Rheological Behavior of Raw Natural Rubber Coagulated by Microorganisms

Comportamiento reológico del caucho natural crudo coagulado por microorganismos

Se realizaron pruebas de barrido de deformación, barrido de frecuencia y relajación de tensiones para caucho natural crudo coagulado por microorganismos (NR-m) y caucho natural crudo coagulado por ácido (NR-a) con el uso de un analizador de procesos de caucho (RPA). Los resultados mostraron que el par de almacenamiento y la viscosidad compleja del NR-m eran superiores a los del NR-a, mientras que el factor de pérdida era inferior. El efecto de la temperatura en la viscosidad del NR crudo se estudió siguiendo el modelo de Arrhenious-Frenkel-Eyring. El comportamiento de flujo viscoso del NR-m fue inferior al del NR-a. Además, las mediciones de relajación de la tensión del NR crudo mostraron un periodo de relajación más largo para el NR-m.

INTRODUCCIÓN

El látex de caucho natural (NR) de Hevea Brasiliensis es un polímero biosintético renovable con una excelente resiliencia, alta resistencia y buena procesabilidad. Está compuesto aproximadamente por un 30-40% de hidrocarburo de caucho como partículas de látex de caucho y alrededor de un 6-8% de componentes menores no pertenecientes al caucho, como proteínas, sales minerales, carbohidratos, ácidos orgánicos y lípidos dispersos en agua. Se presume que estas sustancias no pertenecientes al caucho juegan un papel importante en el control del cambio estructural de las moléculas de caucho durante los procesos de coagulación y almacenamiento, así como en las propiedades del NR.

Se presume que la estructura del NR consiste en dos unidades de trans-1,4 isopreno, una cadena larga de unidades repetidas de cis-1,4-políisopreno, y dos tipos de grupos funcionales en ambos extremos de iniciación y terminación, es decir, el extremo ω y el extremo α. En el primero, los grupos están unidos a las proteínas mediante enlaces de hidrógeno, mientras que en el segundo se presume que están enlazados con grupos mono- y difosfato para formar puntos de ramificación a través de enlaces de hidrógeno. 

El NR generalmente contiene cadenas lineales conocidas como la fase sol soluble y cadenas reticuladas conocidas como la fase de gel insoluble, como se muestra en la Figura 1. En la producción de caucho natural crudo, la coagulación del látex fresco es un paso importante en el proceso que afecta la calidad del NR. La coagulación microbiana del látex no solo puede mejorar la calidad de los productos de NR, sino también reducir la contaminación ambiental debido a los efluentes ácidos del caucho.

También sabemos que el NR es un elastómero lineal de alto peso molecular con una amplia distribución molecular.