Los monofilamentos de nylon

Los monofilamentos son un hilo formado con un solo filamento, torcido o no torcido, que posee la suficiente consistencia y elasticidad como para ser tejido, tricotado o trenzado.

Por si parte, el nylon es un polímero artificial que pertenece al grupo de las poliamidas. Se genera formalmente por policondensación de un diácido con una diamina. El más conocido, el PA6.6 es por lo tanto el producto formal del ácido butandicarboxílico (ácido adipínico) y la hexametilendiamina.

El nylon es una fibra textil elástica y resistente, no la ataca la polilla, no requiere de planchado y se utiliza en la confección de medias, tejidos y telas de punto, también cerdas y sedales. El nylon moldeado se utiliza como material duro en la fabricación de diversos utensilios, como mangos de cepillos, peines, etc.

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Aplicación del Monofilamento Nylon 6

Aplicación del Monofilamento Nylon 66

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El poliuretano es el nombre genérico de los materiales fabricados mediante una polimerización de uretano.

El poliuretano flexible

El poliuretano flexible es también conocido como, “Espuma”, “Hule esponja”, "Hule Espuma", "Espuma de Poliuretano", "Poliuretano Espumado", y “Esponja". En ingles se conoce como PUFF (Poliurethan Flexible Foam) o solamente "Foam".

Se forma básicamente por la reacción química de dos compuestos, un poliol y un isocianato, aunque su formulación necesita y admite múltiples variantes y aditivos. Dicha reacción libera unos gases, (dióxido de carbono) que son los que van formando las burbujas.

El poliuretano flexible está fabricado esencialmente de los siguientes productos:

Poliol (Polioxipropilenglicol) en un 55% a 70% aproximadamente

TDI (Di-isocianato de Tolueno) en un 25% a 35%

Agua

Catalizador Metálico (Octoato Estañoso)

Catalizador Amínico

Surfactante o Estabilizador

Agente Soplante Auxiliar

Colorantes

Aditivos (Retardantes a la flama, Antiestáticos, Antioxidantes, etc.)

De acuerdo al sistema de fabricación utilizado, las espumas de poliuretano se pueden clasificar en dos tipos:

Espumas en caliente

son las espumas que liberan calor durante su reacción, fabricadas en piezas de gran tamaño, destinadas a ser cortadas posteriormente. Se fabrican en un proceso continuo, mediante un dispositivo llamado espumadora, que básicamente es la unión de varias máquinas, de las cuales la primera es un mezclador, que aporta y mezcla los diferentes compuestos de la mezcla; la segunda es un sistema de cintas sin fin, que arrastra la espuma durante su crecimiento, limitando su crecimiento para darle al bloque la forma deseada; y la parte final de la espumadora es un dispositivo de corte, para cortar el bloque a la longitud deseada. Generalmente son las más baratas, las más utilizadas y conocidas por el público.

Espumas en frío

son aquellas que apenas liberan calor en la reacción, se utilizan para crear piezas a partir de moldes; como rellenos de otros artículos; como aislantes, etc. Se fabrican mediante una espumadora sencilla, que consiste en un dispositivo mezclador. Normalmente suelen ser de mayor calidad y duración que las espumas en caliente, aunque su coste es bastante mayor.

La espuma de poliuretano es un material muy versátil, ya que según los aditivos y los sistemas de fabricación utilizados se pueden conseguir espumas de poliuretano de muy distintas características, y destinadas a usos muy diferentes. Desde los bien conocidos bloques de espuma elástica para colchones hasta espumas casi rígidas para juguetería, automoción o calzados.

Otro criterio para clasificar a las espumas es su densidad.

La densidad normalmente se expresa en libras por pié cubico (pcf) o kilogramos por metro cúbico (kg/m3). La densidad es fundamental porque el poliuretano flexible está formado por material y espacios vacíos.

La firmeza del poliuretano flexible es independiente de su densidad. Puede haber espumas de baja densidad y superficie firme o de alta densidad y superficie blanda. Por lo tanto no existe el concepto de densidad “dura” o “blanda”.

Por otro lado existe una diferencia entre “firmeza” y “soporte”. La firmeza es un medida de las características de la superficie del poliuretano. El soporte es la capacidad de “empujar” contra un peso y que previene que la espuma se deforme. Las espumas de mayor densidad previenen que la espuma se colapse con el peso del cuerpo en aplicaciones finales.

Se suele utilizar mucho la densidad para comparar las distintas espumas, pero solo sirve como elemento comparativo cuando hablamos de espumas con la misma composición, ya que distintas fórmulas nos dan características diferentes. En unas espumas buscaremos la mayor duración posible, en otras el precio más económico, en otras la transpirabilidad, la capacidad aislante, la facilidad de perfilar o dar forma, la ligereza, etc.

La espuma de poliuretano tiene múltiples usos en el mundo actual, algunos de ellos son:

En colchones como relleno principal o como integrante de los acolchados;

en muebles en asientos de sofás y sillas, relleno de acolchados, etc.

En la construcción, como aislante térmico o como relleno;

En la industria del automóvil como elemento principal de defensas, asientos, etc.

En muchos artículos como juguetes, prendas de vestir, esponjas, calzados, almohadas, cojines, envases y en general todo tipo de acolchados o rellenos.

En general el poliuretano flexible tiene aplicaciones como acojinamiento en muebles, calchones, bajo alfombras e interiores de automóviles. También ofrece un buen desempeño como absorbedor de golpes con aplicaciones en empaque y automóviles.

La Espuma rígida de poliuretano

La espuma rígida de poliuretano aplicada por aspersión, es la forma mas eficaz de aislar y sellar de manera simultanea prácticamente cualquier tipo de substrato, ya que se obtiene una capa monolítica sin juntas, ni puentes térmicos, adherida por si misma de manera hermética, se aplica sobre cualquier tipo de superficie que este limpia y seca.

La espuma rígida tiene varias aplicaciones como:

Aislamiento e impermeabilización de techos, losas, muros divisorios y acusticos.

Frigoríficos y Bodegas

Refuerzo estructural paneles

Aislamiento de conductos de agua caliente, ductos de calefacción.

Carrocerías de camiones y microbuses

Bases de firmes de azotea como antiruido e impermeabilizante

La espuma de poliuretano tiene magnífica resistencia al agua, agua salada, aceites, ácidos muy diluidos y soluciones alcalinas, no es afectada por hongos, bacterias y malos olores, elimina ruidos excesivos.

Las propiedades térmicas de la espuma de poliuretano

La espuma de poliuretano es un recurso cada vez más utilizado, ya no sólo para el sellado de puertas, ventanas y saneamientos o reparación de muros para aislar del frío, del calor y de la contaminación acústica los hogares, sino también como elemento decorativo.

Algunas de las características de las espumas de poliuretano que le han hecho convertirse en un excelente material aislante son sus buenas propiedades térmicas, puesto que ofrece una gran resistencia a temperaturas extremas, manteniendo todas sus propiedades técnicas en un espectro que va de los 50ºC bajo cero o a 110ºC.

Las planchas o paneles que se realizan son fácilmente ajustables a cualquier necesidad puesto que pueden ser cortadas, perforadas, pintadas, pulidas y pegadas con precisión. Otras de las ventajas de las espumas de poliuretano son su peso reducido y su ausencia de goteo en caso de incendio.

A la hora de utilizarlo hay que saber que éstas espumas pueden aumentar de dos a cinco veces su volumen desde que se aplican hasta que se endurecen completamente. Al aplicar la espuma, ésta se adhiere a todo aquel elemento que entre en contacto con ella, así que es aconsejable proteger aquellas zonas que se encuentren cercanas con bandas adhesivas especiales.

En el mercado se pueden encontrar sprays de espuma de poliuretano de dos tipos, los que están constituidos exclusivamente por el poliuretano o los compuestos que tienen otro elemento (además del poliuretano) con el que hacen la reacción.

La principal diferencia es que las espumas de un sólo componente se endurecen como consecuencia del contacto con la humedad del aire, mientras que las compuestas reaccionan cuando se mezclan los dos componentes y se endurecen con mayor rapidez que las primeras.

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¿Qué es el Nylon?

Existen cierto tipo de polímeros que debido a sus propiedades (fácil combinación con colorantes, alta resistencia tensil, gran dureza, tenacidad y resistencia a mohos y polilla) son muy usados por la industria textil. Uno de los ejemplos más importantes es el Nylon.

El nylon es uno de los polímeros más comunes usados como una fibra, pertenece al grupo de las poliamidas (designado con las siglas PA), debido a las características de los grupos amida en la cadena principal.

En su polímero se encuentran unidades repetidas de enlaces de amidas entre ellos, su monómero se muestra a continuación, el cual reacciona para formar largas cadenas de polímeros:

El enlace amida se forma a partir de una amina y un grupo carbonílico. El nylon 6 esta sintetizado a partir de la caprolactona y el nylon 6,6 del ácido adíptico.

El Nylon es altamente deslizante, resistente a los químicos y tiene muy buena resistencia al desgaste, aún trabajando en seco, por lo que tiene poco envejecimiento si es utilizado como cojinete. Además, como se trata de un polímero termoplástico, es fácil de darle forma mediante su fundido.

Alguna de las denominaciones comerciales que tiene el nylon son las siguientes: Nylon-6, Poliamida-6, Nylatron-6, Akulon-6, Ultramid-B, Durethan-B, Tecamid-6, Ertalon-6 SA, Amidan-6. Los números generalmente añadidos al nylon se refieren al numero de “unidades de CH” entre los extremos reactivos y el monómero.

Puede presentarse de diferentes formas aunque las dos más conocidos son la rígida y la fibra: en su presentación rígida se utiliza para fabricar piezas de transmisión de movimientos tales como ruedas de todo tipo (convencionales, etc), tornillos, piezas de maquinaria, piezas de electrodomésticos, herramientas y utensilios caseros, etc. En su presentación como fibra , debido a su capacidad para formar hilos, se utiliza en la industria textil y en la cordelería para fabricar medias, cuerdas, tejidos y otros elementos flexibles.

Existen varios tipos de Nylon, aunque en la actualidad los más importantes son el Nylon 6 y el Nylon 6,6.

El nylon 6 o policaprolactona es formado por la polimerización de la abertura del anillo de la caprolactona. En este proceso, la banda del péptido sin la molécula de la caprolactona es rota, con los grupos activos de cada uno de los lados, se reforman 2 nuevas bandas mientras que el monómero llega a formar parte de la cadena polimérica. En este polímero, todas las bandas de amidas están en la misma dirección, pero esto no es causa de una mayor divergencia de las propiedades del nylon 6,6.

El nylon 6,6, además llamado nylon 66, es obtenida por la policondensación de la hexametilendiamina (6 átomos de carbono) y el ácido adíptico (6 átomos de carbono). Las unidades de diácido y de diamina alternan en la cadena polimérica.

Las poliamidas presentan unas propiedades físicas próximas a las de los metales como la resistencia a la tracción entre 400-600 Kg/cm 2 . Tienen un coeficiente de rozamiento muy bajo no necesitando lubricantes las piezas que son sometidas a fricción, buena resistencia química, fácil moldeo, y resistencia a temperaturas de trabajo de hasta 1200 ºC.

De manera general, las características del nylon, son:

Las principales aplicaciones del nylon es la textil, que debido a su elasticidad, resistente, no la ataca la polilla, no requiere planchado, se utiliza en la confección de medias, tejidos y telas de punto.

Los usos generales del nylon, se enlistan a continuación:

Aunque ya hemos dicho que el nylon se usan principalmente en la industria textil, también tienen numerosas aplicaciones en ingeniería, gracias a la gran resistencia que presenta este material a los agentes químicos, disolventes y abrasión, aunado a la gran dureza y tenacidad hacen de este material el ideal para su uso en piezas que están sometidas a un gran desgaste. Por ejemplo rodamientos, engranajes, cojinetes, neumáticos, especialmente para bicicletas.

Historia

En 1930 Wallace Hume Carothers y J.Hill trabajando en los laboratorios de la empresa química DuPont en Wilmington, Delaware, EUA , descubrieron un polímero con el que se podían hacer hebras de gran resistencia. A la muerte de Carothers, la patente la conservó DuPont. Este descubrimiento era la primera poliamida 6,6, que posteriormente recibió el nombre de Nylon. El material fue anunciado en 1938, y el primer producto comercializado fue un cepillo de dientes con las cerdas hechas de nylon, puesto en venta el 24 de febrero de 1938. Pero el invento que revoluciono, fueron las medias para mujeres, medias de nylon, saliendo a la venta el 15 de mayo de 1940 y llegando a Europa en 1945.

Aunque no hay evidencia de la creencia popular de que “nylon” es una contracción de “NY” (de “Nueva York”) y “Lon” de “Londres”, las dos ciudades fueron donde el material fue manufacturado por primera vez. En 1940 John W. Eckelberry de DuPont indico que las letras “nyl” son arbitrarias y el “on” fue copiado de nombres de otras fibras como algodón y rayón. Más tarde una publicación de DuPont, explicó que el nombre fue originalmente “No-Run” (“run” en este caso significa “desenredar”), pero fue modificado para hacer mejor el sonido.

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Fuentes e información adicional:
http://www.educar.org/inventos/nylon.asp
http://en.wikipedia.org/wiki/Nylon
http://html.rincondelvago.com/plasticos-en-la-industria-alimentaria.html
http://html.rincondelvago.com/ciencia-de-los-materiales_2.html