En el procedimiento de la elaboración del
proyecto, la recopilación de información de conocimientos y tecnologías actuales
para tener un amplio panorama del producto a elaborar es relevante.
Dentro de los conocimientos, se han buscado datos
sobre la anatomía humana, en especial, las dimensiones de las distancias
cuello-axilas como también qué materiales, de los que podría elaborarse el
collarín, son alérgicos en las personas y cómo solucionar los problemas en caso
de alergias. Otra información importante es la maniobra Rautek, cómo se opera y
cuáles son sus ventajas y desventajas, como también el impacto que tendría el
uso del producto en el rescate de personas en los accidentes automovilísticos. Además, para tener una información más amplia de la
maniobra de rescate, fue necesario la extracción de datos de guías y manuales
de rescate: “Técnicas de rescate en vehículos” por B. Morris y “Rescate Vehicular Basado en el Trauma” por
Juan José Chessa.
Sobre las tecnologías, se han recopilado
datos acerca de los materiales, especialmente el poliuretano y el elastano,
como también de las tecnologías mecánica e industrial.
La espuma de poliuretano es un material económico,
ligero, adherente, impermeabilizante, bombeable y con gran poder aislante
térmico. Es un polímero que se forma básicamente
por la reacción química de dos compuestos, un poliol y un isocianato, aunque su
formulación necesita y admite múltiples variantes y aditivos. Dicha reacción
libera unos gases (dióxido de carbono) que son los que van formando las
burbujas. Pueden ser de dos tipos según el sistema de fabricación: espumas en
caliente, más baratas y utilizadas por el público; y espumas en frío, de mayor
calidad y duración pero su coste es bastante mayor. Gracias a la versatilidad que ofrecen se
emplean en colchones, como relleno o elemento adicional de los acolchados; en
muebles, asientos, sofás o sillas; en la construcción, como relleno o aislante
térmico; en la automoción, para la fabricación de salpicaderos o asientos; y en
un sinfín de artículos como juguetes, ropa, calzados, cojines o envases.
El elastano es un polímero de
cadena muy larga, formado por lo menos con un 85% de poliuretano segmentado,
que se lo conoce con el nombre de spandex, obteniéndose filamentos continuos
que pueden ser multifilamentos o monofilamentos. Confiere propiedades elásticas al tejido,
se mezcla con otras fibras permitiendo que el tejido se adapte al cuerpo, muy
utilizadas en vestimenta para corredores, ciclistas, escaladores y otras
actividades que requieran gran movilidad, aerodinámica y comodidad.
La recopilación de datos acerca de los materiales a
emplear para la fabricación del producto es importante, pero también la
observación y obtención de información sobre la confección del producto.
En el caso del poliuretano, son seis
pasos a seguir para su fabricación:
1.
Proceso de espumajeado: los químicos son llenados en el
tanque de la máquina de espumajeado, luego el molde es colocado debajo de la
máquina y empieza su bombeo. Los químicos son inyectados automáticamente
dentro del tanque. Una vez que el tanque está lleno, se abre la escotilla y la
mezcla es descargada dentro del molde. Luego el molde es transportado fuera de
la máquina, los químicos empezarán el henchimiento de la espuma y serán
descargados. Después el molde es colocado nuevamente debajo de la máquina,
repitiendo automáticamente el proceso. El bloque de espuma descargado es
transportado al área de corte. Un ventilador de escape expulsará todos los
gases y vapores de la parte superior del tanque de la máquina de espumajeado.
2. Proceso de corte: El poliuretano puede ser cortado horizontalmente o
verticalmente. Una máquina de mesa vertical corre a través de un cojinete de
bolas. La máquina presenta un dispositivo de detención el cual está montado en
su parte frontal y es equipado con una escuadra movible. La escuadra puede ser
movida de un lado al otro por medio de un engranaje. Esta disposición permite
al operador cortar nuevas láminas de espuma de manera rápida y exacta.
Para un corte horizontal, la espuma es colocada dentro de la cabeza cortadora
por medio de una mesa deslizable.
3. Proceso de triturado: este proceso está diseñado para desechos de
poliuretano flexible o rígido. Tres cuchillos cortadores manejados por un motor
cortan rápidamente los trozos de esponja en partículas pequeñas para ser
utilizada en el repegado de las espumas.
4. Proceso de repegado de la espuma: esta máquina presenta un tonel de mezcla y un sistema
de presión hidráulica. Después que la espuma es destrozada en partículas, esta
es fundida en el tonel de mezcla. Este tonel de mezcla tiene un bastidor (con
una sección de bombeo interna), dos cabezales en su parte superior, y un tanque
de presión. Los cabezales tienen válvulas con boquillas rociadoras que usan
aire comprimido para la atomización de los químicos. Después de la atomización,
se abre una escotilla y la mezcla desciende a un molde estándar. El molde es
colocado bajo presión, transformando el aglutinado en espuma.
5. Proceso de pelado: Este
proceso está diseñado para pelar los bloques de espuma desde los cilindros de
poliéter, poliéster, o desde los bloques cuadrados en láminas delgadas y
largas. El equipo de bobinado es sincronizado con la velocidad de la máquina
pelador. Esta lámina puede ser producida en cualquier longitud o espesor.
6. Proceso de
laminado: Este proceso lamina las espumas sobre varios tipos de placas. Los
calentadores son equipados con una sección de calentamiento eléctrico
consistente de 9 elementos, cada uno operando a 1.7 Kw. La temperatura del laminado
puede ser ajustada desde 0°C hasta 250°C.
Para la producción de las fibras de
elastano, son producidos en cuatro formas diferentes: extrusión en estado
fundido, hilado por reacción, hilatura en seco e hilado en húmedo. Todos estos
métodos incluyen la etapa inicial de la reacción de monómeros para producir un
prepolímero. Una vez que el prepolímero se forma, se hace reaccionar
adicionalmente de diversas maneras y prolongado para hacer las fibras. El
método de hilado seco se usa para producir más del 90% de fibras de spandex del
mundo (Ojeda, 2012). Este método consiste en 6 pasos:
1. El primer paso
es producir el prepolímero. Esto se hace mediante la mezcla de una macro glicol
con un monómero diisocianato. Los dos compuestos se mezclan en un recipiente de
reacción para producir un prepolímero. Una proporción típica de glicol -
diisocianato es de 1:2
2. El prepolímero
se hace reaccionar adicionalmente con una cantidad igual de diamina. Esta
reacción se conoce como reacción de extensión de cadena. La solución resultante
se diluye con un disolvente para producir la solución de hilado. El disolvente
ayuda a hacer la solución más delgada y una manipulación más fácil, y entonces
puede ser bombeado a la célula de producción de fibra.
3. La solución de
hilado se bombea en una célula cilíndrica hilatura donde se cura y se
convierten en fibras. En esta celda, la solución de polímero se fuerza a través
de una placa de metal llamada hilera o spinneret. Esto hace que la solución se
alinee en hebras de polímero líquido. Como los hilos pasan a través de la
célula, se calientan en presencia de un gas nitrógeno y disolvente. Este
proceso hace que el polímero líquido reaccionar químicamente y formar hebras sólidas.
4. Cuando las
fibras salen de la célula, una cantidad de hebras sólidas se agrupan para
producir el espesor deseado. Cada fibra de spandex se compone de muchas
pequeñas fibras individuales que se adhieren el uno al otro debido a la
pegajosidad natural de su superficie.
5. Las fibras
resultantes se tratan después con un agente de acabado que puede ser estearato
de magnesio o de otro polímero poli (dimetil-siloxano). Este tratamiento evita
la fusión de las fibras entre sí y ayuda en la fabricación de textiles. Las
fibras son entonces transferidas a través de una serie de rodillos sobre un
carrete. La velocidad de bobinado de todo el proceso puede estar alrededor de
300 a 500 millas (482,7 hasta 804,5 km) por minuto en función del espesor de
las fibras.
6. Cuando los carretes están llenos
de fibra, se colocan en el embalaje final y es enviado a los fabricantes de
textiles. Aquí, las fibras pueden ser tejidas con otras fibras tales como
algodón o nylon para producir la tela que se utiliza en la fabricación de ropa.
Esta tela también puede ser teñida para producir el color deseado.
