Plásticos reforzados con fibras naturales (NFC)
Durante miles de años los materiales naturales constituyeron los materiales primordiales para el hombre. La madera se utilizaba para la construcción de casas y barcos, con las fibras de lino y cáñamo se hacían cabos y textiles técnicos como velas y sacos para cereales. Con la llegada de la edad moderna y de la revolución industrial surgieron nuevos ámbitos de aplicación. La industria química desarrolló aglutinantes que brindaron la posibilidad de procesar las fibras naturales y convertirlas en componentes estables que fueron de gran utilidad en diferentes sectores industriales.
Aplicaciones típicas
Tanto en el pasado como en la actualidad, el motivo por el que las fibras naturales son tan apreciadas son sus propiedades específicas: los valores de resistencia mecánica, como la resistencia a la tracción y al impacto, la elongación y el módulo de elasticidad, combinados con un peso reducido. La base de materias primas renovables, los excelentes balances energéticos y de CO2 , así como el precio competitivo produjeron un aumento considerable de sus aplicaciones y, en consecuencia, de los volúmenes de producción. Entre los ámbitos de aplicación más relevantes se encuentran la industria automovilística, aérea y de la construcción.
Requisitos de compuestos
Para los plásticos reforzados con fibra natural se utilizan como matriz polímeros termoplásticos o termoestables. Los termoplásticos suelen ser PE, PP, PS, PVC o PLA, y como termoestables se utilizan en general resinas de acrilato, epoxi y fenólicas. Entre las fibras cabe destacar el lino, el cáñamo, el yute, el kenaf, el sisal, el abacá y el algodón. Otros materiales que se utilizan mucho son la fibra de madera y la harina de madera o la cáscara de arroz. En muchos casos se utilizan agentes acoplantes específicos con el fin de asegurar la óptima unión de matriz y fibras.
El proceso de preparación de compuestos requiere de excelentes procedimientos dispersivos y distributivos de mezclado realizados a bajas temperaturas de producto, con el fin de procesar las altas proporciones de fibras naturales de entre un 30 y un 70 % y los aditivos según los requerimientos y de no dañar térmicamente las fibras naturales. Otro de los requisitos necesarios es la distribución múltiple de los flujos de dosificación y, de ser necesario, también la inyección líquida de agentes acoplantes en posiciones definidas.
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 cizallamiento moderada es el desgaste claramente inferior 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.