Esta es una entrevista realizada a Lukas Buske, jefe de aplicaciones de plasma en Plasmatreat GmbH.

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Sr. Buske, ¿cuáles son los beneficios ecológicos del tratamiento de superficies con plasma?

Con la tecnología de plasma, podemos reemplazar por completo los solventes dañinos para el medio ambiente en los procesos de producción. Muchas superficies de materiales necesitan un pretratamiento especial antes de que continúen su procesamiento para permitir la unión, la impresión o la pintura. Entre otras cosas, nuestro enfoque está en el tratamiento de superficies de plásticos. Muchos plásticos, como el polipropileno o el policarbonato, no son polares. Esto significa que, sin pretratamiento, los adhesivos, barnices o pinturas no se adhieren bien. Por lo tanto, en los procesos industriales se utilizan a menudo promotores de adhesión químicos (los llamados imprimadores) que contienen entre un 80 y un 90 por ciento de disolventes (según el Sr. Buske) y contaminan el medio ambiente. Utilizando nuestra tecnología de plasma, que solo requiere aire comprimido y electricidad, se puede prescindir de este pretratamiento químico.

 

¿Cómo funciona el tratamiento con plasma?

La tecnología de plasma funciona de acuerdo con un principio simple de la física: la energía adicional hace que cambien los estados de la materia. Si se agrega más energía a un gas, se ioniza y cambia al estado de plasma de alta energía como el cuarto estado de la materia. Cuando el plasma con su alto nivel de energía entra en contacto con los materiales, las propiedades de la superficie cambian. Los grupos que contienen oxígeno y nitrógeno se introducen en los plásticos (en gran parte no polares) para aumentar su energía superficial. Esta llamada activación mejora la humectabilidad de la superficie, lo que provoca un aumento significativo de la adherencia y, en consecuencia, permite que los adhesivos, lacas y pinturas tengan una adherencia estable a largo plazo. Un sistema de plasma generalmente consta de un generador, un transformador y una boquilla que se adapta con precisión al tratamiento respectivo.

 

Aparte del ahorro de disolventes, ¿hay otras ventajas en términos de sostenibilidad?

Con nuestras boquillas de plasma, podemos pretratar grandes áreas con extrema precisión, pretratando así con moderación solo aquellas partes del sustrato que se someterán a un procesamiento adicional. En el sector de los plásticos, los componentes se preparan a menudo utilizando otros métodos de pretratamiento como el tratamiento con llama, por ejemplo, en la producción de tableros o consolas para la industria automotriz. Sin embargo, el proceso de tratamiento con llama requiere una gran cantidad de gas y se libera una cantidad correspondiente de CO2. Con nuestros procesos de plasma, podemos reemplazar este proceso y reducir en gran medida la huella de CO2 en el proceso de producción. Nuestros sistemas solo requieren electricidad y aire comprimido. Entonces, si un usuario trabaja con electricidad verde, nuestro método es libre de CO2.

 

¿Muchos clientes ya están haciendo esto?

Muchas líneas de producción ya funcionan al 100% con electricidad generada de forma regenerativa (en palabras del Sr. Buske). Cada vez nos piden más conceptos que apoyen la sustitución de procesos nocivos para el medio ambiente por tecnología de plasma. Se está llevando a cabo un replanteamiento en todas las industrias en la dirección de mejorar el balance energético y la reducción de CO2. Las empresas están cada vez más presionadas por sus clientes para operar de manera más sostenible. La eficiencia de costos sigue siendo el enfoque en este caso.

 

Las empresas también están bajo presión para hacer un mayor uso de los reciclados. ¿Se puede utilizar aquí también la tecnología de plasma?

Si un producto se compone de materiales reciclados hasta cierto punto, ahora es un punto de venta para el proveedor. Por ejemplo, muchos fabricantes de automóviles utilizan una cierta proporción de materiales reciclados en sus diseños de interiores. Muchos fabricantes incluso especifican el contenido reciclado de los componentes a sus proveedores. Esto tiene un efecto en procesos como la unión, la impresión, la pintura, el etiquetado, la aplicación de sellos y más. Por lo tanto, varios fabricantes están utilizando ahora nuestra tecnología de plasma. En muchos casos, el pretratamiento con plasma hace posible el uso de plásticos reciclados en primer lugar y, al hacerlo, contribuye a procesos de producción más amigables con el medio ambiente y que ahorran recursos.

 

¿Las propiedades de la superficie tienen alguna influenciaen la tecnología de plasma?

Podemos obtener mucho de una superficie que en realidad no tiene las propiedades requeridas para los procesos posteriores. De la mano del fabricante de equipos de moldeo por inyección Arburg, lo demostramos en la Edición Digital de la Feria de Hannover 2021: un vaso de PP reciclado, fabricado por Arburg mediante moldeo por inyección, y con aspecto arrugado, es decir, con una superficie muy irregular en ese momento, se imprimió usando impresión digital UV sin el uso de promotores de adhesión adicionales. Para ello, el vaso reciclado fue tratado con Openair-Plasma después de sacarlo del molde de inyección. La activación altamente efectiva de la superficie de impresión crea el requisito previo para una buena adherencia de las tintas sin solventes, incluso en sustratos irregulares hechos de PP reciclado no polar. El resultado es una imagen impresa brillante y nítida que es permanentemente resistente a la abrasión y la humedad.

En definitiva, con materiales muy diversos, conseguimos en la mayoría de los casos preparar bien la superficie para procesos posteriores limpiándola y activándola con la ayuda de Openair-Plasma. Si este tratamiento superficial no es suficiente, podemos remediarlo a través de nuestro proceso PlasmaPlus. En este proceso, el llamado precursor se introduce en el plasma. Aplicamos una capa delgada nanométrica a la superficie y, por lo tanto, podemos aplicar una función adicional, por ejemplo, un recubrimiento que promueve la adhesión.

 

¿En qué parte de la economía circular ve desafíos?

Un desafío importante radica en la separación de materiales por tipo para el reciclaje. Aquí es donde la tecnología de plasma adquiere un significado especial: debido a que la clasificación no siempre es 100 por ciento homogénea, durante el proceso de reciclaje se producen plásticos cuyas propiedades son ligeramente diferentes a las de los materiales vírgenes, por ejemplo, en la calidad de la superficie. Esto impacta los procesos posteriores. Con el tratamiento con plasma, podemos ayudar a que estos procesos posteriores sean posibles.