Polypropylene – Technological advances sustain high demand and drive expansion of resin and compound

Polipropileno - los avances tecnológicos mantienen una alta demanda e impulsan la expansión de la resina y el compuesto

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Con tasas de crecimiento anual de alrededor del 7% en el mundo y entre el 8% y el 10% en el mercado brasileño, el polipropileno se destaca como una de las resinas de mayor éxito en la industria del plástico. Encuesta elaborada por la Comisión Sectorial de Resinas Termoplásticas de la Asociación Brasileña de la Industria Química (Coplast / Abiquim), del consumo aparente brasileño en el primer trimestre del año, midió un volumen de 314 mil toneladas de resina, un 8% más que en el mismo período de 2007 En la evolución de enero a abril, los datos preliminares registran un consumo total de 404 mil toneladas.

No en vano, los dos fabricantes locales hacen alarde de inversiones en expansión. Líder, Braskem inauguró en abril una unidad de 350 mil toneladas / año en Paulínia-SP. El proyecto absorbió recursos del orden de R $ 700 millones y aumentó la capacidad de producción de la empresa, solo de PP, a 1,2 millones de toneladas / año.

Su competidor, Nova Petroquímica (nombre provisional de Suzano luego de su incorporación a Petrobras) desembolsó US $ 80 millones en un programa de expansión que incluyó un aumento reciente de 100 mil toneladas por año en su unidad Duque de Caxias-RJ y revertirá, incluso en este año, en la ampliación de la planta Mauá-SP, de 360 ​​mil a 450 mil toneladas / año. Hasta entonces, las tres instalaciones de la empresa (otras 125.000 t / año en Camaçari-BA) podrán procesar un total de 875.000 t / año de PP.

Además de ampliar la oferta de productos, las inversiones revertieron a cambios en el proceso de polimerización con el uso de catalizadores de última generación en la unidad Duque de Caxias. Con la modernización, Nova Petroquímica gana mayor flexibilidad en el desarrollo de grados, restringida hasta entonces a la fábrica de Mauá, y aumenta su portafolio de productos.

Hay muchas razones para justificar tantas inversiones en la resina, que tiene una de las relaciones costo / beneficio más ventajosas. Su principal característica intrínseca, la baja densidad, se traduce en un mayor rendimiento por volumen comprado, sinónimo de productividad para el transformador. También incorpora uno de los mejores equilibrios de rigidez y propiedades de impacto. Formulado en compuestos, el polipropileno permite la agregación de varios tipos de cargas y aditivos y rezuma particularidades capaces de desplazar a los plásticos de ingeniería en aplicaciones de alto rigor técnico, como las que requiere la industria del automóvil, uno de los principales consumidores de estas recetas. Todavía está sujeto a moldeo en todos los procesos de transformación.

Detrás de tal versatilidad, la industria se mueve frenéticamente en dos frentes. En el ala de resina, la carrera tiene como objetivo mejorar aún más el equilibrio de sus propiedades de rigidez e impacto, aumentar la fluidez (sinónimo de ciclos más rápidos) y lograr una alta transparencia, brillo y barrera, requisitos cada vez más solicitados, en especialmente por las industrias de envases rígidos y flexibles.

En el caso de los compuestos, cuya producción abastece casi en su totalidad al sector de la automoción, el objetivo es lograr una mayor capacidad de absorción de impactos, permitir a los diseñadores elaborar diseños más complejos, además de otorgar a las piezas moldeadas mayor estabilidad dimensional, mejor calidad superficial y facilitar la pintura. Aún embrionaria en el país, la nanotecnología señala el potencial para sostener gran parte de esta evolución, tanto en resinas como en compuestos.

A paso lento - El transformador brasileño tiene nanocompuestos de PP desde fines de 2006, cuando Braskem y luego Suzano Petroquímica anunciaron los lanzamientos, casi simultáneamente, con mucha pompa y circunstancia.

El nanocompuesto de PP de Braskem (aditivo con nanopartículas de arcilla) supera a la resina convencional en resistencia química, térmica, mecánica y en su capacidad de barrera a los gases, además de ofrecer otras ventajas. Para el transformador, este avance significa la posibilidad de producir empaques “inteligentes”, productos más livianos, diseños más atrevidos y piezas con mejores propiedades.

Modern Plastic, Sinclair Fittipaldi, Gerente de marketing, polipropileno: los avances tecnológicos mantienen una alta demanda e impulsan la expansión de la resina y el compuesto
Fittipaldi: el crecimiento de PP en automóviles es significativo

Mientras comercializa productos formulados con nanopartículas de plata, con acciones bactericidas y fungicidas, Nova Petroquímica prepara el lanzamiento de dos nuevas líneas nanoestructuradas. En una etapa avanzada de desarrollo, deberían llegar al mercado en los próximos seis meses. Uno de ellos promete alta resistencia mecánica y al riesgo, requisitos muy demandados por la industria automotriz; las otras propiedades retardantes de llama. El destinado a automóviles debe modelar partes estructurales y semiestructurales, como paneles, consolas, puertas interiores, capó del motor, conductos de admisión, entre otros, informa el gerente de marketing, Sinclair Fittipaldi.

El mercado del automóvil es uno de los principales consumidores de la empresa. El gerente estima abastecer alrededor de 55 mil toneladas por año solo a esta industria, un volumen equivalente a entre el 8% y el 10% de las ventas al mercado interno. “El crecimiento del sector es significativo. El plástico constituye alrededor del 25% del automóvil y, en esta composición, el PP representa el 58% ”, calcula Fittipaldi. El polipropileno está dando grandes pasos, en competencia muy cercana con los plásticos de ingeniería.

Las demandas del mercado convergen en cuatro puntos, según la evaluación del gerente de Nova Petroquímica: precio competitivo y desempeño, estas dos variables en línea; ganancia en competitividad; y logística, que, a juicio del gerente, pueden constituir un diferencial competitivo.

Insertadas en el contexto de las eternas búsquedas del polipropileno, los desarrollos de Nova Petroquímica contemplan copolímeros aleatorios sumados con la última generación de agentes clarificantes de la serie Milliken NX 8000, que dan como resultado productos de la más alta transparencia (familia Luzz); y polipropilenos con mayor resistencia a la barrera. El hiper clarificador asegura un 50% más de transparencia en relación al PP con el agente convencional, entre otros beneficios (ver PM 401, marzo de 2008, p. 13). La mejora de la barrera es un logro a alcanzar a través de la nanotecnología y continúa en fase de desarrollo, con promesas de llegar al mercado en diez meses, bajo la marca Diya.

La investigación de laboratorio también involucra un proyecto más grande, impulsado por la ola "verde" que se extiende por todo el país. Nova Petroquímica planea producir propileno derivado de glicerina residual de biodiesel. El proceso, desarrollado en alianza con la Universidad Federal de Río de Janeiro, fue patentado con propiedad conjunta.

El cronograma prevé la finalización de una planta piloto para el segundo semestre de 2009 y la entrada en etapa comercial para 2014. Se espera que la unidad a escala de laboratorio absorba recursos estimados en US $ 25 millones. Las proporciones comerciales deberían recibir el doble de inversiones. “La idea es producir 100 mil toneladas / año de polipropileno con propileno obtenido de una fuente renovable”, informa el gerente de tecnología, Pedro Boscolo. Inicialmente, la novedad debería cubrir el 10% del negocio.

Al igual que el polietileno fabricado con etileno derivado de la ruta alcohol-química, el polipropileno polimerizado con propeno de la glicerina residual del biodiesel tiene la misma estructura molecular que el PP producido por la ruta petroquímica. La ventaja es que la materia prima proviene de una fuente renovable.

Dirección única - Los dos mayores fabricantes de compuestos de polipropileno instalados en el país, Basell y Borealis, ambos grupos transnacionales, concentran su negocio en manos del mismo segmento de mercado: el automotor. Para el primero, representa el 90% del negocio y para el otro, el 80%. La diferencia, en el caso de Borealis, va a la línea blanca y, en el caso de Basell, a la electrónica y otras aplicaciones especiales.

Modern Plastic, Liane Lanzoni, directora de marketing, ventas y desarrollo de Borealis, Polipropileno: los avances tecnológicos mantienen una alta demanda e impulsan la expansión de la resina y el compuesto
Liane: reemplazar materiales es el mayor desafío

La suma de la capacidad instalada de los dos, de 109 mil toneladas anuales, abastece hoy las necesidades de su principal mercado, que consume alrededor de 100 mil toneladas anuales, según estimaciones de uno de sus proveedores. Ambos, sin embargo, están tocando proyectos de expansión que darán nueva vida a la oferta y el crecimiento esperado en la producción de automóviles.

Socio de Nova Petroquímica, Basell lanza en septiembre una nueva línea que aumentará la capacidad de las actuales 60 mil t / año a 80 mil t / año, todas concentradas en Pindamonhangaba-SP, donde también operan el centro de desarrollo y los laboratorios. La inversión alcanza los US $ 8 millones. “La producción brasileña de compuestos de polipropileno satisface la demanda actual e incluso las proyecciones de crecimiento para 2012, con una previsión de 5 millones de automóviles”, opina el gerente de negocios y desarrollo de Basell, Ricardo Souza.

Borealis compra la resina a Braskem, que posee el 20% del primer negocio en Brasil, y opera dos líneas que, en conjunto, alcanzan el límite de procesamiento de 49 mil toneladas por año. La instalación de una tercera línea, de R $ 18 millones, programada para comenzar en octubre, aumentará el volumen a 60 mil toneladas / año. La empresa ya tiene otro proyecto de ampliación de 10.000 t / año. La capacidad actual se distribuye en Triunfo-RS (25 mil t) e Itatiba-SP (24 mil t).

La tercera línea se agregará a esta última unidad. Es una extensión de la planta existente, ampliada con una nueva línea de extrusión adquirida a la alemana Werner & Pfleiderer. "Es una inversión a largo plazo y debe ser de la más alta tecnología para satisfacer las demandas del mercado", informa Liane Lanzoni, directora de marketing, ventas y desarrollo de Borealis.

Modern Plastic, Daniel Bahls, gerente de marketing de Borealis, polipropileno: los avances tecnológicos mantienen una alta demanda e impulsan la expansión de la resina y el compuesto
Bahls: el compost se desarrolla a medida

Y hablando de exigencias, si la industria del embalaje persiste por su alta transparencia y, en segundo plano, una barrera, la de los automóviles ha entrado en una carrera desenfrenada por reducir el peso de los vehículos, lo que implica autopartes más ligeras. En los automóviles, se traduce en una mayor eficiencia y un menor consumo de combustible.

Además del alivio de peso, los fabricantes de compuestos se han desplegado en el desarrollo de formulaciones para cumplir aún con otras imposiciones de su gran cliente: mayor resistencia al riesgo y rayos ultravioleta, bajo brillo, menor emisión de volátiles, y aún menos Efecto olor y empañamiento. “Hay varios productos que cumplen con estas propiedades, casi al 100% hechos a medida. El ensamblador envía las especificaciones y desarrollamos el compuesto de acuerdo con esos requisitos. No se puede aprovechar el desarrollo de un fabricante de automóviles en otro, ya que cada uno tiene su propio concepto, incluso para el mismo grupo de propiedades ”, declara el gerente de marketing de Borealis, Daniel Bahls.

En el centro de desarrollo de Basell, las formulaciones apuntan a una combinación equilibrada de rigidez e impacto con un mayor índice de fluidez, lo que permite la producción de piezas de diseños más complejos y con ciclos de inyección más cortos, sinónimo de mayor productividad. Las piezas se vuelven más ligeras y el diseñador gana mayor flexibilidad en el diseño. “La relación rigidez / impacto busca piezas con espesores cada vez más finos, y esto está directamente asociado a una mayor fluidez, porque si no se tiene fluidez no se puede llenar el molde”, explica Souza.