia de aproximadamente 5-10% de agua. Se genera por poli condensación  de un di ácido con una diamina, combinado con el agua en un reactor, esto produce sal de nylon , que se envía a una evaporación, para eliminar el exceso de agua. La sal de nylon se va a un vaso en donde lo funde y se lleva aun proceso  de hilado y es extruido y enviado a una hilera, que es una pequeña  placa de metal con hoyos finos, luego se refrigera por aire para formar los filamentos.

Nylon 6 es sintetizada por la polimerización de la apertura del anillo de caprolactama. Caprolactama tiene 6 carbonos, por lo tanto, Nylon 6. Cuando se calienta la caprolactama en unos 533 K en una atmósfera de inerte de nitrógeno para sobre 4-5 horas, el anillo se rompe y se somete a la polimerización. Luego la masa fundida se pasa a través de hileras a las fibras de la forma de Nylon 6.


Durante la polimerización, el enlace peptídico dentro de cada molécula de la caprolactama se rompe, con los grupos activos en cada lado reforma dos nuevos bonos como el monómero pasa a formar parte de la espina dorsal del polímero. A diferencia del nylon 6,6, en el que la dirección del enlace amida se invierte en cada enlace, todos los bonos de nylon 6 amida se encuentran en la misma dirección. Nylon 6 por lo tanto, parece natural poli péptidos más cerca; de hecho, caprolactama sería un aminoácido si fuese hidrolizado. Esta diferencia tiene poco efecto sobre las propiedades mecánicas o químicas del polímero, pero es suficiente para crear una distinción legal.
 

Nylon 6,6 formado a partir de ácido butandicarboxílico  (ácido adipínico) y la hexametilendiamina. Se obtiene por  medio de una reacción de polimerización por crecimiento  en etapas, y por una polimerización por condensación.  El nylon se sintetiza a partir de di ácidos y diamina,  no se necesitan catalizadores, ya que los ácidos catalizan  la reacción y créase o no, uno de los monómeros es precisamente un ácido. Cuando nos acercamos al  final de la polimerización, donde no hay muchos  grupos ácidos remanentes para comportarse como catalizadores, la reacción aún prosigue. Es decir, la amina puede reaccionar con los ácidos carboxílicos no pro tonados también pueden obtenerse a partir de una diamina y un di cloruro de ácido esta reacción sigue el mismo mecanismo, pero aquí sí se necesita agregar trazas de ácido que actúen como catalizador.



FABRICACION INDUSTRIAL DEL NYLON 6,6


Nylon 6,6 es hecho por polimerización ADIPICO y 1, 6-Diaminohexano exactamente como se indica más arriba en la página.

Porque el ácido es ácido y la amina es fundamental, primero reaccionan juntos para formar una sal. Luego se convierte en nylon 6,6 calentando bajo presión a 350° C.

Ambos los dos monómeros pueden hacer de ciclo hexano.

• Oxidación del ciclo hexano abre el anillo de átomos de carbono y produce un grupo - COOH en cada extremo. Le da el ADIPICO.

Algo de eso puede transformarse luego en el 1, 6-Diaminohexano.


• El ácido se trata con amoníaco para producir la sal de amonio.

• La sal de amonio se calienta a 350° C en presencia de hidrógeno y un catalizador de níquel. Esto deshidrata la sal y reduce a 1, 6-Diaminohexano.
Nylon 6 y nylon 6,6, mostrando la dirección de los enlaces peptídicos, única diferencia estructural entre ellos.


Nylon 11, se obtiene  a partir de partiendo del ácido omega aminoundecanoico, que tiene once átomos de carbono. Obtención producido por poli condensación del ácido amino-undecanoico. Composición química. A base de cadenas de amida, hidrógenos, carbonos y oxígenos  en el orden siguiente:



Nylon 6, fórmula química


(C6H11NO)n.




 
Nylon 6,6 fórmula química

(C12H22N2O2)n.

Nylon 11, fórmula química
C33H63N3O3X2.

Metódo de disolución de la fibra de Poliamida.


Nylon 6
Acetona en frío: Insoluble, Ácido acético
Hirviendo: Soluble,
Ciclo hexano hirviendo: Insoluble,
Dimetilformamida 75 / Ácido fórmico 25 hirviendo: Soluble, acido clorhídrico 4.2M y acido fórmico 85% soluble.



Se disuelve en el ácido: clorhídrico, fórmico,  nítrico, soluble a ebullición Dimetilformamida, Insoluble en: Ortodiclorobenceno y piridina.
Nylon 6,6






Soluble en ácido: acético, nítrico 65%, fórmico 98-100%, sulfúrico 66%, clorhídrico 38%, e insoluble en: clicloexanona, Dimetilformamida, Ortodiclorobenceno, nitrobenceno y piridina y acetona en frío.












Nylon 11

Soluble en ácido sulfúrico al 66%º, soluble a ebullición ácido: nítrico 65%, fórmico 98-100%, clicloexanona, dimetilformamida, ortodiclorobenceno, nitrobenceno, ácido acético y piridina.
 Insoluble: sosa cáustica al 5%, acetona en frío.

Identificación al microscopio de la Poliamida.


 La identificación puede ser mas difícil debido a que algunas se parecen y su aspecto cambia al variar el proceso de fabricación.
  • Fibras trilobal
  • Brillan tanto por que la luz se refleja en cada una de las caras (contienen 3 caras)
 
  • la luz es mas intensa

  • Normalmente la fibra que aplican esta sección transversal es la Poliamida.

Punto de fusión de la poliamida.



Nylon 6: Punto de fusión de 493º K ó 219.85º C.
















Nylon 6,6:Punto de fusión de 542ºK ó 268.85ºC.

Alta para una fibra sintética, aunque no a la altura de poliésteres o aramidas como el kevlar. Este hecho hace que sea resistente al calor y la fricción y le permite soportar el ajuste de calor para la retención de la torcedura.













Nylon 11: Punto de fusión de 363-367°F ó 183.88- 186.11ºC.



La unión entre el carbono, oxígeno el grupo amina, hace más difícil romper el nylon, así se tiene un alto punto de fusión que en otros polímeros.

Identificación por combustión de la Poliamida.

Nylon 11.

Cerca de la llama: Se funde y se encoge.
En la llama: arde lentamente y se derrite,
Al sacar de la llama: se apaga sola

Residuo: No queda

Tiene un olor a:  Apio.


Nylon 6 y Nylon 6,6.

En la llama:Derretimientos y quemaduras, Humo blanco, Gotas caen derretidas amarillentas.

Extraído de la llama: Quema de paradas, pequeña cantidad en extremo, grano fundido caliente y se puede estirar en hilo fino.

Residuo: Grano amarillento, redondo duro grano no deformable.

Olor de humo: Apio-como olor a pescado.

POLIAMIDA.

Hola a todos!.
Esta vez les hablaremos acerca de la fibra de Poliamida, más conocida con el nombre de Nylon.
Pero nos enfocaremos sobre 3 tipos de poliamida, lo que es el Nylon 6 ó Perlon, Nylon 6,6 y Nylon 11 ó Rilsan.
Como la vez anterior, hablaremos sobre sus antecedentes históricos, obtención, composiciñon química, caracteristícas físicas y químicas, idetificaciñon al microscopio, metódo de disolución, identificación por punto de fusión y combustión.
Espero que disfruten de nuestro trabajo! :D

Caracteristícas físicas y químicas de la Poliamida.

Nylon 6
  •  Alta resistencia a la tensión, elasticidad y lustre
  • Son a prueba de arrugas
  • Contienen alta resistencia a la abrasión, así como a los químicos tales como los ácidos y álcalis
  • Las fibra pueden absorber el 2.4% de agua, esto baja la fuerza de tensión
  • Puede ser moldeada por inyección de reacción.
  • Mejora útil en rigidez.
Nylon 6,6
  • Tiene un puto de fusión de 268°C, este hecho lo hace resistente al calor y a la fricción, y le permite resistir al termo fijado para una retención de torsión.
  • Temperatura de transición vítrea: 50 ° C.
 
  • Temperatura de fusión: 255°C.
  • Amorfo densidad a 25° C: 1,07 g / cm 3 .
  • Densidad cristalina a 25 ° C: 1,24 g / cm 3 .
  • Peso molecular de la unidad de repetición: 226,32 g / mol.
Nylon 11
  • Tiene la absorción de agua
  • Resistencia al calor
  • La tenacidad más bajas de todos los nylon genéricos no modificados
  • Con flexibilidad y solubilidad y en algunos casos transparencia.
  • Puede utilizar en un amplio rango de temperaturas y sigue siendo dúctil para  muy bajas temperaturas (-40 ° C o incluso menos).
  • Propiedades térmicas:
Tg alrededor de 45 ° C (seco, acondicionado inferior),
TM 180-189 ° C. Estable a largo plazo, aplicaciones de alta temperatura (125 ° C). 
  • Resistencia química:
Muy buena resistencia contra aceite, combustible e hidráulicos fluidos. Más resistente a los ácidos diluidos y bases que otras poliamidas.

lunes, 25 de febrero de 2013

Hilatura del poliéster.


 Los hilos de poliéster para uso textil, específicamente ropa exterior se pueden trabajar con temperaturas en el extrusor entre 280 y 285 grados centígrados. Estas temperaturas se pueden modificar dependiendo el tipo de polímero que utilices (Fabricante).
Solo estaríamos hablando de temperaturas en el extrusor, porque también existen otras temperaturas dentro de este proceso como son: temperaturas de calderas y temperaturas de vigas que tienen valores muy similares al del extrusor pero que en este proceso 2 ò 3 grados pueden hacer la diferencia para muchas variables dentro del sistema, específicamente hablamos de los revientes por tonelada (Eficiencia).
 
Por otro lado, los estirajes va más enfocado a un proceso posterior como lo es el estirado o el texturizado donde existe una realcion de velocidaes entre ejes que son los que dan el titulo final al hilo.
En hilatura de poliéster este tipo de "estiraje" solo lo realiza la bobinadora que tiene una velocidad determinada para darle más o menos orientación al POY, para que posteriormente puedas obtener características especificas en tu producto como resistencia, elongación, tenacidad y titulo determinado.
A continuación  unos ejemplos de algunos títulos y sus velocidaes de embobinado:
 
   TITULO VELOCIDAD (mt/min)
- 127/48,90/36,192/48                             3400
- 136/136                                                  2700

Tubo de poliester

Extrusora para PET

Extrusora para PET

Método de identificación del poliester por microscopio



Se trata observar atreves del microscopio el cote transversal y longitudinal de la fibra a estudiar.

Las fibras artificiales y sintéticas, ya interviene mucho sobre sus propiedades y características, pudiendo cambiar su vista longitudinal y su corte transversal, encontrando varias fibras con la misma forma.

¿Como funciona?

Este consta de dos o mas lentes que actúan en conjunto, el lente se encuentra cerca del objeto el cual recibe el nombre de objetivo. La imagen aumentada del objeto es formada por el objetivo al cual se envía a un segundo lente próximo al ojo del observador que recibe el nombre de oculares.
El microscopio compuesto común posee un objetivo y un ocular, los microscopios compuestos tienen la proyectina de gran utilidad en la industria textil, que puede determinar lo siguiente: 
  • Identificación de fibras
  • Uniformidad de diámetro o grosor de los hilos
  • daño mecánico y químico de las fibras
  • Finura de las fibras
  • Macrofotografias

Procedimiento

Corte transversal
Prepare un mechón de fibras libre de impurezas e intrduzcalo entre los hilos de relleno. Jale hasta que el espécimen atraviese la placa. Cortar fibra: corte la fibra al ras de la placa por ambos lados y coloque un cubre objetos e identifique la fibra.