10 de noviembre de 2010

Las láminas se hacen más finas, los embalajes más funcionales


Los embalajes todavía no pueden hablar para decir a los consumidores cuándo ha caducado su contenido, dónde y con qué temperatura debe almacenarse el producto empaquetado y para qué aplicación es apropiado. A pesar de ello, los embalajes modernos pueden presentar todas estas informaciones.

 
Los embalajes todavía no pueden hablar para decir a los consumidores cuándo ha caducado su contenido, dónde y con qué temperatura debe almacenarse el producto empaquetado y para qué aplicación es apropiado. A pesar de ello, los embalajes modernos pueden presentar todas estas informaciones. Los embalajes inteligentes, que junto a la información necesaria para los consumidores cumplen otros muchos criterios, no sólo están progresando en la alimentación. Por ello, la industria de las láminas se ha visto mucho menos afectada por la crisis económica de 2009 que otras ramas del sector de los plásticos.
 En especial los embalajes flexibles, es decir, los embalajes de láminas, tienen una fuerte demanda debido a sus bajos costes de material y de fabricación, así como su amplio espectro de aplicación. Tienen un peso inferior, protegen los recursos y ofrecen además buenas posibilidades de reciclaje. Los embalajes de láminas desplazan en muchas aplicaciones a sus competidores rígidos y debido a su funcionalidad continuamente creciente conquistan nuevos segmentos de mercado. Actualmente las láminas plásticas cubren ya, aproximadamente, tres cuartas partes del consumo mundial de embalajes flexibles, con una tendencia creciente a desplazar a la hoja de aluminio y de papel.
 Según un estudio del Freedonia Group de los EE.UU., el consumo global de embalajes flexibles aumentará en los próximos años de 16 millones de toneladas en 2008 un 3,5 % anual aprox. hasta casi 19,5 millones de toneladas en 2013. Los investigadores de mercado prevén el crecimiento más rápido en las regiones en desarrollo de Asia, Latinoamérica, Europa Oriental y África u Oriente Próximo. Según Freedonia, el crecimiento más importante en cuanto a cantidades se espera en China, el país que ha superado a Japón y que es, después de los EE.UU., el segundo mercado más importante en embalajes flexibles. También es importante el crecimiento esperado en India, así como en Rusia e Indonesia. Sin embargo, los mercados ya saturados de los EE.UU., Europa Occidental y Japón limitan, según Freedonia, una explosión mundial de las láminas. Además, las posibilidades técnicas de lograr las mismas propiedades de aplicación con láminas cada vez más finas frenan el crecimiento del volumen procesado. Así, una lámina para pañales pesaba hace algunos años 30 g/m2, actualmente 14 g/m2, menos de la mitad.
 Los aspectos higiénicos y una larga duración en almacenamiento favorecen el uso de embalajes flexibles en la industria de la alimentación y bebidas, así como en la industria farmacéutica y cosmética. Los perfeccionamientos de las láminas con respiración activa, las laminas aptas para microondas y congelación, así como las láminas biodegradables favorecen además la amplia difusión de su empleo.
Las láminas industriales son principalmente de tres capas
Se designan como láminas industriales, principalmente, por ejemplo, las láminas que se utilizan como envoltorio de paletas, envoltorio retráctil o como embalaje para bienes industriales, así como las láminas que revenden los fabricantes de láminas como materia prima para el acabado en la industria. Principalmente se utilizan para la fabricación de láminas industriales de poliolefina y dentro de éstas especialmente los tipos de PE. Mientras que para algunos productos como los envoltorios de paletas son normales todavía las monoláminas y lo seguirán siendo, en las láminas industriales se han impuesto los compuestos de láminas de tres capas. Mediante la combinación de dos o tres tipos de polímeros diferentes, con frecuencia puede ahorrarse material a pesar de la mayor funcionalidad. Especialmente en la fabricación de láminas sopladas y planas, para la rentabilidad de toda la instalación y con ello, del beneficio del fabricante, son decisivos los costes de las materias primas utilizadas.
 Los transformadores de plásticos especializados en la producción de láminas industriales explotan sus instalaciones de producción en funcionamiento continuo. Los cambios de producto son aquí infrecuentes. Para las aplicaciones de este tipo, muchos constructores de máquinas ofrecen actualmente instalaciones estandarizadas de tres capas, haciendo la inversión atractiva. El constructor de máquinas Reifenhäuser GmbH de Troisdorf tiene en su programa desde hace ya algunos años una instalación de láminas sopladas de 3 capas a precio económico, producida en su fábrica china de Suzhou. Desde el otoño de 2009, Windmöller & Hölscher KG (W&H) de Lengerich tiene en su oferta también una instalación de tres capas con el nombre de Optimex, con el que la empresa deseaba atraer principalmente a los fabricantes de productos estándar.
 Los embalajes de consumo hacen frente a la crisis
Al contrario que las empresas de la cadena de creación de valor de láminas industriales, que han notado la crisis aunque poco, los fabricantes de embalajes de consumo no pueden quejarse: Cada vez son más los productos empaquetados en embalajes flexibles y semirrígidos en lugar de rígidos y cada vez más en plástico en lugar de papel, cartón o metal. Por cierto, esto es válido tanto para el sector alimentario de fuerte crecimiento, como para el no alimentario.
 Los motivos para el uso creciente de embalajes flexibles de plástico en la alimentación en los países industriales, son tanto ecológicos como económicos, pero principalmente debido al cambio en el comportamiento de los consumidores: el consumo de platos preparados crece continuamente, lo cual no se debe sólo al número cada vez mayor de hogares unipersonales, sino también al mayor número de mujeres que trabajan fuera y una determinada pereza para cocinar. La palabra mágica es conveniencia. Los consumidores desean alimentarse lo más sana y equilibradamente posible sin un gran dispendio y sin perder mucho tiempo. Los nuevos desarrollos son producto de la oferta cada vez más amplia de la oferta de alimentos: Con independencia de la época del año y de las cosechas nacionales, las verduras frescas, ensaladas, frutas y frutas tropicales son "el pan de cada día". Finalmente, el deseo de un aspecto atractivo con un embalaje muy transparente, con impresión brillante o también muy colorida, así como su posible forma exclusiva juegan siempre un papel importante. Lógicamente, estos cambios plantean cada vez más exigencias para el propio embalaje y con ello para los fabricantes de materias primas, constructores de máquinas y fabricantes de medios de embalaje y requieren la máxima flexibilidad.
 Buena técnica de herramientas que aumenta la rentabilidad
Los fabricantes de instalaciones de extrusión intentan proporcionar esta flexibilidad para que con una instalación pueda fabricarse la mayor cantidad posible de productos diferentes. Por ejemplo, Kuhne GmbH de St. Augustin ofrece una instalación de soplado de coextrusión de 5 capas, con la que pueden fabricarse tanto láminas estándar corrientes de 3 capas como también láminas barrera de 5 capas sin necesidad de modificación. Esto es posible utilizando cinco extrusores, cada uno de ellos equipado con un husillo barrera de uso universal para cada tipo de material.
 En relación con los extrusores, deben mencionarse aquí dos novedades decisivas: Tanto en las instalaciones de láminas planas como sopladas, casi todos los constructores de máquinas utilizan actualmente motores de CA que ahorran energía y sin mantenimiento o por motivos de espacio emplean también accionamientos directos en lugar de versiones con engranaje y motor normales. Especialmente para las instalaciones de láminas planas, algunas empresas cuentan en su gama de productos con extrusores rápidos, que garantizan un alto rendimiento no por su tamaño, sino por unas mayores revoluciones. Battenfeld Extrusionstechnik GmbH de Bad Oeynhausen convence con un extrusor de 75, que con una potencia de accionamiento instalada de 440 kW y 1.500 rpm, en el procesamiento de PP ofrece un rendimiento de 2 toneladas por hora y en el PS incluso de 2,4 toneladas por hora.
 En la fabricación de láminas sopladas juega siempre un papel importante el cabezal de soplado, que en combinación con una refrigeración apropiada de las láminas y regulación del grosor proporciona un rendimiento y calidad de las láminas lo más altos posible. En el pasado reciente ha sido objeto de muchos perfeccionamientos especialmente la mejora de la refrigeración de láminas. La empresa K-Design de Königswinter presentó un nuevo anillo de refrigeración que trabaja con el principio de contracorriente. Una corriente de aire dirigida contra la dirección de marcha de la lámina se encarga de la prerrefrigeración de la lámina y dos corrientes de aire dirigidas hacia arriba se encargan de la refrigeración restante como en un anillo de refrigeración de dos labios tradicional. De este modo, respecto a los anillos de refrigeración corrientes pueden obtenerse rendimientos considerablemente superiores, así como optimizarse las características mecánicas de la lámina con el modo de cuello mejorado. Recientemente, también W&H presentó su nuevo sistema de anillo de refrigeración de un piso Opticool, cuya potencia de refrigeración debe superar a la de un sistema de anillo de refrigeración doble. También puede lograrse una velocidad de enfriamiento especialmente alta con Aquarex, de W&H. En esta instalación de láminas de soplado de 3 capas Upside-Down-Wet, la extrusión de lámina se enfría con una película de agua. De este modo pueden fabricarse láminas con una transparencia especialmente alta, como las que se requieren, por ejemplo, para aplicaciones farmacéuticas.
 En general puede constatarse que se han impuesto los compuestos de láminas en el campo de los embalajes de consumo y en él, principalmente, en los embalajes de alimentos. Las láminas de 5 capas forman el estándar, siendo frecuentes actualmente también los compuestos de 7 y 9 capas. Los dos fabricantes de herramientas de los EE.UU. Extrusion Dies Industries LLC, de Chippewa Falls, Wisconsin y Cloeren Inc., de Orange, Texas, ofrecen incluso soluciones con las que en las láminas planas y de colada, pueden fabricarse números de capas casi ilimitados. Mientras que Cloeren ofrece un bloque de alimentación de nanocapas para un máximo de 27 capas, EDI presentó en la última feria NPE un sistema de boquillas planas con multiplicación de capas. Esto transforma una estructura de sandwich típica de un bloque de alimentación de coextrusión corriente en un sandwich de una o varias capas formadas a su vez de varias microcapas. Ambos sistemas sirven para mejorar las propiedades de la lámina. Entre otras se mejoran la resistencia a los golpes, la dilatación y el comportamiento de barrera frente al oxígeno y la humedad. El ámbito de uso de este tipo de sistemas comprende desde láminas industriales hasta embalajes barrera. En K 2010 que se celebrará del 27 de octubre al 3 de noviembre en Düsseldorf, la mayor feria mundial especializada de plásticos y caucho, se presentarán muchas de las nuevas posibilidades.
 Los materiales biológicos y reciclados conquistan los embalajes para alimentación
Mientras que para la fabricación de láminas para alimentación en instalaciones de láminas sopladas se utilizan principalmente tipos de poliolefinas junto con materiales de barrera como poliamidas y EVOH, en el pasado se había establecido el PET como "plástico al mayor" para láminas planas. Esto se debe a sus buenas propiedades mecánicas, pero principalmente en su excelente transparencia y su buena idoneidad para procesos de transformación como la termoconformación. Los esfuerzos de muchas empresas por reciclar adecuadamente el PET hace tiempo que dan frutos en los procedimientos de transformación de éxito. Sin embargo, hay un obstáculo que es la homologación de los tipos de rPET indicados (tipos de PET reciclados) para el nuevo uso en contacto directo con los alimentos. Muchos procedimientos para la fabricación de compuestos de láminas de varias capas, en los que el rPET se utiliza en la capa media ya están establecidos. Gracias a las mejoras continuas de la tecnología de máquinas pueden utilizarse también tipos de rPET. Por ejemplo, la empresa británica Sharp Interpack, de Aylesham, posee una línea de producción con una capacidad de 1.500 kg/h, en la que se fabrican láminas de embalaje con residuos posconsumo. Gracias al uso de un cambiador de tamices en V de Kreyenborg GmbH de Münster que elimina hasta la suciedad más fina, el procesador ha obtenido la homologación de su lámina para el sector de alimentación del órgano británico PIRA. También las láminas fabricadas en una instalación Inline-Sheet Vacurema de las empresas austriacas Erema GmbH, de Ansfelden y SML Maschinengesellschaft mbH, de Lenzing, con botellas de PET trituradas, poseen una homologación para el sector alimentario. Recientemente se amplió la homologación alimentaria para rPET de instalaciones de reciclaje de plástico Vacurema de Erema: es válido incluso para embalajes de platos preparados congelados.
 Los biomateriales hace ya mucho tiempo que progresan, pero sólo hace poco tiempo entre los embalajes de alimentación. Como primer fabricante mundial de láminas en el sector de embalajes, Alesco GmbH & Co. KG de Langerwehe tiene desde principios del año 2009 productos de láminas de PE neutrales al clima, así como de materias primas regenerables. La empresa lanzó por primera vez al mercado una biolámina impresa con tintas en base de aguas sin solventes, así como una bolsa de compra compostable de materias primas regenerables y presentó en Drinktec 2009 también por primera vez  una lámina retráctil compostable de materias primas regenerables.
 Los motivos para la difusión del empleo de los biomateriales son principalmente la protección de los recursos y la compostabilidad. La palabra clave sostenibilidad va estrechamente unida a los biomateriales. Sin embargo, tiene que aclararse siempre en cada caso individual si un material biodegradable o con base de materias primas biológicas es realmente más ecológico y sostenible que un plástico corriente. Especialmente la neutralidad al CO2 anunciada con frecuencia de los biomateriales, según RKW SE, de Frankenthal, sólo se produce cuando los productores incluyen en su balance la obtención de certificados de emisiones o la instalación de instalaciones eólicas. Los embalajes de láminas de biomateriales tienen el inconveniente de un alto peso en comparación con el PE corriente. Esto es por su densidad hasta un 30% mayor. Además, los biomateriales requieren un consumo de energía superior en la producción.
 La conciencia medioambiental creciente y la discusión sobre los pros y contras de los diferentes grupos de materiales han aportado innovaciones en los embalajes de plástico. Por supuesto, el objetivo es el tratamiento adecuado y cuidadoso de los recursos de todas las materias primas.

9 de noviembre de 2010

Un nuevo enfoque para los biocombustibles

La revista The Economist, en un articulo publicado el 28 de Octubre sostiene que el bioetanol, como biocombustible,  no ha satisfecho totalmente las expectativas de los consumidores porque almacena menos energia por litro, tiende a absorber agua, es corrosivo y la gente lo usara solamente si es barato o si esta obligada a hacerlo. 


Brasil, a fines de los 70's, decidió fabricar bioetanol a partir de la caña de azucar, aprovechando las grandes plantaciones de caña en las planicies brasileñas, ademas de usar el bagazo de caña como combustible para los calderos de vapor. Con esto logró un biocombustible barato y un mercado cautivo para el mismo. Como resultado, ahora Brasil es una superpotencia de biocombustibles.
En EUA, en la misma época, se inicio la fabricación del etanol a partir del maíz. Esta via es ineficiente, ademas que las destilerias usan carbon como energia, y por tanto el producto no es ni tan barato ni tan ambientalmente benigno. Asimismo, el uso del maiz limita el tamaño de la industria y va contra los intereses de la gente que necesita alimentos. Sin embargo, los norteamericanos, via subsidios, se las arreglaron para producir un biocombustible que pudiera competir con Brasil.
Por otro lado, se arguye que la celulosa, material del cual están hechos los tallos, hojas de las plantas, podría, si es adecuadamente tratada, convertirse en un sustituto del almidón de maíz. Tanto el almidón como la celulosa consisten de moléculas de azúcar, unidas en diferentes formas, y el azúcar es la materia prima de la fermentación. Pero el combustible biocelulósico hasta el momento ha fallado en forma épica para llenar las expectativas. A la fecha, solo un puñado de fabricas alrededor del mundo produce biocombustible de celulosa. Pero este combustible sigue siendo etanol.
Esta es lo que las empresas trabajando en una nueva generación de biocombustibles, están tratando de cambiar. En vez de etanol, ellos planean fabricar hidrocarburos, moléculas químicamente mas similares a aquellas que ahora mueven los aviones, trenes y automóviles. Estos serán, ellos dicen, combustibles derivados, cuya cantidad pueden ponerse en en los tanques de combustible sin problema alguno. Solo por esta razón, ellos valen mas que el etanol.
Un combustible derivado apropiadamente diseñado puede sustituir al diésel y a la gasolina de aviación, lo cual no puede hacer el etanol. Por otro lado, estos combustibles no tienen subsidio en el mercado norteamericano.


Si este enfoque funciona, no solo es beneficioso porque reduce las emisiones de gas de invernadero y al mismo tiempo produce dinero para los inversionistas, sino que también proporciona un incentivo duradero de mercado para que los científicos puedan diseñar mejores formas de convertir celulosa en azúcar.  Esto les da a las perspectivas de esta generación de biocombustibles, una credibilidad que les faltaba a sus predecesores. Las firmas de derivados están comenzando a salir del laboratorio, flotando ellas mismas en el mercado de acciones, asociándose con las empresas petroleras y construyendo sus primeras factorías, En otras palabras, los dados están rodando.
Entre estas empresas estan Codexis (Red Wood City, California), especializada en enzimas, y asociada con Shell Oil y Cosan (tercer productor de azucar en Brasil). Ellos planean construir una planta de 400 MM litros/año de combustible derivado. Shell proporcionara el dinero y los reactores de conversión, Cosan el azúcar y Codexis, las enzimas. Estas ultimas convertirán el azúcar en diésel.
Otra empresa es Amirys de Emeryville, San Francisco, la cual esta asociada con Santelisa Vale, Brasil (segundo productor de azúcar) y Total de Francia, para producir biodiesel a partir de azúcar, usando levaduras especialmente diseñadas con este propósito.
Hay mas empresas, entre ellas, LS9 de San Francisco, Virent de Madison, Wisconsin, Gevo de Englewood, Colorado. Estas ultimas, junto con BP , Inglaterra, planean producir butanol. Este ultimo es un hidrocarburo de cuatro carbonos, lo cual le da mas energía por unidad de masa y no absorbe agua como el etanol.
El éxito de todo esto, obviamente depende del precio del azúcar, el cual esta subiendo. Históricamente el costo de hacer etanol en Brasil ha sido 0.26/litro. El diésel costara mas, pero el diésel basado en petroleo cuesta 0.57/litro en EUA antes de impuestos y costos de distribución, por tanto habría  espacio para la ganancia. Sin embargo, si los combustibles derivados se han de convertir en un gran negocio, ellos necesitan un rango mas amplio de materias primas. 
Hoy en día, el etanol de celulosa es competitivo con el petroleo, que supuestamente debe desplazar, solo cuando el precio del crudo alcance $ 120/barril.
Si las cosas caminan mejor esta vez aun queda la pregunta de donde saldrá la celulosa. La respuesta es probable que sea, de una u otra forma, del césped o grass. Aunque ellos lucen diferentes, la caña de azúcar y el maíz son también césped, al igual que el trigo, que es la contraparte del maíz para obtener almidón en Europa. Una forma simple de obtener la celulosa, es aprovechar los sobrantes de la refinación, es decir, el bagazo de caña, los rastrojos de maíz y la pajilla del trigo.
Esto es un comienzo, pero no sera suficiente. Se tendrá que considerar la madera, aunque tiene una tecnología diferente, ademas de la hierba mala y el sorgo.
Existe suficiente espacio en EUA para sembrar las plantas; un poco menos en Europa, pero mucho mas en los países en desarrollo.
Sin embargo, tal futuro depende de que los carros sigan utilizando combustibles líquidos. Un gran cambio hacia los carros eléctricosacabaría con el mercado de biocombustibles tal como esta concebido por sus partidarios; pero no necesariamente acabaría con el principio de usar las plantas para convertir la luz solar en energía vehicular. La meta de reducir las emisiones necesita generadores de bajo carbono para potencia la red de la cual se nutrirán los carros eléctricos. Pon las cultivos energéticos en los generadores en vez de destilerías y se sale adelante.
Un estudio publicado el año pasado por Elliot Campbell de la Universidad de California y sus colegas, sugiere que convertir los cultivos en electricidad, y no combustible, podría impulsar los carros norteamericanos 80 % mas lejos y reducir las emisiones de gas invernadero aun mas. Los electrones son mas fáciles de transportar y el quemarlas usa todo el valor calorífico de una planta - incluyendo la almacenada en la lignina, la cual es difícil de procesar.
La electrificación de los carros, como sea que la electricidad pudiera ser generada, seria el final del camino para el etanol. Pero no necesariamente para los derivados. No hay una perspectiva realista para el ampliamente difundido transporte aéreo: las turbinas de los aviones necesitan la densidad de alta energía que solo los combustibles químicos pueden proporcionar. De manera que si queremos vuelos de bajo carbono, los biocombustibles derivados son el único juego disponible. Y solo la aviación civil espera usar 250 billones de litros de combustible este año, esta creciendo rápidamente y podría pagar un adicional si sus emisiones estuvieran sujetas a un tope o impuesto. A largo plazo, el futuro de los biocombustibles puede mirar hacia arriba.









Extrusión de películas: Innovaciones en K2010


Extrusión 
Por María del Pilar Noriega, Ph.D. e Ing. Carlos Roldán , Bogotá, Colombia, Octubre 2010 
La demanda mundial del mercado marca la pauta en las novedades que serán presentadas en Dusseldorf. La extrusión de películas planas y sopladas trae mejores rendimientos y uso más eficiente de la energía.
El mayor crecimiento de demanda para películas plásticas se espera en los mercados emergentes de América Latina, Asia, Europa Oriental y el Cercano Oriente. En particular, el sector de empaques ha seguido mostrando un crecimiento sostenido en estas regiones en los últimos años y se espera continuidad en esta tendencia en los próximos 3 a 5 años. Así, lo que se conocerá en esta edición de la feria K será una interesante mezcla entre los esfuerzos de innovación e integración eficiente de nuevas tecnologías [1].
¿Qué será noticia en la feria?
El sistema de enfriamiento con agua, también conocido como burbuja húmeda, que empresas como Plamex Maschinenbau GMBH comenzaron a proponer para extrusión de películas sopladas monocapa, con beneficios tales como la reducción sustancial de las longitudes de enfriamiento, han sido innovados por empresas como Windmöller & Hölscher, Brampton Engineering y Alpha Marathon mediante la configuración de burbuja húmeda invertida y la incorporación de una nueva tecnología en coextrusión multicapa y control autónomo, [2], [3], [4], [5]. Algunos de los aspectos que han motivado a estos fabricantes a retomar la burbuja húmeda se basan en las simplificaciones en infraestructura que se pueden lograr con el sistema invertido, la posibilidad de incorporar tecnología ya madura en coextrusión multicapa con el fin de lograr eficiencias y productividades mayores y el mejoramiento sustancial de propiedades mecánicas y de apariencia de la película soplada asemejándose en varios aspectos a las características de alta productividad y desempeño logradas con película plana (Cast film).
 
Burbuja húmeda invertida de Windmöller & Hölscher. 
Windmöller & Hölscher presentará su nueva línea Aquarex, mediante la cual se realiza una reducción de la infraestructura dedicada al enfriamiento y además invierte la dirección del extruido, dando lugar al sistema de extrusión en la parte alta y el sistema de tiro y embobinado en la parte baja. Todos los componentes en contacto con la burbuja húmeda son fabricados en acero inoxidable. Las películas multicapa fabricadas con esta técnica resultan de baja cristalinidad gracias a una alta velocidad de enfriamiento por el rociamiento de agua. El resultado es mayor suavidad, claridad, brillo, y mejoramiento en propiedades mecánicas como resistencia al punzonamiento y rasgado [3].
                       
De manera similar, la canadiense Alpha Marathon expondrá su línea Alpha Glacier, en la cual resaltará avances, no sólo en la técnica de burbuja invertida sino también en varios de los elementos que la componen. Entre las ventajas que mostrará será la manera como las variaciones en espesor se pueden controlar en un rango de 4 a 6%, obteniendo películas ideales para aplicaciones de alta exigencia, [5].

Cabezal para películas de 11 capas
de Brampton Engineering.
Brampton Engineering presentará su línea de burbuja húmeda invertida Aquafrost, la cual combina un nuevo diseño de anillo de enfriamiento rociador de agua Aquaring y elementos de su línea convencional de coextrusión. Brampton ha reportado para esta línea velocidades de operación de hasta 1,5 kg/hr/(mm de diámetro cabezal), [4].
Estas nuevas propiedades en la película soplada de burbuja húmeda invertida han abierto nuevas oportunidades para la película de poliolefina en mercados como nuevos empaques para productos médicos, farmacéuticos y películas especializadas de alta barrera para la orientación en línea MDO (Machine Direction Orientation) y para empaques termoformados.
La extrusión de película soplada con burbuja húmeda no ha sido la única técnica en la que se han visto cambios novedosos para el mejor control de las orientaciones moleculares y la optimización de las propiedades de la película; también los sistemas de orientación en sentido de máquina MDO como el desarrollado por Windmöller & Hölscher con la posibilidad de ser instalado tanto fuera como dentro de la línea de extrusión. El MDO de W&H ofrece relaciones de estiramiento hasta de 1:12, velocidades de embobinado hasta de 350 m/min y capacidad para anchos de película hasta de 1.900 mm. Es un sistema que cuenta con 12 rodillos con control de temperatura, 12 rodillos de transición y 2 pinzas de estiramiento.

Distribuidor en espiral X-Die de
Hosokawa Alpine American Inc. 
La compañía Hosokawa Alpine American Inc. también ha mejorado sus sistemas MDO dentro y fuera de línea, llegando a ofrecer rendimientos similares y soportando anchos de película hasta de 3.500 mm en los equipos que ha lanzado al mercado, [6].
El MDO ha venido cobrando mayor fuerza en aplicaciones convencionales así como también en algunas nuevas. Por ejemplo películas respirables para higiene y construcción,  empaques de muy alta barrera, empaques flexibles parables (Stand up pouches) y cintas adhesivas especiales, entre otros.
Avances en coextrusión de película soplada
Algunas de las mejoras en velocidad de enfriamiento e incrementos de productividad de soplado de película y extrusión de película plana se deben a un desarrollo consistente en la tecnología de extrusión multicapa, al igual que en los equipos periféricos. Entre estos avances se encuentran mejoras en cabezales, distribuidores en espiral, anillos de aire segmentados con actuación localizada de aberturas para regulación dinámica de espesores, modularidad en sistemas de husillos planetarios y husillos de extrusoras de anillo (ring extruder) que ofrecen entre otras ventajas, un bajo consumo de energía, buenas relaciones de costo-eficiencia y unas condiciones óptimas para desgasificar y procesar materiales higroscópicos o con presencia de volátiles. Adicionalmente, los sistemas de sensores y control autónomo han facilitado la innovación y la combinación de componentes ya validados para la creación de líneas más eficientes.
Hosokawa Alpine American Inc. ha lanzado al mercado el concepto de cabezal en espiral para soplado de película X-Die, que presentó preliminarmente en la feria K2007, [6]. Actualmente se está empleando comercialmente en líneas de hasta 9 capas. Este cabezal posee un sistema de balanceo reológico natural con varias bifurcaciones de canales de sección circular en la zona de predistribución. Dicha configuración, según el fabricante, evita las marcas y líneas de los puertos en el extruido, y en relación con cabezales comparables, reduce a la mitad los tiempos de purga del material, e incrementa la capacidad de procesamiento a más altas presiones.
Windmöller & Hölscher también ha estado mejorando su línea de cabezales Maxicone para extrusión de película soplada. En particular, el modelo Maxicone C para estructuras de 3 capas fue lanzado al mercado como un cabezal complementario de su línea de extrusión Varex, el cual es extremadamente compacto y alberga volúmenes más reducidos de fundido ofreciendo por consiguiente un consumo mucho menor de presión y energía que los anteriores.
De manera similar, Brampton Engineering y Alpha Marathon estarán mostrando sus nuevos cabezales para la coextrusión de estructuras de 11 capas para aplicaciones tan exigentes como bolsas para sangre y alimentación intravenosa.
Extrusoras planetarias, también protagonistas

En la edición 2007 de la feria K se presentaron extrusoras planetarias, y se dieron a conocer sus diversas ventajas, entre ellas la reducción de costos. En 2010, se tendrá la oportunidad de ver una serie de extrusoras completa para la extrusión directa económica y flexible de películas de PET, presentadas por la compañía Battenfeld-CincinnatiLa serie incluye tres modelos que cubren el rango medio de rendimientos, entre 600 y 1.200 kg/h.
Las extrusoras planetarias PWE, de una estación de husillos, y ZSE, de dos estaciones, están orientadas a la modularidad para ofrecer la posibilidad procesar una variedad de materiales [7]. Gracias a esta nueva versatilidad, ahora es posible variar el número de “planetas” al igual que el número de etapas y sus longitudes (separadas por placas rompedoras) con el fin de ajustar niveles de fricción, lograr óptima plastificación, dispersión y homogenización del fundido, reducir de tiempos de residencia con mayor precisión y minimizar el grado de gelación. La gama de materiales posibles de procesar también se expande e incluye PVC, Poliolefinas, Esteres Acrílicos, Elastómeros y PET sin necesidad de procesos de presecado.
De particular importancia son los avances que Battenfeld-Cincinnati ha hecho para el procesamiento de PET, PP y PS en la línea PWE con el modelo de máquina A-PET, que incluye una etapa eficiente de desgasificación, obviando la necesidad de procesos previos de secado y acondicionamiento para el material. Esto ha facilitado obtener productividades hasta de 130 Ton/día. Este sistema permite alimentar directamente material con nivel de humedad hasta de 3.000 ppm, que puede ser virgen o reciclado posconsumo.
Por otra parte, en 2009 se empezaron a dar los primeros frutos de la fusión de las compañías Reifenhäuser y Kiefel [8]. Uno de ellos es el nuevo anillo de enfriamiento para película soplada de tipo contra flujo. Este anillo de altura ajustable conduce en dos direcciones la corriente de aire para la refrigeración de la burbuja. Una parte va hacia el sentido del extruido para el labio de enfriamiento como ha sido convencional. La corriente restante fluye hacia abajo a una salida auxiliar del anillo de manera que ayuda a enfriar el cuello de la burbuja y a darle mayor estabilidad a ésta. Este concepto, que se podrá conocer en la K2010 permite mejorar las propiedades mecánicas, ópticas y de apariencia de la película.
La empresa alemana presentará su nueva línea de extrusión de película soplada de 9 capas Evolution. De acuerdo con la compañía las estructuras de 7 capas se han establecido como un estándar en el mercado actual. Por eso, la migración a tecnología de 9 capas está impulsada por la necesidad de contar con una película de mejores características y menor espesor, así como lograr ahorros en costos. El sistema RKE Evolution de 9 capas tiene como núcleo una combinación de extrusora y cabezal que ofrece gran flexibilidad en el procesamiento de poliolefinas y materias primas de alta barrera como EVOH, PA y PETG. El diseño reológico y térmico del cabezal les permite a los fabricantes producir capas muy delgadas de forma consistente.

Anillo de aire KARAT COM3 para
enfriamiento en contraflujo de KDesign. 
Así mismo, la empresa alemana KDesign mostrará un diseño de anillo de aire similar, KARAT COM3, [9]. La diferencia en éste es que la corriente de aire es distribuida por tres conductos. El primero va en sentido contrario al extruido contribuyendo al preenfriamiento del cuello y los dos restantes conducen el aire en sentido del extruido contribuyendo a una refrigeración tipo anillo de doble labio.
KDesign afirma que estos sistemas presentan ventajas tanto para el proceso como para el producto, entre ellas la posibilidad de un arranque de máquina y estabilización de burbuja más rápida, lo que contribuye a reducir desperdicios y evitar depósitos de cera en los labios del anillo. Este tipo de anillo se está empezando a utilizar en aplicaciones como la fabricación de sacos de carga y embalaje con productividades de 400 kg/h con cabezal de 180 mm de diámetro y 900 kg/h con cabezal de 500 mm.
Por otra parte, los anillos de enfriamiento también están viendo grandes cambios en el tema de control dinámico de espesores, en parte, gracias al desarrollo que se ha presentado en controles y sensores de empresas como NDC Infrared Engineering, quien también estará presente en esta feria mostrando sus nuevos sensores infrarrojos FG710S de amplio espectro y precisión para medición en línea de espesores, [10]. Su aplicación ha ganado fuerza en coextrusión de estructuras sopladas hasta de 4 capas incluyendo EVOH, películas para sello y poliamidas. De esta forma, empresas como Macro Engineering, con su nuevo diseño D10 PRO, han comenzado a ofrecer al mercado sistemas de anillo de aire segmentados con actuadores localizados para un control automático y dinámico de espesores, [11].

Cabezal TaperPack para película
de 7 capas, de Macro Engineering.
La fabricante canadiense de líneas de extrusión Macro Engineering enfocará sus esfuerzos durante la feria K en mercados de especialidad. La empresa tendrá en exhibición el cabezal TaperPack para producir película de 7 capas, que constituye el corazón de la línea de doble burbuja DXL-7000. Estas líneas son usadas principalmente para la producción de película multicapa tubular para bolsas encogibles, empleadas en el empaque de carnes y quesos.
Nuevo espectro de aplicación para película plana 
En la fabricación de película plana, se podrán observar algunos avances interesantes en la feria con relación a nuevas aplicaciones basadas en demandas exigentes del mercado. Como tal, la velocidad de enfriamiento, el aumento de productividad y la eficiencia siguen siendo en 2010, al igual que en 2007, objetivos que los fabricantes continúan optimizando.

Línea de producción de película
plana Handrollex, de Colines. 
Por ejemplo, la línea de producción de película plana Handrollex 2000, diseñada por la empresa italiana Colines, ha salido al mercado dando soporte a la fabricación de película plana con anchos hasta de 2.000 mm, particularmente para aplicaciones de empaques termoencogibles (stretch), películas auto adherentes y de embalaje, [12]. Esta nueva línea ofrece un sistema de intercambio automático hasta de 16 bobinas, una velocidad hasta de 700 m/min y una capacidad producción máxima de 1.500 kg/h. Su construcción robusta evita mucho mejor las variaciones por vibraciones ayudando así, junto con un sistema de control cerrado basado en un sistema óptico de medición de espesores Optiscan (resolución 1/10 micras) y autocalibrable, a obtener la calidad consistente de un extruido muy delgado de mínimo 8 micras de espesor.

Panel con burbujas de
la línea de extrusión Colines.
Colines también estará presentando sus novedosas líneas de extrusión y laminación de película de burbujas y panel con burbujas Air Bubble Film y Bubble Guard Board que incorporan los últimos avances en producción de películas de burbujas, tales como velocidades hasta de 80 m/min y soporte para laminación con película alveolar de materiales de bajo gramaje (menores que 30 g/m2) como papel, espumados y HDPE. Entre las aplicaciones de los productos de estas líneas están los sectores de la construcción, decoración, cajas y empaques rígidos, mercadeo, y la industria automotriz, entre otros; usando principalmente 100% PP para obtener productos altamente reciclables y de buena relación resistencia-peso.

Comparación de propiedades de barrera
al oxígeno (OTR) y al vapor de agua
(WVTR) de diferentes películas. 
También, en el campo de nuevas aplicaciones para película y materiales, se está comenzando a ver mayor fuerza en el uso de biopolímeros. En particular, Reifenhäuser-Kiefel lanzó al mercado sistemas basados en tecnología existente adaptada a la fabricación de película plana y soplada (3 capas) de biopolímeros como BIOPAR (almidón de papa), Acido Poliláctico PLA y Polibutilensuccinato PBS. Para estos, algunos parámetros de procesamiento se deben variar. Por ejemplo, para la extrusión de película soplada en BIOPAR las temperaturas deben ser menores que para PE/PP y es preciso contar con husillos de barrera para lograr mejores resultados en el proceso de extrusión reactiva donde se mezcla la sustancia plastificante (comúnmente 15% PET), un catalizador, el almidón, compatibilizadores y aditivos. El proceso adaptado entrega película BIOPAR con resistencia al rasgado hasta de 28.000 cN/mm y productividad hasta de 390 kg/h con cabezales convencionales.
Dentro de lo que se podrá ver en película plana y lámina en PLA, Reifenhäuser y Kiefel estarán mostrando la rápida acogida y consecuente demanda que ha tenido en el mercado de empaques termoformados. El procesamiento de este material limita el contenido de humedad a 250 ppm y requiere presecado. El PBS por su parte, resulta más fácil de procesar que otros biopolímeros, ya que no requiere presecado y soporta temperaturas de procesamiento hasta de 180°C similares a poliolefinas. Su procesamiento es bueno con husillos de barrera y exhibe un buen desempeño al halado. El extruido en este material no presenta amarillamiento y sus propiedades mecánicas en dirección de máquina son buenas.

Referencias
/1/        http://www.k-online.de/
/2/        http://www.plamex.de/
/3/        http://www.wuh-lengerich.de/
/4/        http://www.be-ca.com/
/6/        http://www.halpine.com/
/9/        http://kdesign-web.de/

Fuente: Tecnología del Plástico

8 de noviembre de 2010

México y España van por biocombustibles


Se ejecutarán proyectos conjuntos en materia de producción de esos energéticos para la aviación; Aeropuertos y Servicios Auxiliares firmó un convenio con la Agencia Española de Seguridad Aérea.

CIUDAD DE MÉXICO (Notimex) — Aeropuertos y Servicios Auxiliares (ASA) anunció este domingo que firmó un convenio con la Agencia Española de Seguridad Aérea (AESA), para el diseño y ejecución de proyectos conjuntos en materia de producción de biocombustibles para la aviación.Expertos de AESA presentaron a personal de ASA su iniciativa para la producción y consumo de bioqueroseno, que comprende módulos definidos -industrial, de refinado y logística-, un estudio económico y de ciclo de vida, y otro de análisis de las potenciales áreas de colaboración y acuerdos finales.
También incluyeron un módulo de producción y materias primas, y de la parte aeronáutica temas de certificación, pruebas de banco de motor y en vuelo.
Luego de la presentación, los expertos de ambos organismos iniciaron pláticas para definir los campos específicos de colaboración.
Dicho acuerdo se deriva del Convenio Marco de Colaboración en materia de aviación civil, seguridad operacional y sostenibilidad existente entre México y el país ibérico, informó ASA por medio de un comunicado.
El documento fue signado por Isabel Maestre, presidenta de la AESA, y por Gilberto López Meyer, director general de ASA.