Vigilancia Tecnológica
WPC como material alternativo a la madera
Categoría: ConstrucciónLa tendencia actual de desarrollar productos respetuosos con el medio ambiente lleva a los investigadores a buscar materiales alternativos en variedad de aplicaciones. El Wood Plastic Composite (WPC), se está volviendo popular en muchos sectores en los últimos años, sobre todo construcción y automoción, debido a las atractivas propiedades que presenta en comparación con los materiales tradicionales como la madera.
Composición del WPC Este tipo de material pertenece a la familia de los biocomposites constituidos principalmente por materiales celulósicos y una matriz polimérica termoplástica, la cual puede ser virgen, reciclada o bio-basada.
Generalmente, los polímeros utilizados para este tipo de compuesto son Polietileno (PE), policloruro de vinilo (PVC) y Polipropileno (PP).
En cuanto a fibras vegetales, se suelen emplear harinas de madera (pino, arce, roble, cáscara de frutos secos) o fibras (paja de arroz, de trigo o cáñamo) . Se pueden llegar a incorporarse en el polímero hasta en un 60-70% en peso y pueden actuar como relleno o como agente de refuerzo de la matriz.
Figura 1. Perfilería y fibras de WPC (Departamento de compounding AIMPLAS).
Virtudes del empleo del WPC-Los WPC son materiales muy versátiles, que pueden ser formulados a medida en función de la aplicación del producto, adquiriendo propiedades específicas.
– Reducción de costes por unidad de volumen en el compuesto de WPC al emplear las fibras vegetales, debido al bajo coste de las fibras y al gran volumen que se puede llegar a incorporar en el polímero.
– Buena resistencia a la humedad, alta resistencia y durabilidad en condiciones climáticas, por lo que pueden ser empleados en aplicaciones de exterior, sin que se requiera un mantenimiento específico con barnices, pinturas ni aceites. Teniendo una vida útil mayor que productos hechos exclusivamente con madera.
-Ligereza de peso, se puede alcanzar al poder fabricarse perfiles y productos huecos y/o espumados.
-Versatilidad de diseño, acabado y procesado, al poder moldearse en cualquier forma y tamaño, incluso formas arqueadas o dobladas. Posibilidad de ser tratado como la madera en cuanto a acabados finales como perforación, cepillado, lijado y teñido.
-En comparación con el empleo de fibra de vidrio como refuerzo, el empleo de fibras vegetales implica una reducción del impacto ambiental en menor huella de carbono y mejor reciclabilidad del producto.
AplicacionesOriginalmente los compuestos de madera plástica se centraban en aplicaciones no estructurales, principalmente en los sectores de automoción y construcción.
Actualmente, siguen siendo de gran interés estas áreas, pero, además, están presentes en sectores variados como:
AIMPLAS tiene una amplia experiencia en proyectos con biocomposites y WPC, pudiendo realizar en sus instalaciones el proceso completo de su fabricación desde el diseño del producto, optimización de la formulación y extrusión e inyección del compound.
Tiene capacidad para desarrollarlo en 1 etapa “one-step”, extrusión directa, (con extrusora doble husillo co-rotativa o contra-rotaiva, en función del polímero base y del perfil a obtener) o en 2 etapas combinando la tecnología de compounding y extrusión/inyección (monohusillo).
Respecto a proyectos, AIMPLAS ha llevado a cabo proyectos subvencionados a nivel nacional e internacional y privados con empresas. Se han estudiado y desarrollado productos con propiedades muy variadas desde mobiliario auxiliar de oficina, perchas, piezas de interior de camiones a perfilería para uso en exterior.
Figura 4. Muestras de WPC (Departamento de compounding)
Marta Pérez Argilés
Investigadora en Construcción y Energías Renovables en AIMPLAS
Composición del WPC Este tipo de material pertenece a la familia de los biocomposites constituidos principalmente por materiales celulósicos y una matriz polimérica termoplástica, la cual puede ser virgen, reciclada o bio-basada.
Generalmente, los polímeros utilizados para este tipo de compuesto son Polietileno (PE), policloruro de vinilo (PVC) y Polipropileno (PP).
En cuanto a fibras vegetales, se suelen emplear harinas de madera (pino, arce, roble, cáscara de frutos secos) o fibras (paja de arroz, de trigo o cáñamo) . Se pueden llegar a incorporarse en el polímero hasta en un 60-70% en peso y pueden actuar como relleno o como agente de refuerzo de la matriz.
Figura 1. Perfilería y fibras de WPC (Departamento de compounding AIMPLAS).
Virtudes del empleo del WPC-Los WPC son materiales muy versátiles, que pueden ser formulados a medida en función de la aplicación del producto, adquiriendo propiedades específicas.
– Reducción de costes por unidad de volumen en el compuesto de WPC al emplear las fibras vegetales, debido al bajo coste de las fibras y al gran volumen que se puede llegar a incorporar en el polímero.
– Buena resistencia a la humedad, alta resistencia y durabilidad en condiciones climáticas, por lo que pueden ser empleados en aplicaciones de exterior, sin que se requiera un mantenimiento específico con barnices, pinturas ni aceites. Teniendo una vida útil mayor que productos hechos exclusivamente con madera.
-Ligereza de peso, se puede alcanzar al poder fabricarse perfiles y productos huecos y/o espumados.
-Versatilidad de diseño, acabado y procesado, al poder moldearse en cualquier forma y tamaño, incluso formas arqueadas o dobladas. Posibilidad de ser tratado como la madera en cuanto a acabados finales como perforación, cepillado, lijado y teñido.
-En comparación con el empleo de fibra de vidrio como refuerzo, el empleo de fibras vegetales implica una reducción del impacto ambiental en menor huella de carbono y mejor reciclabilidad del producto.
AplicacionesOriginalmente los compuestos de madera plástica se centraban en aplicaciones no estructurales, principalmente en los sectores de automoción y construcción.
- Construcción: casas prefabricadas, tejados, perfiles, verjas, pavimentos, barandillas.
- Automoción: bandejas de los maleteros, paneles de techos y puertas, interiores de trenes, autobuses.
Actualmente, siguen siendo de gran interés estas áreas, pero, además, están presentes en sectores variados como:
- Industrial, infraestructuras: embalajes, cajones, expositores, palets, señalización.
- Mobiliario: papeleras, parques, estanterías, muebles de cocina, puertas, ventanas, mobiliario de jardín y urbano.
- Otros: carcasas para móviles, juguetes, cuadro de bicicletas, tablas de snowboard, fundas de instrumentos musicales.
AIMPLAS tiene una amplia experiencia en proyectos con biocomposites y WPC, pudiendo realizar en sus instalaciones el proceso completo de su fabricación desde el diseño del producto, optimización de la formulación y extrusión e inyección del compound.
Tiene capacidad para desarrollarlo en 1 etapa “one-step”, extrusión directa, (con extrusora doble husillo co-rotativa o contra-rotaiva, en función del polímero base y del perfil a obtener) o en 2 etapas combinando la tecnología de compounding y extrusión/inyección (monohusillo).
Respecto a proyectos, AIMPLAS ha llevado a cabo proyectos subvencionados a nivel nacional e internacional y privados con empresas. Se han estudiado y desarrollado productos con propiedades muy variadas desde mobiliario auxiliar de oficina, perchas, piezas de interior de camiones a perfilería para uso en exterior.
Figura 4. Muestras de WPC (Departamento de compounding)
Marta Pérez Argilés
Investigadora en Construcción y Energías Renovables en AIMPLAS
"Fondo Europeo Agrícola de Desarrollo Rural: Europa invierte en las zonas rurales"
https://ec.europa.eu/agriculture/index_es
