Estructura

El ácido acrílico, también conocido como ácido 2-propenoico CH2=CHCOOH, y sus ésteres CH2=CHCOOR, también se conocen como acrilatos.

Su estructura es:

El ácido acrílico es un ácido carboxílico, incoloro, inflamable, volátil y medianamente tóxico.

Esteres como el metil, etil, n-butil, y 2-etil-hexil acrilato, así como el ácido acrílico se utilizan principalmente como polímeros. Otros ésteres, incluyendo acrilatos multifuncionales se producen para aplicaciones especiales.

Procesos industriales

Hasta hace poco, el ácido acrílico y los acrilatos se producían industrialmente vía una variedad de rutas como la hidrólisis del acrilonitrilo y el método modificado de Reppe. Sin embargo, un avance significativo en la oxidación catalítica del propeno al ácido acrílico vía la acroleína permitió remplazar los procesos originales.

El método de ERPE está basado en el acetileno y se lleva a cabo a presión atmosférica y a 40 °C en presencia de ácido y de carbonilo de níquel.

La reacción fue descubierta por ERPE en 1939 y fue utilizada por Rohm & Haas y por Toa Gosei Chemical por largo tiempo hasta que fue abandonada por las dificultades en manipular el carbonilo de níquel, tóxico y corrosivo.

El proceso Reppe a Alta Presión utilizado por BASF y Badische Corp. opera a aproximadamente 14 MPa y 200 °C con un catalizador de bromuro de níquel – cobre III.

El método de hidrólisis del acrilonitrilo es poco atractivo económicamente. Fue utilizado por Ugine Kuhlmann, Mitsubishi Petrochemical y Mitsubishi Rayon, y hasta hace poco aún era utilizado por Asahi Chemical.

El proceso por cetanos, en que el ácido acético o la acetona son pirolizados a ceteno es un proceso que en algún tiempo utilizó Celanese y B. F. Goodrich pero que ya no es utilizado.

Proceso por Oxidación del propeno

Hoy en día la mayor parte del ácido acrílico se produce a partir del propeno, que también es la materia prima de la acroleína.

El proceso por oxidación del propeno involucra la oxidación catalítica heterogénea del propeno en fase vapor con aire y vapor para dar el ácido acrílico. Generalmente el producto que sale del reactor es absorbido en agua, extraído con un solvente apropiado y destilado para dar el ácido acrílico glacial grado técnico

Usos y aplicaciones del ácido acrílico y sus derivados

El ácido acrílico

El ácido acrílico se usa como intermediario en la producción de acrilatos. Los polímeros del ácido y sus sales sódicas se utilizan como floculantes y dispersantes. Las sales de sodio tienen importancia industrial

Las poliacrilamidas y el ácido poliacrílico

La masa molecular del polímero es un factor clave para determinar su uso específico para una aplicación. Los polímeros de masas moleculares inferiores a 20 000 se utilizan como secuestrantes. Los polímeros con masa molecular entre 20 000 y 80 000 se utilizan como agentes de dispersión de pigmentos. Los polímeros con masas moleculares entre 1,000,000 y 10,000,000 se utilizan como agentes para terminado textil y como ayudas de retención para fabricación de papel. Las masas moleculares que exceden los 10,000,000 se utilizan como floculantes o agentes de espesamiento. Polímeros de mayor peso molecular o entrecruzados se utilizan como absorbentes de fluidos.

El ácido poliacrílico soluble en agua y sus sales neutralizadas con masas moleculares de entre 2000 y 5000 se utilizan como inhibidores de sarro, dispersantes de lodos, dispersantes en sistemas de enfriamiento, como fillers en materiales para pigmentos o recubrimiento de papel.

Los homo o co-polímeros del ácido acrílico y el ácido metacrílico y sus mezclas con hasta el 10% en peso de alquil acrilato se utilizan para prevenir la redeposición de materiales en formulaciones de detergentes líquidos.

Los copolímeros con pequeñas cantidades de grupos hidrofóbicos son útiles para fluidos de perforación. Los fluidos son reformulados para dar una viscosidad inicial que es retenida por largos periodos a altas temperaturas y presión.

El poliacrilato de sodio entrecruzado se utiliza como absorbente en pañales, productos para incontinencia, productos de higiene femenina y absorbente en cables de trasmisión.

Los polímeros del ácido acrílico o del metacrílico neutralizados a mas de 50% mol, se pueden usar para mampostería por su alta retención de agua y alta viscosidad.

Un polímero del ácido acrílico, absorbente y entrecruzado se puede utilizar en formulaciones de tabletas de administración oral por su capacidad de liberar de forma sostenida el principio activo.

Una mezcla de partículas de polímero aniónico del ácido acrílico o metacrílico y sus sales solubles y polímeros catiónicos de amino acrilato se utiliza como adhesivo para pasta para muros para reducir la absorción del agua.

El ácido poliacrílico entrecruzado se utiliza como resina de intercambio catiónica.

Algunas aplicaciones en desarrollo incluyen el ligeramente entrecruzado poli(N-isopropilacrilamida) que es un hidrogel con transición de fase a 31 °C. Se supone que esta propiedad puede ser útil en separaciones como la de la proteína de soya de su extracto acuoso o en la administración controlada de fármacos.

El balance entre grupos hidrofóbicos e hidrofílicos en la poli(N,N-dimetilacrilamida) y los copolímeros de la N,N-dimetilacrilamida con otros monómeros solubles en agua hacen de estos productos solubles en un amplio rango de solventes. Esto sugiere su potencial uso como espesantes en formulaciones con altas concentraciones de químicos orgánicos El homopolímero es soluble con poli(vinil acetato), poli(metil metacrilato), y poliestireno.

Algunos copolímeros pueden servir como compatibilizadores de polímeros.

Los poliacrilatos

Los ésteres acrílicos se utilizan para la producción de polímeros (poliacrilatos). Estos polímeros se utilizan para recubrimientos, pinturas, adhesivos, ligantes para piel, papel y textiles.

Las principales aplicaciones de los ésteres acrílicos son:

Pinturas para Arquitectura – por su buena pigmentabilidad y propiedades de película se utilizan como dispersión polimérica y adhesivo para pinturas. Las dispersiones copoliméricas de vinil ester tienen propiedades reológicas favorables para material de recubrimiento. Las dispersiones de copolímeros de acrilato usualmente contienen emulsificantes y pueden ser extendidos con pigmentos, pero requieren auxiliares para mejorar su reología. Los copolímeros con alto contenido de estireno tienden a tomar el color amarillo con la luz UV y por lo tanto solo se utilizan para pinturas de interiores. Las dispersiones de acrilatos puros se utilizan en pinturas brillantes.

Recubrimientos y lacas – Los metales usualmente se recubren con una capa de primer y una capa de solvente La tendencia es usar capas con alto contenido de polímero para reducir las emisiones del solvente.

En la industria automotriz usualmente se aplican tres capas: una primer primer base agua que sirve para proteger contra la corrosión, una capa intermedia (filler) que compensa por irregularidades en el substrato, y una capa superior pigmentada metálica que consiste de una base de pigmento aluminizado y coloreado. En las tres capas pueden usarse potencialmente mezclan con acrilatos.

Sistemas curables con radiación. En estos métodos los monómeros y oligómeros son curados y endurecidos por medio de exposición a radiación, usando usualmente luz UV. Su aplicación principal está en el recubrimiento de madera, papel y plásticos.

Industria del papel - Los papeles de alta calidad se recubren con pigmentos para mejorar su calidad de impresión, apariencia, brillo y otras propiedades.

Adhesivos y compuestos de sellado – adhesivos de laminación, adhesivos sensibles a la presión, adhesivos para construcción y compuestos de sellados son producidos de poliacrilatos.

Industria textil – se utilizan como polímeros de emulsión, por ejemplo como adhesivos para teñido o impresión.

Industria de la piel o el cuero – la superficie de la piel se trata para hacerla hidrofóbica y para evitar que se cuartee o rompa.

Como se puede observar, la versatilidad del ácido acrílicos y sus derivados es muy amplia y existen aplicaciones en los mas variados campos y aún muchas más en desarrollo.

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El vidrio es el más universal de los envases

El vidrio fue líder sólido, para los alimentos y productos químicos y para almacenaje en general, hasta el siglo XVIII cuando se inventó el bote de hojalata. Se han encontrado restos de vidrio desde 7000 A.C., y la primera fábrica en Egipto en el año 1500 A.C.. La razón por la que los antiguos podían hacer fácilmente el vidrio residía en que los materiales que necesitaban (caliza, carbonato sódico y sílice o arena) los tenían en abundancia y al juntarlos se lograba un vidrio claro, fácil de moldear en caliente.

En el primer cuarto del siglo XIX la industria del vidrio experimentó un cambio espectacular gracias al abaratamiento de la producción de la sosa comercial. Este abaratamiento se debió originalmente al método ideado por el químico francés Nicolás Leblanc a finales del siglo XVIII. Desde entonces empezaron a fabricarse vidrios de gran calidad para instrumentos ópticos. También pudo popularizarse su uso, de modo que proliferaron objetos como botellas, vasos, espejos y otros utensilios, con la consiguiente mejoría en la calidad de vida.

El envase de vidrio posee una serie de cualidades que le convierten en soporte ideal para todo tipo de alimentos: es inerte, aséptico, transparente, versátil, hermético, higiénico, indeformable, impermeable al paso de los gases, conserva aroma y sabor sin ceder nada al producto que contiene, añade prestigio e imagen al producto, es reutilizable y reciclable.

Todas estas características han contribuido a que los consumidores lo consideren como el envase ideal.

Otra ventaja por lo que los consumidores aprecian al vidrio, es por su facilidad para adornarlo o agregarle algo para darle otro uso. Es saludable en cuanto a la imagen que ofrece al público y de su producto, no se corroe, ni se oxida, se conserva atractivo al usarlo, es impermeable y se puede llenar con productos muy calientes o muy fríos.

Además su facilidad de moldeado lo hace muy versátil, así como se pueden hacer botellas con grandes cuerpos pero con una asa mediana y una boca pequeña, se pueden hacer también frágiles ampolletas de productos farmacéuticos.

Los envases de vidrio son útiles para los cosméticos, perfumes, licores, bebidas como cerveza y vinos, quesos de untar y patés, mermeladas, alimentos en general y en algunos artículos farmacéuticos, aunque los últimos tienden a ser envasados en los plásticos y cartones. En la actualidad se emplea también en telecomunicaciones (fibra óptica) y como material para utensilios de laboratorio, por ser muy poco reactivo.

Agencias Maldonado Envases, tiene como finalidad proporcionar a sus clientes un surtido amplio de envases y accesorios para las industrias farmacéutica, veterinaria, cosmética, licorera y alimenticia, entre los que se encuentran: envases de vidrio, PET y PE, frascos goteros, frascos viales, ampollas de cualquier diseño, entre otros productos.

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Llega a México la opción de envases biodegradables

Hace cuatro décadas, señalaba Jacques Yves-Cousteau que los mares, todos los mares del planeta, tenían plásticos suspendidos en sus aguas.  Moléculas a veces microscópicas, pero presentes, que continúan navegando indefinidamente en los océanos del planeta.

Y así como el mar no puede deshacerse de estos contaminantes tampoco el campo cuenta con defensas propias que eliminen el plástico. Carreteras, desfiladeros, veredas y caminos de campos de cultivo, se encuentran a menudo contaminados con envases, bolsas plásticas de fertilizantes, botellas de PET, inclusive de plásticos que se usan para acelerar o retrasar procesos de maduración de frutas y algunos vegetales.

Es evidente que detrás de tantas décadas de contaminarnos nuestro mundo, la solución solo puede construirse desde quienes consumimos estos materiales. Es cierto que el consumo alternativo de estos empaques y envases solo puede ser real cuando el mercado ofrece también estas alternativas. Desde hace 3 meses México cuenta ya con la opción biodegradable en más de 300 opciones de empaques, que van desde vasos hasta box lunch, pasando por el sustituto de las bolsas de plástico: elaborado con fécula de maíz.

A la fecha la línea biodegradable de Tierra Natural ha sido bien recibida por restaurantes, cafeterías, tiendas departamentales, la academia, la industria alimenticia, etc. El viejo continente, también nos lleva trecho en el uso de estos materiales, inclusive es poco usual y poco conocido el unicel (que se degrada en 1040 años) en algunos países como Francia y Alemania.

Se trata de una gran variedad de bolsas de basura y de asa,  más resistentes que el plástico, platos de caña de azúcar, bowls de fibra de bambú que resisten la temperatura, el horno de microondas, la humedad y congelación.

Se biodegradan en promedio de 90 a 120 días, transformándose en composta (fertilizante natural para la agricultura urbana o rural)y en alimento de peces en mares y ríos.

Proveedores de envases biodegradables

Aztek Harvest México es una organización que coordina las capacidades y habilidades productivas y profesionales en un esfuerzo por consolidar la introducción y comercialización de cada vez más y mejores productos de México en mercados distantes.

Conozca el Perfil, Productos, Dirección y Teléfono de Aztek Harvest México.

O bien, haga contacto directo con Aztek Harvest México para solicitar mayor información sobre envases biodegradables.