motan-colortronic desarrolla tecnología de cristalización para el EPS "verde"

Synbra Technology - El director general Jan Noordegraaf tiene la producción en serie de varios productos Biofoam firmemente bajo control. / El director general de Synbra Technology, Jan Noordegraaf, tiene la producción en serie de diferentes productos BioFoam firmemente bajo control.

A pesar de la ventana de procesamiento muy estrecha y las propiedades exigentes del producto, según Synbra, el control de la cristalización y el secado es completamente sin problemas.

El cristalizador y secador (a la derecha) ha sido desarrollado como uno de los elementos principales y adaptado a las condiciones especiales de la producción de espuma de PLA a partir de una línea estándar.

Menú principal del control del cristalizador

Uno de los reconocidos productores europeos de poliestireno expandido (EPS) ofrece materias primas y productos espumados para embalaje e aislamiento ahora también a base de materias primas de origen biológico. La técnica de cristalización especialmente adaptada fue desarrollada e instalada por motan-colortronic en colaboración con el usuario y socio de ventas Ora Machines.

Productos innovadores como EPS resistente al fuego y EPS que absorbe radiación son algunas de las innovaciones del grupo neerlandés Synbra. Con el eslogan «Groener kunnen we het niet maken» (No podemos hacerlo más ecológico), la empresa promociona ahora su última innovación: BioFoam, un «EPS» espumado patentado para diversas aplicaciones como embalaje y aislamiento. Se preparan dos tipos de ácido láctico en forma de lactidos para producir PLA amorfo. Esto, a su vez, sirve como materia prima para la producción de materiales espumables.

En 2012, lograron poner el material en serie. En este «EPS verde», actualmente aproximadamente el 99 por ciento de las materias primas provienen de plantas, aunque el proceso también puede adaptarse para sustituir completamente las materias primas basadas en petróleo. Ya se han realizado varias aplicaciones de la espuma ecológica.

Cristalización con requisitos especiales
"El conocimiento químico ya existía en parte, ya que también producimos el poliestireno para nuestros productos anteriores. Además, se involucraron empleados de un instituto de la Universidad de Wagingen, con quienes hoy en día se mantienen patentes conjuntas", explica Jan Noordegraaf, director general de Synbra Technology. En el laboratorio, los procesos se pudieron probar de manera comprensible. Sin embargo, aún no estaba claro si también funcionarían a mayor escala y cómo deberían diseñarse los componentes individuales de la planta. La cristalización resultó ser un elemento determinante para el éxito del proceso.

Como motan-colortronic ya había entregado varias plantas a Synbra a través de su socio regional Ora Machines, se llevaron a cabo ensayos en el centro de tecnología de motan-colortronic en Alemania para determinar si las plantas de cristalización existentes podían utilizarse para el nuevo producto. Basándose en una planta estándar, que también se usa para otros PLAs amorfos y PET, los ingenieros de aplicaciones de motan-colortronic adaptaron el proceso para su uso industrial. Al mismo tiempo, se consideraron aspectos económicos.

El desafío consistía, entre otros, en una ventana de proceso muy estrecha. Se desarrolló un control de temperatura especial para evitar con seguridad puntos de fusión y pegaduras, y lograr la cristalización completa. El material se mantiene en movimiento intensamente en el tolva y se procesa en una ventana muy estrecha.

Pasar al proceso real
Después de que el proceso de cristalización y secado del PLA demostrara su viabilidad general en el centro de tecnología de motan-colortronic, Synbra inició rápidamente la operación en condiciones reales en su propia planta. Para realizar esto de manera rápida y con un riesgo manejable, Ora Machines proporcionó en préstamo un cristalizador de laboratorio y conocimientos del proceso en forma de empleados propios. "Elegimos conscientemente motan-colortronic y Ora porque ambas empresas trabajan con un propio centro de tecnología y estaban dispuestas a asumir responsabilidad en el desarrollo. También aportaron competencias en ingeniería de procesos y están dispuestas a trabajar en soluciones económicamente optimizadas. Esto es especialmente importante para nosotros en productos totalmente nuevos como Biofoam", explica Jan Noordergraaf su enfoque.
Las experiencias operativas se integraron en el cristalizador, tipo Luxor HDC, y sus accesorios, que fue optimizado específicamente para este proyecto por motan-colortronic. Se mantuvo el típico proceso abierto de la máquina, que minimiza la descomposición hidrolítica del material y el consumo de energía gracias a un intercambiador de calor integrado. La estructura del rotor, ya robusta y resistente a la torsión, adquirió aquí una importancia especial debido a las propiedades del material. El control de temperatura se optimizó según la estrecha ventana de procesamiento. La regulación sensible de la cantidad de aire, con accionamientos controlados por frecuencia, y los programas de arranque automáticos y variables proporcionaron buenas condiciones para ello. Típicamente, el material producido contiene entre 100 y 150 ppm de humedad residual.

La planta para la cristalización y secado de PLA, con un rendimiento máximo de aproximadamente 800 kilogramos por hora, es escalable. Con una demanda creciente, se pueden realizar fácilmente mayores capacidades de producción.