Formación en Extrusión-Compounding

Centro Tecnológico ASCAMM cuenta con un Departamento orientado al desarrollo de nuevas aplicaciones en este sector en base al estudio de componentes y tecnología aplicada a la fabricación

Además de obtener la optimización en sus principales aplicaciones (incluyendo el desarrollo de la técnica mas adecuada a necesidad específica del cliente), aporta nuevas formulaciones para mejorar las características de los productos.
En ello juega la gran experiencia del C.T. Ascamm a que se une los medios propios de los que dispone en este segmento de transformación.

compounding

Esta denominación define a una mezcla en estado fundido de un polímero con una serie de aditivos – sólidos o líquidos- que tiene como objetivo el facilitar el proceso de transformación a la vez que mejora o modifica sus propiedades para su aplicación final.
Según sea la composición de los aditivos así serán las propiedades del compounding; además de los utilizados como estabilizantes o ayuda al proceso, pueden utilizarse los de refuerzo (también con otros polímeros para mejorar las características mecánicas), o modificar el color (con pigmentos o colorantes), ..

aplicaciones=propiedades

Su aplicaciones van marcadas por las propiedades de la mezcla de materiales. No obstante se pueden definir unos aspectos característicos:
- Al ser una mezcla de materiales ello da pié al desarrollo de plásticos hechos a medida de los requerimientos finales.
m Con ello se reformulan combinaciones de plásticos con diferentes paquetes de aditivos, cargas minerales, fibras, nanoaditivos,..
- Mejora de las propiedades mecánicas, de conductividad térmica y eléctrica, efecto barrera, transparencia, ….. coste
- Plásticos con mayores prestaciones para su aplicación de forma adecuada en sectores tan competitivos como automoción, mmedicina, packaging,..

tendencias de la demanda

La industria del compounding se mueve en torno a tres protagonistas principales:
- proveedor de materia prima.
- compounder – cliente (formulación específica; excelentes características acordes a su aplicación )
- producción de un producto final competitivo (cantidad a coste óptimo)
En el modelo actual, con el ciclo indicado ocurre:
- El proveedor de materia prima cuenta con una gran variedad de componentes que satisfacen todas las especificaciones que se mpuedan exigir a la formulación que unido a gran producción y una aplicación tecnológica no exigente, puede proporcionar un mproducto final de coste competitivo.
- El transformador cuenta con la necesidad imperiosa de tener que cumplir con la legislación actual (REACH, RoHs, WEEE, Directiva m2000/53/EC final vida vehículos)
- Por su lado, el cliente, solicita altos requerimientos de calidad; además de producciones más pequeña y un incremento de la mdemanda de masterbaches.
Así las cosas, se pueden definir, que en general, los retos actuales se pueden resumir en los siguientes puntos:
- capacidad de producir compounds en cantidades menores y a medida del cliente.
- Conocimiento exhaustivo tanto de materia prima como de las aplicaciones del cliente
- Capacidad para cambiar (en base al punto anterior) de la materia prima base
- Tener en cuenta la limitación en los recursos minerales
- Considerar la Legislación existente y que puede afectar a todos los ciclos.
- Aumento del coste energético.
Aspectos éstos que afectan decisivamente al proceso de producción al que se le solicita alta productividad en el desarrollo de los materiales y 100% de calidad.

aplicación y selección de técnicas INLINE

La técnica INLINE es el procedimiento que ofrece unas ventajas muy superiores a las técnicas tradicionales. Permiten una mayor rapidez en el desarrollo del material (por ello mejora la competitividad y reduce costes) y mejora del proceso/calidad con una respuesta más rápida (lo que se traduce mayor seguridad en la producción con menor rechazo y, por lo tanto, menores costes).
Las características químicas de los componentes de la formulación (tipo de materia prima y aditivos) y su comportamiento ante los equipos que se emplean para su control determinan la selección de método mas adecuado. A modo de orientación, la tabla adjunta facilita una visión genérica de los aspectos a tener en cuenta para su elección.
El objetivo de la elección del procedimiento mas adecuado tiene como objetivo encontrar el método para acelerar el desarrollo de un material que reduzca los costes de desarrollo, un menor Time-to-Market, mejorar la flexibilidad ante las necesidades dl cliente y un ahorro de materia prima en el desarrollo del compound.

nueva generación de formulaciones

Las necesidades actuales han permitido desarrollar nuevas composiciones. A grandes trazos, los campos de materiales que en estos momentos se están utilizando se han ampliado a:

- Fibras Naturales en Compounds – WPC
Creciente aplicación. Con discretos valores de resistencia al impacto/tracción y coste bajo, la materia prima la utilizada con fibras de madera (dura como arce, roble ó blanda como pino, abedul: o en forma de polvo), en matriz termoplástica (PE, PP, PVC, PS) con aditivos (agentes acoplantes, lubricantes, espumantes, stabilizantes a la luz UV,…)
Como ventajas destaca la reciclabilidad, disponibilidad y baja dependencia del precio del petróleo. Tanto la versión madera como plástico, cuenta con la ventaja de su bajo precio.
En madera ofrece una alta resistencia a la humedad y resistencia a la intemperie (sin post-tratamiento. En plástico destaca su mayor rigidez y menor coeficiente de dilatación térmica.
Se utiliza en determinados elementos en el sector del automóvil, construcción, bienes consumo:

- Nanocompounds
Muy empleados en sectores como electrónica, energía, automoción, aerospacial,..
Se emplean en forma de nanocargas de un tamaño equivalente a 100 nm.(nm=10-9 m.-millonésima de metro); las cuales se presentan en tres formas: 3D (TiO2 ), 2D (fibras de nanotubos de Carbono) o 1D (capas de silicatos).
La oferta que en estos momentos hay en el mercado se expone en la tabla adjunta. Para la industria del procesado de polímeros el nanoaditivos más común son las nanoarcillas como la Montmorillonita (filosilicato); pero en PVC se emplea la Hectorita para mejorar la degradación.
Entre sus ventajas se encuentra la propiedad barrera muy eficaz, retardantes a la llama, mejora la combinación de mezclas inmiscibles, nucleacion de espumas (incremento del número
de burbujas que mejora las propiedades mecánicas),..
Los nanotubos de carbono (CNT) que se presenta en dos tipos (SWNT –pared simple- y MWNT –pared multiple) cuenta con una alta conductividad térmica/eléctrica y bajo coeficiente de expansión térmica. Cuentan con menor densidad que la fibras de Carbono (hasta un 30%) y mayor resistencia a la tracción (2 veces)

-Nanopartículas
En forma de metales u óxidos, son partículas en forma de agregados o aglomerados que precisan agente acoplante para conseguir mejorar su compatibilidad. Según sea el material, las propiedades serán distintas.
Por ejemplo, las partículas de ZnO o TiO2 permiten protección UV; aplicándose en piezas de plástico, fibras y recubrimientos.
La resistencia al desgaste de los polímeros se puede incrementar hasta en un 40% utilizando TiO2, BaSO4 o ZrO

Servicios Tecnológicos de ASCAMM: colaboración en I+D

La sólida experiencia de Fundación ASCAMM junto a los medios que dispone para investigación y los equipos adecuados para la realización de pruebas en condiciones normales de producción, permiten la colaboración con el cliente en I+D.
Además del desarrollo del compound a las necesidades solicitadas otros dos aspectos básicos comprenden esta colaboración:
-Desarrollo de formulaciones especiales de cualquier polímero con cargas minerales, nanoaditivos, refuerzos, estabilizantes.
Además desarrollo de técnicas para mejorar el proceso y la producción.
- Asesoramiento técnico referidos a parámetros de máquina y configuración de husillo. Dirigido este capítulo a empresas transformadoras que tienen como objetivo mejorar su rendimiento en producción y con ello elevar su nivel de competitividad; factor fundamental para acceder a nuevos mercados
En este capítulo se puede incluir las medidas para rebajar el consumo energético.

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