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Se ha mejorado la amortiguación y la recuperación de la forma

Materiales mixtos: el nuevo EPS

Redacción PU15/03/2007
Al igual que otros materiales de embalaje, el poliestireno expandido, EPS, está sometido a una creciente presión competitiva y de costes como consecuencia de la globalización de la economía y de los precios de las materias primas, así como también de la energía, que actualmente están disparándose. Sin embargo, la demanda de EPS ha aumentado continuamente en los últimos años. En la empresa Storopack de Metzingen, donde se procesa transforma EPS desde hace casi 50 años, se está seguro de que va a proseguir también en el futuro esta positiva tendencia gracias a las propiedades esenciales de este material: su reducida densidad, la elevada absorción de energía, la reducida conductibilidad térmica y la gran flexibilidad de conformación, hacen que el EPS cumpla muy eficientemente las tareas de proteger, almohadillar y aislar en comparación con otros materiales. Nuevos materiales mixtos abren unas posibilidades adicionales de empleo.
El EPS se suministra a los fabricantes de piezas conformadas como granza en forma de perlas. Como consecuencia del espumado surge un material con una reducida proporción de componentes sólidos y que con una estructura de celdillas cerradas envuelve mucho aire. En consecuencia, el EPS es un buen material aislante - pues el aire posee un coeficiente de conductividad térmica de sólo 0,022 ª. Esta estructura significa al mismo tiempo que se alcancen unas densidades muy reducidas. Son posibles valores inferiores a 18 kg/m3. La estructura de las celdillas, que están formadas con un gran número de superficies planas, hace que absorban la energía: La incidencia de fuerzas externas hace que se doblen superficies transformando en este proceso energía en calor.

El proceso de fabricación y las propiedades mecánicas del material permiten al proyectista una gran libertad y creatividad a la hora de decidir en qué forma y función se debe espumar el granulado: El empleo como material sólido para construcciones portantes es exactamente igual de posible que el empleo como material de relleno.

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Las empresas han encontrado las posibilidades de aplicación más variadas para el material. El EPS se emplea como material de relleno para cascos de ciclistas, como material de obras o como protección antichoques en el coche. No obstante, el sector de los embalajes sigue desempeñando un papel central. De las aproximadamente 3,75 millones de toneladas de EPS que se han fabricado en el 2004 en todo el mundo, el 46 por ciento ha ido destinado al sector del embalaje.

Lo que actualmente modifica las características del EPS es el desarrollo más intenso de materiales mixtos: El granulado ya no consta de EPS puro sino que en la cadena de moléculas se encuentran integradas, por ejemplo, poliolefinas o goma. El material plástico así modificado tiene nuevas propiedades. Como uno de los fabricantes más experimentados de piezas moldeadas de EPS, Storopack ha podido aprovechar su gran know-how y se ha colocado como empresa puntera de estos nuevos materiales - para algunas aplicaciones, la empresa de Metzingen es la pionera y única ofertante en el mercado.

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Richard Röser, director de desarrollo de piezas moldeadas para el sector Molding, explica la tendencia actual en base al ejemplo de un cliente del sector de la electrónica. Un componente tan sensible debe ir embalado de modo tan seguro que el producto se vea sometido como máximo a 20 G en caso de un choque. El elevadísmo efecto de frenada que tienen que lograr los acolchados del embalaje lo ilustra el ensayo de una empresa de logística con un Computertower de 13 kg: En una caída desde 60 cm de altura, incidieron sobre el producto embalado más de 100 G. Los proyectistas de Storopack llegaron a la conclusión de que el componente de su cliente sólo se podía frenar como máximo hasta 35 G con un embalaje convencional de EPS. Recurrir a Polipropileno Expandido (EPP) no era una opción ya que ello habría ido unido a unos costes superiores. La solución fue un nuevo material mixto con el que Storopack pudo lograr dicha prestación gracias a las superiores propiedades de amortiguación: „Para tareas especiales tenemos en los fabricantes unos socios que trabajan con el máximo nivel de innovación y con gran espíritu de experimentación. Donde hasta ahora el EPS había llegado a sus límites, recorremos juntos nuevos caminos“, indica Röser. El granulado de estos materiales mixtos se puede espumar en las mismas máquinas y con las mismas herramientas que el EPS puro. “Naturalmente”, subraya Röser, “aquí no se emplea tampoco ningún gas de efecto invernadero sino que se sigue empleando pentano”.

A veces, no es el desarrollo del material en si lo que permite lograr nuevas aplicaciones sino el “saber cómo” se debe tratar el material. Ejemplo: Storopack ha desarrollado una pieza técnica moldeada de EPS que, en lugar de piezas de inyección, fija la placa maestra en un aparato técnico. El truco desde la perspectiva de embalaje: El soporte se hace cargo al mismo tiempo de la amortiguación de las vibraciones y asegura la pieza frente a daños en el transporte.

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Progresos en la técnica de procedimientos

Al igual que el material, también ha cambiado la técnica de procedimientos. El control del suministro de vapor ha ganado en precisión, con lo que el granulado se espuma más uniformemente. “En Storopack nos hemos marcado unos objetivos muy exigentes en lo que se refiere a la precisión de medidas y densidades brutas”, informa Röser, “y la mejora permanentemente el proceso de producción también logramos eso”. En consecuencia, la empresa puede ofrecer con frecuencia a sus clientes emplear una menor densidad bruta de lo que normalmente se debería calcular. “Si, por ejemplo, con un cálculo meramente aritmético hay que fabricar una pieza moldeada con una densidad de 25 g/l, podemos ofrecerla con el correspondiente ahorro de costes con 23 g/l pues podemos garantizar una estructura granular regular con buena soldadura de las celdillas”, explica Röser. También los espesores de pared se pueden reducir de este modo ya que desaparecen los extras de seguridad - cuanto más exacto y preciso es el procedimiento de producción, tanto más económica es la producción. Este know-how contribuye a la posición puntera en el mercado que ha alcanzado Storopack en el campo de aplicaciones de cajas aislantes para productos farmacéuticos y alimentos, pues un granulado espumado uniformemente tiene unas propiedades de amortiguación térmica mejores.

Storopack se ha convertido en un buscado interlocutor para el desarrollo de nuevos productos de EPS también porque la empresa da una gran importancia al centro tecnológico propio y ha dotado a este centro con el personal adecuado. De allí fluye mucho know-how a la producción de piezas moldeadas para embalajes, embalajes de protección y productos Loose-Fill. El centro tecnológico es importante para la cooperación con clientes que, en el sentido de desarrollo simultáneo (Simultaneous Engineering) vienen a Storopack con un producto que aún no está en el mercado y que, en consecuencia, es especialmente importante mantenerlo en secreto: “Tenemos todo en la casa, desde la posibilidad de leer datos CAD con diferentes núcleos, pasando por fresas CNC hasta equipos para ensayos mecánicos y térmicos. Como no sale nada hacia fuera, no surgen lagunas de seguridad”, indica Röser.

Perspectivas de futuro

El EPS es un material que ofrece también en el futuro un elevado potencial de desarrollo; y Storopack a está seguro de ello. Se desarrollan materiales mixtos con una mejor recuperación de forma. La amortiguación funciona aquí mediante compresión. Otra tendencia es EPS de color y la unión con otros materiales. Röser informa que el empleo cada vez más frecuente de EPS como medio de configuración en los embalajes va paralelo con la creciente importancia que se concede al diseño en el proceso de configuración: “Actualmente, los tecnócratas ya no llevan la voz cantante cuando se trata de embalajes, sino los diseñadores”. También en este contexto están cambiando las exigencias que se plantean a la háptica. Se ennoblece la superficie, por ejemplo, reduciendo la formación de cuadradillos entre las partículas o eliminándola totalmente. Esta “piel” hace al mismo tiempo al EPS más impermeable a los líquidos, más resistente, menos propenso a la rotura y más resistente al roce. También se sigue desarrollando en Storopack el ennoblecimiento de las superficies mediante el forrado.

La negativa imagen que tenía el Styropor a comienzos de los años 90 ha mejorado continuamente. Los análisis de balance ecológico que valoran positivamente el empleo de EPS como material aislante en la construcción de viviendas, seguirán influyendo positivamente en este sentido. Como posible obstáculo para el futuro de EPS hay que tener en cuenta la evolución de los precios del crudo que se necesita tanto como materia prima y como agente energético. Richard Röser está relativamente tranquilo en lo que concierne a la competitividad frente a otros materiales: “No hay ningún sector de la producción que no se vea afectado por los crecientes costes de la energía. Vemos la influencia de los precios del petróleo sobre el EPS en comparación con otros materiales como prácticamente igual, no hay grandes diferencias”.

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