La investigación en polímeros del Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA)

El Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA), del sistema SEP-CONACYT, se ubica en la ciudad de Saltillo, Coahuila. El centro, fundado en 1976, se dedicó en sus inicios al estudio y aprovechamiento de los recursos naturales de las zonas áridas, específicamente, las propiedades del guayule, la candelilla, la palma, la lechuguilla y la gobernadora.

En 1984 la junta directiva del CONACYT requirió al CIQA para trabajar con proyectos de ámbito industrial, por lo que el Centro orientó sus objetivos al área de polímeros. Para entonces, ya existía el departamento de polímeros, así como el de química agrícola, biología vegetal y química analítica.

El CONACYT también le solicitó al CIQA que se dedicara a una sola área de investigación. El departamento de polímeros era el que más había crecido, por lo que se tomo la decisión de dedicarse a ello.
Hoy en día el CIQA realiza investigación, crea tecnología, proporciona asistencia técnica y capacitación, orientando sus proyectos a la creación de nuevas tecnologías basadas en productos ya existentes, con modificaciones ligeras o fuertes, aunque también lleva a cabo sus propios desarrollos. Otra área en que trabaja el CIQA es la creación de metodologías para la optimización de los procesos de producción del plástico caracterizándolo con nuevas propiedades, mejorando sus procesos de producción e incrementando la productividad.

INVESTIGACIÓN EN PLÁSTICOS
El CIQA trabaja con los plásticos del tipo commodities, o sea pláticos de alto consumo que no son de especialidad entre los que destacan; el polietileno, el polipropileno y el PVC. Respecto a los plásticos de ingeniería, en el CIQA se investiga principalmente el nylon y el poliéster.

Departamento de Química de Polímeros
En esta área se investiga el desarrollo de monómeros, o de iniciadores para polimerizaciones, buscando obtener algún producto útil. En este momento, el CIQA investiga el desarrollo de polímeros que tengan una mayor resistencia al impacto. Trabaja también en un nuevo tipo de catalizadores denominados metalocenos, los cuales tienen la propiedades para obtener polímeros altamente regulares en su estructura química, lo cual mejora las propiedades de resistencia a la tensión y de resistencia a la abrasión.

DESARROLLO DE PROCESOS DE PRODUCCIÓN
Mas de tres cuartas partes de los plásticos que se producen en México se procesan a través de las técnicas de extrusión e inyección. El resto corresponde a los plásticos procesados a través de los métodos de calandrado, termoformado, vaciado y moldeo por compresión.

El CIQA trabaja en los siguientes desarrollos:

Síntesis y modificación química de materiales poliméricos
En los laboratorios y en las pequeñas plantas de producción que tiene el CIQA, se realiza la modificación química y la caracterización de materiales. Por ejemplo, el polietileno es una molécula compuesta de carbono e hidrógeno, al agregársele anhídrido maleico en un 3%, queda “injertada”, infiriéndole ciertas características químicas.

Síntesis de aditivos especiales para polímeros
Existen dos tipos de aditivos; uno para reforzar las características del plástico y el otro para protegerlo del ambiente. El primero se utiliza para hacerlo más resistente al impacto, que no se quiebre fácilmente. El otro evita que se degrade, por ejemplo cuando se exponen al Sol continuamente por efecto de la luz ultravioleta. Este tipo de aditivos forman una pantalla contra dicha radiación. El CIQA ha trabajado constantemente en la síntesis de nuevos aditivos ya que la mayor parte de los plásticos que se usan como producto final los requieren.

Polimerización en emulsión y microemulsión
Este proceso se utiliza frecuentemente en la fabricación de pinturas y en la producción de plásticos como el PVC o el acrílico. Utilizando un reactor químico para lograr la emulsión. En el CIQA se investiga, particularmente, con los reactivos que inciden en el tamaño de las partículas del látex o emulsión, la cual suele resultar en una pintura compuesta por partículas de plástico. Cuyo tamaño incidirá en las propiedades de la misma. De tal forma que se busca predecir o dominar el tamaño de estas partículas, lo cual incidirá en las características del producto final.

Mezclas y aleaciones de polímeros
En los plásticos, igual que en los metales, se recurre frecuentemente a la mezcla y la aleación de polímeros. Las mezclas de polietileno y polipropileno, son las más utilizadas en el plástico común y corriente, también existen mezclas de nylon y polietileno, en fin; existen muchos tipos y variedades de mezclas con grados y concentración diferentes. De lo que se trata aquí es que el producto final reúna ciertas características. Requiriéndose de compatibilidad entre los productos plásticos a mezclar. El CIQA ha estado trabajando en el desarrollo de los denominados compatibilizantes o procesos de compatibilización de los polímeros.

Caracterización de materiales
El CIQA cuenta con instrumental y equipo para analizar, caracterizar y determinar con exactitud, la estructura química y la concentración de todos los elementos que conforman los polímeros. En este campo se han desarrollado metodologías para caracterizar y analizar los materiales plásticos, haciendo algunas aportaciones tecnológicas, por ejemplo en la agricultura, donde el CIQA ha realizado algunos proyectos de investigación que se han aplicado exitosamente.
Es en el sistema de riego por goteo, donde el CIQA ha caracterizando plásticos para la fabricación de mangueras, goteros, y acolchado para cubrir surcos. Esta tecnología mejora la calidad de los productos agrícolas, aumenta la productividad y ahorra agua. El CIQA ha diseñado algunos tipos de materiales plásticos que reúnen las propiedades y los efectos requeridos en el cultivo de las hortalizas. También ha incursiónado en el diseño de plásticos para invernadero.
Otra aplicación de los plásticos que el CIQA ha desarrollado para la agricultura, es el uso del sistema de acolchado. Aquí se cubren los surcos con un plástico, sembrando las plantitas en unas perforaciones hechas ex profeso, haciendo que se desarrollen más rápidamente. Así, en vez de hacerlo en dos meses, lo hará en mes y medio, pudiéndose levantar la cosecha antes, y por lo tanto llegando más pronto al mercado. Hay que subrayar que estas tecnologías son altamente rentables cuando se utilizan en las hortalizas. No así en los granos. En México existen varios ranchos en donde se aplica este tipo de tecnología que es cara pero muy rentable.

Procesamiento reactivo
La inyección del plástico consiste en introducir gránulos de polietileno en una máquina inyectora. Ya dentro, se calienta y se bombea a un molde donde se enfría y se solidifica. Se requiere una máquina de mucha fuerza para inyectar este plástico, ya que se encuentra en un alto grado de viscosidad. El procesamiento reactivo consiste en que, a través de una reacción química desencadenada por un catalizador, se efectúa la polimerización dentro del mismo molde. En la actualidad este procedimiento se realiza únicamente con dos tipos de plásticos: los poliuretanos y el nylon, que tienen las propiedades para reaccionar en el molde, con la ventaja de que la máquina es más pequeña porque no se necesita tanta fuerza para inyectarlos.

LABORATORIOS
En el CIQA existen diferentes tipos de laboratorios de química y de física, con el equipo y la tecnología necesarios para efectuar caracterizaciones y reacciones químicas en pequeña escala. A continuación los mencionamos y exponemos el tipo de actividad que desarrollan.

Plantas Piloto
El CIQA cuenta con plantas piloto donde, en pequeños reactores de distintas características, de aproximadamente veinte litros, llevan a una escala un poco mayor que en el laboratorio, las reacciones químicas.

En las plantas piloto se cuenta con equipos de extrucción e inyección, se aplican los hallazgos del laboratorio y se elaboran botellas, bolsas y empaques de plástico. Otra pequeña planta está equipada con moldeadoras de comprensión, donde también se hacen mezclas y aleaciones.

Laboratorio de Análisis Fisicomecánicos
Donde se efectúa el análisis de propiedades y de resistencia mecánica, de resistencia al impacto y a la tracción. Contando con área donde se realizan pruebas de tipo reológico

Departamento de Procesos de Polimerización
Aquí se trabaja en el desarrollo de la denominada micro-emulsión, para la obtención de bases para pinturas de agua.

Departamento de Biopolímeros
En esta área se investiga con seres vivos para producir polímeros, por ejemplo: los biocementos los cuales se desarrollan con el fin de sustituir partes óseas dañadas o para implantes que deben de ser biocompatibles con el organismo. Se buscan también materiales que sean biodegradables como el poliuretano biodegradable. Recientemente han estado desarrollando nuevos métodos para la obtención de polímeros para su aplicación en electrónica o con propiedades de foto o electroluminiscencia, orientándose a la síntesis, a la evaluación y a la caracterización de estos nuevos materiales.

LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN
Los logros del CIQA en investigación se basan en la formación académica y experiencia de su personal el cual lo ha llevado a consolidar las siguientes líneas:

Síntesis de polímeros
Procesos de polimerización
Procesos de transformación de plásticos
Materiales avanzados
Plásticos en agricultura

PROGRAMAS ACADÉMICOS
Los programas de posgrado que se ofrecen en el Centro son:

Especialización en Química Aplicada
Maestría en Tecnología de Polímeros
Doctorado en Tecnología de Polímeros

VINCULACIÓN Y SERVICIOS
El CIQA cuenta con moderna infraestructura que le permite ofrecer servicios a la industria nacional, dentro del marco de avanzada tecnología. La vinculación con las empresas del sector químico y de plásticos se establece con el fin de lograr la identificación de necesidades tecnológicas para la prestación de servicios y el desarrollo y transferencia de tecnología. En apoyo a la industria química y del plástico el CIQA ofrece diferentes tipos de servicios tecnológicos:

ASISTENCIA TÉCNICA
La asistencia técnica que presta el CIQA a las empresas del área es del siguiente tipo:

Soporte técnico en procesos y productos para la solución de problemas, mediante estudios realizados en las plantas piloto del CIQA o en las mismas empresas
Respaldo técnico en todas las etapas del proceso productivo desde el desarrollo y fabricación de los productos químicos y materiales plásticos, hasta la obtención del producto terminado y sus aplicaciones.
Apoyo en proyectos empresariales de mejora de la calidad y productividad, así como de factibilidad de nuevos negocios

ANÁLISIS Y PRUEBAS
El CIQA presta servicio de análisis y pruebas en laboratorios que trabajan bajo la norma ISO 9002 y que están acreditados por la Entidad Mexicana de Acreditación (EMA). Se realizan análisis químicos, pruebas físicas, fisicoquímicas, reológicas y biológicas de productos químicos y materiales plásticos, las cuales son demandados por la industria para:

Conocer la calidad de los materiales para el cumplimiento de las exigencias de los procesos internos y de las normas de los clientes
Contar con bases para la modificación y el desarrollo de productos
Identificación y prevención de problemas de proceso

CAPACITACIÓN
Se ofrecen programas de capacitación para el personal técnico de las empresas a través de los cuales se adquieren conocimientos fundamentales y se mejoran las bases técnicas para resolver problemas en un área determinada.

Cursos individuales con opción al Diplomado en Plásticos
Cursos individuales relacionados con diversas áreas de la química
Talleres y cursos teórico-prácticos relacionados con procesado de plásticos

En resumen, si su empresa requiere cualquier tipo de apoyo en el área de Ciencia y Tecnología de Polímeros, el CIQA es su mejor opción.

Recuperación y refinamiento de metales preciosos

La protección ambiental y conservación es un tema sensible en casi cualquier industria; las regulaciones se formulan en forma rutinaria y obligatoria para ayudar a asegurar aire y agua limpia. El gobierno en todos los niveles (agencias de protección ambiental federales, estatales y también municipales) está constantemente agregando o modificando las regulaciones que afectan las emisiones atmosféricas y contaminación de suelo y agua.

Como ejemplo, la actividad minera industrial, genera actualmente residuos industriales que contienen metales pesados (mercurio, cadmio, cobre, níquel y plomo, entre otros) que son desechados, contaminando los cauces, así como metales preciosos que se pierden, como oro, plata, paladio, rutenio y rodio. El alto costo de obtención de estos últimos se debe principalmente a la dificultad que implica extraerlos de los minerales que a su vez se obtienen de las minas. Debido a esto, es de suma importancia la recuperación y refinamiento de metales preciosos en la industria en general, ya que reduciría el costo de producción además de que la empresa aseguraria su cumplimiento legal y seguridad al mantener protegido el ambiente.

Sabin Metal Corp., es la más grande empresa privada de refinación de metales en los Estados Unidos, con 3 plantas de procesamiento en E.U.A. y Canadá. Contando con personal de ventas y servicio técnico en Europa, Asia, Norte América y Sudamérica. Sabin Metal es una empresa ecológicamente consciente que refina los metales preciosos. La empresa recupera y refina metales del grupo del platino (conocidos como PGMs), tal como el Platino, Paladio, Rhodio y Ruthenio, así como metales preciosos como el Oro, Plata , Rhenio y otros metales nobles. Los métodos avanzados y precisos de muestreo, colección, recuperación y refinación de Sabin Metal, le permiten proveer a sus clientes con el máximo retorno posible los metales preciosos residuales en sus productos o procesos. Adicionalmente, sus sistemas únicos amigables con el medio ambiente y procedimientos de proceso ayudan a proteger a los clientes, quienes los han ayudado a establecerse como líderes industriales a nivel mundial.

El rápido ciclo industrial procesamiento/recuperación/refinación lo ayudará a reducir sus costos en metales preciosos.

Sabin Metal recupera y refina metales preciosos no solo en la industria minera, sino también en las siguientes industrias, mercados y aplicaciones:

Si usted está involucrado con metales preciosos y busca el mayor retorno posible, servicio responsivo, paz mental asegurada y un trato derecho y justo, lo invitamos a conocer la Diferencia Sabin en Refinación de Metales Preciosos. Donde la empresa discutirá con usted sobre su programa de recuperación de de metales preciosos y proveerle de un estudio en planta sin compromiso para ayudarle a determinar todas las posibles fuentes de recuperación de metales preciosos. Ofreciendole un enfoque claro y práctico a sus requerimientos de recuperación de metales preciosos; un enfoque que ha probado ser exitoso por cientos de clientes satisfechos por largo tiempo a nivel mundial.

Sesenta años de éxito construidos sobre tecnología, confiabilidad y confianza, lo avalan.

Conozca el Perfil, Productos, Dirección y Teléfono de Sabin Metal.

O bien, haga contacto directo con Sabin Metal para solicitar mayor información sobre refinación de metales preciosos.

Sistema de recuperación de residuos de extrusión en línea ScrapSaver

El sistema ScrapSaver entrega material a la extrusora de manera consistente, midiendo volumétricamente la alimentación de forma estable.

El reprocesamiento de residuos en línea elimita los sistemas de calentamiento adociados con las operaciones de densificación o de repeletización secundaria. Los costos de manejo del scrap y los riesgos de contaminación cruzada quedan eliminados y el inventario de scrap y los gastos en mano de obra se reducen significativamente.

El sistema ScrapSaver entrega una tasa constante de pelets vírgen y scrap. Dos tolvas mantienen el material separado hasta aproximadamente 12-25 mm encima de los tornillos de extrusión. La tolva alimenta de forma consistente el scrap mientras que el material virgen es suministrado por gravedad.

La tasa de realimentación es títipcamente del 25% de residuo de película remolido, pero es posible manejar tasas más altas dependiendo de la sección en que se alimento, el diseño del tornillo y el producto que se esté extruyendo.

El equipo ScrapSaver cuenta con un motor de velocidad variable AC y un sistema inteligente que una vez que se tienen condiciones estables de producción, el sistema ajusta la alimentación para adaptarse a los cambios en el proceso.
El equipo también cuenta con brazos agitadores, protección de sobrealimentación y posibilidad de agregar aditivos en la alimentación.

ScrapSaver es un equipo de Conair, Inc. Empresa en constante esfuerzo por desarrollar equipos que permitan mejorar la productividad y rentabilidad en aplicaciones de extrusión de monocapa y co-extrusión en películas, láminas y recubrimientos, entre otros. Haga click aquí para conocer la información técnica del equipo ScrapSaver

Conair Inc. es líder mundial en equipo auxiliar para el procesamiento del plástico.

Si desea más información de los Sistemas de recuperación de residuos de extrusión en línea ScrapSaver haga click aquí