Blog d'enginyeria i articles tècnics
Al laboratori de l’Institut de Recerca en Materials del CSIC s’investiga en alternatives a les bateries de liti, un mineral escàs i cada cop més car. Els materials que més prometen són el sodi, que es troba a l’aigua de mar, i el calci, que és el cinquè element més abundant a l’escorça terrestre.
Continua llegint «Nous materials per bateries elèctriques»
A més de les propietats inherents que té la fibra PET de polièster, és possible donar propietats de volum afegides mitjançant la formació de diverses configuracions de crimpat o arrissat en l’etapa de fabricació de la fibra.
Els polímers de silicona s’apliquen a la fibra de polièster per reduir la fricció entre fibres ( tacte suau de les fibres ) i també per millorar la resiliència d’aquestes. Aquest siliconat de les fibres incrementa la propietat de conservació del volum inicial de les fibres sotmeses a una càrrega o pressió , proporcionant unes millors propietats d’aïllament tèrmic .
La suavitat i la recuperació a la compressió del teixit en formes de guata, es poden variar mitjançant l’ajust del nivell de crimpat i l’aplicació d’un acabat de silicona de les fibres. Aquesta millora és degut presumiblement per la reducció de la fricció de fibra / fibra.
En termes tècnics, podem dir que la resiliència de les fibres , és la quantitat màxima d’energia potencial elàstica que poden acumular les fibres abans d’arribar al seu límit de deformació. D’aquesta manera, una fibra amb una alta resiliència podrà suportar grans deformacions i recuperar la seva forma i volum inicial sense patir deformacions permanents.
La prova de resiliència ens dóna una idea de la compressibilitat de la massa de fibres i de la capacitat d’ aquesta massa de fibres per recuperar-se de la compressió. Per a un material completament elàstic, la resiliència seria del 100%. Mentre que per a un material totalment plàstic seria nul.
La resiliència també es pot expressar per la relació entre l’energia retornada per l’espècimen i l’energia gastada per l’aparell de proves.
La mesura requereix l’ús d’aparells especials de prova del tipus Shirley Thickness Gauge SDL 34. La següent figura 1, ens mostra esquemàticament la part de l’aparell on es posen els pesos i la fibra.
Entre 0,5 i 1,5 g de fibres tractades i tallades se sotmeten a un cicle de canvis de pressió, la pressió augmenta gradualment des d’un mínim de 0 g / cm² fins a un valor màxim de 100 g / cm² i disminueix fins a 0 g / cm² .
Les fibres es col·loquen amb cura i a mà dins d’un cilindre de perspex, tal com es mostra a la figura 1. La massa total de fibres es sotmet a una pressió creixent fins a un màxim de 102,6 g/ cm² i decreixent fins a zero. (0, 0.2, 0.6, 2.6, 6.60, …………, 102.6, …………. 6.60, 2.6, 0.6, 0.2, 0 g / cm²).
Per obtenir un punt de partida definit, cada exemplar se sotmet a un tractament preliminar que consisteix en aplicar una pressió força gran durant un temps curt (100 g / cm2) i permetre un temps adequat per a la recuperació a pressió zero.
Els pesos s’apliquen a intervals d’1 minut. S’ha de tenir en compte d’afegir i treure els pesos amb la major suavitat possible per evitar qualsevol compressió o recuperació sobtada del material.
Representant gràficament els valors del volum específic de compressió i de recuperació, el valor de la resiliència de les nostres fibres ens ve donada per la següent expressió:
Sent .
R ; Resiliència en %
Ar : àrea de la corba de recuperació
Ac : àrea de la corba de compressió
Per la obtenció dels valors de resiliència , s’utilitza fibra staple de polièster PET 6,7 detex sense tractar i obtenim la següent taula 1 de valors de volum específic pel cicle de compressió i de recuperació .
Representant els valors de la taula 1 anterior, obtenim la gràfica 1 del
cicle de compressió i recuperació.
Calculem les àrees de compressió i recuperació de la gràfica 1 anterior i mitjançant la fórmula d’obtenció de la resiliència i obtenim un valor de resiliència de 69,23%.
El sistema de dos components consisteix en una emulsió de polímer de silicona amb funció amina i catalitzada amb un alcoxisilà amb funció amina.
Formulació suggerida
97% PDMS amino funcional en emulsió (macro i microemulsió) ( 30% – 40% ma* ) .
3% Alcoxisilà amino funcional ( 100 % ma*).
Bany d’aplicació
Contingut actiu del bany d’aplicació = 7% ma*
Quantitat d’acabat aplicat = 0,4% spf *
Per la obtenció del valor de resiliència utilitzem la mateixa fibra staple de polièster PET 6,7 detex anterior i es tracta amb la formula de 2 components . Obtenim la següent taula 2 de valors de volum específic pel cicle de compressió i de recuperació .
Representant els valors de la taula 2 anterior, obtenim la gràfica 2 del
cicle de compressió i recuperació.
Calculem les àrees de compressió i recuperació de la gràfica 2 anterior i mitjançant la fórmula d’obtenció de la resiliència i obtenim un valor de resiliència de 76,19%.
La formula standard consisteix en una emulsió de polímer de silicona PDMS , catalitzada amb un alcoxisilà .
Formulació suggerida
97% PDMS amino funcional en macroemulsió ( 30% – 40% ma* ) .
3% Alcoxisilà amino funcional ( 100 % ma*).
Bany d’aplicació
Contingut actiu del bany d’aplicació = 7% ma*
Quantitat d’acabat aplicat = 0,4% spf *
Per la obtenció del valor de resiliència utilitzem la mateixa fibra staple de polièster PET 6,7 detex anterior i es tracta amb la formula Standard . Obtenim la següent taula 3 de valors de volum específic pel cicle de compressió i de recuperació .
Representant els valors de la taula 3 anterior, obtenim la gràfica 3 del
cicle de compressió i recuperació.
Calculem les àrees de compressió i recuperació de la gràfica 3 anterior i mitjançant la fórmula d’obtenció de la resiliència i obtenim un valor de resiliència de 74,99%.
Una de les propietats més importants de les fibres de polièster es la resiliència. Això vol dir que sota una acció de pressió i de deformació les fibres han de poder recuperar el seu estat inicial de volum sense patir una gran deformació permanent .
En els assaigs de resiliència efectuats es pot comprovar com les fibres de polièster tractades amb polímers de silicona milloren aquesta propietat de recuperació de volum inicial quan han estat sotmeses a una deformació deguda a un increment de la pressió en el conjunt de les fibres.
Es evident que segons el tipus de formulació i de polímer de silicona emprat en la formulació , podrem millorar considerablement la propietat de resiliència inicial de les fibres de polièster segons en mostra la taula 4 anterior .
Notes:
*spf : Sobre pes fibra
*ma : Matèria activa .
Després de gairebé 10 anys d’aturada, s’han disparat les peticions de parcs eòlics i camps solars per un canvi de llei que posa les coses més fàcils. Hi ha tants projectes que hi ha comarques que s’hi han revoltat
Continua llegint «Industrialització o petits propietaris i autoconsum: la guerra per les renovables»
La levitació magnètica és una tecnología coneguda des de fa dècades, però la seva evolución pràctica depèn de la recerca en superconductors d’electricitat com el que es fa a l’Institut de Ciència de Materials de Barcelona
Continua llegint «Nous materials superconductors de l’electricitat»
Els plàstics han passat de ser un dels més grans aliats de l’ésser humà a ser un dels seus majors enemics.
Continua llegint «Creen un bioplàstic basat en fusta i capaç de degradar completament en tres mesos»