Resolviendo desafíos de producción pellet a pellet

Este artículo apareció originalmente en Industry Week. Publicación invitada de Phil Mintz, director de North Carolina Manufacturing Extension Partnership (NCMEP) y director ejecutivo de NC State Industry Expansion Solutions (IES).

Cómo una organización sin ánimo de lucro ayudó a un fabricante de plásticos a innovar con equipos especializados y experiencia técnica.

Microban, ubicada en Huntersville (Carolina del Norte), es una empresa especializada en polímeros y textiles que produce tecnologías antimicrobianas y antifúngicas.

En la superficie, el producto de Microban es relativamente modesto: diminutos pellets de plástico duro, cada uno del tamaño de un grano de palomita, pero presentes en más de 1.000 productos en 30 países: persianas arquitectónicas, encimeras, alfombras de baño, platos para mascotas, ropa deportiva, esponjas, sandalias y almohadas, por nombrar algunos.

Uno de los mayores desafíos de manufactura de la empresa es que cada producto requiere una nueva formulación del material. Cuando uno de los clientes de Microban fabrica un producto, ese cliente incorpora los pellets de polímero patentados de Microban con los suyos. Los dos productos se combinan en un flujo fundido de plástico líquido, y el producto final resiste la acumulación microbiana. Esto hace que los productos en el mercado de consumo sean más higiénicos y seguros.

El proceso requiere que los ingenieros y químicos de polímeros de Microban trabajen estrechamente con los clientes para entender sustratos de productos, características de rendimiento y procesos de manufactura para asegurar compatibilidad con los productos de los clientes.

Un desafío cristalino

Recientemente, la empresa estaba trabajando en un nuevo compuesto y encontró complicaciones. En lugar de mezclarse invisiblemente en el polímero cristalino del cliente, el compuesto se quemaba durante el proceso de manufactura, creando un producto final salpicado de motas negras.

Microban contactó con el Polymers Center of Excellence (PCE) para obtener ayuda para que su compuesto se mezclara exitosamente en el producto. PCE es una organización sin ánimo de lucro 501(c)6 cuya misión es aumentar el conocimiento, proporcionar soporte técnico y asistir en el desarrollo de tecnologías emergentes en la industria del plástico. Es parte de North Carolina Manufacturing Extension Partnership, el representante oficial del estado de la Red Nacional MEP^TM.

La mayoría de los clientes de PCE no poseen extrusoras de compounding, ni laboratorios completos ni máquinas de moldeo. PCE puede desarrollar un compuesto, primero en pequeñas cantidades, luego en lotes pequeños, luego en cantidades de camión, y luego moldear barras de prueba y muestras. PCE puede probar el compuesto usando esas muestras de prueba y producir los resultados de prueba todo bajo un mismo techo. PCE también puede evaluar cómo fluirá un nuevo compuesto en un molde usando software de simulación 3D MoldEx, y proporcionar formación a operadores de extrusión o técnicos de moldeo por inyección una vez que el producto se generalice.

Microban tenía su propio equipo de pruebas, pero no todo lo que necesitaba. PCE pudo proporcionar acceso al equipo y la experiencia que Microban necesitaba para su nuevo compuesto. El producto de Microban requería secadoras, extrusoras de compounding y un alimentador de alta precisión para producir resultados aceptables. Este proceso fue asistido además por expertos internos de PCE, que sabían cómo hacer los compuestos específicos en esas líneas de extrusión.

Tom McHouell dirige el Polymers Technology Center enfocado en compounding que se encuentra dentro de PCE. Recordando la colaboración, «realizamos algunos ensayos adicionales y el material funcionó mucho mejor», dijo. «Tenía un mejor aspecto».

Microban ahora usa PCE para fines de producción y para evaluar y solucionar problemas de nuevas fórmulas antimicrobianas.

«No es solo el equipo disponible para nosotros, son las personas que operan el equipo las que realmente marcan la diferencia», dijo Burke Nelson, director de ingeniería de materiales de Microban. «Aprendo algo cada vez que voy allí».

Microban desarrolla continuamente nuevos productos para sus clientes con la asistencia experta de PCE, y «por cada dólar que la empresa gasta en PCE, el retorno es al menos diez veces en nuevo negocio generado», compartió Nelson.

Phil Mintz es el director de North Carolina Manufacturing Extension Partnership (NCMEP) y el director ejecutivo de NC State Industry Expansion Solutions (IES).