Producción moderna de materiales cargados y reforzados

La extrusora de doble husillo corrotante constituye un reactor químico en continuo y es seguido por la correspondiente sección de granulación. Además de las instalaciones para la producción de los materiales que se han descrito antes, la investigación y el desarrollo de la empresa se está concentrando en instalaciones para la producción de materiales compuestos madera-plástico (WPC) de tipo especial.

Para los compuestos con cargas minerales en bases poliolefínicas, la capacidad de producción hasta ahora alcanza un valor entre 2.500 y 3.500 kg/hora y se obtienen concentraciones de carga hasta el 75 (no revestido) y el 70% (revestido) con carbonato de calcio y desde el 30 al 50% con talco (la concentración de carga depende de muchas variables como calidad de los materiales, granulometría de las partículas, etc.). Por lo que se refiere a los compound reforzados con fibras de vidrio, la capacidad es inferior a 1.000 kg/h con concentraciones de fibras hasta el 50% en bases PA y hasta el 35% en bases PP (incluso hasta el 50% si los productos secos son aceptables).

Junto a las líneas destinadas a la fabricación de granzas por gránulos, la empresa también desarrolla proyectos donde la sección de mezcla basada sobre extrusoras de doble husillo corrotante se integra con maquinarias sucesivas, con el fin de realizar la producción directa de semielaborados o productos acabados (como, por ejemplo, láminas, hojas y perfiles), constituidos por matriz polimérica con cargas de diferente naturaleza, en un único proceso continuo. Entre los ejemplos de este tipo se encuentran las líneas para hojas y láminas de matriz poliolefínica cargada con carbonato de calcio, para varios usos finales, y las líneas, aún en fase de investigación y desarrollo, para hojas y láminas con porcentajes elevados de cargas autoextinguibles, como por ejemplo hidróxido de magnesio en matriz poliolefínica.

A este ámbito pertenecen las líneas para hojas y láminas de PET reciclado (desarrolladas en colaboración con Amut), equipadas con extrusoras especiales que elaboran el material sin cristalización-secado previa. Cuando el destino es el empacado de alimentos, normalmente estas líneas también realizan la coextrusión de PET virgen para las capas superficiales (con la extrusora de doble husillos corrotante que no realiza compound, sino se utiliza para la extrusión sin secado de PET). Las líneas de este tipo, con modificaciones y añadiduras oportunas, también permiten la producción continua de láminas de PET o PP expandido, físicamente sin uso de gases dañinos.

Finalmente, ofrece también líneas para la producción de láminas de PP cargado con fibra de vidrio larga (roving) en bobina alimentada directamente en la extrusora, para ejecutar el proceso llamado D-LFT (direct long-fibre thermoplastic). Para este último hasta ahora se han realizado dos líneas con extrusoras de tamaños diferentes. En ambas líneas la extrusora recibe el PP y los posibles masterbatch y/o aditivos en la boca principal a través de un oportuno sistema de dosificación gravimétrica con pérdida de peso, mientras que el roving se alimenta en un módulo especial del cilindro de la extrusora a través de sistemas con guías, sensores y cabezal de introducción. Los husillos de la extrusora, de perfil especial, permiten una incorporación regular de los filamentos de vidrio, su segmentación controlada y la mezcla íntima de las fibras en la matriz polimérica.

El compound de PP plastificado que contiene el porcentaje necesario de fibras se alimenta continuamente en un cabezal plano que produce láminas cortadas transversalmente y listas para la alimentación continua para las operaciones sucesivas. La concentración de vidrio en el compound generalmente se configura entre el 20 y el 40% y en la lámina producida (que muestra características de buena isotropía) el promedio de la longitud de las fibras de vidrio varía entre 20 y 30 mm (se puede modificar, dentro de ciertos límites, interviniendo en los parámetros de proceso y en el perfil de los tornillos).

En el campo de los compounds reforzados con fibra de vidrio, Comac ha desarrollado recientemente una solución para la producción de compuestos polímeros con fibra de vidrio larga, no en la forma de un plato (como en la LFT), sino en forma de pellet largo y cilíndrico, filamentos continuos de mechas de fibras de vidrio que se introducen en este caso en un cabezal de extrusión especial de espaguetis donde están incrustados en la misma pasta. Estos espaguetis que contienen filamentos continuos de vidrio, después del enfriamiento y secado, se cortan a la longitud deseada (por ejemplo, 10 a 15 milímetros). Con la misma cadena se puede variar dentro de ciertos límites el porcentaje de vidrio en el compuesto actuando sobre la producción de la extrusora y la velocidad final del carro de arrastre.

Esta solución, implementada en extrusoras para los compuestos con fibra de vidrio corta, constituye una línea flexible de procesado capaz de producir 'pellets' para el moldeo por inyección, tanto de los tradicionales de fibra corta de vidrio como de fibra de vidrio larga.