Compuestos de fibras que reducen olores y emisiones en los espacios interiores de los vehículos

Muchos componentes de los automóviles son elaborados con materiales sintéticos, no sólo debido a las actuales tendencias en materia de diseño, sino por razones de costes y ahorro de energía. Desde el punto de vista de materiales, los plásticos son, simplemente, ideales. Ligeros, estables, maleables y en general de múltiples aplicaciones, los plásticos son la elección por excelencia para la elaboración de tableros de instrumentos, alfombras, aislamiento de cables, tapicería de asientos y volantes. En este contexto se discute cada vez más, el hecho de que del proceso de fabricación de plásticos resultan residuos de aditivos y/o solventes que, debido a un deficiente enlace químico, pueden evaporarse de una forma relativamente fácil. Olores desagradables, como el típico olor de los coches nuevos y los depósitos indeseables en los parabrisas, conocidos como ‘fogging’ (empañamiento), se encuentran bajo sospecha de ser nocivos para la salud. Dado que el efecto del sol dentro de los automóviles está estimado en unas cinco veces más alto que en las viviendas u oficinas, el peligro de emisiones es evaluado consecuentemente más alto. Es por ello, que en todo el mundo existe una gran variedad de métodos de medición para las partes interiores de los automóviles.

A pesar de los valores límite y continuos controles por parte de los fabricantes de automóviles y sus proveedores, la discusión sobre los posibles peligros de esas emisiones no cesan. Una y otra vez hay quejas sobre olores molestos; cada vez se manifiesta que con la aplicación de plásticos convencionales tampoco se puede evitar totalmente la aparición de residuos indeseables.

Aunque todos los fabricantes de automóviles (OEM) tienen sus propios requisitos, en Alemania se aplican, además, los requisitos de la Asociación Automovilística Alemana (VDA). En todo el mundo se aplican los pronunciamientos elaborados por la Organización Mundial de la Salud (OMS, 2005) para el aire en ambientes interiores. Las emisiones son medidas como la suma de parámetros tales como, por ejemplo, valor VOC, Volatile Organic Components (Componentes Orgánicos Volátiles), valor TVOC, Total Volatile Organic Components (Componentes Orgánicos Volátiles Totales) y valor ‘fogging’ (empañamiento), así como componentes individuales emitidos. Para la determinación analítica son utilizados diversos procedimientos que incluyen tanto la cromatografía de gases como la desorción térmica y pruebas sensoriales de olores.

TechnoCompound, el especialista en compuestos radicado en Bad Sobernheim, Alemania, ha aceptado el reto y recientemente ha introducido en el mercado materiales absolutamente nuevos, especialmente bajos en olor y emisiones, para aplicaciones en los compartimientos para pasajeros. Los tipos TechnoFiber PP-LGF-L H E- se basan en una fórmula actualmente en proceso de patentado y son fabricados mediante un procedimiento de pultrusión en dos niveles, hasta ahora único en el mundo. El compuesto ofrecido en forma de barritas de granulado contiene fibra de vidrio con un largo de salida de 10 milímetros, que son incorporadas en proporciones de peso de entre 10 y 60 %. Debido a su especial proceso de manufactura, el granulado PP de largas fibras de vidrio reforzadas posee una impregnación muy alta que lo diferencia notablemente de los granulados de fibra de vidrio convencionales (figura 1). Con este compuesto se consigue una superficie de alta calidad, ya que cada filamento de fibra de vidrio no sólo se encuentra envuelto dentro de la matriz polimérica, sino, también, fuertemente conectado mediante un enlace químico.

La alta impregnación, en combinación con la sobresaliente fluidez de los nuevos tipos de TechnoFiber conduce a una extraordinariamente homogénea distribución, así como una muy baja proporción de fibras de vidrio sueltas, en comparación con los productos convencionales. Los resultados de las pruebas de propiedades mecánicas demuestran el sobresaliente nivel de calidad de estos novedosos compuestos y reflejan los excelentes valores de dureza, rigidez y resistencia al impacto (figura 2). Esto representa ventajas importantes para el procesador, ya que le permite fabricar piezas de baja tirantez, mediante proceso de moldeo por inyección.

También resulta simple el transporte neumático mediante centrales de abastecimiento, así como el suministro en camiones cisterna (figura 3). Además, la producción se puede lograr con temperaturas de cilindro y masa significativamente bajas. El ciclo de tiempo o de enfriado puede ser reducido a baja fuerza de inyección y cierre de la máquina de inyección. De esta manera, el proceso se optimiza en términos de energía, lo cual contribuye de manera sustancial a una representación positiva del balance energético del automóvil.

Los valores de olor y emisiones de los nuevos compuestos han sido minimizados significativamente. Esto lo demuestra la amplia serie de pruebas conducidas por reconocidos institutos internacionales como EDAG Polymerservice, SGS Institut Fresenius e Imat UVE. No sólo el efecto de empañamiento, sino, también, la emisión de compuestos orgánicos volátiles (VOC, TVOC) y la intensidad de los olores han sido reducidas significativamente, y sus valores caen muy por debajo de los límites para empañamiento y VOC establecidos por los principales fabricantes de automóviles. Igualmente, los resultados de la medida de TVOC muestran que los valores se encuentran por debajo de las especificaciones de 50 µg de carbón por gramo del material sometido a prueba. Las excelentes notas de 2,5 ó 3,0 obtenidas en las pruebas de olor, según VD 270 completan el extraordinario perfil de propiedades de emisiones optimizadas de los compuestos PP. Especialmente, en comparación con la evaluación de los compuestos PP-LGF convencionales, los cuales, en el mejor de los casos, están clasificados entre 4 y 5. La extraordinaria mejora se observa claramente y ha sido confirmada de manera contundente por los principales OEMs internacionales.

El hecho de que este material ‘ready to use’ (listo para ser utilizado) no requiera tratamiento previo ni posterior, brinda al fabricante muchas ventajas en cuanto a logística o reproducibilidad, así como en cuanto a asuntos relevantes de calidad. Este novedoso compuesto es ofrecido a precios sin competencia, convence con unas propiedades que responde a las más altas exigencias y es, no en último lugar, el material preferido para muchas partes estructurales de automóviles.

TechnoCompound ya se encuentra trabajando en el desarrollo de nuevas posibilidades de optimización. Así, surgen algunas opciones del, único en el mundo, proceso de producción en dos fases. Ya han sido producidas en serie las primeras partes estructurales en color con una muy buena calidad de superficie. Otros puntos fuertes se centran en una mayor reducción de las emisiones, así como la variedad de diseño de la superficie en cuanto a sensación al tacto, estructura de grano y selección del color. Al mismo tiempo, se continúa en la búsqueda de materiales de relleno y refuerzo alternativos y una mayor optimización de los niveles de dureza y rigidez. Esto demuestra claramente que el potencial de los novedosos compuestos PP-LGF está aún lejos de agotarse y hay que estar atento a los, hoy inimaginables, caminos que podrán ser transitados con los compuestos TechnoFiber PP – LGF – LHE.