Les restes de monómmonómero de polímers
Els polímers són estructures moleculars gegants formades per la unió de petites molècules. Polímers, coneguts com a plàstics, làtex, pintures o cues, són alguns dels elements que utilitzem en la vida quotidiana.
Els polímers es poden realitzar de tres formes:
- En massa: al monòmer (petites molècules utilitzades en la síntesi de polímers) s'afegeix l'iniciador i s'aconsegueix el polímer reaccionant.
- Per dissolució: es barregen el monòmer, l'iniciador i el dissolvent orgànic. El resultat final d'aquest procés serà polímer i dissolvent. El dissolvent és un element contaminant.
- Dispersió en aigua: és la polimerització mitjançant emulsió. En aquest procés intervenen quatre components (monòmer, iniciador, emulsionant i aigua). Se substitueix el dissolvent per aigua i es realitza la dispersió dels components en aigua. El principal avantatge d'aquesta manera de fabricar polímers és que la fase de reacció, és a dir, la dissolució de l'emulgent es realitza en l'aigua.
En les polimeritzacions per emulsió, desgraciadament, no s'aconsegueix la polimerització de tots els monòmers i el làtex obtingut conté restes de monòmers i compostos orgànics volàtils. Per exemple, els monòmers acrílics utilitzats en les pintures de làtex, a més de la seva mala olor, són contaminants. Per a fer front a aquest problema, investigadors de POLYMAT (Institut Universitari de Materials Polimèrics de la Universitat del País Basc/Euskal Herriko Unibertsitatea) van iniciar un projecte per a reduir les restes de monòmers gràcies a una subvenció europea rebuda fa quatre anys i, si és possible, eliminar-los completament. En aquest treball han col·laborat altres tres universitats d'Alemanya, Suïssa i Grècia, així com quatre empreses estrangeres.
Assaig d'eliminació de residus contaminants
Els investigadors de POLYMAT han utilitzat dos processos d'eliminació de residus monòmers i compostos orgànics volàtils: postpolimerización i desevaporación.
Postpolimerización Una vegada acabada la polimerització, s'afegeixen més iniciadors perquè les restes de monòmers sobrants reaccionin. No obstant això, en aquest procés només es poden eliminar monòmers. D'altra banda, és més barat que el segon procés, ja que en un mateix reactor es pot fer tot.
La desvolatilización és un procés que elimina els volàtils (els anglesos el criden desvolatilización). El buit i la calor permeten eliminar les possibles restes de monòmers i compostos orgànics volàtils. El procés de desevaporación és més car ja que requereix més utillatge. En el cas dels làtex, per exemple, l'emulsionant que contenen pot desorbarse (desprendre's del làtex), donant lloc a una gran quantitat d'escuma i a la coagulació del polímer.
Fins al moment, els investigadors de POLYMAT han estudiat làtex vinílics i acrílics, molt utilitzats en pintures i adhesius, així com làtex industrials de gran interès per a la indústria. Les llaunes fabricades en els laboratoris tenen molt pocs polímers i molta aigua. Els que utilitzen en la indústria són molt més concentrats i contenen més polímers.
Els investigadors donostiarres han obtingut els millors resultats barrejant residus de monòmer i dos processos d'eliminació de compostos orgànics volàtils. Si es disposa d'equips per a realitzar el procés d'eliminació de volàtils, s'afegeix una mica d'iniciador i tant el monòmer com els components orgànics volàtils desapareixen en molt poc temps.
Gràcies a aquesta reeixida recerca, d'una banda han aconseguit comprendre el procés i han desenvolupat un model matemàtic. En conseqüència, s'ha aconseguit realitzar i optimitzar el procés de la manera més adequada. Per exemple, en el procés de postpolimerización és difícil saber quants iniciadors cal tirar, ja que pot canviar les propietats. A més, és molt important conèixer el temps durant el qual s'ha de tirar l'iniciador. A través del model matemàtic s'han oblidat de tots aquests maldecaps i són capaços de resoldre problemes de diferent nivell.
D'altra banda, han aconseguit estar molt per sota del límit de quantitat de monòmers que marca la legislació. De fet, la legislació estableix una quantitat màxima de monòmer per a cada sistema, però els investigadors de POLYMAT han aconseguit el que la indústria demanda. A pesar que fins avui les empreses del País Basc han tingut una baixa demanda (a causa de l'escassetat de polímers al País Basc), des d'Espanya han tingut diverses empreses (una de Girona i una altra de Granada). La majoria de les empreses els demanen que mesurin les restes de monòmers que queden en els seus productes. En aquells casos en els quals la quantitat d'aquests residus era superior a l'exigida per la legislació, POLYMAT ha ajudat diverses empreses a reduir aquesta quantitat.
Tres científics han treballat durant quatre anys en la recerca de POLYMAT. En l'actualitat es continua treballant en el mateix tema però amb una nova metodologia de treball. A partir d'ara volen treballar en un mètode per a desenvolupar de forma més global temes relacionats amb el medi ambient.
Zu idazle
Zientzia aldizkaria
