Olor de los plasticos
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El olfato es uno de los sentidos: el olfato
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El olfato o el sentido del olfato pueden reconocer el olor de diferentes odorantes. Cada sustancia química es un odorante diferente, que puede ser reconocido por el sentido del olfato en una concentración particular. La sensibilidad del olfato para los diferentes odorantes varía, lo que hace que la utilidad del olfato sea un asunto complejo en el reconocimiento del peligro de la presencia de diferentes sustancias químicas en nuestro entorno. Algunos compuestos químicos pueden ser reconocidos por el sentido del olfato en concentraciones muy bajas (0,00000001 mg/l). Por un lado, el olor es un sistema de alerta temprana muy poderoso, pero por otro lado, el olor extenso de un compuesto químico no significa necesariamente que el compuesto químico esté presente en una concentración alta o peligrosa. Al mismo tiempo, la intensidad del olor es un rasgo característico de una sustancia química y su presencia afecta la respuesta olfativa de un material al que se incorpora el compuesto químico. La mayoría de los productos están destinados a no tener olor. Hay excepciones, como fragancias, flores o cosméticos, en las que la composición de odorantes volátiles (aromas o aromas) es muy esencial para su atractivo, pero en la mayoría de los casos los productos no deben tener olor. La tecnología de productos y procesamiento generalmente se preocupa por la selección de la mejor composición de materiales que se pueden procesar fácilmente para formar un producto que tenga las mejores propiedades posibles para satisfacer las necesidades del usuario. La formación de olores es el resultado de la composición o puede ser causada por el procesamiento u otros factores externos, que se analizan a continuación. Por ejemplo, durante mucho tiempo los automóviles nuevos huelen de manera diferente y que este olor es causado por varios productos químicos utilizados en la producción de vehículos. Estos productos químicos olorosos ya no se aprecian, ya que la contaminación interior también se considera en espacios pequeños, como los interiores de los automóviles, y están implicados en un peligro potencial para la salud de los ocupantes. Los olores se clasifican según seis sensaciones fundamentales, como especiado, afrutado, resinoso, fétido y quemado. En materiales plásticos, se identificaron 14 olores distintivos mediante paneles de prueba. Hay muchas razones para la formación de olores en materiales plásticos. Los productos generalmente se fabrican a partir de una mezcla de muchas materias primas. En algunos productos, se pueden usar 30 o más materias primas para producir bienes finales, que funcionan en condiciones prácticas. Cada una de estas materias primas puede ser una mezcla o contener varios materiales volátiles. Los productos son mezclas complejas de muchos compuestos químicos diferentes y su olor puede resultar de diferentes acciones externas relacionadas con sus métodos de producción y condiciones de uso.
- Glicoles: 2-metoxietanol, 1-metoxi-2-propanol, 2-etoxietanol, 2-butoxietanol, 2-butoxietoxietanol
- Aldehídos: Butanal, pentanal, hexanal, heptanal, n-nonanal, decanal, benzaldehído, formaldehído
- Cetonas: Acetona, metiletilcetona, ciclohexanona, metilisobutilcetona, acetofenona
- Halocarbonos: Diclorometano, cloroformo, tricloroetileno, tetracloroetileno, p-diclorobenceno, tricloronitrometano, 1,1,1-tricloroetano
- Ésteres: Acetato de metilo, acetato de etilo, acetato de butilo, acetato de isopropilo, acetato de 2-etoxietilo, isobutirato de texanol
- Hidrocarbonos aromáticos: Benceno, tolueno, etilbenceno, m+p-xileno, estireno, 1,2,4-trimetilbenceno, m-etiltolueno, 1,3,5-trimetilbenceno, n-propilbenceno, naftaleno, tetrahidrofurano, 2-pentilfurano, o-etiltolueno, p-etiltolueno
- Ácidos: Ácido acético, ácido pentanoico, ácido hexanoico, ácido octanoico
- Terpenos: α-pineno, DL-limoneno, β-pineno, 3-careno
- Amidas: N,N-dimetilformamida
- Organosulfuros: Disulfuro de carbono
- Organonitrogenados: acetonitrilo
Efecto de la temperatura y el tiempo
La temperatura elevada puede provocar la degradación del material y la evaporación de sus componentes. Para comprender mejor la producción de olores indeseables, como afrutado, plástico y ceroso, que son característicos de los aceites que contienen ácido oleico superior, se estudiaron sistemas modelo de trioleína y trilinoleína calentados. Los olores predominantes de la trioleína calentada 1, 3 y 6 h a 190°C fueron afrutados y plásticos, en combinación con otros tipos de olores, como agrio y herboso. Siguen ejemplos de productos de degradación para algunos polímeros.
- Poliamida 66: Ciclopentanonas, piridinas, imidas cíclicas, amidas, carboxílicos, ácidos, caprolactama
- Polietileno: Cetonas, ácidos carboxílicos, furanonas, cetoácidos
- Poli(óxido de etileno propileno óxido-óxido de etileno): Formatos, acetatos, ácidos carboxílicos, aldehídos
- Poli(L-lactida): Lactida, ácido láctico, lactato de lactoilo
- Poli(metacrilato de metilo): Metacrilato de metilo
- Caucho de polisiloxano: Oligómeros cíclicos
- Poliestireno: Estireno, estireno acrilonitrilo, t-butilbenceno, α-metilestireno, hidroxitolueno butilado
- Polisulfuro: 1,3,6,7-dioxaditionano, otros productos cíclicos
Olor de los polímeros
Muchos productos terminados de plástico tienen un olor inherente que es bastante objetable. Los fabricantes de polímeros, los compositores y los fabricantes de polímeros han trabajado mucho para reducir los niveles de olores desagradables emitidos por los productos plásticos terminados. Esto generalmente se logra mediante la sustitución de aditivos de olor desagradable con sustitutos de bajo olor, minimizando los niveles de monómeros en los plásticos, agregando absorbentes de olor a los plásticos y utilizando agentes antimicrobianospara prevenir la formación de olores a humedad por bacterias y hongos. En el procesamiento de plásticos reciclados, la extracción con solventes y la desgasificación pueden ayudar a reducir los olores persistentes. Muchos materiales inherentes que se encuentran en los plásticos son responsables de los olores desagradables. Incluyen aminas, fenoles, mercaptanos, peróxidos, estireno, aldehídos, cetonas, alcoholes y algunos plastificantes y retardantes de fuego. Los solventes orgánicos utilizados en el procesamiento de plásticos también pueden emitir olores químicos fuertes. En primer lugar, aquellos aditivos que ofrezcan un olor desagradable, deben reemplazarse, si es posible, por aquellos aditivos que no ofrezcan olor. Por ejemplo, en los productos de PVC, los estabilizadores térmicos como el plomo o el metal mixto que contiene bario y zinc pueden reemplazarse fácilmente por octil estaño o estabilizador térmico de zinc. Las trazas de monómeros pueden producir olores desagradables en muchos polímeros, particularmente en PVC, poliestireno, acetato de polivinilo y ésteres acrílicos.
Acrílicos
Las dispersiones de copolimerizados de ésteres de ácido acrílico y estireno poseen un olor intenso y duradero que imparte su aplicación en productos utilizados en salas cerradas. Además, los ésteres acrílicos son tóxicos. El olor se deriva de los monómeros y oligómeros sin reaccionar. Se utilizaron varios métodos con éxito limitado. La introducción de vapor a presión normal o reducida fue muy espumosa y causó la coagulación. La destilación en el evaporador de película de capa delgada fue costosa y causó la formación de la corteza y la coagulación indeseables. La saponificación de monómeros residuales eliminó el olor a éster acrílico pero no el de estireno. Las nuevas condiciones de polimerización ayudaron a reducir el contenido de monómero residual a 3% en peso .
Adición de α-olefinas que tienen al menos 4 carbonos átomos, ésteres vinílicos de ácido carboxílico, ésteres alquilvinílicos, alquil ciclohexanos inferiores y los diésteres de ácido dicarboxílico insaturado resuelven el problema de los olores y mejoran las propiedades. El olor puede eliminarse mediante la adición de un agente inhibidor del olor seleccionado de la amina. antioxidantes y fenoles impedidos que reducen el olor de los productos esterilizados. Se estudiaron los siguientes productos de construcción: barniz para pisos, respaldo de espuma de látex, sellador acrílico y pintura para paredes a base de agua. Emitieron los siguientes compuestos volátiles compuestos:
• alfombra: 2-etil-1-hexanol, 4-fenilciclohexeno, nonanal y decanal
• sellador: hexano y dimetiloctanoles
Las formulaciones de polímeros se pueden llenar con pequeñas cantidades de zeolitas sintéticas, como polvos de tamiz molecular basados en aluminosilicatos metálicos, para absorber los olores no deseados dentro de los materiales. Los aditivos hacen esto atrapando las moléculas orgánicas productoras de olor dentro de sus estructuras cristalinas altamente porosas. Tamices moleculares absorbentesse han utilizado con éxito en tubos de poliolefina extruidos, recipientes de inyección y extrusión moldeados por soplado, materiales de embalaje de barrera, recubrimientos de extrusión y polímeros selladores. Los polvos de tamiz molecular también se pueden incorporar a los plásticos como desecantes para eliminar la humedad que contribuye a los olores.
Los antimicrobianos a menudo se agregan a los plásticos, no solo para reducir los olores, sino también para retrasar el crecimiento de la superficie, las manchas y la fragilidad. Los antimicrobianos más comunes son10,10'-oxibesfenoxarsina (OBPA), triclorohidroxidifeniléter (Triclosan), n-octil-isotiazolinona (OIT), 4,5-di-cloro-isotiazolinona (DCOIT), mercaptopiridina-n-óxido (piritiona) y butil-benzisotiazona (Butil-BIT). Los compuestos organometálicos de estaño y plata también se usan a veces como antimicrobianos. También ayudan a reducir los olores.
Otra forma de eliminar los plásticos de los olores no deseados es exponerlos a agentes absorbentes de olores externos, como el carbón activado o la sílice de alta superficie. Esto se puede hacer al vacío para acelerar el proceso.
Enjuagar plásticos en soluciones detergentes especialmente formuladas también puede ayudar a eliminar olores. Típicamente se trata de soluciones acuosas alcalinas que contienen tensioactivos, útiles para eliminar olores de monómeros de vinilo, estireno, acrilatos, monómeros acrílicos e hidrocarburos insaturados. La adición de fragancias de olor agradable a los plásticos no elimina los olores, pero los enmascara, lo cual es suficiente para muchos propósitos. Los aromas comerciales están disponibles para polímeros tales como PE, PP y elastómeros termoplásticos de olefina. Son adecuados para moldeo por inyección, extrusión o moldeo por soplado. Las fragancias no siempre duran la vida útil del artículo moldeado. Su longevidad depende de las concentraciones iniciales, la relación volumen / superficie, exposición al calor o la humedad y si las piezas terminadas están empaquetadas en barreras herméticas. Las aplicaciones típicas de fragancias incluyen juguetes, artículos para el hogar, envases de cosméticos, productos electrónicos de consumo y equipos para césped y jardín.
Los olores son un problema constante con los plásticos postconsumo. La mayoría de los plásticos reciclados, como PE, PP, PS, PVC o PET, se someten a una etapa de lavado con soluciones acuosas para eliminar los contaminantes. Pero los olores atrapados dentro de las resinas recicladas pueden persistir. La extracción con solventes usando solventes orgánicos puede ayudar a eliminar los compuestos responsables de estos olores. Un desarrollo reciente ha sido la extracción con solvente utilizando dióxido de carbono supercrítico como solvente. La tecnología, que se ha demostrado en HDPE y PET puede eliminar contaminantes olfativos de los envases de aceite de plástico, los envases de pesticidas y otros artículos post-consumo. La ventaja del COEl sistema 2 es que no emplea solventes orgánicos, que presentan problemas de eliminación problemáticos. Las unidades de desgasificación que forman parte de las extrusoras utilizadas para peletizar el reciclado de plásticos también son eficaces para eliminar algunos de los compuestos más volátiles que producen olores no deseados. Debido a que los olores son fenómenos subjetivos, es un desafío desarrollar un sistema para clasificarlos y medirlos. El primer paso para identificar los olores de manera objetiva es utilizar paneles de sujetos de prueba humanos para detectar y calificar los olores en función de lo agradables o desagradables que sean. Las respuestas de estos paneles pueden correlacionarse con mediciones de volátiles en plásticos hechos con métodos analíticos instrumentales estándar, tales como cromatografía de gases/espectroscopía de masas (GC/MS). Los nuevos instrumentos de detección de olores de plástico, conocidos como "narices electrónicas", se basan en matrices electrónicas de sensores de gas y tecnología de reconocimiento de patrones. Para usarlos, los técnicos calientan una muestra para expulsar los volátiles, que se conducen a las matrices de sensores. Los resultados se presentan en un patrón estadístico que se correlaciona fácilmente con los resultados de muestreo de panelistas humanos. Dependiendo del nivel de detalle deseado, los olores de los volátiles pueden clasificarse como agradables, neutros o desagradables, o informarse como intensidad y concentraciones moleculares. Tradicionalmente, uno de los métodos más sencillos para identificar los plásticos, ha sido a partir del olor característico que algunos emiten cuando son templados o sometidos a un ligero calentamiento. Este método presenta la ventaja de ser muy inmediato, sencillo y de no requerir la toma de muestra; sin embargo, resulta altamente impreciso, ya que depende de la valoración personal de quién lo realice.
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