Soluciones a la medida para película soplada

El dinamismo y la competencia globalizada en la producción de película soplada han llevado a los proveedores de tecnologías a responder en tiempos cortos y a flexibilizar sus soluciones. Los avances están orientados a producir diseños más compactos, eficientes y modulares, que se destacan por características de desempeño como versatilidad, menores requerimientos de mantenimiento, mayores tasas de producción y mejor uso de la materia prima.

Las aplicaciones agrícolas son protagonistas por el tamaño de las líneas suministradas y por los recursos de ingeniería que se han incorporado dentro de los sistemas. Por su parte, los cabezales, en constante perfeccionamiento, proveen tiempos de residencia de material más cortos y aumentan el control de las capas en la película. Es evidente que la calidad lograda en los productos finales refleja el intenso deseo de los proveedores de ganar un mercado cada vez más exigente y de los transformadores por destacarse entre sus competidores.

Noticias para aplicaciones agrícolas
En la industria agrícola, la utilización de película de ensilaje es crucial para reducir los costos de operación y de almacenamiento. La película blanca refleja la luz solar y reduce la acumulación de calor, con lo que se asegura la calidad del alimento durante el tiempo de reserva. Por lo general, la estructura de las películas sopladas elongables está compuesta por una capa interior y exterior de PELBD, color, Poli-Isobutileno (PIB) y aditivos anti-UV, en combinación con una capa intermedia de PELBD, color y anti-UV.

Los componentes principales para película soplada de ensilaje incluyen el sistema de dosificación de PIB, un diseño especializado del tornillo para lograr una mezcla óptima del PIB, el cabezal de extrusión, un conjunto de arrastre y un embobinador.

Battenfeld Gloucester optimizó este sistema para producir película con las características adecuadas. Por ejemplo, el diseño del Traversanip, propio de la empresa, fue modificado con la introducción de barras anti-adherentes, un rodillo de contacto de acero recubierto en cerámica y un rodillo especial de caucho siliconado enfriado por agua. Así mismo, la configuración de los rodillos cambió a una geometría tipo S.

La mayoría de las películas de ensilaje que se consiguen en el mercado se producen con capas adherentes en las superficies internas y externas y se fabrican con embobinadores espalda a espalda. Cuando se utiliza una superficie adherente en el interior (con alto contenido de EVA) se debe diluir con LDPE. En caso contrario, el tubo no se puede separar. Para enfriar la película adherente de tal forma que se logre la separación, es necesario reducir la velocidad de la línea y esto conlleva a la disminución de la productividad.

La tecnología de Battenfeld Gloucester hace posible utilizar formulaciones adherentes en la parte externa de la película para evitar las restricciones obvias de la adherencia interna. Adicionalmente, el diseño de tornillo y del cabezal optimiza la homogeneidad del polímero. La empresa optimizó los sistemas de dosificación del PIB -- particularmente como se aplica a la mezcla fundida -- con lo que se minimiza su exceso en los bordes de los rollos. En general, no se requiere alta temperatura de almacenamiento para hacer reaccionar el PIB.

La compañía despachó una de las líneas más grandes del mundo para producción de geomembrana coextruida de tres capas a una planta en América Latina. La línea, que tiene una torre de 25 metros y un dado de 2.200 mm, produce película de 7 metros de ancho con espesores de 500 a 2.500 micrones. La capacidad de procesamiento es de 1.200 kg/hr. El dado, uno de los más grandes construidos por Battenfeld Gloucester, optimiza el flujo de fundido, elimina los puntos muertos y previene el sobrecalentamiento de la resina. Las extrusoras empleadas son del modelo Contracool de la empresa, unidades enfriadas por aire diseñadas para operar con bajo costo y larga vida útil. Sus tornillos, relativamente largos, incrementan la eficiencia de mezclado y la homogeneidad de la mezcla, así como también reducen el precalentamiento. Debido a que las capas externas del extruido requerían ser texturizadas para tener mayor tracción cuando fueran instaladas, la empresa diseñó un sistema que bombea nitrógeno en los extrusores A y C. El nitrógeno genera un flujo sobre la piel de la película a la salida del dado, perturbando el flujo y generando una textura controlada. Los bordes, sin embargo, salen limpios del dado, para que las geomembranas puedan ser soldadas posteriormente. El control instalado, un microprocesador Extrol 6016, hace innecesario el uso de un controlador externo de espesor, según afirma la empresa.

Desarrollos en 5 y 7 capas
Reifenhauser replanteó su estrategia para atender el mercado de película soplada, en atención a los frecuentes requerimientos de cambio que el mercado demanda. Sus nuevos desarrollos están enfocados a incrementar la productividad y flexibilidad de las líneas en el menor tiempo posible.

Entre los desarrollos que han llegado a la madurez se encuentra un nuevo paquete de alto desempeño para la extrusión de películas de tres capas, con presión y producción optimizada a través del suministro de aire central de un sistema IBC. Este paquete cuenta con el sistema de enfriamiento por aire REI2cool de doble etapa (con capacidad incrementada), un flujo de aire más eficiente y un nuevo diseño de dado que optimiza la pre-distribución de la mezcla en conjunto con una nueva disposición de las espirales en los mandriles. El diseño es más compacto, minimiza el tiempo de residencia y tiene canales suaves que distribuyen la mezcla uniformemente a la salida del dado. El sistema está enfocado en el procesamiento de metalocenos y PELBD, así como en grados bimodales de resinas de PP. De acuerdo con la empresa, el sistema permite incrementar la producción entre 25 y 30%, en comparación con líneas estándar, y se destaca por un excelente control de espesor.

Las líneas de película soplada AquaFrost de hasta 7 capas, de Brampton Engineering (BE), son una alternativa a la película cast gracias a las ventajas de mecánica y costos ofrecidas por el proceso. Los sistemas AquaFrost usan todo el equipo estándar de soplado de película de BE pero en una configuración de soplado hacia abajo. Un anillo AquaRing usa agua como medio refrigerante, en lugar de aire, y ofrece mejoras en las propiedades del producto. Con pruebas en estructuras comparables de 5 capas, se obtienen niveles de opacidad de 6 al 8% en película soplada y de 2% en AquaFrost y película cast, de acuerdo con el fabricante. Las tasas de producción de AquaFrost son comparables con las líneas de película cast. La elongación a la tensión y el desempeño en pruebas de punzonado lento han sido mejoradas, al igual que la termoformabilidad y las tasas de producción de retales. Las películas se cortan sin tiras en los bordes, sin producir desperdicio. La película final tiene buen aspecto en el estante, alto brillo superficial y excelente claridad, afirma la empresa.

Davis-Standard, LLC, a través de Converting Systems Group, presenta un sistema de película soplada de 7 capas que incluye extrusora, cabezal, anillo de aire, embobinadora y tecnología de control para mejorar las eficiencias de producción en estructuras de película soplada simples o complejas. El sistema de enfriamiento por aire es comparable en eficiencia con uno de agua gracias al diseño aerodinámico de la base de la extrusora. El aire evita además los problemas de mantenimiento de los sistemas de agua. Todo esto lleva a temperaturas de fundido menores, películas más resistentes, espesores más delgados y mayor producción. El sistema WesjetAutoPro, del anillo de aire, provee una variación de menos del 3% de espesor que es típico en la producción de película.

El proveedor italiano Bandera también ofrece novedades para el mercado de cinco capas, orientadas a atender aplicaciones más especializadas mediante líneas flexibles y cada vez más automatizadas. Los extrusores TRW, conacoples flexibles entre el motor y la caja de engranajes, resuelven el problema de tiempos muertos por mantenimiento y ahorran energía. El tornillo puede ser extraído por la parte posterior de la caja de engranajes, para intercambios rápidos. El sistema NSO de colapsado de película ofrece alta rigidez, y el diseño del embobinador ESR 9000 fue mejorado y equipado con elementos adicionales, como el Safe Load, para la carga automática del mandril. El conjunto cuenta con sistemas de dosificación gravimétrica, sistemas de ajuste automático del espesor, grupos para tratamiento térmico que alivian tensiones de la película y sistemas de termorregulación del aire.

Macro Engineering también entró en el mercado de la película soplada. El modelo BXL-5180 de 5 capas fue instalado recientemente en Guatemala en la planta de Villa nueva del Grupo Olefinas, una compañía dedicada al empaque de productos agropecuarios, industriales y comerciales, que produce películas de polietileno y sogas de polipropileno. Según Ricardo Santos, Gerente de Ventas y Marketing de la compañía, este modelo permite procesar un amplio rango de resinas y mezclas.

Evolucionan los cabezales
Windmöller & Holscher (W&H) desarrolló el sistema de extrusión de película soplada VAREX con un cabezal de 9 capas, denominado MAXICONE.

Este dado se caracteriza por sus pequeños volúmenes de fundido y por sus bajos tiempos de residencia. La distribución uniforme del fundido es garantizada gracias al concepto patentado de un distribuidor de mandril en forma de espiral cónico que provee la menor trayectoria posible para el fundido a la vez que encapsula de manera temprana todas las capas internas.

Reifenhäuser también se ha centrado en el desarrollo de cabezales, y recientemente presentó un cabezal para extrusión de cinco capas, basado en el diseño de tres capas con enfriamiento central interno de la burbuja y mandriles en espiral. El cabezal está diseñado para cerrar la brecha de aplicaciones entre tres y cinco capas, de acuerdo con su fabricante, y puede procesar un amplio rango de resinas, con lo que se le otorga al procesador la flexibilidad de cubrir aplicaciones de mercado donde las propiedades mecánicas son el principal requerimiento, o aplicaciones médicas y de alimentos, donde se requieren películas de baja transferencia de oxígeno.

Avances en post-extrusión
La máquina FILMATIC S, de W&H, fue premiada con el sello GS, la certificación de seguridad más reconocida en Europa. En Alemania, una máquina con el sello GS no necesita ser inspeccionada en el sitio de instalación por el asegurador de riesgos profesionales de la empresa. Este criterio, que también aplica para la mayoría de países europeos, es garantía de que el operador no tendrá riesgo de accidentarse al medir durezas, alinear rollos o tomar muestras de película mientras el embobinador está en movimiento. El equipo puede manejar anchos de 900 a 3.600 mm y espesores de película desde 0,009 hasta 0,250 mm a velocidades hasta de 200 m/min.

La FILMATIC TX es una embobinadora de película de torreta que ofrece mínimas presiones de contacto, transferencias libres de adhesivo al comienzo de un nuevo rollo y rotación contraria, entre otros. Estos sistemas pueden manejar películas entre 1.600 y 3.600 mm de ancho a velocidades de 200 m/min cuando se operan en conjunto con sistemas VAREX. Para la producción de múltiples rollos las máquinas pueden ser equipadas con cuchillos calientes que usan una mínima presión de corte, reducen el amontonamiento de material en los bordes y mejoran la vida del filo. Dependiendo además de la disponibilidad de espacio de la planta, las unidades de embobinado se pueden instalar espalda con espalda o cara a cara.

El modelo 1008D de Battenfeld Gloucester es un centro de embobinado de doble torreta diseñado para manejar rollos de hasta 30 pulgadas de diámetro. Tiene un controlador lógico Allen Bradley con pantalla sensible al tacto y memoria para guardar los parámetros de diferentes productos y materiales.