Fabricacion de piezas para el interior del automovil

Aún se requiere más investigación para llegar a desarrollar materiales adecuados para su procesado mediante las tecnologías de moldeo por inyección y termoconformado

El sector de automoción es uno de los sectores en los que la adopción de nuevas regulaciones y medidas destinadas a alcanzar mejoras de tipo medioambiental está en auge desde hace unos años. En este sentido, existen diversas líneas de investigación en este sector que han cobrado una gran importancia, como es la reducción de peso de los componentes de los vehículos, el empleo de materiales reciclados o el desarrollo de biopolímeros para la fabricación de determinadas piezas.

Rosa González Leyba, departamento de extrusión de Aimplas

Esta última línea de investigación está acorde con la creciente demanda de materiales biodegradables o de origen renovable como alternativa al empleo de los materiales plásticos tradicionales. En los últimos quince años, ha salido al mercado un amplio rango de nuevos materiales biodegradables y/o de fuente renovable para diversas aplicaciones. Por ejemplo, existen diferentes grados comerciales de materiales basados en almidón o poliésteres biodegradables que vienen empleándose en el sector de envase alimentario. Sin embargo, en el caso de la industria del automóvil, todavía se requiere más investigación para llegar a desarrollar materiales adecuados para su procesado mediante las tecnologías de moldeo por inyección y termoconformado, los procesos mayoritariamente implicados en este sector, que cumplan con los requerimientos para su empleo tanto en el exterior como en el interior de los vehículos. Aspectos como la resistencia térmica, las prestaciones mecánicas o la emisión de componentes volátiles responsables de la aparición de olores en el interior de los vehículos deben mejorarse para estos materiales.

Dado que existe una gran variedad de piezas de interior de automóvil, también son múltiples los requerimientos que deben cumplir los materiales empleados en su fabricación de acuerdo con las especificaciones correspondientes. La figura 1 muestra los diferentes componentes fabricados en la actualidad con materiales plásticos que forman parte del interior de un vehículo.

Figura 1. Piezas de interior de vehículos fabricadas en materiales plásticos
(Imagen cedida por Grupo Antolín)

Dentro de esta línea de investigación se enmarca el proyecto europeo Ecoplast, de título 'Research in new biomass-based composites from renewable resources with improved properties for vehicle parts moulding', coordinado por el Centro Tecnológico de la Automoción de Galicia (CTAG). El proyecto, de cuatro años de duración, tiene como principal objetivo el desarrollo de nuevos biocomposites basados en biopolímeros y reforzados con fibras naturales, nanoarcillas o cargas minerales, adaptando los procesos convencionales de transformación de materiales plásticos comúnmente empleados en la industria de la automoción y otras técnicas de procesado innovadoras, para alcanzar los requerimientos para su validación y su empleo en el interior del automóvil. Los nuevos biomateriales a desarrollar dentro del marco del proyecto están basados en dos poliésteres biodegradables, ácido poliláctico (PLA) y polihidroxibutirato (PHB), y en un nuevo copolímero basado en proteínas naturales. Por otro lado, en el proyecto se contempla la fabricación de componentes del panel de la puerta con los nuevos materiales. La figura 2 muestra el detalle de diversos componentes de una puerta de automóvil.

Figura 2. Piezas que componen el panel de la puerta de un vehículo.
(Imagen cedida por Grupo Antolín)

El consorcio del proyecto está formado por 13 socios, entre los que forman parte 4 centros de investigación (Aimplas, CTAG, Fraunhofer Umsicht y PIEP) que colaboran junto con pequeñas y grandes empresas, cubriendo toda la cadena de valor de los productos finales a desarrollar en el proyecto: fabricantes de materias primas, en concreto bioplásticos (Biomer, Purac, Nanobiomatters, Universidad de Uminho), compounders (FKUR), fabricante de equipamiento (Pallmann) y empresas fabricantes de piezas de automoción como usuarios finales (Grupo Antolin, Megatech).

Aimplas, el Instituto Tecnológico del Plástico, en Valencia, con gran experiencia en el desarrollo y procesado de materiales plásticos, desempeña los siguientes roles dentro del proyecto Ecoplast:

• La mejora de las prestaciones del PHB para su empleo en interiores, en concreto la reducción de olor y de componentes volátiles mediante el uso de nuevas tecnologías de procesado como es el uso de dióxido de carbono en estado supercrítico (sc-CO2) en un proceso de extrusión.

• El estudio de procesado por extrusión y termoconformado de los nuevos biocomposites basados en PHB.

En estos momentos, el proyecto lleva dos años y medio de investigación, tiempo durante el cual se han desarrollado diferentes formulaciones que se están optimizando para el cumplimiento de los requisitos que exigen determinadas piezas del interior de los vehículos. En los próximos meses está previsto realizar las pruebas de escalado industrial en las empresas usuarias finales empleando las formulaciones más adecuadas, así como su posterior validación para las aplicaciones previstas.

La consecución de los objetivos del proyecto Ecoplast permitirá a las empresas fabricantes de piezas de automóvil participantes diferenciarse dentro de su sector.

Agradecimientos
El proyecto Ecoplast 'Research in new biomass-based composites from renewable resources with improved properties for vehicle parts moulding', del VII Programa Marco está financiado por la Comisión Europea dentro del area NMP (Nanosciences, Nanotechnologies, Materials and New Production Technologies).

Al Consorcio del proyecto: CTAG, Fraunhofer Umsicht, PIEP, Universidad de Uminho, Aimplas, VTT, Purac, Nanobiomatters, FKUR, Biomer, Pallmann, Megathech y Grupo Antolin.

Para información adicional: www.ecoplastproject.eu

Revista Digital Plástico - Interempesas

12 Diciembre 2012

Investigacion de la UE para extender la vida de anaquel de los alimentos y recortar los desperdicios

La vida útil de los productos frescos vendidos en envasado en atmósfera modificada (EAM) podría ser sustancialmente extendida si un proyecto de investigación de £ 3.15 M financiado por la UE, tiene éxito.

El proyecto, lanzado en enero pasado, el cual forma parte del Séptimo Programa Marco (7PM) de la Unión Europea, tiene como objetivo desarrollar embalaje "sostenible, inteligente y activo" para productos frescos, derivados de microbios, de acuerdo a los socios que participan en la investigación. Este ofrece el potencial de eliminar hasta el 75% de los productos frescos que se pierden antes de consumirse, segun ellos.

El proyecto, llamado ISA-Pack, usara microbios para producir un novedoso polímero polihidroxibutirato (PHB) que será utilizada para formar películas de envoltura estirable con láminas de barrera de gas, dijo Lynneric Potter, un especialista en el envasado en la organización de investigación, Campden BRI, uno de los socios del proyecto. "Sera un polímero hecho de fuentes sostenibles que puede ser manipulado a través de la modificación de los enlaces moleculares para adaptarla a las propiedades requeridas ", explicó.

Extensión de la vida útil
El material seria usado para hacer EAM, el cual se combinaria con un sistema activo para extender la vida útil, tal como un revestimiento anti-microbiano o bolsitas absorbentes de oxígeno, Potter añadio. sistemas de etiquetado de indicadores inteligentes, tales como indicadores de tiempo / temperatura e indicadores de frescura podrian también ser utilizados. Estos mostrarian si el paquete hubiera sido almacenado fuera de su rango de temperatura requerido y cuan fresco esta el producto, a través de cambios de color en la etiqueta, dijo.

Filetes de CarneEl concepto de envasado se pondrá a prueba inicialmente en filetes de carne, pero se espera que el prototipo podría extenderse para usarse en una amplia gama de productos frescos como carne, frutas y productos lácteos, agregó Potter.

El proyecto, que involucra a 10 organizaciones de la UE, está coordinado por el Instituto de Investigación de Tecnología de Materiales del Reino Unido (UK MatRI), una rama de Pera Technology. Al igual que UK Matri y el Campden BRI , otros miembros del Reino Unido incluyen la Universidad de Birmingham, el envasador sostenible Biopac y Domino Printing Sciences. Está respaldada por financiación del 7PM de casi £ 2.42M , así como £ 726.000 de los socios.

Una vez finalizado, los socios planean expandir el prototipo para su uso por la industria, dijo Marie Cook, gerente del proyecto para ISA-Pack en UK MatRI. Ella dijo: "La parte más compleja será la optimización del proceso de fermentación microbiana que produce el polímero y luego modificar los polímeros producidos para alcanzar el embalaje deseado."

Freddie Dawson - Food Manufacture
01 Junio 2012

Envases biodegradables, con antioxidantes elaborados a partir de azúcares de aguas residuales

El proyecto PHBOTTLE, financiado por el 7º Programa Marco, tiene como objetivo obtener en 42 meses un nuevo envase para zumos, biodegradable y con propiedades antioxidantes (que alargue la vida útil del alimento que contenga); un envase fabricado a partir de los azúcares y de otros residuos ricos en carbono, nitrógeno y oxígeno existentes en las aguas residuales de las propias industrias de zumos.

La apuesta es clara: aportar soluciones sostenibles a las problemáticas medioambientales de las industrias de zumos, partiendo del principio de encontrarle valor a los desechos, transformándolos en nuevos materiales de uso, con nuevas funcionalidades.

Supone la aplicación de los últimos avances en microencapsulación, biotecnología y tecnologías del envase. En su desarrollo está trabajando, coordinado por ainia centro tecnológico, un consorcio internacional formado por 8 empresas y 4 organismos de investigación.

• En España: ainia centro tecnológico, Aimplas (Instituto Tecnológico del Plástico) y Cítricos y Refrescantes, S.A.
• En Bélgica: Asociación Europea de Zumos de Frutas (AIJN) y Omniform, S.A.,
• En Holanda: Centro Tecnológico TNO
• En Bulgaria: Silvel Limited
• En Portugal: LOgoplaste Innovation Lab LDA
• En Argentina: Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI)
• En México: Mega Empack S.A.
• En Brasil: Logoplaste do Brasil LTDA
• En Honduras: Vanguardia SD de RL

Aguas residuales, recurso valioso
El proyecto parte de una realidad: Las industrias de zumos consumen una gran cantidad de agua, tanto en la limpieza de sus equipos e instalaciones, como en el lavado de frutas, etc.

Unas aguas residuales que tienen que gestionar y que contienen grandes cantidades de residuos orgánicos, en forma de azúcares, que a su vez son una materia prima de gran valor para la producción de bioplásticos (plásticos generados a partir de restos orgánicos y por lo tanto degradables).

Las industrias de zumo de frutas en Europa juegan un papel importante en la gestión de aguas residuales debido a que este tipo de industria llega a generar hasta 129.275 millones de litros de este residuo al año.

Microorganismos activos que transforman el residuo en nuevo material
PHBOTTLE, que se encuentra en su fase inicial, está identificando microorganismos capaces de transformar los restos orgánicos de las aguas residuales en un material polimérico (plástico) biodegradable, el PHB (polihidroxibutirato).

Una vez obtenido este material, las propiedades del mismo serán mejoradas, en una segunda fase del proyecto, con la incorporación de fibras de celulosa e ingredientes encapsulados con propiedades antioxidantes, de manera que este material, cuando contenga un alimento, sea capaz de alargar la vida útil del mismo y por lo tanto sus días de comercialización y consumo.

En una tercera fase, este material reforzado y mejorado en sus propiedades, se moldeará y será utilizado para fabricar botellas de zumo. Finalmente, estas botellas serán validadas y testadas, envasándose en ellas el zumo de frutas de la misma industria generadora de las aguas residuales. Así se cierra el ciclo: El generador del residuo se convierte en el beneficiario del nuevo envase, adaptado a la necesidad de su producto.

Análisis de ciclo de vida
Otro de los objetivos medioambientales del proyecto se basa en un análisis en todas las fases del proyecto del Ciclo de Vida (ACV) del nuevo envase. Supone determinar el impacto en el medio ambiente del material generado durante toda la vida del mismo, desde las materias primas con las que se produce, hasta el momento en el que el envase final se desecha, de cara a conseguir un envase 100% biodegradable, con el mínimo impacto ambiental.

Respuesta global a una demanda social
Según Ecoembes, los españoles reciclaron 7 de cada 10 envases domésticos en 2011. La tasa mínima de reciclaje establecida por la Comisión Europea se sitúa en 55%, España ha superado la media alcanzando los 68,3%.

Otras aplicaciones
El nuevo material también se aplicará a envases no alimentarios, fundamentalmente en embalajes de droguería y limpieza y plásticos para automoción.

Notas de Prensa de ainia
5 de junio de 2012

Siemens desarrolla una alternativa plastica para ABS

Los investigadores en compañía de tecnología Siemens han desarrollado un material alternativo al  plástico acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS)  basado en poliestireno, fabricado a partir de polímeros renovables y dióxido de carbono.

El nuevo material - el resultado de un proyecto de tres años financiado por el Ministerio Alemán de Investigación y en colaboración con científicos de BASF,  la Universidad Técnica de Munich y la Universidad de Hamburgo - es una mezcla de  bioplástico polihidroxibutirato (PHB) y   polipropileno carbonato (PPC) basado en dióxido de carbono(que contiene 43% en peso de CO2) suministrado por BASF.

De acuerdo con el comunicado de prensa, el nuevo compuesto de polímero tiene más del 70% de contenido de energía renovable. Bosch-Siemens-Hausgeräte (BSH), ha demostrado su desempeño mediante el uso del material para hacer una tapa de la aspiradora bajo condiciones de producción en serie. En colaboración con BSH y BASF, los investigadores de Siemens ahora quieren examinar si pueden sustituir a otros tipos de plástico utilizados por BSH con  materiales compuestos a base de CO2 .

Creo que esta es la primera vez que el blog publica una historia acerca de una alternativa al polímero ABS. El blog informó anteriormente sobre desarrollos de PPC como los de  Novomer y Cardias Bioplastics.

Novomer se asoció recientemente con la empresa de almidon de EUA, Penford para desarrollar y comercializar los materiales de embalaje hechos de compuestosde almidón-PPC, mientras que Cardia Bioplastics también han desarrollado una mezcla de plásticos de PPC y almidón utilizados para bolsas de consumo bajo el nombre comercial CO2S.

La firma coreana SK Innovación también está trabajando en PPC bajo el nombre comercial Green Pol. La compañía comenzó a producir PPC en una planta piloto de proceso continuo desde finales de 2008 y de acuerdo con el informe de inversionista de la compañía , SK Innovation tiene previsto comercializar su Green Pol alrededor de 2013-2014.
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La construcción de la planta, las pruebas comerciales y el desarrollo del mercado para su Green Pol ya está en marcha, de acuerdo con SK Innovation. Su PPC, por cierto, es una copolimerización de óxido de propileno (56% en peso) y dióxido de carbono (44% en peso) utilizando un catalizador patentado altamente activo basado en co-Salen.

Por cierto, SK Chemicals ya está comercializando bioplásticos bajo la marca Ecoplan (a partir de resinas de PLA) y EcoZen, un polímero patentado hecho con polietileno tereftalato modificado con glicol (denominado PETG bajo la marca Skygreen) y un bio-monómero (Traté de hacer una investigación sobre que bio-monómero es, pero falle .. quizás PLA?).

Doris de Guzman - ICIS
8 Mayo 2012