Un nuevo agente clarificante de Milliken también ahorra energía, según demuestran ensayos con Arburg

Gent, Bélgica – 6 octubre 2010 – Los transformadores de plásticos que quieren obtener moldeos de polipropileno de alta transparencia tienen ahora dos argumentos muy convincentes para utilizar grados que contienen el agente clarificante de próxima generación de Milliken Millad® NX8000. No sólo proporciona una transparencia sin igual en los moldeos por inyección y soplado, sino que también se ha demostrado que permite importantes ahorros de consumo de energía mediante una reducción de las temperaturas de transformación y de los tiempos de ciclo.

Los ensayos llevados a cabo recientemente por Milliken en colaboración con el fabricante líder de máquinas de moldeo por inyección Arburg han demostrado que se pueden obtener con facilidad ahorros de energía totales de en torno al 20%, un porcentaje que en algunas pruebas sube hasta el 35%.

Milliken efectuó una serie de ensayos utilizando una máquina totalmente eléctrica Allrounder 520 A con una fuerza de apriete de 1.500 kN para fabricar un cajón de almacenaje con dos grados distintos de polipropileno, con índices de fluidez (MFR) de 25 y 60 g/10 min, respectivamente. Ambos grados contenían Millad NX8000. Los ensayos demostraron que reduciendo la temperatura de transformación de 240 a 200 °C (sin modificar los tiempos de enfriamiento y de ciclo general), el consumo de energía total de la máquina y su equipo auxiliar se reducía en un 9 %. Y, al poder reducir el tiempo de enfriamiento en consecuencia, el tiempo de ciclo se podía mejorar en varios segundos, lo que se traducía en una mejora total de la eficiencia energética para toda la máquina del 22 %. En comparación con el funcionamiento de la máquina a 280 °C (nada inusual para este tipo de resinas), el ahorro energético ascendía a un 35 %.

Los ahorros de consumo energético conseguidos mediante la reducción de la temperatura y del tiempo de ciclo compensaban con creces cualquier aumento del consumo debido al incremento del par de apriete y de las presiones de inyección necesarias debido a la mayor viscosidad de la resina en las nuevas condiciones de baja temperatura.

Los ensayos consistían en la producción de un cajón de 42 g de peso. En tandas de producción que utilizaban una resina con un MFR de 60, las condiciones de producción «estándar» de 240 °C requerían un tiempo de ciclo de 15,5 s; para una tanda que consumía una tonelada de material, el coste de energía total era de 81,90 € (basado en un coste medio de energía industrial en la UE de 0,1177 €/kWh). Reduciendo la temperatura a 200 °C se reducía el coste de energía a 74,6 €/tonelada, mientras que reduciendo la temperatura y luego optimizando el tiempo de ciclo a 11,5 s la cifra bajaba a 63,7 €/tonelada.

«Sabíamos por evaluaciones anteriores que los agentes clarificantes convencionales necesitan cierto nivel mínimo de aporte de energía —que solía equivaler a temperaturas superiores a 220 ºC durante la transformación— para garantizar la plena solubilidad y, por lo tanto, el rendimiento en la aplicación final —dice Adam Newberry, Technical Account Manager para Europa y Oriente Medio—. Millad NX8000 tiene características de solubilidad mucho mejores en el PP, que a su vez permiten el uso de temperaturas de transformación inferiores.»

Al utilizar temperaturas de transformación inferiores, el transformador tiene menos calor por eliminar de la pieza final. Esto significa que pueden reducir el tiempo de enfriamiento y, por ende, el tiempo de ciclo global, lo que lleva a una mejora de la productividad. La más amplia capacidad de transformación de Millad NX8000 conduce, no sólo a ahorros directos en consumo eléctrico, sino también a menores necesidades de máquina y mano de obra. Y, dado que los costes de mano de obra y de producción son factores que intervienen mucho en los costes de fabricación globales, cualquier mejora en la productividad puede llevar a ahorros considerables para el transformador.

La Allrounder 520 A resulta ideal para este tipo de ensayos. Su función Selogica de «medición de consumo de energía» permite al operario de la máquina grabar y analizar el consumo tanto medio como periódico del proceso de moldeo por inyección en marcha. Si se hacen ciertas modificaciones de proceso, esto se traduce en cambios en los valores de consumo eléctrico correspondientes. Estos datos permiten la optimización en tiempo real del consumo eléctrico de la máquina y una reducción del consumo de energía por componente.

«Las máquinas totalmente eléctricas son, por naturaleza, menores consumidores de energía, de manera que la Allrounder 520 A constituía la línea de base más baja para nuestros ensayos —dice Newberry—. El efecto de reducir las temperaturas con esta máquina se expresa en un porcentaje más importante con respecto al consumo total de energía que con una máquina hidráulica, porque los requisitos de calefacción para las máquinas totalmente eléctricas ocupan un porcentaje mayor del consumo final de energía. Sin embargo, en términos de valores absolutos para reducción de energía y mejoras de productividad, los resultados para todo tipo de máquinas tienden a ser muy similares.»

Creación de un estándar nuevo en condiciones de transformación

Milliken ve un potencial significativo para Millad NX8000 a la hora de facilitar un cambio en las condiciones de servicio «estándar» para los clientes que quieren optimizar ahorros de energía sin comprometer la calidad del producto. «Algunos transformadores pueden especificar una temperatura de transformación mínima para todas las máquinas en sus plantas de producción porque son conscientes de la sensibilidad a la temperatura de los clarificantes que han utilizado hasta ahora —dice Newberry—. Si la masa fundida no alcanza una temperatura concreta, el componente final puede presentar turbidez y no alcanzar todo su potencial óptico pleno. Esto ha hecho que muchas plantas de producción funcionen a condiciones por debajo de las óptimas».

«Sin embargo, Millad NX8000 está cambiando el paradigma. Al pasar a utilizar resinas que contienen el aditivo, y eliminar así esa dependencia de la temperatura, las empresas se pueden concentrar ahora en optimizar sus procesos para una temperatura y un tiempo de ciclo mínimos, sabiendo como saben que seguirán pudiendo fabricar componentes con las propiedades ópticas que antes sólo podían conseguir con operaciones a temperaturas elevadas.»

«Creemos que este desarrollo es un signo de los tiempos —concluye Newberry—. En todo el mundo hay en estos momentos un interés creciente por el ahorro de energía, desde fabricantes de máquinas como Arburg, con sus máquinas de moldeo por inyección híbridas altamente configurables o totalmente eléctricas, hasta los transformadores y usuarios finales que quieren aumentar la sostenibilidad de sus operaciones y productos acabados. Millad NX8000 ofrece a estos últimos medios para cubrir sus objetivos.»

Milliken está trabajando directamente con los transformadores ayudándoles a maximizar el potencial del nuevo aditivo para reducir sus facturas de electricidad mientras fabrican componentes de una transparencia que nunca habían conseguido antes. Varios transformadores ya han realizado ensayos de campo posteriores utilizando distintos tipos de máquina y diseños de componentes y han logrado ahorros de energía y de tiempo de ciclo que confirman los resultados conseguidos durante la colaboración inicial con Arburg.

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