Recubrimientos duraderos en base agua para compuestos de madera y plástico (WPC)
Por Arne Schirp
El objetivo del proyecto es el desarrollo de un revestimiento a base de agua y sin disolventes para los perfiles de fachada hechos de compuestos de madera y plástico (WPC). Aunque los recubrimientos a base de solventes para plásticos tienen una buena resistencia de adhesión y humectación de la superficie, se están volviendo menos populares debido a regulaciones legales como la Directiva VOC (1999) y la Directiva Decopaint (2004). El proyecto se está llevando a cabo junto con colegas del Departamento de Ingeniería de Procesos y Paneles a Base de Madera de Sistemas y el Instituto Leibniz para la Investigación de Polímeros de Dresde.
Para evitar o reducir los cambios de WPC relacionados con el clima, existen básicamente diferentes opciones disponibles. Estos incluyen el uso de pigmentos y protectores contra rayos UV en toda la formulación de compuestos de plástico de madera, pretratamiento de la madera, coextrusión, envoltura de película y pintura en polvo y en húmedo. Un recubrimiento líquido puede cumplir de manera más efectiva y flexible los requisitos de durabilidad, color y diseño cuando se aplica como fachada. Por lo tanto, se debe extruir solo una formulación WPC sin pigmentos y protección UV, ya que el recubrimiento aplicado posteriormente puede realizar la protección UV y el color. De esta manera, los lotes más pequeños se pueden producir de manera más económica.
Las superficies de WPC no se pueden recubrir satisfactoriamente con pinturas a base de agua en la actualidad. La razón de esto es la baja energía superficial y la funcionalidad que apenas existe y, por lo tanto, una pobre humectabilidad y la falta de anclajes del material con aglutinantes acuosos. El objetivo no se puede resolver con tecnologías como las que se conocen a partir de recubrimientos plásticos, porque la diferencia entre el polipropileno y el WPC es la falta de homogeneidad del material y la mayor rugosidad de la superficie. Desde un punto de vista ecológico, es deseable formular no solo la capa de acabado, sino también la imprimación sin disolventes y sin halógenos. También en lo que respecta a la eliminación y reciclaje del material son productos libres de halógenos,
Los resultados de este proyecto describen y explican la relación entre la textura de la superficie, la energía de la superficie, la funcionalidad de la superficie, la humectabilidad y la adhesión. Por un lado, las formulaciones especiales de WPC se extruyen en el laboratorio, por otro lado, se utilizan perfiles de producción industrial. Con estos resultados, debería ser posible obtener recomendaciones óptimas para diferentes sustratos con respecto al pretratamiento y la selección del cebador. Además, los resultados de la investigación explican el vínculo entre el sustrato WPC y las diferentes clases de aglutinantes, así como la influencia de los pretratamientos de superficie.
Al utilizar WPC con pinturas al agua, se podrían desarrollar nuevas aplicaciones y mercados en la industria de la construcción, para perfiles de fachadas y ventanas. El crecimiento del mercado de WPC en Europa ha sido rápido en los últimos años y las perspectivas de un mayor crecimiento se consideran positivas. En total, actualmente hay un volumen de producción de aproximadamente 50.000 toneladas por año en Alemania, mientras que Europa tiene una capacidad de 120.000 toneladas al año.
Los beneficios clave del recubrimiento líquido de WPC para la industria del mercado intermedio incluyen la facilidad de aplicación de los sistemas de recubrimiento a lotes más pequeños, la flexibilidad en la coloración, el inventario reducido, ya que solo un color puede extruirse y recubrirse de diversas maneras, y sin grandes inversiones. El uso de aglutinantes a base de agua, amigables con el medio ambiente, y la eliminación de materias primas que contienen halógenos también contribuyen de manera valiosa a la protección del medio ambiente.