Estructura y propiedades de estos biopolímeros. Aplicaciones.
Estructura molecular y efectos sobre las características mecánicas.
El polímero Sorona ® es miembro de una familia de polímeros basados en la cadena de 1.3- propanodiol. Es un polímero semi-cristalino lineal con una temperatura de fusión de ~228°C y una temperatura de transición vítrea de alrededor de 50°C. La estructura del polímero 3GT se demuestra en el cuadro 1.
Cuadro 1. Estructura molecular de 3GT
La estructura del PTT se ha estudiado profundamente. Las características beneficiosas del polímero Sorona ® se derivan de una estructura molecular única, semi-cristalina ofreciendo una “curvatura pronunciada,” como se muestra en el cuadro 2.
Cuadro 2. Forma molecular y estructura cristalina de 3GT
La forma del polímero 3GT es consecuencia de las circunvoluciones de los enlaces en los componentes del trimetileno. Esta forma de zigzag se supone que fuerzas de tracción o compresión a las que se ve sometido se traducen a nivel molecular en flexión (bending) y oscilación (twisting) de los enlaces, más que sólo tracción(stretching). Esto es análogo al comportamiento extensible de un muelle espiral comparado frente a un alambre recto.
Cuando el polímero se enfría hasta estado líquido, forma regiones cristalinas y amorfas . Las regiones cristalinas contribuyen lo más signficativamente posible a las características elásticas del polímero solidificado. Con 3GT, el módulo de las regiones cristalinas está sensiblemente por debajo de otros polímeros comerciales, porejemplo PET (véase el cuadro 3). La fibra puede tomar un nivel apreciable de tensión aplicada (hasta 15 - 20%), y recuperarse totalmente, cuando se desaparecen las fuerzas sin dejar deformación permanente (véase el cuadro 4).
Cuadro 3. Comparación de características extensibles
Cuadro 4. Comparación de características de la recuperación del estiramiento
La tabla 1 compara características de Sorona con otras fibras sintéticas y naturales y con
ácido polilactic (PLA), otro polímero bio-derivado.
Tabla 1. Características del polímero y de la fibra
• El polímero Sorona se produce actualmente usando un proceso químico. La comercialización a gama completa del polímero bioderivado se espera a mediado de 2006.
• Los datos para el PLA se toman de “fibras y la comparación de las características de las telas,” descargdo 8/15/2003 de
Web site del Dow/de Cargill, http://www.cargilldow.com/ingeo/applications_apparel.asp .
Los datos para las fibras otra que 3GT y PLA se publican extensamente, e.g., Manual de la química de la fibra, Lewin,
M., y Pearce, E.M., Eds., 2 nd Edition, Marcel Dekker Inc., New York, 1998
Además de sus características únicas en cuanto a elongación-recuperacion, Sorona proporciona todas las ventajas que se asociaron generalmente a poliesteres, es decir, características físicas y químicas excelentes , estabilidad dimensional, baja absorción de la humedad , cuidado fácil, resistencia a climas con gran indic deradiacion UV, procesabilidad fácil y reciclabilida. El polímero Sorona ® también puede ser modificado fácilmente para alcanzar características funcionales deseables .