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ABS replacement with PP, reduce 700ton of CO2

In collaboration with Polykemi, Separett saved almost 700 tonnes of carbon dioxide per year thanks to a material-smart choice. This corresponds to emissions from around 400 cars.

Based on a scientific study from 2021, Polykemi Group have developed a calculation tool that the company uses to analyze material choices. It allows them to calculate, together with customers, how they can make even smarter material choices for their products.

One company that Polykemi has helped to reduce their carbon footprint is the Swedish family-owned company Separett. They have manufactured water-free toilets for more than 40 years and they focus strongly on sustainability, climate and the environment. By switching from ABS to POLYfill PP HBK1501515 white they save approximately 700 tonnes of CO2 per year, which corresponds to emissions from close to 400 cars during the same period. In addition to the savings made without compromising on function or quality, the chemical and UV resistance actually improved.

Mikael Billsund, CEO and owner of Separett, achieved huge CO2 savings by changing the material in their water-free toilets.

“Thanks to Polykemi, we made a smart material choice to replace ABS with the crystalline PP and reduced our CO2 emissions,” says CEO Mikael Billsund. 

“This is what we do together with our customers. Our customers get a partner to collaborate with, we make things easier for them and help them reduce their carbon footprint. With our help, they get actual data on how much they have reduced the CO2 emissions of their product by replacing the material. It is a positive change that doesn’t impact the product’s properties or functionality,” explains Gustav Hugoson from Polykemi’s sales department.

Careful material choices results in major possibilities to save both the climate and resources. Making smart choices when it comes to materials reduces a company’s carbon footprint but also save time and costs.

“We provide our customers with documentation that they can present to their end customer. It’s a new way of thinking, both for us, the injection moulders and for the end customer,”  Gustav Hugoson concludes.

About Polykemi Group 

Polykemi AB is based in Ystad, Sweden, and has since 1968 successfully developed and manufactured customer adapted plastic compounds.

Polykemi Group consists of the companies Polykemi AB, Rondo Plast AB and Scanfill AB, all based in Ystad, as well as Polykemi Compounds Kunshan in China, and Polykemi Inc in the USA. Since its inception, the family-owned business has helped numerous customers in a wide variety of segments to select the right materials for their specific products. Plastic Agents, S.L. is the distributor of Polykemi in Spain and Portugal.

Polykemi Group provides customers all over the world with customized plastic compounds based on both virgin and recycled raw materials of the highest quality.

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Masterbatches de peróxido para subir la fluidez del polipropileno reciclado

Según el Instituto Federal del Medio Ambiente, en 2019 se utilizaron en Alemania unos 3,33 millones de toneladas de residuos plásticos para la valorización de materias primas o la valorización de materiales. Más del 38 % era polipropileno (PP), un material que tiene numerosos usos, por ejemplo, para envases de alimentos, recipientes de todo tipo, el acabado interior de los vehículos y componentes técnicos y electrónicos. Sin embargo, la mayor parte del polipropileno reciclado suele tener un índice de fluidez (MFI) que no resulta especialmente idóneo para el procesamiento posterior. En cambio, la adición de masterbatches de peróxido favorece el procesamiento posterior en procesos de moldeo por inyección: el MFI aumenta y el PP adquiere mucha más fluidez y para ello basta con una dosis de masterbatch de peróxido de a partir del 0,1 %.

Sobre todo por lo que respecta a las tasas de reciclado de la UE, que deberían seguir aumentando hasta 2030, la importancia de los masterbatches de peróxido en el ámbito de la valorización de plásticos irá en aumento. Y es que el polipropileno obtenido a partir de la preclasificación mecánica de diferentes flujos de material suele tener un índice de fluidez más bajo, lo que impide el procesamiento posterior del termoplástico en procesos de moldeo por inyección. Por lo general, el MFI se encuentra dentro de un rango que no es adecuado ni para el procesamiento posterior en procesos de extrusión ni para el moldeo por inyección. Sobre todo en aplicaciones en las que es imprescindible un tiempo de ciclo corto es imposible utilizar polipropileno reciclado sin añadir ningún masterbatch de peróxido. La longitud de algunas cadenas poliméricas es tan larga que el índice de fluidez es demasiado bajo.

Por este motivo se utiliza peróxido para acortar las cadenas poliméricas largas del polipropileno y aumentar así el índice de fluidez. Sin embargo, tanto en estado líquido como en polvo, el transporte y especialmente la manipulación de este producto químico inflamable —muy reactivo y a veces explosivo— están sujetos a normas de seguridad muy estrictas. El equipo de protección necesario y la tecnología especial de dosificación complican aún más todo el proceso de manipulación. A esto hay que añadir que los peróxidos son volátiles y, por lo tanto, tienen una vida útil limitada incluso cuando se almacenan correctamente. No obstante, Polyvel Europe GmbH ha desarrollado una alternativa que garantiza una manipulación segura y que se puede dosificar fácilmente: los masterbatches de la serie P. Las concentraciones de aditivo utilizadas (5, 10 y 20 % de peróxido) permiten optimizar el comportamiento de flujo del polipropileno en función de las necesidades.

Mejora segura y sencilla del índice de fluidez

Los masterbatches de peróxido de Polyvel permiten modificar con precisión las propiedades de procesamiento del polipropileno. «La sustancia química se incorpora a un sustrato polimérico; después se le da forma de gránulos», explica Sebbel. «De este modo, el peróxido queda encapsulado y aislado de las influencias ambientales hasta el momento de su procesamiento». En gránulos, el peróxido tiene una vida útil de más de cinco años, ya que no se puede volatilizar. Esto simplifica el transporte y el almacenamiento porque no es necesario cumplir condiciones o requisitos especiales. Por consiguiente, la manipulación no está sujeta a ningún requisito especial. Además, la aplicación es especialmente segura y, al contrario de lo que ocurre con el peróxido en estado líquido o en polvo, muy sencilla. Para la dosificación tampoco se requiere ningún equipo especial.

Así pues, los masterbatches de peróxido permiten modificar la viscosidad de forma selectiva para elevar el índice de fluidez del polipropileno.

Por un lado, sin esta solución sería imposible utilizar polipropileno reciclado en procesos de moldeo por inyección y, por otro, el masterbatch de peróxido también se puede dosificar directamente en el proceso de moldeo por inyección para aumentar aún más la fluidez. Con frecuencia, esto permite producir componentes de paredes delgadas con largas trayectorias de flujo de forma más fiable y de manera segura.

Además, como la fluidez es mayor, se puede utilizar una temperatura de procesamiento más baja, por lo que se puede reducir el tiempo de enfriamiento; eso conlleva una disminución de la duración total del ciclo y un aumento de la productividad, lo que, en última instancia, supone menores costes de producción.

Los resultados se pueden reproducir de forma fiable gracias a la dosificación calculable de los masterbatches. Como el flujo del polipropileno se puede adaptar de un modo sumamente preciso y rentable, el material reciclado también se puede procesar como material de partida de mayor valor. Esto permite reducir el consumo de costosas materias primas primarias a la hora de fabricar componentes y productos de plástico.

Manipulación simplificada y opciones de dosificación más precisas

Las dosis habituales para el masterbatch de peróxido se encuentran entre el 0,1 y el 1 %. «Cuando se trata de cantidades de aditivo tan pequeñas como estas, introducirlas de manera uniforme y a largo plazo en el proceso de compounding continuo constituye un desafío especial», explica Marcos Barraca. «La forma granular de los masterbatches lo hace mucho más fácil, ya que con ella se consigue una distribución muy homogénea en el polipropileno. Las distintas proporciones de peróxido permiten ajustar con precisión cambios de MFI tanto grandes como pequeños».

El eje X representa la concentración de peróxido; el eje Y, el índice de fluidez (MFI). Las distintas líneas representan plásticos con un índice de fluidez inicial diferente. Como se puede ver en el gráfico, cuanto mayor es la concentración de peróxido en el plástico, mayor es el índice de fluidez.

Mientras que el índice de fluidez del polipropileno aumenta por el peróxido, el polietileno, en cambio, se vuelve más viscoso, lo que resulta ventajoso para los métodos de procesamiento correspondientes, como la extrusión de láminas y el moldeo por soplado. En definitiva, los masterbatches de la serie P simplifican los procesos de reciclaje de distintas resinas termoplásticas.

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