“Obtención de velos de nanofibras de alcohol de polivinilo (PVA) sobre substratos textiles, con aplicaciones como absorbentes acústicos.”

RESUMEN
La tecnología de la electrohilatura, mediante la que se obtienen filamentos de polímero utilizando una fuerza electrostática, a partir de la disolución de polímero cargado eléctricamente, se ha convertido en los últimos años en la tecnología más popular para la obtención de velos de nanofibras, habiéndose desarrollado dispositivos capaces de obtener de forma continua y a escala industrial dichos velos, para ser utilizados en aplicaciones tan diversas como son la filtración, defensa y seguridad, electrónica y medicina, entre otras. Estos materiales catalogados estructuralmente de nanométricos, se caracterizan por ser un material continuo, poroso y de gran relación superficie/volumen, al estar conformados por un enmarañado homogéneo de fibras de diámetros nanométricos.
Desde el punto de vista de la absorción acústica, estos materiales presentan un fuerte potencial como elementos resonadores a bajas frecuencias y absorbentes acústicos a altas frecuencias, al ser combinados con absorbentes acústicos convencionales, capaces de actuar en todo el rango de frecuencias de interés para la acústica arquitectónica.
En este trabajo se pretende optimizar el proceso de obtención de los velos de nanofibras de alcohol de polivinilo, (PVA) sobre substratos textiles de polipropileno no tejido, haciendo uso de la tecnología de la electrohilatura, para posteriormente ser caracterizados acústicamente, con el fin de conocer la capacidad de mejora que aportan a los absorbentes acústicos convencionales base-textil, en edificación y en la industria de la automoción y aeroespacial, teniendo en cuenta que la contribución en peso y espesor al conjunto resulta despreciable. Para todo ello, será necesario el uso de técnicas instrumentales que permitan analizar las propiedades superficiales del substrato colector del velo de nanofibras, como la medición de los ángulos de contacto o la medición de la conductividad eléctrica superficial. También será necesaria una serie de técnicas instrumentales que permitan caracterizar la disolución precursora de los velos de nanofibras, como son la viscosimetría o la conductividad eléctrica de las mismas. Para el estudio de los velos obtenidos, en cuanto a morfología y homogeneidad, (imperfecciones del tipo agregados de polímero y microagujeros) se harán uso de técnicas instrumentales como la cantidad de masa depositada, la calorimetría diferencial de barrido (DSC), la microscopía electrónica de barrido (SEM) y la microscopía de fuerza atómica (AFM). Finalmente, para la caracterización acústica de los velos junto con el substrato colector y los absorbentes convencionales base-textil, se medirá la resistencia al flujo de dichos materiales y la medición del coeficiente de absorción e impedancia específica en tubo de Kundt.
Los velos de nanofibras de PVA, combinados con materiales absorbentes base-textil, presentan la capacidad de absorber los sonidos emitidos a bajas frecuencias, al tiempo que mejoran notablemente el comportamiento de dichos absorbentes convencionales. El material que actúa como absorbente acústico base determina la tendencia inicial del comportamiento de los combinados (velo/absorbente), obteniéndose resultados diferentes para el mismo velo en función del material base utilizado como referencia.
La estructura óptima para un velo, con fines acústicos, es aquella que presenta una elevada porosidad. Esto es posible conseguirlo obteniendo una distribución uniforme y homogénea de nanofibras de pequeño diámetro, libres de imperfecciones del tipo agregados de polímero.