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.

Todos los profesionales de la quimica tomamos como motivo de orgullo algun producto o aspecto tipico de nuestra labor. La observacion expresada en un articulo que lei hace mucho tiempo fue que para un quimico organico no hay nada mas valioso en el mundo que los cristales blancos y puros que obtiene de sus reacciones, y que cuando un quimico organico esta deprimido y triste es muy probablemente porque en lugar de cristales blancos y perfectos su producto es un residuo negro y gomoso. Sobre esta base, podemos ahora preguntar, que es lo que produce una sensacion similar de orgullo y valor en los quimicos dedicados a el analisis? Creo que la respuesta mas veraz a esta pregunta, es que nuestro orgullo radica en producir resultados con valores que sentimos son logicos, que sabemos son validos, nos llenan de satisfaccion, y que ademas explican la realidad de los problemas que tratamos de solucionar.

Para lograr esas satisfacciones hacemos uso de varios aspectos de nuestra personalidad. En todos quienes nos dedicamos a la quimica existen por lo menos cuatro tipos de personalidades o comportamientos. Todos somos en cierto grado, maestros, administradores, investigadores, y tecnicos. Alguna combinacion de estos comportamientos y las habilidades relacionadas a ellos, define nuestro perfil de intereses. Esto es ademas algo que crece y evoluciona a lo largo de nuestra vida profesional de acuerdo a nuestras habilidades y metas personales. Un proceso evolutivo comun en la vida profesional del quimico es el principiar como tecnico, avanzar hasta ser investigador y mas tarde cambiar a maestro o administrador.

Pienso que un quimico dedicado a el analisis (el tipo de persona que trabaja en el laboratorio a tiempo completo) se puede ver como 40% investigador, 30% tecnico, 15% administrador y 15% maestro. El ser investigador significa el tener habilidad para emplear conocimientos, curiosidad natural y capacidad de organizar ideas, en la formulacion de procesos logicos que nos permiten resolver problemas. El ser tecnico, es tener destreza manual, dedicacion, y disciplina, para llevar a la realidad todas las ideas y procesos que formulamos como investigadores. Los otros dos aspectos, maestro y administrador, son las caracteristicas que nos permiten compartir conocimientos, explicar ideas y resultados, y hacer uso efectivo de los recursos materiales y tiempo disponibles. Este editorial esta dedicado a hablar sobre los recursos y mecanismos que podemos emplear para desarrollar, fortalecer, y encauzar esas facetas de nuestra personalidad y comportamiento profesional.

No hay duda que para tener exito dentro de la quimica es necesario tener una base solida y amplia de conocimientos fundamentales. Tambien es cierto que esa base es algo que debe mantenerse y acrecentarse continuamente a traves de discusiones con maestros y colegas, acumulando experiencias de trabajo, leyendo la literatura cientifica, y actualizando y expandiendo nuestro intelecto a traves de participaciones en congresos y conferencias. Todo esto nos permite mantener la destreza tecnica y la habilidad cientifica que constituye un 70% de nuestro personalidad profesional (ver parrafo anterior). Por otro lado, existen muchas herramientas para mejorar nuestro rendimiento como maestros y organizadores. Entre estas podemos contar los cursos sobre manejo de datos, uso de computadoras, organizacion de el tiempo de trabajo, comunicacion de ideas, sobre como hablar en publico y muchos otros mas. Estos dos aspectos, que constituyen el 30% restante de nuestra personalidad profesional, pueden ser tanto o mas importantes que el 70% mencionado anteriormente cuando tratamos de mantener nuestro prestigio y credibilidad. Conviene aqui agregar que el atributo mas valioso que tenemos los quimicos dedicados a el analisis es nuestra credibilidad, este atributo cuesta mucho trabajo lograrlo, cuesta aun mas el mantenerlo, y desgraciadamente es muy facil de perder.

Entre las actividades de progreso que empleamos para mejorar nuestro funcionamiento como tecnicos e investigadores, quiza no hay nada mas efectivo que la experiencia acumulada en nuestro trabajo diario, y la utilizacion de la literatura cientifica. Otras actvidades que nos ayudan en estos aspectos es el avanzar nuestra preparacion a traves de tomar cursos especializados y la participacion en conferencias y congresos sobre quimica analitica. Desgraciadamente no todos estos medios son igualmente accesibles a los profesionales de paises latinoamericanos. La literatura es generalmente escaza en las bibliotecas regionales, y por lo general esta redactada en ingles. Obviamente todo esto obstaculiza el progreso en estos aspectos de nuestro trabajo. Afortunadamente, esta situacion no es tan mala como parece, en la actualidad existen los recursos de Internet los cuales son mucho mas accesibles, pero desgraciadamente la barrera idiomatica continua presente.

Otras actividades auxiliares en nuestros aspectos tecnico/cientificos son los cursos cortos y los congresos. Dado que estas requieren gastos en dinero y tiempo, son frecuentemente percibidas como actividades no criticas o superfluas. Por ello es que son frecuentemente restringidas o canceladas tan pronto como las condiciones economicas se vuelven dificiles. Mi opinion es que la asistencia a congresos y el tomar cursos especializados deben ser siempre parte del desarrollo profesional de todo quimico y que los directivos de empresas e institutos deben ver estos gastos como una inversion en sus recursos humanos. Los beneficios mas evidentes que se obtienen en estas actividades son; la actualizacion de conocimientos, el establecimiento de relaciones con colegas de industrias o instituciones similares, la consulta de problemas con profesionales de mayor experiencia, y el conocimiento de equipos nuevos y tecnicas novedosas. Como parte de mis responsabilidades de trabajo, he participado en el establecimiento de normas y recomendaciones sobre estas dos actividades. Mi recomendacion ha sido que todo profesional debe tener la oportunidad de asistir a congresos, o tomar cursos, cada dos o tres anos. Obviamente los congresos o cursos deben ser cuidadosamente seleccionado y deben ser adecuados a la experiencia, responsabilidades, y nivel academico del interesado. Actividades mas frecuentes generalmente no son recomendables ya que la informacion presentada puede no ser suficientemente novedosa de de un ano para otro, o pueden interferir tomando mucho tiempo fuera del trabajo. Sobre este particular, tambien he recomendado que como parte del beneficio y oportunidad recibidas, los asistentes a congresos o cursos deben hacer esfuerzos por compartir los conocimientos y experiencias obtenidas con sus colegas de trabajo. En la region latino americana, los congresos de quimica analitica son pocos y atraen primordialmente participantes de circulos academicos, por otro lado la participacion industrial ha cambiado a traves de las ultimas decadas. Durante mis primeras participaciones en congresos latinoamericanos, en la decada de los anos ochenta, era comun observar una presencia substancial de parte de la industria quimica y farmaceutica, y no era raro el ver a grupos de 3 o 4 asistentes provenientes de una misma empresa, dos decadas mas tarde, debo relatar con pena, que la participacion industrial es muy limitada y en ocasiones nula.

Los cursos cortos son medios muy practicos y de beneficio inmediato para los profesionales que trabajan en la industria quimica. Estos cursos por lo general duran solamente 2 o 3 dias, no son muy costosos, y frecuentemente son impartidos en español. Si bien estos cursos son ofrecidos por una gran variedad de empresas privadas, sociedades profesionales y empresas de otros tipos, es mi opinion que aun no son tan accesibles y beneficos como podrian ser en los paises de america latina. Parte del problema es el enfoque demasiado academico o comercial de los cursos disponibles, lo cual no siempre se ajusta a los propositos y necesidades de los profesionales que trabaja en la industria quimica. Otro problema que limita la accesibilidad y frecuencia de estos, es la falta de tradicion que existe para pagar por estas actividades. En una ocasion imparti un curso en un pais latino americano el cual fue organizado por la sociedad farmaceutica local. El curso tuvo aproximadamente 40 asistentes, y la duracion fue tres dias. Fue bastante mi sorpresa al enterarme del monto de la cuota de inscripcion (establecida por los organizadores), la cual fue de 20 dolares por persona. Cursos similares en paises desarrollados generalmente cuestan mas de 1000 dolares. Mi sorpresa se acrecento aun mas cuando compare el costo de las comidas que consumia cada dia en restaurantes locales, las cuales en promedio costaban un poco menos de 20 dolares. He pensado mucho a el respecto y aun no puedo explicarme como es que puede percibirse tan poco valor en un curso tecnico. Mi conclusion es que desgraciadamente existe resistencia a pagar por beneficios y conocimientos que el profesional y los directivos tradicionalmente esperan sean gratuitos. Es claro que esta actitud no es productiva o practica para el desarrollo profesional, si los beneficios que se obtienen son reales e importantes, y si se aprecia en algo el acrecentar los conocimientos y habilidades de cada quimico, debe de existir una voluntad clara para pagar por los servicios e instruccion recibidos.

Es tambien importante mencionar en esta columna que la responsabilidad sobre desarrollo profesional reside primordialmente en cada uno de nosotros. Por ello debemos insistir en que todas las actividades aqui mencionadas sean vistas como parte integral de nuestro trabajo, y debemos tambien esperar el apoyo de parte de los directivos para mantener un nivel adecuado de crecimiento profesional. Ello nos permitira lograr y conservar esos atributos de prestigio y credibilidad que son tan criticos e importantes en nuestra profesion.

En esta columna de artículos sobre Química Analítica el Dr. Esquivel discute muchos tópicos y problemas asociados a su especialidad. Si tiene algún comentario, sugerencia o preguntas específicas sobre algún problema, si desea contactar al autor o le interesa que se aborde algún tema en particular, favor de dejarnos sus comentarios o datos haciendo clic aquí.

Información sobre el Autor. - El Dr. J. Benjamín Esquivel H. ha trabajado como investigador durante 21 años en laboratorios industriales de análisis químicos. Así mismo ha ocupado posiciones académicas y con empresas fabricantes de instrumentación. Su especialidad profesional es el campo de las separaciones cromatográficas y la espectroscopia. Es conferencista frecuente en congresos internacionales donde imparte cursos de cromatografía y charlas de sesiones plenarias.

¿Qué es la importación temporal?

Es la entrada al país de mercancías extranjeras para permanecer en él por tiempo limitado y con una finalidad específica.

No están sujetas al pago de impuestos al comercio exterior, ni de cuotas compensatorias, salvo que la introducción de las mercancías se realice bajo un programa que difiere o devuelve de aranceles; que la propiedad de las mercancías se transfiera o enajene a excepción de las realizadas entre empresas maquiladoras o las de empresas con programas de exportación autorizados por la Secretaría de Economía

Así tenemos dos formas:

•  Importación temporal de mercancías para retornar al extranjero en el mismo estado que fueron importadas, es decir, la mercancía no debe de sufrir ninguna alteración
•  Importación temporal de mercancías para someterlas a procesos de elaboración, transformación o reparación en programas de maquila o de exportación

Si desea realizar una exhibición o demostración pública o privada, para dar a conocer sus productos en territorio nacional debe obtener una autorización de depósito fiscal temporal para exposiciones internacionales de mercancías, mediante la cual usted podrá

- Previo cumplimiento de los requisitos, obtener su autorización en 10 días hábiles.
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Logística CRUSAN nace de la necesidad de satisfacer a empresas involucradas en el continuo movimiento de mercancía a nivel Nacional e Internacional, las cuales deben cubrir estándares de calidad, tiempos de entrega y manejo de mercancía.

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