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Los catalizadores metalocénicos y las máquinas compactas invaden la K'95

01/01/1996

Reseña de algunas novedades

En la K'95 se apuntan los nuevos planteamientos del sector de plásticos

La reciente manifestación de Düsseldorf es, realmente, demasiado extensa para que puedan entresacarse las presentaciones que son de auténtica novedad, más allá de las reivindicaciones de los expositores. Por otra parte, estas novedades suelen serlo en relación a temas muy concretos, que solamente puede valorar un técnico especializado en tales áreas.

Figura 1 Para la inyección de parachoques de la clase C de Mercedes-Benz, Bayer ha desarrollado un nuevo blend de PBT-PC de la gama Pocan, el KU 1-7916/2, sin refuerzo de fibra de vidrio y modificado al impacto. El pintado posterior no requiere flameado de la superficie.





Acotadas estas limitaciones, para el curioso han podido llamar la atención algunas propuestas puntuales. Generalizando, la adopción de los catalizadores metalocénicos por las grandes firmas no hace sino confirmar nuestra impresión inicial (ver Plásticos Universales n 25) de que sus productos son los primeros plásticos del siglo XXI.

Sin embargo, empresas como Borealis, que se especializan en servir necesidades concretas de aplicación de sus productos, han optado por caminos distintos para obtener cualidades diferenciadas del PP. Concretamente, en el CCPP (polipropileno de cristalinidad controlada), utilizan una técnica catalítica diferenciada que permite controlar la tasa de cristalización y mejora las propiedades mecánicas, térmicas y ópticas del material, al tiempo que se reducen los extraíbles, cualidad bienvenida para los que vuelven a poner en marcha la olorosa calefacción de su coche después del verano.

La misma empresa Borealis, en colaboración con Krupp Kautex y OBG Design, ha desarrollado una nueva adición a los procesos de moldeo por soplado, la tecnología de soplado espumado (BFT), en la que se pueden coextrusionar los grados de olefinas Mastermix con otros normales. Se producen así piezas con superficie rígida e interior espumado, o incluso en sandwich, resultando un gran incremento de la rigidez. Las aplicaciones propuestas van desde muebles o puertas a contenedores y palets, totalmente reciclables.

Hettinga es algo así como un maverick (disidente) entre los fabricantes de maquinaria y equipos. Fiel a su concepto de moldeo por inyección a baja presión, presentó en la K'95 un nuevo sistema de molde con autocierre que permite eliminar de la máquina de inyección todo el sistema de prensa, es decir, el 50% de su ocupación de espacio y el 40% del coste. Este tipo de molde está pensado para producir piezas grandes, complejas y de embutición profunda que requerirían procesos más intensivos en mano de obra y coste, como RIM, termoformado, rotomoldeo o similares. Además, para demostrar la viabilidad de sus nuevos paneles espumados CD, su stand en la feria era una casa totalmente construída con ellos.

Además de exponer olefinas de tecnología metalocénica, Hoechst presentó el interesante copolímero ciclo-olefínico Topas (COC) cuya gran transparencia lo convierte en alternativa al PC como material de soporte para el almacenamiento óptico de datos (CD, CD-ROM) y para aplicaciones en la medicina e industria óptica.

Una de las aplicaciones más curiosas de los pigmentos a partir de polímeros de cristal líquido los presentaba Wacker en tintas y pinturas que cambian de color según la dirección de la luz reflejada. El propio catálogo de estos materiales presenta en la portada una ilustración que proporciona este efecto, cambiando netamente el color de azul a verde.

Otra presentación interesante de Wacker fue la de las ciclodextrinas, un producto de biotecnología que tiene aplicaciones farmacéuticas y alimentarias, pero también industriales en razón a sus propiedades de incremento de la solubilidad en agua, capacidad de cambiar propiedades reológicas, de actuar como estabilizadores a la luz, temperatura, oxidación e hidrólisis y la curiosa propiedad de enmascarar malos sabores u olores, las cuales permiten mejorar a los espesantes, las composiciones espumables de plásticos las películas para alimentación y la estabilización de los complejos peróxido y otros catalizadores.

En el camino de la sustitución del vidrio por plásticos en el automóvil, Bayer mostraba el resultado de su experiencia de años en el uso del Makrolon para lunas de seguridad para vehiculos de policía con un nuevo material, Apec HT. Se trata de un PC al que se ha provisto de un barniz de 8 micras de espesor, resistente al rayado, y que puede constituir un medio interesante para atender a la actual tendencia de reducción el peso del automóvil, mejorando la seguridad y ahorrando la mitad del peso de las lunas.

Figura 2 Exxon Chemicals es el mayor productor de plastificantes para PVC del mundo, ftalatos, adipatos y trimelitatos, comercializados bajo la marca Jayflex. Exxon es una empresa con integración vertical completa, desde la petroquímica a la producción de plásticos.





La K'95 ha visto ampliar el número de fabricantes de máquinas de inyección que se unen a Engel en la eliminación de las columnas. Entre ellas están Billion, Hemscheidt y Sächsische Kunststofftechnik. La ventaja principal de estas máquinas es la de alojar moldes de unas dimensiones que, según la experiencia en el 40% de las 2.000 máquinas de Engel en el mercado, no cabrían en máquinas de columnas del mismo tamaño. De todos modos, alguna de las firmas citadas parece infringir las patentes de esta última, por lo que es conveniente asesorarse sobre este particular.

Ha sido agradable constatar el interés por los nuevos tipos de poliuretanos para extrusión presentados en la K'95 por una firma española, Merquinsa, destacando los DIPP para moldeo de suelas de zapatos deportivos o para cintas transportadoras, que combinan resistencia con flexibilidad a bajas temperaturas y un elevado punto de reblandecimiento. La exportación del 87% de su producción avala su nivel tecnológico.



En el campo de los espumantes para extrusión, Boehringen Ingelheim presentó los Hidrocerol CF 60V, con agente de desmoldeo incorporado, para extrusión de película soplada y moldeo por soplado y rotacional, y el tipo HK 40B para extrusión de PET espumado.

Dado que prácticamente todas las empresas presentes en la K'95 han incluído algún grado de novedad en sus productos, es injusto no destacarlos aquí, pero las limitaciones de espacio lo hacen imposible. Por ello nos hemos limitado a confeccionar este cajón de sastre, que completaremos en próximos números de Plásticos Universales dedicados específicamente a áreas técnicas concretas: materiales, maquinaria de husillo, procesos para envase y embalaje y otros temas de interés.

Pero quizá algo que sólo ofrece la K'95 es la oportunidad de compulsar las opiniones de los responsables de las grandes empresas sobre los temas que preocupan a toda la industria. Uno de los más controvertidos, en este momento, es la previsión sobre la evolución futura de los precios.

La evolución previsible de los costes

Como los factores que inciden sobre esta evolución interaccionan de un modo bastante imprevisible, es necesario intentar analizarlos desde la perspectiva de una óptica histórica. Los efectos de las crisis, como la última sufrida, suelen tener, para los que tienen memoria de bastantes años, una evolución parecida.

Durante ellas desaparecen muchas empresas que, por una u otra razón, habían dejado de ser competitivas y subsistían gracias a un efecto de inercia. Esto sólo ya cambia la forma del campo de juego en relación con la competitividad. Para subsistir, las empresas recortan todos los gastos no imprescindibles que les impiden acceder al reparto de un pastel cada vez más pequeño. Al mismo tiempo, se congelan inversiones previstas para nuevas instalaciones, redundantes para abastecer un mercado menguante.

Los materiales y equipos que se habian vendido durante años sin apenas modificaciones, dejan de considerarse competitivos y se abre la puerta a nuevos desarrollos que permitan ofrecer ventajas diferenciales. El efecto más positivo es la adopción de medidas para que los costes de los productos se aproximen cada vez más al de los materiales empleados, que han pasado, en poco tiempo, del 50-55% al 67% como media.

Pero del mismo modo que la última ha sido, probablemente, una de las crisis más duras para la industria de plásticos, la salida de la misma ha sido la más violenta. Varias razones explican esta explosión: una es la práctica inexistencia de stocks de materias en las empresas, que se reabastecieron quizá en exceso por la escasez de oferta de materiales; otra, la posibilidad de invertir, por fin, en nuevos equipos que las hagan más competitivas y que incrementa las carteras de pedidos de los fabricantes de maquinaria. Al mismo tiempo,los productores de materiales son proclives a intentar recuperar las pérdidas acumuladas mediante incrementos de precios, que intentan justificar aduciendo los aumentos de coste de las materias empleadas, básicamente monómeros.

Figura 3 Windmöller & Hölscher, que además de la calidad de sus equipos se caracteriza por su excelente diseño, presentó en la K su nuevo rebobinador por contacto y central Filmatic, pensado para complementar las líneas de extrusión-soplado Varex y las de cast Filmex.





Efectivamente, se puede considerar a estos materiales como los desencadenantes de estas elevaciones de precios, que muchas veces tienen como resultado que el transformador, entre los poderosos topes de los grandes suministradores y grandes clientes, tienen dificultades para absorber. Esto tiene como efecto que la demanda sufra una nueva inflexión, porque se imponen medidas de prudencia antes de comprometerse en nuevas posibilidades de fabricación. Probablemente nos encontramos ahora en este momento, que es distinto para cada país porque, a pesar del teórico mercado global, se depende en mucho o en parte del mercado interior y las diferencias entre los mercados europeos, americanos y de Asia-Pacífico así lo reconfirman.

La historia no termina aquí, porque los fabricantes de monómeros han mantenido durante las crisis instalaciones productivas obsoletas y, al cambiar la situación, se ponen de nuevo en marcha proyectos de nuevas instalaciones con tecnoógía más avanzada y menores costes de transformación que, cuando entran en servicio, provocan una sobreoferta y una caída general de los precios por el efecto dominó.

Aunque los fabricantes de plásticos tienen una estructura cada vez más vertical, el material representa el consumo de sólo el 10% de las petroquímicas, por lo que no suelen poseer instalaciones de cracking propias, sino que permanecen abiertos a negociar con estas últimas los mejores precios de materias de base mediante contratos a plazo medio que les liberen de las oscilaciones de precio. Los necesidades puntuales complementarias se cubren en los mercados spot, como el de Rotterdamm.

Figura 4 Por primera vez en el sector, la espuma de perlas Caril mixta de EPS/PPO de GE Plastics fué la seleccionada para moldear el panel de instrumentos del roadster Ace de AC Cars, el fabricante de automóviles deportivos más antiguo del Reino Unido





La relación de estos precios spot con los de contrato pueden dar una idea de la tendencia del mercado; generalmente, los precios spot bajos marcan, si se acompañan de una oferta abundante, la tendencia a la baja, que luego se propagará a lo largo de toda la cadena "trófica" hasta el consumidor.

El caso de los monómeros

Uno de los grandes protagonistas es el estireno monómero. Los precios actuales de contrato están en 1775-1820 marcos por tonelada (al cambio, 1252-1283 dólares por tonelada). Los precios spot FOB Rotterdam a 29 de septiembre se situaban en 485-520 dólares por tonelada. El precio previsto como más probable para los contratos de este último trimestre de 1995 se sitúa por debajo de los 705 dólares por tonelada. La previsión a la baja es clara, además de que varias plantas europeas han debido reducir su producción en un 15%. En Estados Unidos el precio spot, cuando hay ventas, está en 660 dólares por tonelada e incluso menos y en el área del Asia/Pacífico, por debajo de los europeos.

Otro monómero, el propileno, ha sufrido ya una caída en los precios de contrato del orden de 125 dólares por tonelada en los últimos meses y se ha estabilizado en 402 dólares por tonelada, con precios spot que varían según el grado, pero netamente similares y existiendo poca disponibilidad, probablemente debido a una presión de los compradores hacia precios más bajos, que se consideran poco realistas. El óxido de etileno parece tender a estabilizarse en torno a los 990 dólares por tonelada, aunque los productores intentan negociar a precios mayores en torno a los 1.060 dólares por tonelada.

En general, se está produciendo o se ha producido ya un realineamiento a la baja de los precios de las materias de base para la fabricación de plásticos. En algunos casos ha repercutido ya en los precios de los polímeros y en otros tardará todavía un tiempo, pero lo que parece desde una óptica puramente histórica, es que el gran desbarajuste se está acabando.

En la estrategia de los fabricantes de polímeros puede haber algún interés en llegar a acuerdos, tácitos o no, para limitar la disponibilidad de materiales y evitar un envilecimiento de los precios pero, también históricamente, tales prácticas han provocado un efecto de rebote y el recorte se ha producido de modo más pronunciado cuando alguno de ellos decide aumentar sus ventas. Por ello y con conocidas excepciones, que no corresponden, precisamente, a fabricantes de polímeros, no parece que se vayan a producir muchos casos de este tipo en el mercado de los plásticos.

Los fabricantes enfrentan el problema de la creciente disponibilidad de materiales reciclados que compiten con el material virgen. Sin embargo, este exceso de oferta puede tener un efecto positivo, dentro de ciertos límites, porque debería permitir ampliar el campo de aplicación de los plásticos a nuevos productos, que por el precio del material virgen no serían viables. Una vez establecido el producto en el mercado y demostrada su utilidad, el precio deja de ser lo más importante y pueden y deben ponerse en cuestión las discutibles ventajas de emplear estos recuperados en los procesos de gran producción y permitir nuevos usos de material de mejor calidad.

Materiales, energía y medio ambiente

Otro tema estrella en las jornadas de la K'95 ha sido la preocupación por el reciclado y los temas medioambientales. En Plásticos Universales nos hemos hecho eco de las manifestaciones de Earnie Deavenport que, como presidente de Eastman (que construye en el campo de Gibraltar una de las mayores plantas de PET del mundo) y de la Asociación de Fabricantes de Productos Químicos de Estados Unidos, ha hecho pública su preocupación por el hecho de que las asociaciones ecologistas han tenido notables éxitos al influir en las legislaciones sobre salud, seguridad, medio ambiente y comercio mundial que afectan a la industria química sin que ésta haya sabido evitar que las argumentaciones se basen en razones poco científicas o en la explotación del miedo, en lugar de basarse en una evaluación no tergiversada de los riesgos de la actividad.

También hemos transcrito las ideas de otro fuerte inversor en España, GE Plastics, por boca de su presidente europeo Uwe Wachser, que ha ido más lejos al sugerir que el uso de plásticos puede constituir una alternativa ecológica para reducir el consumo de energía y, por ende, la contaminación.

Una parte muy importante de la energía que se extrae en el mundo se utiliza para producir, transformar o transportar materiales. Wachser recuerda que los productos realizados en plástico son los que precisan menor cantidad de energía para producirlos, incluída la materia prima petroquímica, y, al final de su vida útil, pueden transformarse de nuevo en energía.

Figura 5 La nueva línea Synergy de máquinas de inyección de Netstal, presentada en la K'95, se caracteriza por la facilidad de programación, la excelente guía del usuario y su ergonomía, una buena visión del espacio del molde y la facilidad de cambio de tareas gracias a elementos mecánicos de cambio rápido.





En efecto, para una misma unidad de volumen, los metales precisan de una cantidad de energía para producirlos y transformarlos de tres y media a seis veces mayor, además de que los productos metálicos se transportan o son parte de elementos de transporte y durante toda su vida útil obligan a consumir una cantidad adicional de energía, proporcional a su mayor peso.

Lo que los plásticos hacen posible

En la K'95, la APME ha organizado unas Jornadas en que se ha explicitado que muchas de las aplicaciones de los plásticos han posibilitado en buena parte nuestro actual nivel e incluso expectativa de vida. Procesos como la diálisis, equipos como los marcapasos actuales o técnicas quirúrgicas no invasivas que utilizan catéteres no serían posibles sin ellos. Drogas incorporadas en plásticos biodegradables permiten dosificaciones secuenciales no posibles de otro modo. Incluso la cirugía de reconstrucción usa ya tejidos plásticos en lugar de los naturales y los complejos de fibras de carbono permiten la recuperación de roturas musculares con una rapidez impensable hace poco tiempo.



Los plásticos contribuyen a que los alimentos lleguen a nuestra mesa en mejores condiciones, con mayor rapidez y a un coste menor porque constituyen el envase más seguro y ligero que existe, permitiendo sistemas logísticos, de preparación e incluso de cocción que garantizan la higiene de los productos.
Hoy no se concibe un automóvil sin que el interior esté constituído íntegramente por plásticos que mejoran de modo substancial su seguridad. No es necesario acudir al ejemplo de los chasis de fibra de carbono de los vehículos de competición, que permiten salir indemnes a los pilotos de choques escalofriantes; en cada uno de nuestros vehículos, nuestra vida está protegida por estos materiales ligeros, que contribuiyen a la reducción del consumo.
Estos avances se han hecho en un contexto de competencia desigual con otros materiales, que se benefician de la falsa economía que hoy permite la abundancia de energía, consumida sin trabas.

Urgencia de evitar un descalabro ecológico
Por ello sería razonable que los grupos ecologistas fueran los grandes defensores del uso de los plásticos en lugar de sus primeros detractores. Cabe pensar que ésto se debe en parte al rechazo a la contaminación visual provocada por el abandono incivil en campos y mares de residuos plásticos, supuestamente agravada porque no se descomponen (y por tanto, no pueden contaminar de otro modo) y a la consideración popular de material poco noble, debida al desconocimiento de la trascendencia de aplicaciones como las citadas.
En la fabricación y transporte de materiales, la energía hidroeléctrica es incapaz de aportar una contribución mayor a la producción actual, basada primariamente en el uso de combustibles fósiles. De aquí nace la preocupación por la creciente demanda de bienes y servicios por las tres cuartas partes de la población mundial que buscan igualar nuestro nivel de vida. No se trata sólo de que estas demandas vayan a generar un mayor uso de energía, reduciendo la vida de los yacimientos existentes, sino que es previsible que resulten en cuadruplicar la ya pesada carga de contaminación actual.

Figura 6 Un dispositivo para llenado y rotación de barriles para plantas automáticas de manejo de materiales, con elementos de rodamiento y deslizantes en Hostalen GUR, un polietileno de ultra-alto peso moldecular.





Estas demandas se están cumplimentando de modo inexorable y sólo es necesario considerar los efectos catastróficos que puede implicar la multiplicación de los gases de la combustión sobre el efecto invernadero.
La posibilidad de usar energías totalmente limpias, como la solar, está prácticamente confinada a la calefacción, donde una legislación más activa podría incidir en la reducción del consumo de hidrocarburos. Existen posibilidades limitadas de que se permita a la energía nuclear superar sus capacidades actuales, por más que la única contaminación no controlable que produce es la térmica, por lo que la reducción drástica del consumo de energía en cada actividad se convierte en la única alternativa posible.
En el campo de los materiales es razonable actuar sobre dos grandes líneas para conseguirlo: reducir al máximo el peso de todo lo que se transporta, sean productos o los propios vehículos, y tender a elegir los materiales que menor energía (equivalente energético) precisen para su producción.

Nuevos planteamientos de la industria química
Es obvio que la respuesta a ambas propuestas consiste en un uso mayor de materiales como los plásticos, por su menor peso específico y su reducido equivalente energético, pese que se incluya en éste su obtención a partir del petróleo.



Un uso más racional de la energía llevará a equilibrar el coste de los materiales con su equivalente energético y convertirá a los plásticos y composites reforzados con fibras en materiales de primera selección. Hoy es utópico pretender esta optimización desde la disciplina que impondría un incremento general del coste de la energía, aunque es probable que se llegue a lo mismo por otro camino.
Hoy existen ya instalaciones para despolimerizar macromoléculas y, concretamente en Renania (Bottrop), se convierten en hidrocarburos los desechos de plástico y aceites de motor usados y en California se usa un proceso similar para los desechos de caucho, como los neumáticos. Las grandes industrias químicas alemanas están enzarzadas en una batalla, de la que incluso se ha hecho eco el Financial Times bajo el título "Plastics waste strikes oil" (El desperdicio de plástico descubre petróleo), para obtener su parte de los desperdicios de plástico no seleccionados que se generan, proponiendo instalaciones unitarias para tratar cantidades del orden de 300.000 toneladas anuales.

Figura 7 Los motores Endura-E de Ford han sido equipados con un colector moldeado por inyección de Zytel 70G35 de DuPont, una poliamida 66 reforzada con un 35% de fibra de vidrio, desarrollada especialmente para esta aplicación de la técnica de núcleo fusible.





La importancia de estas nuevas plantas es que son un primer paso para desarrollar las tecnologías necesarias para tratar toda clase de materiales orgánicos, puesto que si no existe aún un problema de acopio de energía, es ya prioritario desarrollar sistemas no contaminantes para el tratamiento de residuos que sean una alternativa al vertedero o la incineración.
La investigación actual permite prever que las instalaciones de despolimerización e hidrogenación que se desarrollen podrían llegar a convertir económicamente los residuos orgánicos de cualquier origen, vegetal, animal o sintético, incluyendo por tanto los residuos urbanos, en hidrocarburos de combustión limpia, con lo que regresarían al circuito los excedentes de energia no utilizados y se reduciría la necesidad de usar energías fósiles.

Figura 8 Nueva generación de polietileno de alta densidad en las clases PE 80 y PE 100 para tuberías de presión, en aplicaciones de agua potable, efluentes y gas, desarrollada por Hoechst y presentada en la K'95.





Esta aseveración puede pecar de atrevida, a la vista del elevado coste actual de los hidrocarburos producidos en la planta citada de Veba Oel en Bottrop, pero no puede olvidarse que la tecnología utilizada allí se basa en dos reactores construídos por Thyssen en el año 1935 y, desde entonces, la tecnología de la industria química ha evolucionado de modo espectacular.
Los fabricantes enfrentan el problema de la creciente competencia de los materiales reciclados, pero este exceso de oferta puede tener un efecto positivo, al ampliar el campo de aplicación a nuevos productos que no serían viables con el material virgen. Los productos realizados en plástico son los que precisan menor cantidad de energía para producirlos, incluída la materia prima petroquímica y, al final de su vida útil, pueden transformarse de nuevo en energía.
Las ciclodextrinas de Wacker tienen la capacidad de cambiar propiedades reológicas, de actuar como estabilizadores a la luz, temperatura, oxidación e hidrólisis y la curiosa propiedad de enmascarar malos sabores u olores. Se está produciendo un realineamiento a la baja de los precios de las materias de base. Ha repercutido ya en los precios de algunos polímeros y en otros tardará todavía un tiempo, pero parece que el desbarajuste se acaba.
La adopción generalizada de los catalizadores metalocénicos por las grandes firmas no hace sino confirmar la impresión inicial de que sus productos son los primeros plásticos del siglo XXI, con características específicas. La empresa Hettinga presentó un nuevo sistema de molde con autocierre que permite eliminar de la máquina de inyección todo el sistema de prensa, es decir, el 50% de su ocupación de espacio y el 40% del coste.

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Netstal Máquinas, S.A.

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