Adecuación de arenas silíceas para utilizarlas como material de relleno “filler” en la fabricación de bandas transportadoras

Abstract

La arena de peña o silícea es un material muy abundante en la naturaleza, sin embargo su estudio no ha tenido gran atención a lo largo de la historia. Esta materia prima contiene en su estructura un alto porcentaje de sílice (SiO2), por lo que se le conoce actualmente como “arena silícea”. Posee características muy importantes como tamaño y distribución de tamaño de partículas muy pequeños y por lo tanto una alta energía superficial. A nivel industrial, diferentes procesos requieren, en la elaboración de sus productos, materiales de relleno con alto contenido de sílice, es por ese motivo que la industria del papel, del caucho, de materiales cerámicos, entre otros, tiene gran interés en el estudio de materia prima que cumpla con las características mencionadas, con el fin de mejorar las propiedades de los productos finales y disminuir costos. La fabricación de bandas transportadoras es un proceso industrial que requiere de un material de relleno cuyo componente principal es la sílice, es por eso que la empresa ICOBANDAS S.A. brindó la posibilidad de estudiar el efecto que produce la arena de peña como material de relleno, sin y con tratamientos térmicos y/o químicos, en la fabricación de bandas de caucho, y analizar los cambios que se generaron en las propiedades mecánicas de las mismas. En este trabajo de investigación se estudió el comportamiento y las modificaciones que se presentaron en la arena de peña al realizarle una serie de tratamientos térmicos y/o químicos en función de mejorar su reactividad superficial y obtener un material de relleno con alto contenido de sílice en su estructura. Estas modificaciones se analizaron mediante diferentes técnicas. La espectroscopía IR permitió conocer la evolución de los grupos funcionales de las muestras, las cuales presentaron una serie de fases que se determinaron por medio de Difracción de Rayos X (DRX). Se utilizó la Microscopía electrónica de transmisión (MET) y la Microscopía electrónica de barrido (MEB) para determinar el tamaño de partícula y la morfología del material, además, se realizó un estudio de superficie específica BET que brindo información de la reactividad superficial del material, que es una de las características más importantes de los materiales de relleno.