Tipos de procesos
Un polímero es una sustancia compuesta por macromoléculas[2]. Una macromolécula es una molécula de alta masa molecular relativa, cuya estructura comprende esencialmente la repetición múltiple de unidades derivadas, real o conceptualmente, de moléculas de baja masa molecular relativa[3].
es una sustancia o material formado por moléculas muy grandes, o macromoléculas, compuestas por muchas subunidades repetidas[6]. Debido a su amplio espectro de propiedades,[7] tanto los polímeros sintéticos como los naturales desempeñan papeles esenciales y ubicuos en la vida cotidiana[8] Los polímeros van desde los conocidos plásticos sintéticos, como el poliestireno, hasta los biopolímeros naturales, como el ADN y las proteínas, que son fundamentales para la estructura y la función biológicas. Los polímeros, tanto naturales como sintéticos, se crean mediante la polimerización de muchas moléculas pequeñas, conocidas como monómeros. Su consiguiente gran masa molecular, en relación con los compuestos de moléculas pequeñas, produce propiedades físicas únicas, como dureza, alta elasticidad, viscoelasticidad y tendencia a formar estructuras amorfas y semicristalinas en lugar de cristales.
Cómo se fabrican las botellas de plástico
Cuando las moléculas se unen en un patrón repetido para formar una larga cadena de moléculas, el material resultante se llama polímero. Los polímeros tienen propiedades diversas que se diferencian de un grupo a otro, según la naturaleza de las moléculas que se unen.
Algunos polímeros son capaces de doblarse y estirarse (como el caucho), mientras que otros son rígidos y duros como el vidrio. Entre los productos poliméricos que vemos a diario están las botellas de agua, los neumáticos de los coches, los artículos de papelería, los plásticos, los juguetes e incluso las cuerdas.
El proceso de reacción química que une estos monómeros se llama polimerización. Algunos polímeros se producen de forma natural, mientras que otros son artificiales. Un ejemplo típico de polímero natural es el caucho, mientras que los plásticos son polímeros artificiales.
A lo largo de los años, el proceso de fabricación de polímeros ha evolucionado, gracias a la tecnología y los conocimientos modernos. Los fabricantes de termoplásticos ya no necesitan mucho tiempo de trabajo para producir grandes cantidades de productos poliméricos.
El tipo de polímero más consumido es el termoplástico, un polímero sintético que puede fundirse y reutilizarse. Otro producto de la polimerización es el termoestable; a diferencia de los termoplásticos, los termoestables se degradan al calentarse.
Proceso de fabricación del plástico
Aunque no se dé cuenta, los polímeros están a nuestro alrededor: no sólo en nuestros juguetes, ropa y multitud de productos de plástico, sino en las cosas que comemos, e incluso en nuestro cuerpo. Pero, ¿qué son exactamente los polímeros? ¿Son lo mismo que los plásticos? ¿Cómo se fabrican? ¿Y qué tienen que ver con los clips?
Digamos que te sientes creativo y decides hacer un patrón (uno plateado, uno rojo, uno plateado) que luego repites en una larga cadena. Puede que decidas tener algunos clips adicionales que salgan de la cadena principal. O puedes pensar que un clip para colgar en la pared sería una gran idea (seamos sinceros, ¿a quién no le gustaría?) y unir varias cadenas en sentido transversal para formar una red en forma de tapete.
Al igual que los clips, los monómeros son capaces de unirse en largas cadenas. Estas cadenas pueden ser lineales, ramificadas o en red. Cuando se hace una cadena de sujetapapeles, es el hilo de los clips unidos lo que mantiene unida la creación. Los monómeros se unen para formar cadenas de polímeros formando enlaces covalentes, es decir, compartiendo electrones. Otros enlaces mantienen unidos los grupos de cadenas para formar un material polimérico.
Procesamiento e ingeniería de polímeros
donde V es el vector de velocidad en un punto único del medio polimérico, (m/s); μ es la viscosidad dinámica del medio polimérico, (Pa-s); P es la presión en un punto único del polímero fundido, (Pa); y ρ es la densidad del medio polimérico, (kg/m3). La presión P se determina teniendo en cuenta la suposición de que en cualquier punto del fluido viscoso newtoniano, la presión es igual a la media aritmética de tres esfuerzos normales aplicados a planos mutuamente perpendiculares en un determinado punto del medio, tomados con el signo inverso:-(σx+σy+σz)3=P(2)
donde σx, σy, σz son las tensiones normales aplicadas a zonas mutuamente perpendiculares en un determinado punto del medio.Dado que en el trabajo se considera un campo de densidad estacionario (∂ρ∂t=0), la ecuación de continuidad [24,26,27] adopta la forma:∇(ρV)=0(3)La suposición sobre el carácter estacionario del campo de densidad se basa en el hecho de que el medio polimérico casi no es compresible; es decir, las distancias intermoleculares no cambian. Si el movimiento del medio polimérico en un molde se realiza a una velocidad relativamente baja, podemos suponer que la densidad es constante en cada punto de fusión del polímero, y esto nos permite obtener la ecuación de incompresibilidad para el medio viscoso: ∇V=0(4)Reescribamos la ecuación de movimiento (1) para un polímero fundido en coordenadas cartesianas (en las proyecciones x e y), considerando la relación entre la viscosidad cinemática y la dinámica: ∂u∂t+u∂u∂x+υ∂u∂y=Fx-1ρ∂P∂x+ν-∇2u∂υ∂t+u∂υ∂x+υ∂υ∂y=Fy-1ρ∂P∂y+ν-∇2υ(5)