Procesos de inyección - ASTM

Para la inyección, la ASTM contempla los siguientes materiales en procesos de inyección de plásticos: PET, PMMA, tereftalatos polialcalinos, PA, PC, PP, TPE y otros termoplásticos.(1)
Este tipo de materiales poseen distintas propiedades mecánicas que ayudan con el proceso de inyección que son distintas entre cada material, entre ellos las temperaturas de fusión y de vitrificación(2).
El punto de vitrificación o glass temperature es un concepto importante en la inyección de plásticos ya que muchos plásticos en el estado sólido presentan una estructura amorfa en un estado de líquido viscoso superenfriado. A dicha temperatura de transición, el material se comporta diferente volviéndose más quebradizo y más duro, similar al vidrio. En los polímeros cristalinos, no hay un punto de vitrificación, sino un punto de fusión donde efectivamente se logra disolver la cristalización y se llega a un estado líquido.(3)
Esto quiere decir que según la temperatura escogida de inyección, algunos polímeros pasarán a estado líquido mientras otros lo harán más lentamente debido a sus propiedades físicas y que no tienen un punto de fusión propiamente dicho sino que sufren de una vitrificación. Estas propiedades pueden cambiarse mediante el uso de plastificadores, para lograr plásticos más flexibles y menos quebradizos.
La ASTM define un proceso de moldeo por inyección como:
injection molding, n—the process of forming a material by
forcing it, in a fluid state and under pressure, through a
runner system (sprue, runner, gate(s)) into the cavity of a
closed mold. (4)

Lo que implica que el material debe estar en estado líquido (fácil de deformar ante la presión y sin forma fija).
En los polímeros medir esta fluidez puede ser complicado, por lo que se utilizan diferentes análisis. Entre ellos, la flexibilidad de las cadenas de polímeros: Cuanto más flexible sea la cadena principal, mayor será el movimiento del polímero y más baja será su Temperatura de vitrificación.(5)
La biomasa puede sufrir diferentes transformaciones de acuerdo a los procesos (químicos, termoquímicos, biológicos…) que hacen que se tenga una amplia gama de propiedades.
Estas propiedades han sido estudiadas progresivamente, y caracterizar la biomasa puede ayudar en los procesos de manipulación de la misma tales como la inyección. Este caso se ve en el ministerio de agricultura de estados unidos(6) que presentan en tablas los procentajes de celulosa, hemicelulosa y lignina, junto con esfuerzos límites a la compresión, a la tensión y al doblamiento útiles a la hora de hacer cualquier proceso mecánico sobre la biomasa.(7)
Algunas aplicaciones de la biomasa ya han encontrado procesos donde se involucra la inyección, sin embargo no se emplean para hacer briquetas, como por ejemplo algunos avances permitieron la invención de discos ópticos hechos de fécula de maíz(8)(9) y de otras aplicaciones donde mezclada con otros elementos se logró la inyección de polímeros biodegradables con un porcentaje de biomasa(10).






Bibliografía
1. ASTM International. Standard Practice for Injection Molding Test Specimens of Thermoplastic Molding and Extrusion Materials. 2010. ASTM D3641-10a.
2. Trident Components. PET injection molding. [Online] Trident Components, LLC. [Cited: abril 23, 2012.] http://www.tridentcomponents.com/pet-injection-molding.html.
3. The University of Southern Mississippi. Glass Transition. [Online] 2005. [Cited: Abril 20, 2012.]
4. ASTM International. Standard Terminology Relating to. 2011. D883 – 11.
5. Universidad Nacional de la Plata. química orgánica - polímeros. [Online] [Cited: Abril 20, 2012.] www.ing.unlp.edu.ar/quimica/organica/polimeros.doc.
6. U.S Department of Agriculture. Biomass Feedstock. Classification & Application of Biomass Physical Properties in Harvesting & Preprocessing Systems. [Online] Marzo 15, 2005. [Cited: Abril 2012, 25.] http://feedstockreview.ornl.gov/pdf/wright/session3_wright.pdf.
7. S.Mani, L.G. Tabil, S. Sokhansanj. Evaluation of Compaction equations applied to four biomass species. University of British Columbia. [Online] 2004. http://www.engr.usask.ca/societies/csae/protectedpapers/c0404.pdf.
8. Yasuo Hosoda, Takanobu Higuchi, Noriyoshi Shida, Tetsuya Imai, Tetsuya Iida, Kazumi Kuriyama and Fumihiko Yokogawa. Pioneer Research & Development. VOL.15 NO.2 Special Issue on Parts & Materials & Physical Properties Technologies. [Online] http://pioneer.jp/crdl-e/rd/15-2.html.
9. Hosoda, Yasuo (Saitama, JP) and Yamashita, Akihiko (Saitama, JP). Optical Recording Medium . 20080279079 United States, Noviembre 13, 2008. A1, G11B3/74; G11B3/00 .
10. Cao, Xiaodong, Chang, Peter R. and Huneault, Michel A. NRC Publications Archive (NPArC). Preparation and properties of plasticized starch modified with poly(ε-caprolactone) based waterborne polyurethane. [Online] mayo 23, 2007. http://dx.doi.org/10.1016/j.carbpol.2007.05.023.