Preparación y granulación de PVC rígido

En la primera mitad del siglo XIX se describió por primera vez la producción de PVC a partir de cloruro de vinilo (VC). En 1928 en los Estados Unidos y en 1930 en Alemania, comenzó la producción a gran escala del PVC. Después de la Segunda Guerra Mundial ya era el plástico más producido. Con un contenido de cloro del  56,7% de la masa molar, el PVC es un coproducto apreciado en la producción de cloro. Debido a la baja proporción de componentes basados en hidrocarburos, los materiales de PVC presentan, en comparación con otros, huellas de carbono y balances energéticos favorables.

En caso de incendio o en la eliminación térmica de residuos o el reciclaje pueden liberarse sustancias que contienen ácido clorhídrico o incluso dioxina. Debido a las consecuencias para el medio ambiente, la industria del PVC se centró mayoritariamente en productos duraderos a través de programas como “Vinylplus”. Se puso rápidamente en práctica la rigurosa sustitución de aditivos que contuvieran metales pesados y la industria se transformó en pionera en el reciclaje de materiales. ONGs como “The Natural Step” acompañan y supervisan esta autoregulación y le confieren credibilidad. El mercado de PVC sigue creciendo un 5-6 % anual (CAGR).

Jeringas en un vaso de precipitado como ejemplo de compuestos de PVC rígido
Granulado amarillento de compuesto de PVC rígido fabricado con una instalación de preparación de compuestos BUSS
Compuestos de PVC rígido (PVC-U) como base para tubos blancos y rojos
Los listones de plástico muestran las posibilidades del PVC-U tras la preparación de compuesto de PVC rígido
Tubos blancos de PVC-U fabricados con el sistema de preparación de compuestos de PVC rígido mediante la tecnología BUSS
Granulado de grano fino amarillento de compuesto de PVC rígido, fabricado con sistemas de preparación de compuestos de BUSS

Aplicaciones típicas

Debido a sus buenas propiedades mecánicas, eléctricas y ópticas y una excelente resistencia química, el PVC rígido puede ser empleado con buenos resultados en muchos campos. En la construcción de aparatos y máquinas se producen con PVC rígido, por ejemplo, tuberías de presión, conectores de tuberías, racores, ventiladores, conductos de ventilación, griferías, bombas, recipientes para la industria química y revestimientos. Para aplicaciones en el ramo de la construcción cabe mencionar tuberías de aguas residuales, canalones, tubos de bajada pluvial, tuberías de gas, tuberías de drenaje, perfiles de ventanas, elementos de fachadas, conductos de ventilación y vallas antideslumbrantes. En la ingeniería electrónica se producen con PVC rígido tubos aislantes, cubiertas transparentes para cajas de distribución, carcasas, conductos de guía de cables y los venerables discos de vinilo. En la industria de embalajes, este material es utilizado para botellas (impermeables a los gases) de aceite y de líquidos.

Requisitos de compuestos para el PVC rígido

El tratamiento de PVC rígido se efectúa generalmente mediante un proceso combinado de mezclado en caliente/frío en la fase de polvo. A continuación, se lleva a cabo la preparación de compuestos en la amasadora Buss para todos los procesos de tratamiento en los cuales se necesita granulado, por ejemplo, el moldeo por inyección. De ser necesarias altas proporciones de aditivos o en caso de exigencias de calidad específicas, también se pone en funcionamiento este proceso de dos fases. En cuanto a las fórmulas más simples, basta a veces un tratamiento de la premezcla de polvo. Las exigencias de la preparación de compuestos pueden ser descritas de la siguiente manera: el dryblend en polvo, el cual además de la resina de PVC contiene otros componentes en su formulación como estabilizadores, aditivos, cargas, reforzantes y retardantes de llama, debe ser mezclado intensamente de manera dispersiva y distributiva, gelificado y disgregado, teniendo que respetar los límites de temperatura definidos.

El perfil de ventajas de la amasadora Buss ofrece velocidades de cizallamiento uniformes, moderadas y, de ser necesario, adaptables. A través de un sistema en dos fases, el proceso de preparación de compuestos y la etapa de presurización son optimizadas y separadas de manera rigurosa. Bajas energías específicas en procesos de mezclado intensivos, procesos de aumento de volumen (scale-up) y la más alta disponibilidad a través de amplias ventanas operativas demuestran el liderazgo en el mercado y en la tecnología de tratamiento de PVC rígido desde comienzos de la producción en masa a mediados del siglo XX.

Granulado de grano fino amarillento de compuesto de PVC rígido, fabricado con sistemas de preparación de compuestos de BUSS

Diseño típico de una instalación para la preparación de compuestos de PVC rígido

Diseño típico de un sistema de preparación de compuestos de PVC rígido

Ventajas de la tecnología de preparación de compuestos BUSS para la preparación de PVC rígido

  • 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.
  • 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.
  • Mezclado distributivo intensivo
    La amasadora BUSS realiza un mezclado distributivo intensivo, gracias a la combinación del movimiento de rotación y de oscilación axial del husillo de mezcla y amasado que producen flujos de elongación, una gran cantidad de superficies de cizallamiento y un mezclado a lo largo de varios canales.
  • 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

Diseño típico de una instalación para la preparación de compuestos de PVC rígido

Descarges

  • PVC Pelletizing Fact Sheet
  • COMPEO

Enlaces

BUSS Compounding System COMPEO