Plásticos que producen frutos

 El plástico es un material cuyo uso se ha extendido a la agricultura para tecnificarla y debido a ello la ha vuelto más productiva, con toda la cadena de beneficios económicos y sociales que representa el hecho.

Por más de 15 años la Gerencia de Agroplásticos (GA) del Centro de Química Aplicada (CIQA), ha incursionado en distintas líneas de investigación para la producción agrícola que se fundamentan en la utilización del plástico. De está manera, el centro ha desarrollado una amplia serie de paquetes tecnológicos que ya se utilizan en varias partes del país y que en algunos casos aumentaron la producción agrícola en un 50 por ciento y redujeron en 40 los consumos de agua. Ubicado en Saltillo, Coahuila el CIQA se especializa en el estudio de todo tipo de polímeros (plásticos) lo mismo para fabricar envases de refresco que para autopartes o investigación en naopolimeros y biopolimeros.

El uso del plástico en agricultura es una técnica que de tiempo atrás existe en varias partes del mundo, señala el doctor Juan Munguia López, investigador del CIQA. Y refiere que dentro de su programa de investigación y desarrollo el Centro ha generado nuevos tipos de plásticos y aplicaciones para ellos.

Entre las técnicas más aplicadas figura la del acolchado de suelos, que cubre la parte superior del surco con una capa de plástico (polietileno), la cual tiene una serie de perforaciones regulares para que la planta crezca, las ventajas del método es la disminución del uso del agua al reducir la evaporación, así como el crecimiento de malezas, ya que en regiones como las del norte de México es prioritario el ahorro del líquido. En el caso del melón y calabazas evita que se pudran y se le fijen hongos, que repercute en un mejor producto y precio para los productores.

Otro sistema desarrollado es la solarización, que consiste en cubrir el suelo con una capa de plástico que eleva la temperatura hasta 60 grados, y posibilita eliminar patógenos del suelo. En contraste, resalta el doctor Munguia "la técnica tradicional de uso de pesticidas requiere que cada diez días se fumigue, lo que causa contaminación y riesgos para la salud del agricultor".

El especialista explica que agroplásticos estudia factores óptimos de crecimiento para cultivos como son la cantidad de luz, temperatura y agua y como los plásticos pueden mejorarlos, datos que se transfieren a la Gerencia de Producción de Plásticos (GP)que materializa las especificaciones que debe tener el plástico.

Como ejemplo, cita la técnica de Cubiertas flotantes que se emplea en Canadá para proteger del frío a los cultivos. En el caso de México, CIQA la utiliza para aislar de virus a cultivos como los del pimiento y el melón. "Si utilizáramos la técnica tal cual, la planta se dañaría por el calor, en cambio; el centro desarrolló un plástico que permite la entrada del bióxido del carbono y el agua y no de los virus" señala.

Esta técnicas es recomendada (al igual que las otras) a los agricultores a quienes se les asesora técnicamente y se les da seguimiento. En tanto la GP transfiere el desarrollo tecnológico a las empresas. "Por una parte se contribuye al desarrollo de la producción agrícola y al mismo tiempo las empresas se benefician al crearles un nuevo producto, el mercado y dotarles completamente de los métodos de fabricación", precisa el doctor Munguia.

Otro aporte del CIQA es el caso de películas de plástico para invernaderos. La temperatura dentro de estos es fundamental en el desarrollo de las plantas, y para su control existen sofisticados sistemas electrónicos que son muy costosos. Ante ello, los investigadores desarrollaron películas de plásticos de distintas propiedades que modulan el paso de la luz y permiten alcanzar temperaturas específicas para cada cultivo.

En México hay cerca de 70 mil hectáreas que utilizan sistemas de agroplásticos y cada una de ellas requiere cerca de 300 kilos del material, que después del cultivo se desecha o quema lo que causa un gran volumen de contaminación, Ante ello y con apoyo del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, el CIQA desarrolló plásticos bio y foto degradables, que una vez que han cumplido su ciclo se desintegran sin contaminar el suelo o el aire.

El CIQA ofrece apoyo tecnológico a empresas dentro del área de polímeros y procesos químicos en general. Complete este formulario de contacto para obtener más información.

Fuente: http://www.invdes.com.mx

El empaque interno proporciona protección a los productos que se desean transportar.

Un buen empaque interno debe proteger al producto ante golpes y vibraciones y después volver a su forma original para proporcionar más protección.

Algunas opciones comunes son:

Bolitas de espuma

Utilizadas principalmente para rellenar espacios para artículos ligeros. No es recomendable utilizarlas con productos planos, estrechos o densos que puedan moverse dentro del paquete porque se desplazan y se asientan durante su transportación. Este desplazamiento y asentamiento permite al producto moverse dentro del paquete, exponiéndolo así a una mayor probabilidad de recibir daños.

Polibrubuja o Laminado de plástico con aire encapsulado

Material de empaque formado por burbujas de aire incrustadas entre dos poli-láminas selladas entre sí. Este proceso permite al aire encapsulado proporcionar un cojín para proteger de golpes a los artículos. El aire encapsulado proporciona una buena protección para los artículos ligeros, es flexible y se puede cortar para envolver virtualmente a productos de cualquier forma o tamaño. No debe utilizarse para envolver productos pesados.

Laminado de espuma de polietileno

Material laminado de espuma elástica suave y ligera que ofrece excelentes propiedades de protección superficial y amortiguación. Ideal para proteger artículos ligeros.

Empaque inflable

El empaque inflable utiliza la presión del aire para proteger y mantener los productos en su lugar dentro del contenedor de envío y proporciona una barrera de aire para amortiguación. Las condiciones climáticas extremas afectarán a la cantidad de presión de aire en las bolsas. En condiciones extremadamente frías, el volumen de aire se reducirá, lo cual provocará que haya espacio adicional dentro del paquete y aumentará el riesgo de que el producto sufra daños. En condiciones de calor extremo las bolsas de aire se expandirán, lo cual puede crear un exceso de presión en las juntas del contenedor de envío.

Las variaciones de altitud también afectan al volumen de aire dentro de las bolsas de aire. Viajar de lugares altos a lugares más provocará que se reduzca el tamaño de las bolsas de aire y si se va de lugares bajos a lugares altos, el volumen de las bolsas de aire aumentará.

Espuma de empaque en spray

La espuma de empaque en spray está formada por una combinación química que se amplía y forma un molde protector alrededor del contenido. La espuma de empaque en spray forma un molde alrededor de cualquier producto, aguanta las esquina, protege los bordes y es útil cuando se necesita acolchado.

Papel de envolver

El papel de envolver se dobla y se estruja para rellenar el espacio vacío dentro de un paquete con artículos que no sean frágiles con un peso entre ligero y medio.

Protección de papel

Relleno de múltiples capas de papel. Este empaque sirve para envolver artículos no frágiles de tamaño entre medio y grande y aquellos que pueden necesitar absorción de humedad. La protección de papel es excelente para llenar espacios vacíos.

Espuma de poliestireno expandido (EPS)

EPS es una espuma ligera y moldeable de bajo costo con capacidad de amortiguación de impacto mínimo. EPS a menudo se diseña con varillas que se comprimen al recibir un impacto y que vuelven a su forma original. No es tan elástico como otras poli-espumas, tales como el polietileno y el poliuretano.

Espuma de polietileno (PE)

PE es una espuma de celda de baja densidad. La PE moldeada o fabricada ofrece capacidades de reducción superior de golpes y vibraciones, lo cual la hace adecuada para proteger artículos frágiles o valiosos.

Espuma de poliuretano (PU)

La espuma de poliuretano es una espuma flexible de baja densidad que ofrece una buena absorbencia de golpes y elasticidad. Al ser una espuma flexible y ligera, es más adecuada para las cargas ligeras.

Cartón ondulado

Pueden laminarse dos o más capas de cartón ondulado para formar bloques o placas de relleno. Estas placas se pueden utilizar para formar una capa protectora entre el producto y el contenedor. Las placas de cartón ondulado son especialmente adecuadas para productos pesados semifrágiles o no frágiles. Al cartón ondulado se le puede dar forma para formar bandejas, revestimientos, particiones y otros accesorios de empaque para proteger productos semifrágiles o no frágiles y aumentar la integridad del contenedor de envío.

La investigación en polímeros del Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA)

El Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA), del sistema SEP-CONACYT, se ubica en la ciudad de Saltillo, Coahuila. El centro, fundado en 1976, se dedicó en sus inicios al estudio y aprovechamiento de los recursos naturales de las zonas áridas, específicamente, las propiedades del guayule, la candelilla, la palma, la lechuguilla y la gobernadora.

En 1984 la junta directiva del CONACYT requirió al CIQA para trabajar con proyectos de ámbito industrial, por lo que el Centro orientó sus objetivos al área de polímeros. Para entonces, ya existía el departamento de polímeros, así como el de química agrícola, biología vegetal y química analítica.

El CONACYT también le solicitó al CIQA que se dedicara a una sola área de investigación. El departamento de polímeros era el que más había crecido, por lo que se tomo la decisión de dedicarse a ello.
Hoy en día el CIQA realiza investigación, crea tecnología, proporciona asistencia técnica y capacitación, orientando sus proyectos a la creación de nuevas tecnologías basadas en productos ya existentes, con modificaciones ligeras o fuertes, aunque también lleva a cabo sus propios desarrollos. Otra área en que trabaja el CIQA es la creación de metodologías para la optimización de los procesos de producción del plástico caracterizándolo con nuevas propiedades, mejorando sus procesos de producción e incrementando la productividad.

INVESTIGACIÓN EN PLÁSTICOS
El CIQA trabaja con los plásticos del tipo commodities, o sea pláticos de alto consumo que no son de especialidad entre los que destacan; el polietileno, el polipropileno y el PVC. Respecto a los plásticos de ingeniería, en el CIQA se investiga principalmente el nylon y el poliéster.

Departamento de Química de Polímeros
En esta área se investiga el desarrollo de monómeros, o de iniciadores para polimerizaciones, buscando obtener algún producto útil. En este momento, el CIQA investiga el desarrollo de polímeros que tengan una mayor resistencia al impacto. Trabaja también en un nuevo tipo de catalizadores denominados metalocenos, los cuales tienen la propiedades para obtener polímeros altamente regulares en su estructura química, lo cual mejora las propiedades de resistencia a la tensión y de resistencia a la abrasión.

DESARROLLO DE PROCESOS DE PRODUCCIÓN
Mas de tres cuartas partes de los plásticos que se producen en México se procesan a través de las técnicas de extrusión e inyección. El resto corresponde a los plásticos procesados a través de los métodos de calandrado, termoformado, vaciado y moldeo por compresión.

El CIQA trabaja en los siguientes desarrollos:

Síntesis y modificación química de materiales poliméricos
En los laboratorios y en las pequeñas plantas de producción que tiene el CIQA, se realiza la modificación química y la caracterización de materiales. Por ejemplo, el polietileno es una molécula compuesta de carbono e hidrógeno, al agregársele anhídrido maleico en un 3%, queda “injertada”, infiriéndole ciertas características químicas.

Síntesis de aditivos especiales para polímeros
Existen dos tipos de aditivos; uno para reforzar las características del plástico y el otro para protegerlo del ambiente. El primero se utiliza para hacerlo más resistente al impacto, que no se quiebre fácilmente. El otro evita que se degrade, por ejemplo cuando se exponen al Sol continuamente por efecto de la luz ultravioleta. Este tipo de aditivos forman una pantalla contra dicha radiación. El CIQA ha trabajado constantemente en la síntesis de nuevos aditivos ya que la mayor parte de los plásticos que se usan como producto final los requieren.

Polimerización en emulsión y microemulsión
Este proceso se utiliza frecuentemente en la fabricación de pinturas y en la producción de plásticos como el PVC o el acrílico. Utilizando un reactor químico para lograr la emulsión. En el CIQA se investiga, particularmente, con los reactivos que inciden en el tamaño de las partículas del látex o emulsión, la cual suele resultar en una pintura compuesta por partículas de plástico. Cuyo tamaño incidirá en las propiedades de la misma. De tal forma que se busca predecir o dominar el tamaño de estas partículas, lo cual incidirá en las características del producto final.

Mezclas y aleaciones de polímeros
En los plásticos, igual que en los metales, se recurre frecuentemente a la mezcla y la aleación de polímeros. Las mezclas de polietileno y polipropileno, son las más utilizadas en el plástico común y corriente, también existen mezclas de nylon y polietileno, en fin; existen muchos tipos y variedades de mezclas con grados y concentración diferentes. De lo que se trata aquí es que el producto final reúna ciertas características. Requiriéndose de compatibilidad entre los productos plásticos a mezclar. El CIQA ha estado trabajando en el desarrollo de los denominados compatibilizantes o procesos de compatibilización de los polímeros.

Caracterización de materiales
El CIQA cuenta con instrumental y equipo para analizar, caracterizar y determinar con exactitud, la estructura química y la concentración de todos los elementos que conforman los polímeros. En este campo se han desarrollado metodologías para caracterizar y analizar los materiales plásticos, haciendo algunas aportaciones tecnológicas, por ejemplo en la agricultura, donde el CIQA ha realizado algunos proyectos de investigación que se han aplicado exitosamente.
Es en el sistema de riego por goteo, donde el CIQA ha caracterizando plásticos para la fabricación de mangueras, goteros, y acolchado para cubrir surcos. Esta tecnología mejora la calidad de los productos agrícolas, aumenta la productividad y ahorra agua. El CIQA ha diseñado algunos tipos de materiales plásticos que reúnen las propiedades y los efectos requeridos en el cultivo de las hortalizas. También ha incursiónado en el diseño de plásticos para invernadero.
Otra aplicación de los plásticos que el CIQA ha desarrollado para la agricultura, es el uso del sistema de acolchado. Aquí se cubren los surcos con un plástico, sembrando las plantitas en unas perforaciones hechas ex profeso, haciendo que se desarrollen más rápidamente. Así, en vez de hacerlo en dos meses, lo hará en mes y medio, pudiéndose levantar la cosecha antes, y por lo tanto llegando más pronto al mercado. Hay que subrayar que estas tecnologías son altamente rentables cuando se utilizan en las hortalizas. No así en los granos. En México existen varios ranchos en donde se aplica este tipo de tecnología que es cara pero muy rentable.

Procesamiento reactivo
La inyección del plástico consiste en introducir gránulos de polietileno en una máquina inyectora. Ya dentro, se calienta y se bombea a un molde donde se enfría y se solidifica. Se requiere una máquina de mucha fuerza para inyectar este plástico, ya que se encuentra en un alto grado de viscosidad. El procesamiento reactivo consiste en que, a través de una reacción química desencadenada por un catalizador, se efectúa la polimerización dentro del mismo molde. En la actualidad este procedimiento se realiza únicamente con dos tipos de plásticos: los poliuretanos y el nylon, que tienen las propiedades para reaccionar en el molde, con la ventaja de que la máquina es más pequeña porque no se necesita tanta fuerza para inyectarlos.

LABORATORIOS
En el CIQA existen diferentes tipos de laboratorios de química y de física, con el equipo y la tecnología necesarios para efectuar caracterizaciones y reacciones químicas en pequeña escala. A continuación los mencionamos y exponemos el tipo de actividad que desarrollan.

Plantas Piloto
El CIQA cuenta con plantas piloto donde, en pequeños reactores de distintas características, de aproximadamente veinte litros, llevan a una escala un poco mayor que en el laboratorio, las reacciones químicas.

En las plantas piloto se cuenta con equipos de extrucción e inyección, se aplican los hallazgos del laboratorio y se elaboran botellas, bolsas y empaques de plástico. Otra pequeña planta está equipada con moldeadoras de comprensión, donde también se hacen mezclas y aleaciones.

Laboratorio de Análisis Fisicomecánicos
Donde se efectúa el análisis de propiedades y de resistencia mecánica, de resistencia al impacto y a la tracción. Contando con área donde se realizan pruebas de tipo reológico

Departamento de Procesos de Polimerización
Aquí se trabaja en el desarrollo de la denominada micro-emulsión, para la obtención de bases para pinturas de agua.

Departamento de Biopolímeros
En esta área se investiga con seres vivos para producir polímeros, por ejemplo: los biocementos los cuales se desarrollan con el fin de sustituir partes óseas dañadas o para implantes que deben de ser biocompatibles con el organismo. Se buscan también materiales que sean biodegradables como el poliuretano biodegradable. Recientemente han estado desarrollando nuevos métodos para la obtención de polímeros para su aplicación en electrónica o con propiedades de foto o electroluminiscencia, orientándose a la síntesis, a la evaluación y a la caracterización de estos nuevos materiales.

LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN
Los logros del CIQA en investigación se basan en la formación académica y experiencia de su personal el cual lo ha llevado a consolidar las siguientes líneas:

Síntesis de polímeros
Procesos de polimerización
Procesos de transformación de plásticos
Materiales avanzados
Plásticos en agricultura

PROGRAMAS ACADÉMICOS
Los programas de posgrado que se ofrecen en el Centro son:

Especialización en Química Aplicada
Maestría en Tecnología de Polímeros
Doctorado en Tecnología de Polímeros

VINCULACIÓN Y SERVICIOS
El CIQA cuenta con moderna infraestructura que le permite ofrecer servicios a la industria nacional, dentro del marco de avanzada tecnología. La vinculación con las empresas del sector químico y de plásticos se establece con el fin de lograr la identificación de necesidades tecnológicas para la prestación de servicios y el desarrollo y transferencia de tecnología. En apoyo a la industria química y del plástico el CIQA ofrece diferentes tipos de servicios tecnológicos:

ASISTENCIA TÉCNICA
La asistencia técnica que presta el CIQA a las empresas del área es del siguiente tipo:

Soporte técnico en procesos y productos para la solución de problemas, mediante estudios realizados en las plantas piloto del CIQA o en las mismas empresas
Respaldo técnico en todas las etapas del proceso productivo desde el desarrollo y fabricación de los productos químicos y materiales plásticos, hasta la obtención del producto terminado y sus aplicaciones.
Apoyo en proyectos empresariales de mejora de la calidad y productividad, así como de factibilidad de nuevos negocios

ANÁLISIS Y PRUEBAS
El CIQA presta servicio de análisis y pruebas en laboratorios que trabajan bajo la norma ISO 9002 y que están acreditados por la Entidad Mexicana de Acreditación (EMA). Se realizan análisis químicos, pruebas físicas, fisicoquímicas, reológicas y biológicas de productos químicos y materiales plásticos, las cuales son demandados por la industria para:

Conocer la calidad de los materiales para el cumplimiento de las exigencias de los procesos internos y de las normas de los clientes
Contar con bases para la modificación y el desarrollo de productos
Identificación y prevención de problemas de proceso

CAPACITACIÓN
Se ofrecen programas de capacitación para el personal técnico de las empresas a través de los cuales se adquieren conocimientos fundamentales y se mejoran las bases técnicas para resolver problemas en un área determinada.

Cursos individuales con opción al Diplomado en Plásticos
Cursos individuales relacionados con diversas áreas de la química
Talleres y cursos teórico-prácticos relacionados con procesado de plásticos

En resumen, si su empresa requiere cualquier tipo de apoyo en el área de Ciencia y Tecnología de Polímeros, el CIQA es su mejor opción.