Compuestos HFFR

Compuestos de poliolefina HFFR (Halogen Free, Flame Retardant) para aplicaciones de cables

Las poliolefinas presentan excelentes propiedades aislantes. Sin embargo, debido a que también son muy combustibles, deben tener propiedades retardantes de llama. A comienzos de 1980 se desarrollaron los primeros materiales alternativos para reemplazar a los compuestos de PVC, hasta entonces usados casi exclusivamente.

Esto fue impulsado también por la creciente preocupación de la opinión pública sobre la liberación de materiales peligrosos en general, y especialmente en los incendios. Hace poco entró en vigor el Reglamento europeo de productos de la construcción CPR (Construction Products Regulation) que tiene el objetivo de reducir el riesgo de incendios, de retardar la propagación de incendios y de minimizar la formación del gas de humo, a la vez que regula la protección de las personas, los objetos y el medio ambiente.

En muchos casos, los retardantes de llama con una base de hidróxido de materiales ligeros (ATH, MDH) son la mejor elección para cumplir con los requisitos estandarizados para las masas de cable HFFR. Con el transcurso de los años se sumaron más conceptos activos y materiales como sustancias minerales molidas y nanocargas. Lo que al principio era una producto especial y costoso es hoy en día un producto de fabricación masiva que se encuentra en el mismo rango de precios que los compuestos de PVC.

Granulado de color gris de un compuesto para cables HFFR, fabricado con la tecnología de preparación de compuestos BUSS
Granulado de un compuesto para cables HFFR, producido con un equipo de preparación de compuestos BUSS.
Extremos de cables con diferentes capas de masa aislante, como ejemplo de la versatilidad de los compuestos para cables HFFR
Masa en bruto blanca para compuestos para cables HFFR procedente de un equipo de preparación de compuestos BUSS
Masa en bruto amarillenta de un compuesto para cables HFFR para el aislamiento de cables
Extremo de un cable con diferentes capas de masa aislante de un compuesto para cables HFFR, fabricado con la tecnología de preparación de compuestos BUSS.

Aplicaciones típicas de los compuestos de cables HFFR

Las disposiciones legales arriba mencionadas exigen en Europa la utilización de compuestos HFFR en instituciones e instalaciones públicas como edificios, túneles y medios de transporte público. Se espera que en un futuro esto también sea de aplicación en India, China y Medio Oriente. En la construcción de aparatos y máquinas, su uso se instauró en instalaciones de alta complejidad y de estricta seguridad como plantas nucleares, instalaciones industriales, químicas y farmacéuticas o centros de procesamiento de datos, con el fin de reducir riesgos y daños directos. Las exigencias a las propiedades retardantes de llamas requieren en general el agregado de un 50-70 % de los correspondientes aditivos. En algunos casos llegan incluso al 80 %. De aquí surgen exigencias en relación con las otras propiedades físicas, al proceso de preparación de compuestos, de la preparación del cable y de la aplicación final. Por eso, se eligen copolímeros de PE para las formulaciones, ya que estos facilitan la buena absorción de cargas. Se integran sistemas de acoplado y, en parte, también de reticulado, para lograr propiedades mecánicas y relevantes para la aplicación correspondiente.

Requisitos de compuestos

En el proceso de preparación de compuestos es indispensable disponer de excelentes procesos de mezclado dispersivos y distributivos a bajas temperaturas de producto (< ~200 °C para ATH), para poder preparar las altas proporciones de retardantes de llama y aditivos necesarios. Una distribución múltiple de los flujos de dosificación así como las inyecciones de líquidos como reactivos y lubricantes en posiciones definidas son parte del perfil de requisitos.

En estas aplicaciones la amasadora Buss puede poner de manifiesto sus capacidades específicas de manera excepcional: la gran cantidad de ciclos de mezclado a velocidades de cizallamiento uniformes y moderadas, dada por el principio activo, permite una alta eficiencia de mezclado y de esta manera una calidad de producto a máximo rendimiento. Un efecto secundario de la velocidad de corte moderada es el claro bajo desgaste en comparación con las máquinas de husillo alternativas. La cámara de procesado ha sido concebida de forma modular y los técnicos de la empresa realizan los diseños específicos para cada aplicación, ya que puede ser adaptada en todo momento a los cambios de requisitos. La posibilidad de posicionar las inyecciones líquidas en casi todas las posiciones deseadas sirve de parámetro de diseño del proceso para manipular de manera específica los procesos reactivos.

Con esto se consigue una calidad asegurada y una regulación en línea. A través del sistema de dos fases de la amasadora Buss, la preparación de compuestos 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 aseguran 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 la número uno para la preparación de compuestos para cables HFFR y ofrecen la máxima seguridad de inversión.

Diseño típico de una instalación para la producción de compuestos para cables HFFR

Diseño típico de una instalación para la preparación de compuestos para cables HFFR

Diseño típico de una instalación para la producción de compuestos para cables HFFR

La tecnología de preparación de compuestos BUSS ofrece las siguientes ventajas específicas para la preparación de compuestos para cables HFFR

  • Preparación de compuestos y presurización en dos pasos independientes
    La mezcla en la amasadora y la presurización en la posterior unidad de descarga se efectúan de forma independiente, lo que permite una optimización individual de ambos pasos del proceso. Este sistema de preparación de compuestos permite trabajar con bajas presiones y temperaturas y obtener un granulado óptimo, garantizando en todo momento el control de la temperatura.
  • 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.
  • 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.
  • Mezclado intensivo con menos energía específica
    Las amasadoras BUSS de varias aletas de última generación alcanzan un mayor efecto de mezclado con un 15-40 % menos de energía específica. Esto es debido al incremento del número de ciclos de mezclado que está adaptado de forma óptima a cada una de las zonas del proceso. La energía necesaria para la plastificación se proporciona casi exclusivamente de forma mecánica (disipativa) como energía de cizallamiento.
  • 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.

Más información

Diseño típico de una instalación para la preparación de compuestos HFFR

Descarges

  • COMPEO

Enlaces

BUSS Compounding System COMPEO