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FP6

EXTRU CO2 — Resultado resumido

Project ID: 507666
Financiado con arreglo a: FP6-SME

Fibras vegetales para reforzar las piezas de plástico para automóviles

Un grupo de científicos financiado por la Unión Europea ha adaptado las técnicas de procesamiento estándar de los plásticos para incluir el refuerzo con fibras naturales. Los productos resultantes presentaban propiedades excelentes y costes competitivos, y eran reciclables casi en un 50%.
Fibras vegetales para reforzar las piezas de plástico para automóviles
El sector de la automoción se esfuerza por producir piezas de automóviles ligeras y de alto rendimiento con el fin de reducir el consumo de combustible y aumentar la seguridad.

Los plásticos han facilitado numerosos avances en comparación con las piezas metálicas convencionales. Por ejemplo, el polipropileno, un polímero termoplástico que se puede calentar y conformar de forma repetida para adquirir distintas formas, se utiliza actualmente en parachoques, paneles del cuerpo del automóvil y acabados.

Como su nombre sugiere, los polímeros reforzados son polímeros «rellenados» con compuestos típicamente fibrosos que mejoran sus propiedades mecánicas. Cada vez existe más interés por utilizar el refuerzo con fibras naturales de plantas como el cáñamo, el lino, el yute y el kenaf.

Las fibras naturales tienen una resistencia mecánica elevada y poco peso. También presentan ventajas importantes frente a los materiales convencionales de refuerzo, como el bajo coste, la sostenibilidad de la fabricación y las posibilidades de reciclaje.

Una de las limitaciones para su uso generalizado ha sido su menor rendimiento a las temperaturas de procesado que se necesitan para extrusionar los polímeros. La extrusión es un proceso mediante el cual un material fundido se empuja hacia el interior de un dispositivo en forma de tornillo hacia un molde que le confiere una forma específica.

Un grupo de investigadores europeos ha buscado la forma de facilitar un uso más flexible de los refuerzos de fibras naturales mediante el desarrollo de métodos de procesamiento adecuados para el termoconformado (conformado con calor).

En particular, el proyecto EXTRU CO2 se propuso utilizar dióxido de carbono supercrítico (scCO2) para contribuir al procesamiento. El objetivo final era permitir la extrusión de hojas de polipropileno rellenas de fibras naturales sin los efectos perjudiciales típicos sobre las características mecánicas, el color y el olor.

Se introdujeron numerosas innovaciones en las formulaciones de los compuestos, la fabricación del compuesto de fibras naturales y el equipo de inyección de scCO2, que permitieron reducir la resistencia al flujo y, así, realizar la extrusión a temperaturas menores.

Las propiedades mecánicas de las láminas reforzadas extrusionadas resultaron ser adecuadas para cumplir los requisitos de la industria de la automoción.

Los productos fabricados a partir de estas láminas eran de mayor calidad con un coste razonable. Lo que resulta impresionante es que hasta un 50 % del producto reciclado se podría utilizar para fabricar nuevas láminas sin que las propiedades mecánicas finales resultasen perjudicadas.

De este modo, EXTRU CO2 superó con éxito el obstáculo del procesamiento a las altas temperaturas que eran necesarias anteriormente para la extrusión. Esta tecnología innovadora para producir láminas de termoplástico reforzadas con fibras naturales para el sector de la automoción debería favorecer un uso más generalizado de materiales asequibles y reciclables.

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