MXPA04002376A

MXPA04002376A - Fibras de oxido metalico/zirconio.

Info

Publication number: MXPA04002376A
Application number: MXPA04002376A
Authority: MX
Inventors: L Woodhead James
Original assignee: Rothmans Benson & Hedges
Priority date: 2001-09-13
Filing date: 2002-09-12
Publication date: 2005-04-11
Also published as: CN1555434A; JP2005501984A; ZA200401883B; CA2458674A1; NZ531553A; KR20040035770A; WO2003023096A1; US20030069132A1; US6790807B2; NO20041455L; US20050009693A1; EP1425447A1; TW593155B; RU2004111000A

Abstract

Una fibra de oxido metalico/zirconio comprende oxido de zirconio y un oxido metalico. La fibra es elaborada al anadir un oxido metalico en una forma adecuada a una dispersion coloidal de un polimero de zirconio amorfo. La dispersion coloidal mezclada es subsecuentemente conformada en una fibra. La fibra puede ser usada como un substituto para fibra de vidrio en la fabricacion de papel y de materiales similares al papel. El espesor de la fibra es substancialmente uniforme y tiene una longitud usualmente en exceso de un micron.

Description

FIBRAS DE OXIDO METALICO/ZIRCONIO PRESENTACION DE LA INVENCION Una fibra de óxido metálico/zirconio comprende óxido de zirconio y un óxido metálico. La fibra tiene suficiente resistencia estructural de modo que puede ser usada, por ejemplo, como una fibra substituta para fibra de vidrio en la fabricación de papel y de materiales similares al papel. Preferiblemente el espesor de la fibra es substancialmente uniforme y tiene una longitud en exceso de 1 micron. La fibra de óxido metálico es elaborada por adición de un óxido metálico en una forma adecuada, preferiblemente como una solución de la sal metálica (o una dispersión coloidal del metal) a una dispersión coloidal que comprenda un polímero de zirconio amorfo de la fórmula: [Zr4 (OH)12 (X) 2 (¾0) 4]n (X) 2n.2n¾0 (I) en donde X es un anión compatible con un polímero de zirconio y n es un número entero. La dispersión coloidal mezclada es conformada subsecuentemente en una fibra de óxido metálico mezclado . Preferiblemente la dispersión coloidal del polímero de zirconio de fórmula (I) es elaborada de conformidad con una modificación al proceso descrito en la Patente U.K. 1,181,794 donde, por ejemplo, carbonato de zirconio o hidróxido de zirconio se hacen reaccionar para formar la dispersión coloidal que contenga el polímero de fórmula (I) . De conformidad con una modalidad más preferida, la invención concierne a una fibra de óxido metálico/zirconio que comprenda óxido de zirconio y un óxido de lantánido. Preferiblemente, la fibra de óxido de zirconio/lantánido es elaborada al añadir una solución de un lantánido, más · preferiblemente nitrato de lantánido (o una dispersión coloidal de lantánido) a una dispersión coloidal que comprende un polímero de zirconio amorfo de la fórmula: [Zr4 (OH)12(N03)2(H20)4]n(N03)2n.2nH20 (I) La solución de nitrato de lantánido se forma preferiblemente al reaccionar un carbonato, hidróxido u óxido de lantánido con ácido nítrico . ' Sorprendentemente, se encontró que uno podría añadir una solución muy concentrada de una sal metálica (o dispersión coloidal de óxido metálico) a la dispersión coloidal de polímero de zirconio de fórmula (I) creando una dispersión coloidal mezclada con lo cual el equilibrio de la carga permanece intacto evitando la precipitación adversa en la dispersión coloidal mezclada. La proporción preferida de X a zirconio en el polímero de fórmula (I) está en el intervalo de aproximadamente 1.0:0.98 a 1.0 a 1.3 para asegurar la formación de la dispersión coloidal aunque, por razones discutidas posteriormente, la proporción puede caer afuera de este intervalo. El pH de la dispersión coloidal está preferiblemente en el intervalo desde aproximadamente 1.5 hasta aproximadamente 2. Debido a las propiedades viscoelásticas del polímero de zirconio de fórmula (I) , el polímero de zirconio de fórmula (I) puede actuar como un auxiliar de conformación de modo que la dispersión coloidal mezclada concentrada tenga una viscoelasticidad que sea adecuada para la formación de fibras por técnicas tales como secado por aspersión, estirado o por conformación por soplado. Las fibras verdes resultantes son de un gel seco estable. Estas fibras verdes son tratadas térmicamente para eliminar los materiales volátiles para formar las fibras cristalinas que comprenden óxido de zirconio y óxido metálico . Aunque el polímero de zirconio de fórmula (I) tiene una viscosidad que es adecuada para la formación de fibras sobre sí mismas, otros agentes de conformación pueden ser incorporados en la dispersión coloidal mezclada de modo que la combinación sinérgica tanto de polímero de zirconio de fórmula (I) como de al menos otro agente de conformación facilita la formación de la fibra. Preferiblemente estos auxiliares de conformación diferentes son con base orgánica y son fugitivos (volátiles) durante el tratamiento térmico. Ejemplos de auxiliares de conformación ejemplares incluyen óxido de polietileno y polivinilpirrolidona.

ANTECEDENTES DE LA. INVENCION Se sabe que pueden incorporarse catalizadores de óxido metálico sobre la superficie de varios tipos de fibras para descomponer varias composiciones o para purificar gases agotados. Por ejemplo, la Patente Ü.S. 5,094,222 describe una mezcla de fibras de cerámica que contengan un catalizador de oxidación para la descomposición de grasas y aceites. Las fibras de cerámica son elaboradas desde al menos uno de los siguientes óxidos: óxido de silicio, óxido de zirconio y óxido de aluminio. El catalizador de oxidación puede ser seleccionado desde al" menos uno de una variedad de óxidos metálicos. La Patente U.S. 5,165,899 describe una estructura fibrosa porosa para la purificación de gases agotados. La estructura fibrosa está hecha de fibrilos de aleación metálica del tipo MCrAIX en donde M es una matriz seleccionada de hierro, y/o níquel y/o cobalto y X es seleccionado de zirconio, itrio, cerio y metal lantano. La Patente Japonesa 3,060,738 describe óxido de cerio mezclado y otros componentes que fueron mezclados con una fibra de cerámica de alúmina-sílice para proporcionar un catalizador que descompone el hollín. También, la Patente U.S. 3,860,529 describe fibras de zirconia (bióxido de zirconio) impregnadas de óxido de metales del Grupo III B. Los catalizadores de óxido metálico han sido usados en una forma extruída. La Patente Canadiense 2,274,013 describe una forma extruída de una mezcla de óxido de cerio/bióxido de zirconio (ceria/zirconia) para tratar gases agotados. De manera similar, los catalizadores de óxidos metálicos pueden también usarse como recubrimientos sobre varios tipos de fibras, primeramente para purificar gases agotados. Ver por ejemplo, las Patentes U.S. 5,040,551; 5,075,275; 5,195,165; 5,759,663; 5,994,025; 5,965,481 y la Patente U.K. 2,236,493. Por ejemplo, para purificar gases agotados, la Patente U.S. 5,075,275 describe un portador de catalizador, tal como fibras porosas resistentes al calor, las cuales habían sido recubiertas con óxidos de cerio y de bario. La Patente U.S. 5,759,663 describe un listón de cartón de fibra de cerámica tejida resistente a altas temperaturas donde las fibras del listón de cartón de fibra son recubiertas con óxido de cromo, carburo de silicio y óxido de cerio. La Patente U.K. 2,236,493 describe un filtro alveolar impregnado con cesio, cobre y cerio o lantano para oxidar partículas carbonáceas . Todas las referencias mencionadas anteriormente se refieren tanto a óxidos metálicos que se incorporan sobre la superficie de fibras, como a una forma extruida, como recubrimiento sobre fibras, o como impregnante de la fibra. Existen varias referencias que se refieren a óxidos metálicos en forma de fibra solamente y describe adicionalmente varios procesos para elaborar dichas fibras. Por ejemplo, la Patente U.S. 5,911,944 describe una fibra elaborada por dispersión de un material crudo que contenga al menos un hidrato metálico y un compuesto metálico hidratado en un solvente con base alcohólica (P. Eb > 70 °C) formando una dispersión coloidal. La dispersión coloidal es calentada a no más de 100 °C, lo cual produce un polímero del material crudo. El polímero es convertido a un complejo. El complejo es concentrado hasta que tenga conformabilidad. La dispersión coloidal es estirada para formar un precursor de fibra que causa gelatinización. El precursor de fibra gelatinizado es calentado para producir una fibra. La Patente U.S. 3,846,527 describe la elaboración de fibras orgánicas que normalmente no serían conformables . Esto se hizo por conformación seca de una solución o dispersión coloidal con un material formador de fibra polimérica lineal. La Patente U.K. 1,402,544 describe la preparación de fibras de óxido metálico mezcladas al usar alcóxido(s) metálico (s) capaces de convertir a espinelas. Los metales de tierras raras no son conocidos por formar espinelas. La Patente U.K. 1,322,723 describe un proceso para producir material fibroso en donde el óxido de zirconio es capaz de reaccionar químicamente con fibrilos de sílice para auxiliar en enlazar los fibrilos juntos. La Patente U.K. 2,059,933 describe la preparación de fibras de alúmina o de zirconia (bióxido de zirconio) por conformación de una solución acuosa de la sal metálica correspondiente, un precursor de la fibra de óxido metálico. Los ejemplos específicos conciernen solamente a la formación de alúmina. Estas fibras particulares pueden ser elaboradas desde una solución acuosa que contenga otros metales cuyas sales son hidrolizadas a un pH inferior a 7 para producir una fibra metálica mezclada. Para evitar la gelatinización o precipitación en la solución acuosa, se añaden aminas aromáticas o alifáticas a la solución para remover el exceso de aniones para- crear una solución más deseable para la formación de fibras. En la presente invención, no obstante, el exceso de aniones nitrato en la dispersión coloidal polimérica de zirconio, como se describe en la Patente U.K. 1,181,794, da como resultado la formación de esferas que serían perjudiciales para la formación de nuestras fibras de óxido metálico mezcladas deseadas. Se han gestionado varias patentes con una dispersión coloidal de óxido de metales del Grupo IIA, Grupo IIIA o un lantánido que pueden formar geles, los cuales pueden ser usados para elaborar materiales cerámicos como se describe en la Patente U.S. 4,181,532. Estas dispersiones coloidales pueden también ser usadas como recubrimientos, como se describe en la Patente U.S. 4,231,893. La Patente U.S 4,356,106 describe un proceso para elaborar una dispersión coloidal que involucra usar hidratos de óxido de cerio seco y un agente desaglomerante para formar un compuesto de cerio dispersable seco. Existen varias referencias que mencionan, específicamente, a varios procesos para elaborar fibras de óxido de zirconio/óxido metálico. La Patente U.S. 5,468,548 describe la elaboración de fibras reforzadas para compuestos a temperaturas altas que consiste de una matriz y fibras eutécticas dispersas en la matriz. Las fibras eutécticas pueden ser seleccionadas de una serie de óxidos metálicos y la referencia sugiere varios óxidos metálicos opcionales que incluye el óxido de cerio (ceria) y el bióxido de zirconio (zirconia) . La matriz y las fibras son muy específicas porque el coeficiente de expansión térmica de la matriz debe de ser similar a la fibra eutéctica. La Patente U.S. 3,891,595 discute la elaboración de materiales por fricción que contienen 40 -85 % de una fibra de óxido metálico refractario inorgánico sintético y 15 - 35 % de un aglutinante. La fibra de óxido metálico puede contener bióxido de zirconio y 1-10 % de un estabilizador, tales como óxidos alcalinos, óxido de tierras raras y de itria. "Estabilizadores", determina la estructura del cristal, por ejemplo, tetragonal o cúbica, y evita la formación de la estructura del cristal monoclinico del bióxido de zirconio. Los estabilizadores pueden suprimir también el crecimiento de cristalitos. Un aglutinante típico es una resina de fenol-formaldehído . La Patente U.S. 3,992,498 describe la preparación de una fibra por elaboración de una solución de un solvente polar, un compuesto metálico y un polímero orgánico. El metal puede ser zirconio. La solución es extruida en al menos dos corrientes de gas y es secada parcialmente. La solución puede contener también un metal lantánido como un estabilizador de fase o como una sal luminescente . Las Patentes U.S. 4,927,622, 5,053,214 y 5,112,781 describen un proceso que involucra elaborar una solución acuosa de gránulos basados en zirconio y un estabilizador de fase £1- 35 % en peso) , tal como óxidos de calcio, itrio, cerio y hafnio y la formación de fibras de la solución. Este proceso particular involucra elaborar y secar los gránulos basados en zirconio antes de elaborar la fibra. La Patente Reasignada U.S. 35,143 describe un proceso para elaborar una fibra de cerámica que involucra mezclar granos de zirconio cristalino, un compuesto de bióxido de zirconio, solvente y un estabilizador de fase (más de 0 y hasta 20 % molar del estabilizador) . Hay también varias patentes que discuten la formación de dispersiones coloidales de óxidos metálicos mezclados. Por ejemplo, la Patente U.S. 4,788,045 describe la preparación de un polvo de bióxido de zirconio estabilizado que involucra mezclar una dispersión coloidal de hidrato de bióxido de zirconio (pH 0.5 - 5), que contiene cristales aciculares con dimensiones que varían desde 10 a 50 nm, con una solución de un estabilizador tal como cerio (< 30 % molar) . El polvo formado puede usarse en cerámicas. La Patente U.S. 5,004,711 describe la formación de una dispersión coloidal de bióxido de zirconio desde una solución que contiene una sal de zirconio y un estabilizador tal como óxidos de itrio, de lantano, de cerio, de calcio y de magnesio. La solución es mezclada con una resina de intercambio aniónico de base fuerte y se recupera la dispersión coloidal resultante. La Patente U.S. 5,238,625 describe un proceso para elaborar una dispersión coloidal de bióxido de zirconio estabilizada, la cual involucra hidrolizar un alcóxido de zirconio usando solución acuosa de peróxido de hidrógeno en la presencia de un ácido y de un agente estabilizador para formar un hidrolizado . El hidrolizado es evaporado para formar un hidrolizado seco, el cual es redisuelto en un solvente orgánico. La presente invención emplea la dispersión coloidal de un polímero de zirconio amorfo de fórmula (I) , el cual fue descrito en la Patente U.K. 1,181,794. aunque esta patente del Reino Unido describe que puede añadirse un poco por ciento en peso de un estabilizador tal como cal viva e itria al polímero de la fórmula (I), no contempla la adición de cantidades excesivas del metal al polímero de fórmula (I) . ? este respecto, se comprende de manera general que la adición de proporciones más altas de metales destruirían dispersiones coloidales, tales como las del polímero de fórmula (I) .

SUMARIO DE LA INVENCION De conformidad con un aspecto de la invención, se proporciona un proceso para elaborar una fibra basada en metal/zirconio, el proceso comprende: i) mezclar una solución de sal metálica o una dispersión coloidal de óxido metálico, en donde el metal es seleccionado del grupo que consiste de al menos uno de los metales del Grupo IIA, un metal de transición, un metal del Grupo IIIA y un metal del Grupo IIIB, con una dispersión coloidal de un polímero de zirconio amorfo de la fórmüla: [Zr4 (OH) 12 (X) 2 (H20) 4]n (X) 2n.2nH20 (I ) en donde X es un anión compatible con un polímero de zirconio y n es un número entero desde 1 hasta menos de 200, para proporcionar una dispersión coloidal mezclada; y formar la dispersión coloidal mezclada en la fibra basada en metal/ zirconio . De conformidad con otro aspecto de la invención, X es seleccionado del grupo que consiste de N03", Cl~ y C1CH2C00~ y más preferiblemente, n es un número entero desde 1 hasta aproximadamente 100. De conformidad con otro aspecto de la invención, la dispersión coloidal del polímero de zirconio tiene una proporción de X a zirconio en el intervalo de Aproximadamente 1.0 a 0.98 hasta aproximadamente 1.0 a 1.3 para mantener la dispersión coloidal del polímero. De conformidad con otro aspecto de la invención, la dispersión coloidal del polímero de zirconio tiene un pH en el intervalo de aproximadamente 1.5 a aproximadamente 2.0 para mantener la dispersión coloidal del polímero. De conformidad con aún otro aspecto de la presente invención, el metal es un metal lantánido.

De conformidad con aún otro aspecto de la presente invención, el metal es seleccionado del grupo que consiste de al menos uno de cerio, itrio, escandio, magnesio y calcio . De conformidad con aún otro aspecto de la presente invención, la solución de sal metálica es seleccionada del grupo que consiste de al menos uno de un nitrato metálico, un cloruro metálico, un acetato metálico y un perclorato metálico . De conformidad con aún otro aspecto de la presente invención, la dispersión coloidal de óxido metálico es elaborada de un substrato de sal metálica seleccionado del grupo que consiste de al menos uno de un nitrato metálico, cloruro metálico, acetato metálico y perclorato metálico. De conformidad con aún otro aspecto de la presente invención, al menos un agente de conformación fugitivo es incluido en la etapa de mezclado . El agente de conformación fugitivo puede ser seleccionado del grupo que consiste de polivinil pirrolidona, óxido de polietileno, alcohol polivinilico, poliuretano, sal del ácido poliacrilico, poliacrilamida y éter polivinilmetilico. De conformidad con otro aspecto de la invención, la etapa de formar la fibra incluye: concentrar la dispersión coloidal mezclada de la etapa i) de modo que la dispersión coloidal mezclada se vuelva viscoelástica y formar la dispersión coloidal viscoelástica mezclada en la fibra. Preferiblemente, la dispersión coloidal viscoelástica mezclada tiene una concentración que varía desde aproximadamente 300 g/1 a 600 g/1. De conformidad con otro aspecto de la invención, el diámetro de la fibra es controlado por estirado convencional de la dispersión coloidal viscoelástica mezclada. De conformidad con otro aspecto de la invención, la fibra es secada y quemada para formar una fibra de óxido metálico/óxido de zirconio cristalina. Preferiblemente, la fibra es una fibra de óxido de cerio/óxido de zirconio. En aún otro aspecto de la invención, se proporciona un uso de un polímero de zirconio viscoelástico amorfo de la fórmula: [Zr4 (OH) i2 (X) 2 í¾0) 4]n (X) 2n-2n¾0 ( I ) en donde X es un anión compatible con un polímero de zirconio y n es un número entero desde 1 hasta menos de 200, como un auxiliar de conformación para elaborar una fibra basada en metal/zirconio . En aún otro aspecto de la invención, se proporciona una combinación sinérgica de al menos un auxiliar de conformación fugitivo con un auxiliar de conformación inorgánico polimérico de zirconio viscoelástico amorfo de la fórmula: [Zr4 (OH) 12 (X) 2 (¾0) 4]n(X) 2?·2??20 (I) en donde X es un anión compatible con un polímero de zirconio y n es un número entero desde 1 hasta menos de 200, la combinación que sea adecuada para formar una fibra basada en metal/zirconio. En aún otro aspecto de la invención, se proporciona una fibra verde basada en metal/zirconio que comprende una dispersión coloidal mezclada de un metal, en donde el metal es seleccionado del grupo que consiste de al menos uno de un metal del Grupo IIA, un metal de transición, un metal del Grupo IIIA y un metal del Grupo IIIB, y un polímero de zirconio amorfo de la fórmula: [Zr4 (OH) 12 (X) 2 (H20) 4]n (X) 2n.2n¾0 (I ) en donde X es un anión compatible con un polímero de zirconio y n es un número entero desde 1 hasta menos de 200. De conformidad con otro aspecto de la invención, X es seleccionado del grupo que consiste de N03~, Cl~ y C1CH2C00~ y más preferiblemente, n es un número entero desde 1 hasta aproximadamente 100.

De conformidad con otro aspecto de la invención, el metal de la fibra basada en metal/zirconio es seleccionado del grupo que consiste de al menos uno de un metal del Grupo ???, un metal de transición, un metal del Grupo IIIA y un metal del Grupo IIIB. Preferiblemente, el metal de la fibra basada en metal/zirconio es un metal lantánido. Más preferi lemente, el metal de la fibra basada en metal/zirconio es seleccionada del grupo que consiste de al menos uno de cerio, itrio, escandio, magnesio y calcio. De conformidad con otro aspecto de la invención, el metal de la fibra basada en metal/zirconio está presente en hasta 50 % en peso del contenido total equivalente de óxido de zirconio. De conformidad con otro aspecto de la invención, la fórmula tiene una proporción de X a zirconio en el intervalo de aproximadamente 1.0 a 0.98 hasta aproximadamente 1.0 a 1.3.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Por consiguiente, la presente invención concierne a una nueva fibra de metal/zirconio, verde, amorfa. La fibra verde es un precursor para una fibra de óxido metálico/zirconio . Adicionalmente, la presente invención concierne a un proceso para elaborar dichas fibras y el uso general de un polímero de zirconio amorfo como un auxiliar para la conformación. La fibra es elaborada al añadir una solución de una solución de sal metálica (o dispersión coloidal de óxido metálico) a una dispersión coloidal que comprende un polímero de zirconio amorfo de la fórmula: [Zr4 (OH) xz (X) 2 (¾0) 4]p (X) 2n .2nH20 (I ) en donde X es un anión compatible con un polímero de zirconio al proporcionar una dispersión coloidal. El anión es un constituyente iónico que asegura la formación de una dispersión estable. El anión se deriva de un ácido conjugado que proporciona el pH en la dispersión, el cual es más preferiblemente de aproximadamente 1,5 a 2. Los aniones preferidos pueden ser seleccionados del grupo que consiste de nitrato, cloruro y cloroacetato . En la fórmula (I) , n es un número entero y preferiblemente varía desde 1 hasta menos de 200 y, preferiblemente, desde 1 hasta aproximadamente 100. El mezclado se hace preferiblemente a una temperatura desde aproximadamente 0 hasta 90 °C, más preferiblemente, desde aproximadamente 15 hasta 25 °C. La proporción preferida de X a zirconio en el polímero de fórmula (I) es tal que asegure la formación de la dispersión coloidal. La proporción de X a zirconio es, preferiblemente, de aproximadamente 1.0:0.98 hasta aproximadamente 1.0 a 1.3. Sin embargo, se comprende que la proporción de X a zirconio puede caer afuera de este intervalo, ocasionando que el polimero de Fórmula (I) resultante permanezca intacto. El pH de la dispersión coloidal puede variar preferiblemente desde aproximadamente 1.5 a aproximadamente 2. La dispersión coloidal .mezclada es entonces concentrada, elaborada en fibra verde, la cual es subsecuentemente elaborada en la fibra de óxido metálico/ zirconio. La dispersión coloidal del polimero de zirconio de fórmula (I) puede elaborarse de conformidad con una modificación al proceso descrito en la Patente U.K. 1,181,794. A fin de facilitar una comprensión del proceso, se expone como sigue. Se hace reaccionar una dispersión o suspensión de carbonato de zirconio o de hidróxido de zirconio con una cantidad aproximadamente equimolar del ácido conjugado del anión X el cual es preferiblemente ácido nítrico, ácido clorhídrico o ácido cloroacético, para proporcionar el polímero de fórmula (I) . La reacción es preferiblemente llevada a cabo a aproximadamente 50 °C a 70 °C con agitación. La mezcla de reacción es preferiblemente mantenida a un pH de 1.5 a aproximadamente 2.0 con una proporción molar de X a zirconio de aproximadamente 1.0:0.98 hasta aproximadamente 1.= 1.3.

Estas condiciones son preferidas para la formación del polímero y su estabilidad en la dispersión. Las soluciones de sal metálica que son útiles para la preparación de la fibra de óxido metálico de esta invención incluyen una solución de sal de al menos uno de un metal del Grupo ???, un metal de transición, un metal del Grupo IIIA y un metal del Grupo IIIB. En particular, la solución de sal metálica puede elaborarse desde las siguientes sales metálicas: YC13, Y2(C03)3/ Y(C2H302)3, Y(N03)3, CaCl2, CaC03/ Ca(C2H302)2, CaCl04, Ca(N03)2, MgCl2, MgC03, Mg(C2H302) 2, Mg(C104)2, Mg(N03)2, CeCl3, Ce2(C03)3, Ce(C2H302) 3, Ce(C104)3, y Ce(N03)3. • De conformidad con esta invención, la solución de la sal metálica es añadida a la dispersión coloidal de polímero de zirconio de fórmula (I) . Se forma una dispersión coloidal mezclada con lo cual permanece intacto el equilibrio de cargas, evitando la precipitación adversa en la dispersión coloidal. Esta estabilidad inesperada de la dispersión coloidal es muy sorprendente. Así, al menos un tipo de solución de sal metálica puede añadirse al polímero de zirconio amorfo para producir hasta 50 % en peso del contenido total equivalente de óxido metálico/zirconio en la fibra. Más preferiblemente, la solución de sal metálica se añade para producir hasta 25 % en peso del contenido total equivalente de óxido metálico/zirconio en la fibra. Las dispersiones coloidales de óxido metálico útiles para la preparación de la fibra de óxido metálico de la invención incluyen una dispersión coloidal de óxido metálico de al menos uno de un metal del Grupo IIA, un metal de transición, un metal del Grupo IIIA y un metal del Grupo IIIB. En particular, la dispersión coloidal de óxido metálico puede elaborarse desde las siguientes sales metálicas: YC13 Y2(C03)3, Y(C2H302)3, Y(N03)3, CaCl2, CaC03, Ca(C2H302) 2, CaC104, Ca(N03)2, MgCl2, MgC03, Mg(CzH302)2, Mg(C104)2, Mg(N03)2, CeCl3/ Ce2(C03)3, Ce(C2H302) 3, Ce(C104)3, y Ce(N03)3. Preferiblemente, la dispersión coloidal de óxido metálico se elabora por mezclado de una suspensión acuosa de la sal metálica con un ácido para producir una sal hidrolizable . Los ácidos preferidos son ácido nítrico o ácido clorhídrico. Alternativamente, si la sal metálica inicial es un nitrato o un cloruro, esta etapa de mezclar la sal de nitrato o de cloruro con un ácido es innecesaria. Por un procedimiento o por otro, la sal hidrolizable resultante tal como nitrato metálico o cloruro metálico es hidrolizada. Preferiblemente, es hidrolizada y oxidada añadiendo una mezcla de hidróxido de amonio y de peróxido de hidrógeno. Se obtiene un hidróxido metálico y se mezcla con agua y un ácido fuerte para producir una suspensión. El ácido fuerte puede ser, por ejemplo, ácido nítrico, ácido clorhídrico o ácido perclórico, y es capaz de desaglomerar el hidrato de metal insoluble resultante. Un residuo de la suspensión es entonces mezclado con agua para dar la dispersión coloidal de óxido metálico . De nuevo, al añadir la dispersión coloidal de óxido metálico a la dispersión coloidal de polímero de zirconio de fórmula (I), se crea una dispersión coloidal mezclada. Sorprendentemente, el equilibrio de la carga permanece intacto, evitando la precipitación adversa en la dispersión coloidal mezclada. Así, la dispersión coloidal de óxido metálico puede ser añadida al polímero de zirconio amorfo para producir hasta 50 % en peso del contenido total equivalente de óxido metálico/zirconio en la fibra. Más preferiblemente, la dispersión coloidal de óxido metálico es añadida para producir 25 % en peso del contenido total equivalente de óxido metálico/zirconio en la fibra. Las sales cerosas y/o céricas pueden ser convertidas en coloides de cerio (IV) con relativa facilidad, los cuales, como las soluciones de sal de cerio (III), pueden mezclarse fácilmente con el polímero de zirconio de fórmula (I) sin efectos adversos serios sobre la dispersión. Por ejemplo, en una modalidad particular, se elabora una fibra de óxido de cerio/zirconio por adición de una solución de nitrato de cerio al polímero de Fórmula (I) . La solución de nitrato de cerio se elabora al mezclar carbonato de cerio con ácido nítrico o por disolución de nitrato de cerio en agua. La solución se mezcla entonces con una dispersión coloidal ue comprende el polímero de zirconio amorfo preferido de la fórmula: [Zr4 (OH) i2 (X) 2 (¾0) 4]n (X) 2n· 2n¾0 (I) en donde X es preferiblemente 03~. La mezcla se hace a aproximadamente 15 a 25 °C. En una segunda modalidad, se elabora una fibra de óxido de cerio/zirconio por medio de una ruta alternativa. La fibra de óxido de cerio/zirconio se elabora al añadir una dispersión coloidal de nitrato de cerio al polímero de zirconio de fórmula (I) . La dispersión se hace por mezclado de una suspensión acuosa de carbonato de cerio con ácido nítrico. El nitrato de cerio resultante es hidrolizado y oxidado a través de la adición de una mezcla de hidróxido de amonio y de peróxido de hidrógeno. Se obtiene hidróxido de cerio (IV) y se mezcla con agua y ácido nítrico para producir una suspensión. Se mezcla un residuo de la suspensión con agua para dar la dispersión coloidal de óxido de cerio. La dispersión coloidal de óxido de cerio es añadida entonces a una dispersión coloidal que comprende el polímero de zirconio amorfo preferido de la fórmula: [Zr4(0H)12(X)2(¾0)4]n(X)2n.2nH20 (I) en donde X es preferiblemente N03~. La mezcla se hace a aproximadamente 15 a 25 °C. En general, la dispersión coloidal mezclada de esta invención es transformada en fibra al concentrar la dispersión mezclada de modo que tenga una viscoelasticidad que sea adecuada para la formación de fibra por técnicas tales como conformación, estirado, soplado o extrusión. Preferiblemente, la dispersión coloidal mezclada concentrada tiene una' viscosidad de al menos 0.8 poises, más preferiblemente, 0.8 a 5.0 poises y más preferiblemente 0.8 a 2.5. El diámetro de fibra es controlado por medio de técnicas de estirado convencionales tales como por tracción o estirado, conformación, inyección por boquillas o conformación por soplado. Preferiblemente, las soluciones de polímero son secadas por aspersión por conformación centrífuga, inyección con boquillas o atomización con disco para dar fibras de varios centímetros de largo. Más preferiblemente, estas fibras tienen menos de 15 % de material no fibroso. Las fibras verdes, amorfas resultantes son de un gel seco estable. Estas fibras verdes son tratadas térmicamente, preferiblemente a 500 °C, para eliminar los materiales volátiles para formar fibras cristalinas que comprendan óxido de zirconio y el óxido del metal seleccionado. Las fibras cristalinas formadas tienen una estructura de cristal tetragonal. No obstante, cuando la concentración del óxido metálico aumenta más allá de 50 % en peso del contenido total equivalente de óxido metálico/zirconio, las , fibras cristalinas tienden hacia una estructura cúbica del cristal. Específicamente, la dispersión coloidal mezclada es capaz de ser moldeada por centrifugación en una fibra debido a las propiedades viscoelásticas del polímero de zirconio de fórmula (I) por sí mismo. La solución de sal metálica (o la dispersión coloidal de óxido metálico) carece de las propiedades viscoelásticas para conversión sola en una fibra. A través de la adición de la solución de sal metálica (o de la dispersión coloidal de óxido metálico) a la dispersión coloidal del polímero de zirconio de fórmula (I) , el polímero puede actuar como un auxiliar de conformación tal que la mezcla coloidal mezclada concentrada pueda volverse viscoelástica y por consiguiente, conformable.

Aunque el polímero de zirconio de fórmula (I) tiene una viscoelasticidad que es adecuada para la formación de fibras otros agentes de conformación pueden ser incorporados en la dispersión coloidal mezclada de modo que la combinación sinérgica tanto del polímero de zirconio de fórmula (I) como del al menos otro agente de conformación facilitan la formación de la fibra. Preferiblemente, estos otros auxiliares de conformación fugitivos son con base orgánica y por consiguiente se disipan durante el tratamiento térmico. Los auxiliares de conformación adecuados incluyen polivinil pirrolidona, óxido de polietileno, alcohol polivinílico, poliuretano, sal del ácido poliacrilico, poliacrilamida y éter polivinilmetilico . En una modalidad preferida, se añade 1.5 % de óxido de polietileno (el peso molecular es de 5,000,000) a la dispersión coloidal mezclada. En general, las fibras pueden formarse por aspersión de una alimentación acondicionada usando un secador por aspersión Mobile Minor fabricada por NIRO de Wisconsin, Estados Unidos. La Alimentación acondicionada, por ejemplo, puede ser formada al concentrar una dispersión coloidal de modo que - la dispersión tenga una viscoelasticidad adecuada para la formación de la fibra o puede ser formada al añadir un auxiliar de moldeado por centrifugación a la dispersión coloidal de modo que la dispersión tenga una viscoelasticidad adecuada para la formación de la fibra. La alimentación acondicionada es bombeada a una velocidad de 1.0 1/hora al secador que ha sido adaptado con una atomización por disco o con inyección por boquilla. La temperatura de entrada se mantiene en el intervalo de 150 °C a 280 °C con la temperatura de salida en el intervalo de 80 °C a 110 °C. Se exponen los siguientes Ejemplos para ilustrar varios aspectos de la presente invención. Se pretende que estos Ejemplos sean ilustrativos solamente, no se pretende que limiten el alcance de la presente invención. EJEMPLOS El Polímero de Zirconio de Fórmula (I) Ejemplo 1 Se añadió carbonato de zirconio (2.5 kg, 42 % en peso de óxido de zirconio) a 0.52 1 de ácido nítrico (15.3 M) con agitación. La mezcla se agitó usando un homogeneizador Silverson para romper los grumos de carbonato de zirconio. Para evitar la gelatinización prematura, se añaden 0.071 1 adicionales de ácido nítrico. La dispersión fue digerida a 55 °C para acelerar la formación de la dispersión a una dispersión coloidal semi-transparente del polímero de zirconio de fórmula (I). El volumen final fue de 1.75 1, que tuvo una densidad de 1.70 g/ml y que contuvo 600 g/1 de óxido de zirconio equivalente. La proporción molar de nitrato/zirconio fue de 1.07 y la dispersión tuvo un pH de aproximadamente 2.0. Ejemplo 2 Se añadió carbonato de zirconio (1.0 kg, 38 % en peso de óxido de zirconio) a 0.197 1 de ácido nítrico (15.5 M) con agitación para producir una solución principal . Una fracción (0.200 kg) del carbonato de zirconio se suspendió separadamente con agua (0.10 1) y se agitó vigorosamente para romper cualquier grumo de pasta. Esta suspensión acuosa se añadió a la solución principal y se digirió a 55 °C a 60 °C para dar una dispersión coloidal clara (0.85 1) que contenia 447 g/1 de óxido de zirconio equivalente. La proporción molar de nitrato zirconio fue de 1.0 y la dispersión tuvo un pH de aproximadamente 2.0. Ejemplo 3 Se dispersó carbonato de zirconio (1.0 kg, 38 % en peso de óxido de zirconio) en ácido nítrico (3.05 moles) para producir 0.85 1 de una dispersión coloidal del polímero de zirconio de fórmula (I), el cual contuvo 447 g/1 de óxido de zirconio equivalente. La proporción molar de nitrato/zirconio fue de 1.0 y la dispersión tuvo un pH de aproximadamente 2.0. La dispersión coloidal del polímero tuvo una densidad de 1.64 g/ml y una viscosidad de 0.87 poises. La dispersión coloidal del polímero se concentró por evaporación para dar una solución polimérica que tuvo 40 % en peso de óxido de zirconio equivalente. La dispersión se volvió viscoelástica y las fibras continuas podrían ser estiradas desde ésta. Las fibras gelatinizan con superficies no pegajosas. Ejemplo 4 Usando el mismo procedimiento que se describió en el Ejemplo 3, se añadió 1.5 % de óxido de polietileno (peso molecular: 5r 000, 000 g/mol) a la dispersión coloidal del polímero resultante. La viscosidad resultante de la dispersión fué de 2.5 poises. La dispersión fue secada por aspersión para producir una fibra que contuvo menos de 15 % de un material no fibroso mencionados como la muesca. Soluciones/Dispersiones Coloidales de Oxido Metálico Ejemplo 5 Se suspendió carbonato de cerio (50 g, 99.9 % de pureza) que contenía 69.3 % en peso de óxido de cerio equivalente, con agua destilada (0.1 1) y se disolvió por adición de ácido nítrico (38.4 mi; 16 M) . La solución neutra resultante se hirvió por unos cuantos minutos, se filtró para remover las trazas de materia insoluble, y se diluyó a 1 1 con agua para dar una solución de nitrato ceroso. Una mezcla que comprende hidróxido de amonio (40 mi, 18 M) , peróxido de hidrógeno (20 mi, "100 volúmenes") y agua (160 mi) se añadieron con agitación a la solución de nitrato ceroso preparada y mantenida a 75 °C. El material insoluole resultante, complejo de peróxido de cerio (IV) marrón obscuro, se decoloró rápidamente y después de la adición completa de la mezcla hidróxido de amonio/ peróxido de hidrógeno, se obtuvo un- precipitado blanco cremoso de hidróxido de cerio (IV), que tuvo un pH de 7.0. El precipitado se centrifugó y se lavó dos veces por agitación con volúmenes sucesivos de 1 1 de agua destilada. El precipitado separado se agitó con agua destilada (750 mi) y ácido nítrico (12.5 mi de 16 M) para dar una proporción molar de ácido nitrico/óxido de cerio de 1. La suspensión resultante se hirvió por 15 minutos para desaglomerar el hidróxido de cerio (IV) y dar una suspensión acondicionada. El pH de la suspensión acondicionada fue inferior a 1. Después de enfriar la suspensión fue centrifugada y el residuo se mezcló con agua destilada (150 mi) para dar una dispersión coloidal verdosa semi-transparente. Ejemplo 6 Se colocó 1 kg de hidrato de óxido de cerio (IV) ("Hidrato de Ceria" obtenido de Rhone Poulenc) en una caja de reacción y se calentó por 1 hora en un horno mufla a 320 °C con aire. El polvo de compuesto de cerio dispersable seco resultante (0.78 kg) tuvo un tamaño de cristalito de 59 Á y la proporción de nitrato/óxido de cerio fue de 0.14. Se dispersaron 100 g del polvo de compuesto de cerio dispersable por agitación en agua desmineralizada caliente para formar una dispersión coloidal que tenga una concentración de 645 g/1 de óxido de cerio equivalente. El compuesto de cerio dispersable fue 92.1 % en peso dispersable en agua desmineralizada caliente. Ejemplo 7 Se disolvió carbonato de cerio en ácido nítrico para dar soluciones que contenían 450 g/1 de óxido de cerio equivalente. La proporción molar de nitrato/óxido de cerio fue de 3.0. Dispersiones Coloidales de Oxido Metálico/Zirconio Mezclados Ejemplo 8 La dispersión coloidal del polímero de zirconio de fórmula (I) se elaboró como se describe en el Ejemplo 2. Esta dispersión coloidal (0.95 1, 425 g de óxido de zirconio equivalente) se mezcló con una dispersión coloidal de óxido de cerio (0.375 1, 142 g de óxido de cerio equivalente) , elaborada como ' se describe en los Ejemplos 5 o 6, para producir una dispersión coloidal de 75 % de óxido de zirconio y 25 % de óxido de cerio equivalente. No hubieron efectos adversos, por ejemplo gelatinización o aumento significativo de la viscosidad. La dispersión coloidal mezclada (1.45 1) tuvo una densidad de 1.45 g/ml y una viscosidad de 0.6 poises fué intercambiada cuando envejeció por varias horas. La dispersión coloidal mezclada se evaporó para producir una viscosidad de al menos 0.8 poises de modo que puedan ser transformados en fibras. Ejemplo 9 La dispersión coloidal del polímero de zirconio de la fórmula (I) se elaboró como se describió en el Ejemplo 2. esta dispersión coloidal (0.1 1, la densidad fue de 1.6 g/ml, 45 g de óxido de zirconio equivalente) se mezcló con una dispersión coloidal de óxido de cerio (0.128 1, 1.36 g/ml, 45 g de óxido de cerio equivalente) , elaborada como se describe en los Ejemplos 5 o 6, para producir una dispersión coloidal mezclada de 50 % de óxido de zirconio y 50 % de óxido de cerio equivalente. No tuvieron lugar efectos adversos, por ejemplo, gelatinización o incremento significativo de viscosidad. La dispersión coloidal mezclada (0.228 1) contuvo 90 g de óxido mezclado. Ejemplo 10 La dispersión coloidal de polímero de zirconio de fórmula (I) se elaboró como se describe en el Ejemplo 2. Esta dispersión coloidal (1.0 1, 447 g/1 de óxido de zirconio equivalente) se mezcló con una solución de nitrato de itrio (0.125 1, 400 g/1 de óxido de itrio equivalente) , la cual se elaboró al disolver carbonato de itrio en ácido nítrico, para producir una dispersión coloidal mezclada de 90 % de óxido de zirconio y 10 % de óxido de itrio equivalente. No tuvieron lugar efectos adversos, por ejemplo gelatinización o incremento significativo de la viscosidad. Ejemplo 11 La dispersión coloidal del polímero de zirconio de fórmula (I) se elaboró comó se describió en el Ejemplo 2. Esta dispersión coloidal (1.0 1, 447 g/1 de óxido de zirconio equivalente) se mezcló con 0.376 1 (300 g/1 de óxido de aluminio equivalente) de una solución de nitrato de aluminio (elaborada por disolución de nitrato de aluminio en agua) o una solución de hidroxi nitrato de aluminio (elaborada por calentamiento de nitrato de aluminio sólido para producir [Al (OH) 2 (NO) 3]n.xIÍ20 el cual es disuelto en agua) para producir una dispersión coloidal mezclada de 75 % de óxido de zirconio y 25 % de óxido de aluminio equivalente. No tuvieron lugar efectos adversos, por ejemplo, gelatinización o incremento significativo de la viscosidad. Ejemplo 12 La dispersión coloidal del polímero de zirconio de fórmula (I) se elaboró como se describe en el Ejemplo 2.

Esta dispersión coloidal (0.191 1, 448 g/1 de óxido de zirconio equivalente) se mezcló con dispersión coloidal de sílice SYTON (se ajustó el pH a 1.5) (0.138 1, 301 g/1 de óxido de silicio equivalente) para producir una dispersión coloidal mezclada de 67.4 % de óxido de zirconio y 32.6 % de óxido de silicio equivalente. La viscosidad fue de 0.13 poises. No tuvieron lugar efectos adversos, por ejemplo, gelatinización o incremento significativo de la viscosidad. Fibras de Oxido Metálico/Zirconio Mezclados Ejemplo 13 Se combinaron 0.74 1 de la dispersión coloidal mezclada del Ejemplo 9, que contenía 290 g de óxido equivalente mezclado, con 11.5 g de óxido de polietileno (PEO, peso molecular de 400, 000) para producir 4.0 % en peso de PEO con base en el óxido mezclado equivalente. Después de mezclar para dar la reología requerida, esta alimentación se filtró a través de una malla de 150 micrones y se secó por aspersión usando un secador por aspersión Mobile Minor de NIRO. La alimentación se bombeó a una velocidad de 1.0 1/hora al secador, que fue adaptado con atomización de disco o inyección por boquilla. La temperatura de entrada se mantuvo en el intervalo de 150 °C a 280 °C con la temperatura de salida en el intervalo de 80 °C a 110 °C. La fibra verde obtenida es entonces calentada a 500 °C para producir la fibra de óxido mezclada . Ejemplo 14 Se combinaron 0.74 1 de la dispersión coloidal mezclada de los Ejemplos 9, 10, 11 o 12, que contenia 290 g de óxido mezclado equivalente, con 4.3 g de óxido de polietileno (PEO, peso molecular de 5,000,000) para producir 1.5 % en peso de PEO con base en el óxido mezclado equivalente. Después de mezclar para dar la reologia requerida, esta alimentación se filtró a través de una malla de 150 micrones y se secó por aspersión usando un secador por aspersión de Mobile Minor de NIRO. La alimentación se bombeó a una velocidad de 1.0 1/hora al secador, que había sido adaptado con atomización por disco o con inyección por boquilla. La temperatura de entrada es mantenida en el intervalo de 150 °C a 280 °C con la temperatura de salida en el intervalo de 80 °C a 110 °C. La fibra verde obtenida se calentó entonces a 500 °C para producir la fibra de óxido mezclado. Ejemplo 15 La dispersión coloidal mezclada de los Ejemplos 9, 10 u 11, se evaporó para producir una concentración mayor de 600 g/1 de óxido mezclado equivalente. Esta alimentación se secó por aspersión usando un secador por aspersión Mobile Minor de NIRO. La alimentación se bombeó a una velocidad de 1.0 1/hora al secador que fue adaptado para atomización por disco o para inyección por boquilla. La temperatura de entrada se mantuvo en el intervalo de 150 °C a 280 °C con la temperatura de salida en el intervalo de 80 °C a 110 °C. La fibra verde obtenida es entonces calentada a 500 °C para producir la fibra de óxido mezclado . Aunque se han descrito en la presente las modalidades preferidas de la invención con detalle, los expertos en la materia comprenderán que pueden hacerse variaciones de las mismas sin alejarse del espíritu de la invención o del alcance de las reivindicaciones anexas .

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCION Habiendo descrito la presente invención, se considera como novedad, y por lo tanto se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1. Un proceso para elaborar una fibra basada en metal/zirconio, caracterizado porque comprende: i) mezclar una solución de sal metálica o de dispersión coloidal de óxido metálico, en donde el metal es seleccionado del grupo que consiste de al menos uno de un metal del Grupo IIA, un metal de transición, un metal del Grupo ???? y un metal del Grupo IIIB, con una dispersión coloidal de un polimero de zirconio amorfo de la fórmula: [Zr4 (OH)!2 (X) 2 C¾0) 4]n (X) 2n·2nH20 (I) en donde X es un anión compatible con un polimero de zirconio y n es un número entero desde 1 a menos de 200, para proporcionar una dispersión coloidal mezclada; y formar la dispersión coloidal mezclada en la fibra con base metal/zirconio. 2. Un proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque X es seleccionado del grupo que consiste de N03~, Cl~ y C1CH2C00~ . 3. Un proceso de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado adicionalmente porque la dispersión coloidal del polímero de zirconio tiene una proporción de X a zirconio en el intervalo de aproximadamente 1.0 a 0.98 a aproximadamente 1.0 a 1.3 para mantener la dispersión coloidal del polímero. 4. Un proceso de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado adicionalmente porque la dispersión coloidal del polímero de zirconio tiene un pH en el intervalo de aproximadamente 1.5 a aproximadamente 2.0 para mantener la dispersión coloidal de polímero. 5. Un proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque n es un número entero desde 1 hasta aproximadamente 100. 6. Un proceso de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el metal es un metal lantánido. 7. Un proceso de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el metal es seleccionado del grupo que consiste de al menos uno de cerio, itrio, escandio, magnesio y calcio. 8. Un proceso de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la solución de sal metálica es seleccionada del grupo que consiste de al menos uno de un nitrato metálico, cloruro metálico, acetato metálico y perclorato metálico. 9. Un proceso de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porgue la dispersión coloidal de óxido metálico es elaborada desde un substrato de sal metálica seleccionado del grupo que consiste de al menos uno de un nitrato metálico, cloruro metálico, acetato metálico y perclorato metálico. 10. Un proceso de conformidad con la reivindicación 3, caracteri ado porque al menos un agente de conformación fugitivo está incluido en la etapa de mezclado. 11. Un proceso de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el agente de conformación fugitivo es seleccionado del grupo que consiste "de polivinil pirrolidona, óxido de polietileno, alcohol polivinilico, poliuretano, sal del ácido poliacrilico, poliacrilamida y éter polivinilmetilico . 12. Un proceso de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el agente de conformación fugitivo es óxido de polietileno. 13. Un proceso de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el óxido de polietileno tiene un peso molecular de aproximadamente 5,000,000 g/mol. 14. Un proceso de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la cantidad del óxido de polietileno es 1.5 % en peso del óxido metálico/zirconio total equivalente. 15. ün proceso de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la etapa de mezclado se lleva a cabo a una temperatura de aproximadamente 0 a 90 °C. 16. ün proceso de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque la etapa de mezclado se lleva a cabo a una temperatura de aproximadamente 15 a 35 °C. 17. Un proceso de conformidad ' con la reivindicación 3, caracterizado porque el metal de la fibra basada en metal/zirconio está presente hasta 50 % en peso del óxido de metal/zirconio total equivalente. 18. Un proceso de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el metal de la fibra basada en metal/zirconio está presente hasta 25 % en peso del óxido de metal/zirconio total equivalente. 19. Un proceso de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la etapa de formar la fibra incluye: concentrar la dispersión coloidal mezclada de la etapa i) de modo que la dispersión coloidal mezclada se vuelva viscoelástica y formar la dispersión coloidal viscoelástica mezclada en la fibra. 20. Un proceso de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la dispersión coloidal viscoelástica tiene una concentración que varia desde aproximadamente 300 g/1 hasta 600 g/1. 21. Un proceso de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la dispersión coloidal viscoelástica mezclada tiene una viscosidad desde al menos 0.8 poises. 22. Un proceso de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la dispersión coloidal viscoelástica mezclada tiene una viscosidad que varia desde aproximadamente 0.8 poises hasta 5.0 poises. 23. Un proceso de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la dispersión coloidal viscoelástica mezclada tiene una viscosidad que varia desde aproximadamente 0.8 poises hasta 2.5 poises. 24. Un proceso de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la dispersión coloidal viscoelástica mezclada es formada en la fibra que contiene menos de 15 % de un material no fibroso. 25. Un proceso de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque X es N03~. 26. Un proceso de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la dispersión coloidal viscoelástica mezclada es moldeada por centrifugación, extruida, estirada o soplada en la fibra. 27. Un proceso de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la dispersión coloidal viscoelástica mezclada es secada por aspersión por conformación centrifuga, inyección por boquilla o atomización con disco. 28. Un proceso de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el diámetro de la fibra es controlado por estirado convencional de la dispersión coloidal viscoelástica mezclada. 29. Un proceso de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el metal de la fibra basada en metal/zirconio está presente en hasta 50 % en peso del óxido de metal/zirconio total equivalente. 30. Un proceso de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque el metal de la fibra basada en metal/zirconio está presente en hasta 25 % en peso de óxido de metal/zirconio total equivalente. 31. Un proceso de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la fibra es secada y quemada para formar una fibra de óxido de metal/óxido de zirconio cristalino . 32. Un proceso de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque la fibra es una fibra de óxido de cerio/óxido de zirconio. 33. Uso de un polímero de zirconio viscoelástico amorfo de la fórmula: [Zr4 (OH) i2 (X) 2 (¾0) 4]n (X) Zn.2nH20 (I) en donde X es un anión compatible con un polímero de zirconio y n es un número entero desde 1 hasta menos de 200, como un auxiliar de conformación para elaborar una fibra basada en metal/zirconio . 3 . ün proceso de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque X es seleccionado del grupo que consiste de N03", Cl~ y C1CH2C00". 35. Un auxiliar de conformación de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque el metal de la fibra basada en metal/zirconio es seleccionado del grupo que consiste de al menos uno de un metal del Grupo IIA, un metal de transición, un metal del Grupo IIIA y un metal del Grupo IIIB. 36. Un auxiliar de conformación de conformidad con la reivindicación 33 caracterizado porque n es un número entero desde 1 hasta aproximadamente 100. 37. Un auxiliar de conformación de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque el metal de la fibra basada en metal/zirconio es un metal lantánido. 38. Un auxiliar de conformación de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque .el metal de la fibra basada en metal/zirconio es seleccionado del grupo que consiste de al menos uno de cerio, itrio, escandio, magnesio y calcio. 39. Un auxiliar de conformación de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque el metal de la fibra basada en metal/zirconio está presente en hasta 50 % en peso del contenido total equivalente de óxido de zirconio . 40. Un auxiliar de conformación de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque el metal de la fibra basada en metal/ zirconio está presente en hasta 25 % en peso del contenido total equivalente de óxido de zirconio . 41. Un auxiliar de conformación de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque la fórmula tiene una proporción de X a zirconio en el intervalo de aproximadamente 1.0 a 0.98 a aproximadamente 1.0 a 1.3. 42. Una combinación sinérgica de al menos un auxiliar de conformación fugitivo con un auxiliar de conformación inorgánico polimérico de zirconio viscoelástico amorfo de la fórmula: [Zr4(OH)i2(X)2(H20)4]n(X)2n.2nH20 . (I) en donde X es un anión compatible con un polímero de zirconio y n es un número entero desde 1 a menos de 200, la combinación que sea adecuada para formar una fibra basada en metal/ zirconio. 43. Una combinación sinérgica de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque X es seleccionado del grupo que consiste de N03~/ Cl" y C1CH2C00". 44. Una combinación sinérgica de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque el metal de la fibra de metal/zirconio es seleccionado del grupo que consiste de al menos uno de un metal del Grupo IIA, un metal de transición, un metal del Grupo IIIA y un metal del Grupo IIIB. 45. Una combinación sinérgica de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque n es un número entero desde 1 hasta aproximadamente 100. 46. Una combinación sinérgica de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque el metal de la fibra basada en metal/zirconio es un metal lantánido. 47. Una combinación sinérgica de conformidad con la reivindicación 44 caracterizada porque el metal de la fibra basada en metal/zirconio es seleccionado del grupo que consiste de al menos uno de cerio, itrio, escandio, magnesio y calcio. 48. Una combinación sinérgica de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque el agente de conformación fugitivo es seleccionado del grupo que consiste de polivinil pirrolidona, óxido de polietileno, alcohol polivinilico, poliuretano, sal del ácido poliacrilico, poliacrilamida y éter polivinilmetilico . 49. Una combinación sinérgica de conformidad con la reivindicación 48, caracterizada porque el agente de conformación fugitivo es óxido de polietileno. 50. Una combinación sinérgica de conformidad con la reivindicación 49, caracterizada porque el óxido de polietileno tiene un peso molecular de aproximadamente 5,000,000 g/mol. 51. Una combinación sinérgica de conformidad con la reivindicación 50, caracterizada porque la cantidad de óxido de polietileno es 1.5 % en peso del óxido de metal/zirconio total equivalente. 52. Una combinación sinérgica de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque el metal de la fibra basada en metal/zirconio está presente en hasta 50 % en peso de óxido de metal/zirconio total equivalente. 53. Una combinación sinérgica de conformidad con la reivindicación 52 caracterizada porque el metal de la fibra basada en metal/zirconio está presente en hasta 25 % en peso del óxido de metal/zirconio total equivalente. 54. Una combinación sinérgica de conformidad con la reivindicación 42, caracterizada porque la fórmula tiene una proporción de X a zirconio en el intervalo de aproximadamente 1.0 a 0.98 hasta aproximadamente 1.0 a 1.3. 55. Una fibra basada en metal/zirconio verde caracterizada porque comprende una dispersión coloidal mezclada de un metal, porque el metal es seleccionado del grupo que consiste de al menos uno de un metal del Grupo IIA, un metal de transición, un metal del Grupo IIIA y un metal del Grupo IIIB, y un polímero de zirconio amorfo de la fórmula: [Zr4 (OH) 12 (X) 2 (¾0) 4]n (X) 2n.2n¾0 (I) en donde X es un anión compatible con un polímero de zirconio y n es un número entero desde 1 a menos de 200. 56. Una combinación sinérgica de conformidad con la reivindicación 55, caracterizada porque X es seleccionada del grupo que consiste de NO3"", Cl~ y ClCH2COO". 57. Una fibra verde de conformidad con la reivindicación 55, caracterizado porque el metal de la fibra basada en metal/zirconio es seleccionado del grupo que consiste de al menos uno de un metal del Grupo IIA, un metal de transición, un metal del Grupo IIIA y un Metal del Grupo IIIB. 58. Una fibra verde de conformidad con la reivindicación 55, caracterizada porque n es un número entero desde 1 hasta aproximadamente 100. 59. Una fibra verde de conformidad con la reivindicación 55, caracterizado porque el metal es un metal lantánido . 60. Una fibra verde de conformidad con la reivindicación 55, caracterizada porque el metal es seleccionado del grupo que consiste de al menos uno de cerio, itrio, escandio, magnesio y calcio. 61. Una fibra verde de conformidad con la reivindicación 55, caracterizada porque el metal está presente en hasta 50 % en peso del óxido de metal/zirconio total equivalente . 62. Una fibra verde de conformidad con la reivindicación 61, caracterizada porque el metal está presente en hasta 25 % en peso del óxido de metal/zirconio total equivalente. 63. Una fibra verde de conformidad con la reivindicación 55, caracterizada porque la fórmula tiene una proporción de X a zirconio en el intervalo de aproximadamente 1.0 a 0.98 a aproximadamente 1.0 a 1.3.