Bioplásticos técnicos2018-11-13T13:25:37+01:00

Sistema de preparación de compuestos para bioplásticos

Los bioplásticos existen desde hace ya mucho tiempo. Los primeros plásticos producidos a nivel industrial tenían como base la celulosa, que comenzó a producirse industrialmente a partir de 1869, y la caseína, la cual comenzó a fabricarse en grandes cantidades a comienzos del siglo XX bajo la denominación de “hueso artificial”. El descubrimiento de la fabricación de plásticos a partir del petróleo a comienzos del siglo XX desplazó rápidamente a los bioplásticos por muchas décadas, dado que ésta ofrecía una producción mucho más rentable. Sólo en los años 80, a partir del alza de los precios del petróleo y una paulatina evolución de la consciencia ecológica, se iniciaron interesantes desarrollos en el campo de los bioplásticos.

El término bioplásticos o biopolímeros se sigue utilizando de manera no estandarizada. Generalmente se denominan así a una gran cantidad de diferentes plásticos que cumplen por lo menos con uno de los siguientes dos criterios:

  • Los bioplásticos tienen como mínimo un componente de materias primas (vegetales) renovables. Prácticamente todos los bioplásticos tienen una base orgánica.
  • Los bioplásticos son biodegradables, es decir que pueden ser degradados a agua y CO2 a través de microorganismos naturales, formándose una reducida parte de biomasa. También los bioplásticos de materias primas fósiles pueden ser biodegradables.

A partir de cada una de estas dos propiedades, o de una combinación de las dos, se definen los bioplásticos: los bioplásticos tienen una base orgánica o son biodegradables, o ambas cosas a la vez. Los plásticos convencionales no cumplen con ninguno de estos requisitos. Las materias primas biogénicas o a las macromoléculas biológicas presentes en la naturaleza, como por ejemplo las proteínas o los materiales rellenos o reforzados con fibras naturales (ver artículo anexo), no se incluyen en esta definición.

Aplicaciones típicas

Las principales aplicaciones de los bioplásticos técnicos son embalajes, bienes de consumo y componentes técnicos de la industria del transporte y de la construcción.

Compounding requirements for bioplastics

El proceso de preparación del compuesto requiere de excelentes procedimientos de mezclado dispersivos y distributivos realizados a velocidades de cizallamiento moderadas y a bajas temperaturas de producto, con el fin de garantizar la menor degradación del peso molecular y, de esta forma, asegurar las propiedades deseadas.

El cuidadoso tratamiento de las fibras, cargas y aditivos suele requerir de una distribución múltiple de los flujos de dosificación y, de ser necesario, también de la inyección de aditivos líquidos en posiciones definidas.La amasadora Buss pone de manifiesto en estas aplicaciones sus capacidades específicas: la gran cantidad de ciclos de mezclado a velocidades de cizallamiento moderadas y ajustables, dada por el principio activo, permite una máxima eficiencia de mezclado en cortas longitudes de proceso y estrechos espectros de tiempos de permanencia. A través del sistema de dos fases de la amasadora Buss, la preparación del compuesto y la etapa de presurización son desacopladas de manera rigurosa, pudiendo así optimizar las etapas del procesado de manera independiente. La carcasa desplegable de la amasadora Buss y la carcasa retirable de la extrusora de descarga asegura un rápido acceso y una alta disponibilidad del sistema.

Tanto la concepción modular y ajustable de toda la instalación como la dilatada experiencia de Buss en la técnica de procesamientos convierten a la amasadora Buss en una excelente elección para la preparación de compuestos de bioplásticos técnicos.

Botella de bioplástico con zumo de naranja / Sistema de preparación de compuestos

Diseño típico de una instalación para la preparación de bioplásticos

Diseño típico de una instalación para una máquina de preparación de compuestos de bioplástico

Los sistemas de preparación de compuestos BUSS ofrecen las siguientes ventajas específicas

  • Tasas de cizallamiento uniformes y moderadas
    Las tasas de cizallamiento uniformes permiten efectuar en la amasadora un mezclado controlado con bajas temperaturas, introduciendo sólo la energía de cizallamiento necesaria para la tarea que se está realizando. La estrecha distribución de las tasas de cizallamiento, en comparación con sistemas alternativos, garantiza un desarrollo uniforme del cizallamiento para cada una de las partículas. Esto produce un compuesto de alta calidad con un reducido aporte de energía.
  • Desgasificación de componentes volátiles
    Generalmente se eliminan las sustancias volátiles mediante una desgasificación al vacío al final de la sección de proceso o adicionalmente en la unidad de descarga. El gran número de ciclos de mezclado, cizallamientos y volteos de la tecnología de amasado BUSS garantizan la constante renovación de las superficies de los compuestos. De este modo se puede minimizar con máxima eficacia la entrada de aire y de componentes volátiles.
  • Regulación precisa de la temperatura
    La amasadora BUSS permite una regulación precisa de la temperatura gracias a la introducción controlada de energía y las tasas de cizallamiento uniformes y moderadas, así como el control de la temperatura mediante termopares que están montados en pernos de amasado huecos envueltos de polímero en posiciones relevantes a lo largo de la sección de proceso.
  • Capacidad de grandes proporciones de carga
    La tecnología de las amasadoras BUSS permite alcanzar proporciones de carga de hasta un 90 % mediante la distribución de 2-3 posiciones de alimentación, el aprovechamiento de dispositivos de alimentación, como los husillos de alimentación lateral, la alimentación gravimétrica de las cargas, el venteo de retroceso y la excelente eficacia de avance. Las tasas de cizallamiento moderadas de la amasadora permiten un fácil manejo de las elevadas viscosidades que se producen cuando se trabaja con grandes porcentajes de carga.
  • Bajas temperaturas de proceso
    La separación del proceso de preparación del compuesto en la amasadora Buss y de la presurización en la unidad de descarga permite preparar las mezclas con presiones y temperaturas bajas. De este modo se puede garantizar un perfil de temperatura optimizado en todas las secciones del proceso mediante la configuración de geometrías de husillo específicas para cada aplicación.

Más información

Descarges

  • COMPEO
  • Buss Kneader technology
  • Laboratory Kneader MX 30