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Mayo de 2006 Página 1 de 7

Fundamentos de la tecnología de extrusión de película cast

Dr. Alberto Rincón

La extrusión de película cast está ganando popularidad en el mundo. Vea cuáles son los aspectos fundamentales que se deben considerar sobre esta tecnología.

El proceso de extrusión de película cast (o extrusión plana) goza en la actualidad de un crecimiento sostenido tanto en el número de nuevas instalaciones en el mundo, como en la gama de segmentos de mercado en los que esta tecnología es usada como herramienta de producción.

El presente artículo presenta de manera concisa los aspectos fundamentales de la tecnología cast, con el objetivo de dar al lector una perspectiva crítica a la hora de seleccionar tecnologías y una comparación entre el proceso cast y el proceso de soplado de película, para luego comentar sobre las características de los distintos componentes de la línea de extrusión, y, finalmente dar una descripción detallada de algunos productos finales de alto valor agregado para cuya consecución se hace imperativo el contar con equipos de producción de tecnología de punta.

Conceptos básicos de la extrusión Cast
En el proceso de extrusion de película cast, el polímero fundido pasa a través de un sistema de cabezal plano (bloque de coextrusión y cabezal, para procesos de coextrusión, o cabezal solo, cuando se trata de mono-extrusión) para adoptar la forma de película plana delgada. A su salida del cabezal, la película fundida es enfriada rapidamente en la unidad de enfriamiento, los bordes son refilados, el tratamiento corona es aplicado (en caso de que se requiera de un proceso aguas abajo de impresión o recubrimiento) y finalmentees embobinada.

A diferencia del proceso de soplado de película, el enfriamiento en el proceso de película cast es áltamente eficiente, lo que permite por un lado operar estas líneas de producción a velocidades mucho más altas con caudales de producción mayores (sobre una tonelada por hora en comparación a varios cientos de kilos/hr en el proceso de soplado) y por otro lado obtener un producto final con propiedades ópticas superiores.

El grado de orientación y de deformación de la película a la salida del cabezal es mucho mayor en el proceso de soplado, es por ello que la distribución de espesores en la dirección transversal a la dirección de máquina es mucho más uniforme en el proceso cast (con variaciones de espesor que pueden llegar a tan solo +/- 1.5%). Sin embargo, las propiedades mecánicas de la película en la dirección transversal a la dirección de máquina se ven disminuidas cuando se las compara a las de la película soplada dado el nivel de orientación al que se somete la película soplada y del que carece la película cast en esa dirección.

En la extrusión cast los bordes de la película son refilados; la productividad del proceso se afecta negativamente en la medida en que este material no puede ser reciclado. Tecnologías de sistemas de cabezal de reciente data permiten minimizar la cantidad de desperdicio en estructuras coextruidas, esto será abordado en detalle más adelante.

Los usos más importantes de la película cast se encuentran en el empaque de alimentos y textiles, envoltura de flores, en la producción de película para álbumes de foto y demás estacionarios, artículos simulados de cuero y en la manufactura de películas complejas hechas por laminación o recubrimiento por coextrusión, entre otros.

Comúnmente, el proceso cast involucra el uso de la coextrusión o extrusion simultánea de dos o más materiales que forman una estructura multicapa.

En muchos casos, la aplicación final dada a la película demanda prestaciones que no se pueden lograr si ésta es hecha con un solo material; en el empaque de alimentos es necesario en muchos casos el contar con propiedades de alta barrera al oxígeno, para ello se combinan poliolefinas con un material de alta barrera como por ejemplo el EVOH en una estructura multicapa. En general, las películas coextruidas pueden tener desde dos hasta siete capas o más. El número, disposición y grosor de las diferentes capas depende de cada aplicación particular.

Componentes de la línea cast
La  Figura 1 muestra una vista general de una línea de coextrusión cast. La fotografía ha sido tomada desde el extremo aguas abajo de la línea. El proceso comienza con la alimentación de la resina plástica mediante el uso de sistemas gravimétricos de alimentación, esta es luego fundida y mezclada en la extrusora para entonces ser filtrada y entregada al sistema de bloque de coextrusión y cabezal.

A la salida del cabezal, la película fundida es enfriada por rodillos de enfriamiento, pasa por el sistema de medición de espesor, el tratador corona, el sistema oscilatorio de randomización y finalmente es embobinada.

A continuación, se dará una descripción y mención de los parámetros críticos de funcionamiento de los diferentes componentes de la línea.

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