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Reciclaje de Fluidos de Silicona

Las siliconas son el “eslabón perdido” entre la química orgánica e inorgánica y tienen propiedades únicas que otros polímeros no pueden igualar. Al cambiar el tamaño o la estructura de la molécula de silicona o mediante la adición de compuestos diferentes a él, uno puede mejorar o cambiar la forma en que se comporta. El secreto de las asombrosas capacidades de la silicona reside en su segmento principal Si-O-Si flexible.

Las siliconas permiten el desarrollo de dispositivos electrónicos que son más potentes, más versátiles, más rentables y fáciles de usar. Hacen que los coches sean más seguros, más fiables y menos costosos de mantener. Los electrodomésticos fabricados con siliconas son más confiables y requieren de un menor mantenimiento. Las siliconas protegen los equipos de transmisión de energía de daños al medio ambiente y ayudan a mantener el flujo de electricidad. También permiten que las etiquetas se despeguen fácilmente y que las cintas industriales se aferren firmemente a las superficies difíciles [1].

Los fluidos de silicona, también llamados aceites de silicona, o simple silicona, se venden por su viscosidad y rango de 0.65 a 1.000.000 centistokes. Si el producto no se realiza mediante la mezcla de dos líquidos de viscosidad diferente, el peso molecular se relaciona con la viscosidad. La viscosidad permite un cálculo aproximado del valor de “n” en la fórmula siguiente [2].

La silicona puede estar adherida al substrato, incluidos la fibra, tela, superficies de metal, pelo y piel, en virtud de uno o más de los siguientes mecanismos:

(a) Hidrofobia – Cuando el aceite se coloca en el agua, altera la vinculación de hidrógeno entre las moléculas de agua en la solución de agua. Esta interrupción se logra sólo cuando la energía de la mezcla es suficiente para romper los enlaces de hidrógeno. Cuando la mezcla se para, el aceite es forzado a salir del agua por la nueva formación de los enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua. Este fenómeno puede utilizarse para sacar aceite a una superficie. Los fluidos de silicona se distribuyen así.

(b) Interacciones iónicas – la carga de la molécula también tendrá un efecto sobre la distribución del aceite en el pelo o la piel. Por ejemplo, si el aceite tiene una carga catiónica en la molécula, formará enlaces iónicos con substratos que contengan cargas negativas de superficie. Las dos cargas opuestas juntas forman el así llamado bono par.

(c) Adhesión General – si un aceite es distribuido a la piel o pelo, penetra y luego se polimeriza, habrá una red enlazada de polímero desarrollado. Aunque no esté enlazada directamente al substrato, esta red de polímeros se adhiere al substrato.

(d) Adherencia Específica – si un aceite se distribuye a la piel o pelo, penetra y luego reacciona con grupos en el pelo o piel, habrá una unión química entre el polímero y el substrato. Este es el más fuerte y más permanente de los mecanismos de adhesión.
Los fluidos de silicona reaccionan casi exclusivamente por el mecanismo (a). En la medida en que los otros mecanismos pueden introducirse, con más fuerza y eficacia se podrá distribuir el acondicionador al substrato. La silicona orgánico funcional busca en gran parte capitalizar estos mecanismos adicionales para proporcionar un acondicionamiento eficiente para el cabello y la piel.

Una Increíble Gama de Capacidades

Las siliconas son un grupo enorme de productos que muestran algunas características muy útiles como estabilidad en altas temperaturas y resistencia a la edad, luz del sol, humedad, temperaturas extremas y productos químicos. Las siliconas pueden tomar muchas formas diferentes y realizar cientos de funciones diferentes. Pueden ser duras y quebradizas, o suaves y flexibles.

Las siliconas pueden ser líquidas o sólidas, durables o temporales, pueden adherirse o desprenderse. Estos polímeros pueden ser hidrófobos (repelen el agua) o hidrofílicos (absorben el agua). Las siliconas pueden hacer que las cosas sean suaves, lisas y sedosas o por el contrario duras, ásperas y pegajosas. Pueden destruir la espuma o estabilizarla.

Rendimiento Probado

Los selladores de silicona estructural que hay instalados en edificios por todo el mundo en la década de 1980 aún funcionan hoy.

Aproximadamente la mitad de todos los maquillajes, y productos para el cuidado del cabello y la piel presentados hoy contienen silicona.

Los acabados de silicona son ampliamente reconocidos como los mejores materiales para aumentar la suavidad de los tejidos y mejorar la manera en que se los siente.

Los antiespumantes de silicona se han utilizado extensivamente en las operaciones de lavado en todo el mundo desde principios de los años 90.

Prácticamente, cualquier dispositivo electrónico que sea alimentado por pilas o corriente eléctrica depende de siliconas.

Reciclaje de Fluidos de Silicona

2.1. Se proporciona un método para el reciclaje y tratamiento de los desechos del corte de oblea de silicona y se pule el proceso del modo siguiente [3]: una barra de filtración desecada se mezcla con agua para que la barra de filtración se diluya para formar un fluido que funcione. El agua reacciona con el silicio en la barra de filtración para producir hidrógeno y dióxido de silicona. Después de extraer el hidrógeno para su almacenamiento, la separación de gravedad específica ocurre vía agua de modo que las partículas de silicio y carburo de silicio se separan para su clasificación. Entonces, la separación sólido-líquido se realiza en el fluido restante para separar el dióxido de silicio (sólido) del agua y del polietilenglicol (PEG, líquido), antes de que el PEG se separe del agua. Así, las partículas del silicio útiles, el carburo de silicio, el dióxido de silicio, y el PEG se reciclan a partir de la barra de filtración para reducir la cantidad total de basuras. Por otra parte, como producto aparte, el hidrógeno tiene un alto valor comercial, el método también añade valor al reciclaje.

2.2 Reciclaje de silicio del residuo de las sierras para cortar alambre: la separación de silicio y el carburo de silicio en un depósito de sedimentación bajo campo eléctrico aplicado:

La demanda creciente de celdas fotovoltaicas de silicio en el mercado global ha aumentado enormemente la cantidad de residuos de silicio producidos cada año. El reciclaje de Si y SiC de los residuos de aserrado es un método económico para reducir estos residuos. La separación entre Si y SiC se hace usando un depósito o tanque de sedimentación rampa, informa un estudio [4]. Según se instalan en un campo eléctrico, las partículas pequeñas Si con mayores cargas negativas tienen un desplazamiento horizontal que las partículas SiC en una solución de pH 7, lo cual tiene como resultado la separación del Si y SiC. La coincidencia entre los resultados previstos y los resultados experimentales muestra que las partículas viajan a corta distancia para llegar al puerto de recolección del tanque rampa. Por consiguiente, el tiempo requerido para que las partículas minúsculas lleguen a la parte inferior del tanque disminuyó, y la interferencia causada por la dispersión entre las partículas y el movimiento fluido durante el asentamiento disminuyó también. En el tanque rampa, la pureza más alta del polvo recogido de SiC y Si fue de 95.2 y 7.01 wt% (concentración porcentual en peso), respectivamente. Al utilizar un tanque rampa, la fracción de reciclaje de polvos ricos en Si (SiC < 15 wt%) alcanzó el 22,67% (basado en el residuo entero). Esta fracción es mayor que la alcanzada usando tanques rectangulares. Implicaciones: El reciclaje de abrasivos Si y SiC de residuos de aserrado de silicio se considera una solución económica para reducir los residuos de aserrado. Sin embargo, la separación entre Si y SiC es difícil. En comparación con los tanques rectangulares, la fracción de reciclaje de polvos ricos en Si usando un tanque o depósito rampa es mayor, y el tanque rampa propuesto es más adecuado para aplicaciones industriales. Referencias

1. www.dowcorning.com
2. Basic Silicone Chemistry, Anthony O’Lenick, Silicone Spectator, January 2009
3. Patent application number: 2012031274, Jr-Jung Iang (Changhua City, TW) ,2012-12-13
4. Air Waste Manag Assoc., Tsai TH1, Shih YP, Wu YF. 2013 May;63(5):521-7