Investigadores de CIQA desarrollan “espumas” biodegradables para el sector industrial

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24 septiembre, 2018

Especialistas del Departamento de Procesos de Transformación del Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA) desarrollan espumas biodegradables para su aplicación en diversos sectores industriales, a partir de residuos de Agave tequilana Weber.

Los científicos desarrollan “espumas” utilizando polímeros (macromoléculas) y materiales biodegradables con base orgánica, en este caso, residuos de la industria tequilera.

“Un polímero celular es un material que está compuesto por dos fases: una fase continua que es la matriz polimérica y una fase dispersa en forma de gas. A estos polímeros celulares se pueden incorporar diversos materiales orgánicos o inorgánicos, en este caso, la fibra de agave es un desecho orgánico de la industria del tequila. Una vez que se procesa el corazón o piña de agave para la obtención del tequila, el residuo generado no tiene un uso en particular, por lo que es desechado y ahora nosotros estamos agregando valor a este subproducto, al incorporarlo a los polímeros celulares”, detalló el doctor José Francisco Hernández Gámez, Catedrático Conacyt adscrito al Departamento de Procesos de Transformación de Plásticos en el CIQA.

De acuerdo con los investigadores involucrados en este desarrollo, la importancia de estos materiales radica en su enorme campo de aplicación en diversos sectores, como la industria de la construcción, del embalaje, del calzado, hasta la industria automotriz y aeronáutica, entre otras. Por lo cual, resulta importante el estudio y desarrollo de este tipo de materiales.

“Comenzar con el desarrollo de este tipo de materiales no fue tarea fácil, ya que en un principio solamente se contaba con el conocimiento básico, es decir, en un grado de maduración tecnológica donde no se contaba con pruebas de concepto como lo que se tiene hasta el momento. Si bien en México hay algunas industrias que se dedican a manufacturar productos con este tipo de materiales, la tecnología que utilizan fue desarrollada en otros países. Mientras en el CIQA, se ha fortalecido esta línea de investigación de polímeros celulares en conjunto con el doctor Florentino Soriano Corral, investigador titular del Departamento de Proceso de Transformación de Plásticos, con el propósito de contribuir al desarrollo y el avance de este tipo de industria en la región”, resaltó Hernández Gámez.

Estos materiales presentan aplicaciones específicas, por ejemplo, en la industria automotriz, en partes donde se requiere aislamiento térmico y acústico, como puertas y la división entre el motor y la cabina del vehículo; asimismo, en partes de colisión donde se requiere una alta absorción de impacto, entre otros. Además del uso en otros sectores, como la industria del calzado, en suelas de zapatos deportivos o de alto confort; en la industria del embalaje, para la protección de productos frágiles que se transportan de un lugar a otro, y en la industria de la aviación, donde pueden emplearse como aislantes térmicos o acústicos.

Respecto al proceso para el desarrollo de estas “espumas”, el doctor Hernández Gámez explicó: “Inicialmente contábamos con un proceso semicontinuo o tipo batch, en el cual procesábamos el material en una cámara de mezclado en fundido con capacidad de unos cuantos gramos, obteniendo como resultado una masa que posteriormente se moldeaba para obtener una lámina, la que después se colocaba en una prensa donde el proceso reactivo toma lugar y de ahí obteníamos el ‘polímero celular’. Hasta el momento, hemos logrado extruir estas láminas de forma continua, para después ser espumadas mediante moldeo por compresión”.

Los investigadores destacan que es fundamental desarrollar materiales sustentables para promover el cuidado del ambiente, debido a las regulaciones cada vez más exigentes, desde diversos niveles de gobierno, sobre los procesos industriales.

“Ahora hay regulaciones estrictas por parte de diversos gobiernos, tanto municipal, estatal y federal, y lo que ocurre a nivel mundial está llevando a las industrias a incorporar materiales que puedan ser degradados en un periodo de tiempo corto y que impacten lo menos posible de manera negativa al medio ambiente”, comentó Hernández Gámez.

Actualmente, los científicos desarrollan este tema mediante un proyecto de Estímulos a la Innovación con una empresa de la región, que tiene como finalidad desarrollar el prototipo de un flotador espumado para tanques de gasolina, mediante un proceso continuo. Agregaron que continuarán con las investigaciones, explorando nuevas líneas, como la generación de materiales 100 por ciento biodegradables, como el almidón termoplástico con residuos de agave, incluso, comenzar a utilizar otro tipo de residuos como polvo de llanta, sílice, etcétera, de lo cual aún falta mucho por estudiar.

“A un mediano plazo pretendemos explorar la parte de procesos de espumado en continuo a través de la extrusión, es decir, inyectando agentes físicos como dióxido de carbono (CO₂) o nitrógeno (N₂), que también son una parte muy importante dentro de los objetivos de la cátedra”, destacó el investigador Hernández Gámez. (CONACYT)