NANOCOMPUESTOS

Para el procesamiento de materiales plásticos existen una serie de aditivos los cuales son los protectores y los modificadores, los aditivos protectores son los que como su nombre lo indica protegen el material contra efectos dañinos como lo son la luz uv, la oxidación etc. Por otro lado están los aditivos modificadores que son aquellos que aumentan o cambian las propiedades del material según los requerimientos del producto final.

En este artículo hablaremos de los nanocompuestos, que son tal vez la familia de productos más recientes en el campo de aditivos, y aún están en una etapa de amplio desarrollo.

Los nanocompuestos empleados en polímeros generalmente se basan en un tipo de arcilla natural llamada montmorillonita, que por sí sola es difícil de dispersar en los polímeros convencionales, haciendo necesario someterla a una serie de procesos químicos que buscan introducir grupos más compatibles (hidrofóbicos) como los encontrados en los plásticos, y así facilitar la incorporación hasta niveles prácticamente moleculares, lo cual es mucho más fácil de lograr si el polímero se prepara de forma simultánea con la introducción de los pequeños fragmentos de arcilla.

Los beneficios de introducir un mineral de tamaño reducido y geometría lamelar (en forma de pequeñas laminillas) en un material plástico son principalmente los siguientes:

Barrera elevada: Convencionalmente en la industria de plásticos para empaque se habla del nivel de barrera que puede proveer cierto material, y con base en eso se especifica un espesor que debe proveer protección al producto por un cierto período de tiempo. Cuando se emplean estructuras coextruidas con materiales nanocompuestos, las laminillas de arcilla actúan como una barrera física a los gases que se transportan, y esta barrera es tan efectiva que es posible reducir sustancialmente el calibre de la capa de barrera obteniendo niveles de impermeabilidad similares. La mayoría de ventajas asociadas con el uso de estos materiales radica en su bajo espesor y fina dispersión.

Rigidez: El cargar un material termoplástico flexible con una arcilla mineral rígida, tiene como efecto el incremento en la rigidez global del material, lo que puede ser interesante en algunas aplicaciones donde es necesario reducir el calibre, ya sea por costos o por tendencias de mercado o ambientales.
Es importante apreciar que muchas veces un incremento en rigidez de una pieza viene relacionado directamente con una caída en algunas de las propiedades como resistencia al impacto; sin embargo dado el tamaño tan reducido y la eficiente dispersión de los nanocompuestos estos efectos negativos son minimizados.

Claridad: Los empaques de barrera convencionales hacen uso de la tecnología de coextrusión y por lo general dichas estructuras presentan importantes índices de nubosidad (haze) producto de las diferencias entre índices de refracción de cada una de sus capas componentes. Con los nanocompuestos se reduce el espesor total puesto que son barreras más efectivas y adicionalmente, dado el reducido tamaño de las laminillas de arcilla, éstas no interfieren significativamente con el paso de la luz a través de la película, dando como resultado una claridad mayor.

La tecnología de nanocompuestos está disponible para el procesador convencional, ya que en la mayoría de los casos el producto viene dispersado desde la polimerización en el termoplástico a emplear, haciendo que este tipo de aditivos se conviertan en una alternativa interesante en el campo de los empaques de barrera para alimentos, y paralelamente incursionen en el campo de los empaques activos, dado que se pueden conseguir sistemas que no sólo emplean su alta barrera sino que la combinan con sustancias secuestrantes de los gases a retener.

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Luis Zalamea