En la década de los 80…

Tras la prohibición del uso del amianto, se ha ido avanzando en todo tipo de fibras sintéticas, y se han recuperado algunas naturales. Aparecen las aramidas como el Kevlar®, el poliacrilonitrilo (PAN), y…….¡¡¡el politetrafluoruro de etileno (PTFE)!!! ¡¡¡el Teflón®!!! Por supuesto todos las fibras hace tiempo que estaban descubiertas, pero hacen su irrupción en las empaquetaduras en esta época.

El PTFE o teflón (nombre dado por DuPont al polímero de su invención que ha dado nombre al material), tiene una resistencia a la tracción elevada, es un material inerte, así que se comporta bien químicamente, y tiene el coeficiente de fricción más bajo conocido (0,125), así que ¡todo el mundo a hacer empaquetadura de teflón! Sin embargo, tiene un pequeño problema, y es que aproximadamente 315ºC se carboniza, y a 325ºC empieza a emitir vapores un “pelín” chungos…

La aramida o kevlar (nombre dado por DuPont al polímero de su invención que ha dado nombre al material), es una poliamida con una resistencia a la tracción “im-presionante”, 7 veces mayor que la del teflón, aunque las temperaturas andan por valores similares, es capaz de soportar mayores presiones. Como inconvenientes es que es un pésimo conductor de calor, y además tiene un elevado coeficiente de fricción, así que  hay que vigilar que no quede sin lubricar…

El poliacrilonitrilo (PAN), no es tan famoso como los anteriores, pero al igual que las anteriores es una fibra polimérica, con una buena resistencia química (pH 2-13), y que es capaz de alcanzar temperaturas de hasta 250ºC. ¡¡¡Pero!!! Esta sí que es una excelente conductora de calor, perfecto para una empaquetadura, y además tiene un coeficiente de fricción cercano al teflón. Así que esta dió paso a las empaquetaduras actuales…

El teflón aparece también en forma de lubricante, y sigue haciéndolo actualmente.

Y los 90…

Llegan los híbridos. Quedando ya pocas cosas por descubrir, el personal se dedica a hacer híbridos con las fibras existentes, pero se da un salta cualitativo a través del grafito y el carbón.

A partir de fibras de rayón (viscosa), se fabrican hilos que se impregnan con grafito en diferentes concentraciones, en función de la aplicación y necesidad (y precio). A partir de un 95% de grafito, se considera grafito puro, en menores porcentajes, de 80 a 95% se considera carbón, y por debajo, encontramos el denominado pitch y otras fibras más baratas, que poseen muchas impurezas, y por tanto tienen un menor rendimiento.

El grafito, es el material del que se hacen las minas de lápiz, así que imaginar un lápiz rozando contra un eje de acero girando, pues más o menos eso hará una empaquetadura de este tipo. El grafito es autolubricante, tiene un coeficiente de fricción de 0,01, y aguanta pH desde 0 a 14 ¡ideal! Encima, como mineral aguanta hasta 1000ºC, y es un excelente conductor de calor ¿qué más podemos medir?

El mismo grafito se puede manipular como lubricante en otras empaquetaduras, así que unimos sus propiedades como lubricante, a las de otras fibras anteriormente citadas.

Os recomiendo leer esta información sobre el grafito, donde aparte de información técnica, leeréis sobre la invención del lápiz, y, ojo al “palabro”: levitación diamagnética ¡alucinante!

Pues nada, ya conocéis un poco de historia sobre empaquetaduras, y un montón de información técnica sobre ellas. Ni que dedir tengo, que todas las fechas escritas, y algunos datos, son orientativos, y tratan de reflejar “momentos cumbre”, o sea, que no tengo ningún rigor periodístico…(siento decepcionaros)

Y cualquier corrección, aclaración, apunte o aportación será bienvenida.

Del autor de ¿qué es una empaquetadura? y ¿cómo es una empaquetadura? llega a sus pantallas “Historia breve de la empaquetadura”. Si pensabas que las segundas partes no eran buenas, espera a leer la tercera…y la cuarta…

Me ha parecido interesante hacer un poco de repaso histórico a la evolución de las empaquetaduras, y como es un tema amplio, me han salido dos partes.

Como ya habíamos hablado anteriormente, los tres parámetros con los que podemos jugar en una empaquetadura son su geometría y trenzado, las fibras, y el lubricante. Cada una de ellas ha ido evolucionando o adaptándose a los cambios en la industria, al avance de la técnica, y por supuesto a las necesidades, eso es lo que trataré de mostraros.

El primer cambio que sufrió la empaquetadura con el paso de los años fue su forma, que básicamente ha evolucionado con la técnica que ha permitido fabricar una empaquetadura cada vez más efectiva. Las primeras empaquetaduras, hasta la década de los 50, eran redondas, y se trenzaban igual que una cuerda; aun podemos encontrar cajeras de bombas muy antiguas con las paredes preparadas para compactar esta empaquetadura redonda; más tarde se comenzó a saber como trenzar una empaquetadura cuadrada, pero con los cantos aún bastante redondeados; finalmente, con la evolución de la fibras, se consiguieron hacer refuerzos y formas que formaban un cuadrado muy compacto, perfecto para rellenar toda la cajera.

Pese a ir de la mano en lo anteriormente comentado, la evolución de empaquetaduras está sobre todo ligada a las fibras, y también a la de sus lubricantes, y como tratamos en el artículo anterior, a la evolución de los trenzados. Por ejemplo, muchas personas cuando una empaquetadura se ha quedado sin lubricante, decimos que “ha muerto”.

Hasta la década de los 50…

Las fibras eran básicamente vegetales, algodón, lino, yute, y una de las mejores, el ramio (se encontraba en pantanos). Las ventajas básicas es que son materiales que tienen un bajo coste porque se encuentran en la naturaleza, se pueden enlazar fácilmente entre ellas, y tienen una buena resistencia a la descomposición. Su primer inconveniente es su baja resistencia química, de pH 5 a 9, y sólo se pueden usar para trabajar con temperaturas por debajo de 60-80ºC, tienen una baja resistencia a la tracción, y muy importante, no disipan el calor (recordar que una empaquetadura actúa por fricción, y eso genera calor).

Los lubricantes hasta estos años han sido las grasas animales, sobre todo la de cerdo, por aquello de que siempre ha habido muchos cerdos jejeje. La mejor de las grasas animales para empaquetaduras, era la de ballena ¡para que veáis hasta donde llega el aprovechamiento de algunos animales! Y ahí lo dejo…

En la década de los 50…

¡¡¡Llegó el amianto!!! El amianto es un mineral, que podemos encontrar en la naturaleza, y se posicionó rápidamente por encima de todas las empaquetaduras existentes porque es químicamente inerte, y aguanta líquidos con pH 0-14. Además trabajaba hasta los 550ºC y aguantaba grandes presiones por sus buenas propiedades mecánicas. El amianto estaba formado por unas fibras, que en función de su longitud tenían mayor o menor calidad (más largas, mejores). Existían varias calidades, como los que se usaron en materiales de construcción, e incluso en aislantes de estufas y tostadores, de color grisáceo, y el amianto azul, que se extraía de África, que tenía una mayor resistencia química. De hecho, la única incompatibilidad química que se conoce del amianto (o que yo conozca), es el ácido sulfúrico fumante, y no os recomiendo estar cerca. Pero aunque algunos lo recuerden como la 8ª maravilla, tenía varios inconvenientes, algunos técnicos, y uno mortal.
En primer lugar, era un material que tenía un coeficiente de fricción de 3, de hecho se utilizaba para hacer discos de freno, así que parece una incongruencia utilizarlo como material para rozar contra un eje de acero ¿no? Además no tenía ninguna capacidad de evacuar temperatura, eso hacía que el lubricante que acompañaba al amianto en la empaquetadura, desapareciera rápidamente y dejara de hacer su función.
“Lo peor de todo”, después de llevar bastantes años en el mercado, y pese que hacía mucho tiempo que se conocían los aspectos peligrosos de su manipulación, a raíz de una denuncia de una empresa que colocaba placas en el interior de submarinos, que habían padecido unas cuantas muertes por lo que más tarde se conoció como asbestosis, un cáncer que afectaba a los pulmones entre otras dolencias, empezó la debacle y prohibición de utilizar amianto. Básicamente su peligrosidad está en la manipulación de sus fibras en la extracción, en el corte o roturas, y es que sus fibras tienen una forma que al respirarse, se “clavan” en nuestros tejidos, y sobre todo al llegar a los pulmones es imposible de eliminar.

Durante esta época se habían sumado a los lubricantes naturales, la silicona, que no aguantaba mucha temperatura, pero con un gran poder de lubricación.

En el próximo artículo seguiremos con los 80, los 90 y más…