Moldando o mundo, uma conta de EPS de cada vez

Jan 14, 2024

28 de setembro de 2022 - Boucherville, Quebec

O poliestireno é um dos plásticos mais utilizados no mundo. Do isolamento de edifícios a equipamentos de proteção e materiais de embalagem, a resistência e o ultraleve do poliestireno expandido garantem o sucesso. Feita de microesferas de polímero, a espuma de poliestireno expandido (EPS) pode ser expandida até uma densidade muito baixa e moldada em formas complexas. Embora o processo de fabricação convencional desse material possa representar desafios significativos para o desenvolvimento de produtos que atendam às crescentes necessidades dos consumidores, o Conselho Nacional de Pesquisa do Canadá (NRC) e o fabricante de esferas EPS de Quebec, NexKemia, desenvolveram um método inovador para tornar esse processo melhor adaptados para atender às novas demandas do mercado.

A NexKemia produz esses grânulos submilimétricos para as indústrias de construção e bens de consumo desde 2008. Polimerizando EPS de 7 reatores de batelada, a empresa envia 60 milhões de quilos anualmente para clientes no Canadá e nos EUA que os transformam em produtos finais. "Desde que lançamos o NexKemia, temos realizado inovações e melhorias substanciais em relação ao processo convencional de polimerização em suspensão", disse Pierre Beaudry, gerente geral do NexKemia. "Mas certos graus de EPS não podem ser produzidos dessa maneira, o que restringia nossa capacidade de oferecer aos clientes uma variedade de produtos especiais que o mercado é altamente exigente."

Mas isso está para mudar. Com a ajuda do NRC, a NexKemia confirmou a viabilidade de produzir produtos de EPS de valor agregado por meio de um processo de extrusão de fusão direta versátil, altamente responsivo e contínuo. A adoção desse novo método se baseará na experiência do NRC em tecnologias de fabricação de produtos compostos e polímeros, bem como em uma abordagem colaborativa que facilitará a transferência de tecnologia.

De acordo com Beaudry, a empresa procurou o NRC para obter conhecimento técnico no desenvolvimento do novo processo. No centro dessa colaboração estava uma abordagem inovadora para compartilhar recursos. "Ao longo dos anos, o NRC desenvolveu extensa experiência em espuma de polímero, especialmente usando o processo de extrusão", diz ele. "De colaborações anteriores, sabíamos que eles tinham uma extrusora em escala piloto em seu laboratório de Boucherville, mas faltava um equipamento, um granulador." As equipes concordaram que a NexKemia compraria a máquina e a emprestaria ao NRC para que pudessem fazer pesquisa, desenvolvimento e teste das resinas especiais sob o mesmo teto. O NRC forneceu o restante do equipamento para extrusão, dosagem, segurança e afins.

Michel Champagne, líder técnico da NRC no programa Advanced Manufacturing e líder de equipe do grupo Advanced Polymer Composites, destaca que a primeira fase do projeto se concentrou na aquisição, comissionamento e validação da eficácia do peletizador na linha piloto de extrusão de espuma da NRC. "Provamos que as duas máquinas funcionaram perfeitamente juntas para fabricar a resina EPS especial." Em seguida, passaram a pesquisar, desenvolvendo e testando assim múltiplas ideias de novos grânulos extrudados a partir de fórmulas customizadas. O projeto aproveitou diretamente a grande experiência em extrusão de espuma desenvolvida pela equipe do NRC nos últimos anos e estava perfeitamente alinhado com o programa de pesquisa de Manufatura de Produtos Compostos e Polímeros.

Em 18 meses, o novo processo de extrusão não só foi ajustado para produzir grânulos de EPS regulares com níveis de desempenho concorrentes com os produtos de grau de reator padrão da NexKemia, mas o teste piloto de vários produtos de valor agregado foi concluído com sucesso; incluindo um EPS com propriedades de isolamento térmico aprimoradas, um polímero expansível inovador com maior resistência ao impacto e um novo grau feito de plástico reciclado. Os resultados foram tão promissores que a NexKemia decidiu lançar os produtos no mercado antes do previsto. Eles instalaram a tecnologia em Mansonville e começaram a aumentar a produção. "Para isso, investimos US$ 15 milhões em um novo prédio, bem como na compra de uma primeira linha de produção de extrusão. A instalação de uma segunda linha de produção também está prevista para o final de 2023. Eventualmente, acreditamos que mais de 25 milhões de quilos de resinas de extrusão serão adicionados ao nosso mercado." A empresa planeja contratar até 25 novos funcionários nos próximos 2 anos.