¿Cómo mejorar la calidad en película extruida?

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En el competido mercado de extrusión de pelí­cula soplada y colada, se hace cada vez más importante reducir los desperdicios y las fuentes de sobrecosto. Este artí­culo hace una revisión de las tecnologí­as de extrusión más recientes en el mercado, que permiten reducir desperdicio y consumo energético, a la vez que mejoran la calidad de la pelí­cula producida.

Pelí­culas sopladas aptas para laminación

Es común que los fabricantes de pelí­culas sopladas se enfrenten con fenómenos de aparición de ondulados y superficies sin perfección en planitud. Este tipo de inconvenientes se presentan especialmente en pelí­culas rí­gidas de PEAD y PP, que con frecuencia también aparecen en la producción de pelí­culas de barrera. Para este tipo de inconvenientes la casa Reifenhí¤user propone una solución con su nuevo sistema Evolution Ultra Flat haul-off, que permite producir pelí­culas con mejor planitud, asegurando mejor capacidad de impresión y laminación. El secreto del éxito de este nuevo sistema es su posición dentro del proceso, ya que el Evo Ultra Flat se instala exactamente en el punto óptimo de condiciones de procesamiento, exactamente en la región superior entre el conjunto del rodillo de presión de arrastre y el sistema de barra de giro.

En este punto del proceso la pelí­cula aún tiene una temperatura por encima de los 50°C, donde el plástico no está totalmente cristalizado. Estirar la pelí­cula mientras todaví­a está flexible es más sencillo, y además mejora la eficiencia energética del proceso.

La configuración tiene cuatro rodillos de enfriamiento-calentamiento y rodillos de presión diseñados para control independiente de velocidad y temperatura. El resultado es una mejora hasta de 40% en la planitud de pelí­culas para laminación y barrera, así­ como una reducción hasta de 90% en el abombamiento de la pelí­cula.

Anillo de enfriamiento mejora estabilidad

Un grupo de expertos de Brampton Engineering (BE) repensó completamente cómo las pelí­culas sopladas deben enfriarse y su tecnologí­a Vector es el resultado. Utilizando ingenierí­a aeoespacial y entendimiento profundo en cómo funcionan los anillos de aire tradicionales, BE desarrolló un enfoque pionero para distribuir eficientemente el aire enfriado de manera homogénea alrededor de una burbuja utilizando un punto individual para entrada de aire. Esta nueva tecnologí­a también asegura un arranque rápido y repetible al lograr un efecto de “burbuja estable”, el cual es independiente del nivel de enfriamiento. Vector ofrece así­ un nivel de productividad y rentabilidad superior en las lí­neas de extrusión de pelí­cula.

Vector ha sido diseñado para asegurar un flujo de aire constante y reduce radicalmente las pérdidas de presión e incrementos de temperatura, dando como resultado un empleo muy eficiente del aire frí­o, soportado por un “know-how”avanzado en Dinámica de Fluidos Computacional (CFD).

Otra de las innovaciones del anillo Vector es que proporciona un control automático de la posición de los labios sin afectar la tasa de flujo, haciendo más fácil el arranque, las transiciones y optimización del proceso con una ventana de operación robusta. Todos los parámetros de operación incluyendo el posicionamiento de los labios son configurados de manera precisa con el sistema de control único Italycs, haciendo una preparación ideal para cada producto de manera repetible.

Nueva bobinadora mejora eficiencia en pelí­culas de CPP y barrera

Davis-Standard introdujo su nueva bobinadora de rollo para aplanado que atenderá los mercados que requieran rodillos maestros de grandes diámetros (hasta 1.2 m) y en lí­neas de pelí­cula fundida de hasta 6 m. Esta tecnologí­a puede emplearse para muchos tipos de pelí­culas; sin embargo, el fabricante ha encontrado mayor beneficio para pelí­culas CPP y de barrera, donde la post-contracción ocurre como resultado de algunos tipos de polí­meros aplicados en estructuras de pelí­cula, o donde el bloqueo puede ocurrir debido a un sellante de capa suave con un coeficiente de fricción alto (COF).

La bobina incorpora un control de tensión programable, pre-extensión en el rollo y entrada de la pelí­cula a la red servo-controlada para influenciar la nivelación de la pelí­cula antes de que llegue al rodillo. La dureza del rodillo se mejoró también para soportar una fuerza de carga más precisa, controlando el ataque del aire a altas velocidades de producción, lo que antes era difí­cil de lograr.

Los rodillos de gran diámetro mejoran significativamente la eficiencia en el procesamiento subsecuente, ya que un pequeño incremento en el diámetro es proporcional al superávit en la longitud de pelí­cula en el rodillo, lo cual reduce el tiempo de inactividad tanto en la cortadora de bobina como en los procesos discontinuos (como la metalización al vací­o). Según Danis Roy, vicepresidente de ventas de pelí­cula fundida y sistemas de recubrimiento, este nuevo sistema ofrece solución a un problema común mientras se mejora calidad del producto y rentabilidad.

Hasta un 70% de ahorro en costos energéticos para producción de pelí­cula colada

El proceso de fusión consume la porción de energí­a más grande durante la producción de pelí­cula fundida, el enfriamiento esta en segundo lugar. Según Torsten Schmitz, cabeza de las lí­neas de extrusión de pelí­cula colada en W&H, el consumo de energí­a durante la etapa de fusión es una constante fí­sica y hay solo un potencial mí­nimo para mejorarlo. Por otro lado, la tecnologí­a de refrigeración tiene un gran potencial para ser optimizado, y éste fue el foco de desarrollo que eligió W&H para lanzar la lí­nea de extrusión Filmex II, reduciendo costos enfriamiento hasta en un 70%. Este nuevo enfoque consiste en una combinación de un enfriador libre (“free cooler”), un sistema que usa temperaturas externas bajas de aire, y un “chiller”. El sistema es controlado de manera central a través de un panel operador Procontrol incluido en el Filmex II, que en modo automático siempre elige la operación óptima, lo que crea un sistema de control inteligente que a su vez logra la eficiencia energética.

El enfriador libre requiere menos de una quinta parte de la energí­a del “chiller”. El desafí­o radica en que elenfriador libre solo puede ser usado cuando la temperatura exterior es menor que la requerida para la temperatura del proceso. El nuevo enfoque de W&H resuelve este problema a través del empleo de un segundo circuito de refrigeración. Como resultado, el sistema puede manejar temperaturas de proceso distintas según lo requiera el proceso. Schmitz asegura, que la inversión en un circuito de refrigeración adicional y en el enfriador libre tiene un retorno a la inversión de alrededor de un año, tomando como referencia las instalaciones en Europa Central.

Junto a la máquina inteligente Filmex II, el sistema Film Performance Monitor, fue otra de las tecnologí­as importantes por su integración del procesamiento de datos de toda la cadena de valor asegurando calidad consistente. Ambas tecnologí­as son un aporte de alto nivel para la visión de W&H en el Packaging 4.0: Máquinas inteligentes, integración de procesos y operación intuitiva.

Inversiones recientes en América Latina

El grupo Oben, en Lima, ha arrancado su segunda lí­nea Brí¼ckner para extrusión de BOPET, una inversión que apoya su visión de convertirse en uno de los lí­deres del segmento en las Américas y Europa.

Las pelí­culas que se producen tienen buenas caracterí­sticas en cuanto a calidad de enrollado y velocidades en la producción. La lí­nea de 8.7 m de ancho tiene todas las caracterí­sticas del estado del arte para asegurar mayor flexibilidad, productividad y calidad de la pelí­cula. Una de las caracterí­sticas más importantes a resaltar es el revestidor de doble cara en lí­nea, un diseño especial de Brí¼ckner, el cual está completamente integrado al sistema de control asegurando calidad. El rango de pelí­culas de empaque puede ser ahora ampliado hacia envolturas tipo twist y otros tipos de pelí­culas donde está creciendo la demanda.

Macro Engineering & Technology anunció la instalación de una lí­nea de extrusión de pelí­cula de PVC fundido en Embalajes Meiwa, empresa brasilera. Se necesitaba de la segunda lí­nea para suplir necesidades especí­ficas de los clientes. La nueva lí­nea de extrusión de PVC fundido es capaz de producir espesores en el rango entre 8 y 16 Âµm, con un ancho muerto de 2.2 m. El carrete puede producir 4 ups a través de la membrana a una velocidad en la lí­nea de 250 m/min. Además de la lí­nea de extrusión de PVC fundido, Meiwa tiene otra lí­nea de Macro para producir espuma de poliestireno.

Reifenhí¤user digital: una nueva lí­nea de negocio

El gigante de la extrusión formalizó su nueva unidad de negocio Reifenhí¤user Digital el pasado 1 de Julio del 2017, con objeto de la digitalizar sus lí­neas de extrusión y servicios. Esta nueva área será dirigida por el Dr. Benedikt Brenken en desarrollo del negocio y Thomas Fett en la dirección técnica.

El CEO del grupo, Bernd Reifenhí¤user, resaltó la importancia de la digitalización como gran potencial para la innovación en el sector de la extrusión de plástico y el establecimiento de nuevas lí­neas de trabajo, creando una nueva unidad con recursos propios de la compañí­a. Según él, dentro de esta nueva área habrá un foco continuo en la generación de beneficios reales para los clientes desde la perspectiva del "Smart data", "machine learning" y detención de anomalí­as. La meta es desarrollar la producción inteligente con y para sus clientes.

Reifenhí¤user Digital está trabajando muy de cerca con clientes internos y externos y proveedores, así­ como con expertos externos, para diseñar y desarrollar soluciones digitales propias para el grupo y sus clientes.

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