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Julio de 2007 Página 5 de 8

Conceptos básicos para coextrusión de películas de alta barrera

Dr. Alberto Rincón

La línea de producción
Las Figuras 7 y 8 muestran de manera esquemática la configuración de una línea de producción de Película soplada coextruida. A grosso modo, la línea está constituida por el sistema de alimentación y mezcla de resinas, el sistema de extrusión, el cabezal de coextrusión, el anillo de aire y sistema de enfriamiento interno de la burbuja (IBC), la jaula de la burbuja, el colapsador, la plataforma de tiro oscilatoria, y los equipos aguas abajo (sistema de tiro secundario, tratadores corona y embobinadoras).


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No es el objetivo de este artículo explicar en detalle el funcionamiento de cada componente de la línea sino más bien dejar al lector una idea clara de cuales son sus componentes críticos y cuales han de ser los requerimientos técnicos que se exigen en los mismos a la hora de querer producirse películas multi-capa de alto valor agregado.

Así, es importante contar con un sistema de dosificación gravimétrico (en este sistema la alimentación de las resinas se basa en mediciones de peso por lo que es más preciso que el dosificador volumétrico el cual basa su lógica de control en mediciones de volumen) y con un conjunto de extrusoras diseñadas para poder satisfacer una gama amplia de productos coextruidos pero a su vez especificadas adecuadamente en función de la ventana de operación específica de cada una. Así tenemos que un grupo de las extrusoras son de uso "universal" ya que son diseñadas para procesar Nylon, EVOH, Adhesivos y Poliolefinas, y el otro grupo son de uso dedicado a Poliolefinas.

El cabezal de coextrusión es el corazón de la máquina, este ha de ser capaz de procesar diferentes resinas y ha de contar con un diseño de canales con la aerodinámica y tamaño adecuados para distribuir uniformemente a los materiales, prevenir un excesivo tiempo de residencia en los mismos y su consecuente degradación, y presiones internas indeseablemente altas.

La Figura 9 muestra un dibujo esquemático de un cabezal de 7 capas. En el dibujo se puede apreciar como las diferentes capas son distribuidas internamente por secciones cónicas apilables. Estas secciones cónicas cuentan con canales mecanizados en su superficie con dimensiones que son calculadas de acuerdo al comportamiento reológico de los materiales asociados a cada una de ellas.

Con el objeto de maximizar el caudal de producción, aspecto aún más crítico cuando se trata de producir películas con materiales de alto valor agregado, se cuenta con la presencia del anillo de aire y del sistema de enfriamiento interno de la burbuja. Con estos componentes se pueden obtener producciones de hasta 15 libras por pulgada lineal de circunferencia del cabezal en Película de poliolefinas de 50 micrones de espesor y unas 13 libras por pulgada lineal de circunferencia de cabezal en películas de alta barrera de 200 micrones de espesor.

Otro componente necesario en maquinas de producción de película de alto valor agregado es el del controlador automático del espesor de la Película. Este subsistema está compuesto por un sensor de medición de espesor y por un controlador que transmite una señal correctiva de voltaje a resistencias instaladas en los labios de salida del cabezal automático. El cambio en la temperatura de las Resistencias genera el efecto corrector sobre el espesor de la Película que sale del cabezal. Con el sistema automático de control de espesor se pueden obtener películas con variaciones máximas de espesor en el orden de 2s = +/- 3%.

Con relación a las embobinadoras, se recomiendan embobinadoras centrales periféricas. Este tipo de bobinadora cuenta con ejes motorizados de rotación que giran en el centro de la Bobina en formación. Estas embobinadoras tienen la capacidad de controlar variables como la Presión y tensión del embobinado y facilitar un embobinado Gap en el que un mínimo colchón de aire es dejado entre los pliegues de la Bobina.

Finalmente, estas máquinas deben contar con un controlador computarizado de las funciones de la línea (control de temperaturas, velocidades, alimentación de materiales, control del espesor de la película) con capacidad de manejo de múltiples recetas de producto y de la evaluación en el tiempo del comportamiento de equipos críticos (análisis de tendencias).

Acerca del autor

Dr. Alberto Rincón

Dr. Alberto Rincón

Macro Engineering Ingeniero Mecánico de la Universidad del Zulia en Maracaibo, Venezuela.
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ana
18 de octubre de 2020 a las 18:40

cuales son las caracteristicas,usos y componentes de la extrusion T W Q

FRANCISCO GERARDO CÁRDENAS LÓPEZ
03 de julio de 2020 a las 11:49

DR. Alberto R. Un saludo. Me podría ayudar con lo siguiente, necesitamos lamina de PET G con un recubrimiento anti rayado, sabemos que el proceso es por COEXTRUSIÓN, lo que no tenemos es que material, polímero u otra producto utilizar. Estamos con la idea que sea algún material epoxico, ¿usted nos puede ayudar a definir que utilizar?

Jose Roberto
01 de marzo de 2020 a las 18:52

Porque salen uecos al realizar producto de barrera para leche son perforaciones

PEDRO LOPEZ GLORIO
25 de abril de 2018 a las 09:25

Estimado Dr. Cuento con una extrusora tricapa .con tornillos mezclador rombo , quiero hacer film barrera oxigeno termoformable para carnes y quesos con estructura POLIAMIDA / POLIAMIDA / PE+COMPATIBILIZANTE Debe encoger en agua a 85 grados centigrados Favor espero sus comentarios

Jeny
29 de noviembre de 2017 a las 06:45

Hola, buenos días. ¿Podría apoyarme en una duda? ¿Que es la película TWQ y cual es el significado de ese acrónimo?

Juan Carlos
11 de julio de 2018 a las 16:44

TWQ, son las siglas del ingles Termo Water Quench, que se aplican a las películas sopladas enfriadas por agua, generalmente fabricadas con Polipropileno Random, esta configuración exige una maquina extrusora arriba, en la cual la película se extrude hacia abajo, para poder enfriar con agua fria que desciende por la pelicula.

Hernán
08 de junio de 2017 a las 12:19

Usted afirma: "La coextrusión es la extrusión simultanea a través de un cabezal (dado, boquilla o molde) de dos o más polímeros para la formación de una estructura multicapas." entonces en el caso de una extrusión de manguera a rayas o bolsas rayadas no se le puede llamar coextrusión? ¿Como se deberia llamar? gracias

Guillermo
18 de enero de 2017 a las 09:18

Que molestarlo otra vez, pero necesito salir de duda, es posible coextruir en tres capas para obtener un calibre 1,00 milésima de pulgada con material recuperado (reciclado en segundo ciclo) Mil gracias por su ayuda

Guillermo
17 de enero de 2017 a las 14:09

Apreciado Doctor:Cual es el comportamiento del aditivo oxo-biodegradable en una bolsa coextruida de tres capas de polietileno de alta densidad reciclado?. Considero que la capa intermedia tomará demasiado tiempo en presentarse la oxo-biodegrabilidad. Agradezco su atención a mi duda. gracias

Leandro Alberto
20 de agosto de 2015 a las 16:59

Hola Alberto, soy Leandro Amorós , estudiante de Ingeniería Industrial en UTN Facultad Regional San Rafael (Mendoza, Argentina), ya he finalizado con el cursado y actualmente estoy realizando el proyecto final de la carrera (proyecto de inversión) junto con un compañero, Matías Barroso. El proyecto está relacionado con la producción de bolsas (vejigas) para bag in box. Si no es mucha molestia, ¿nos podría pasar su e-mail personal para realizar unas preguntas acerca del proceso de fabricación del BIB? Desde ya muchas gracias, disculpe las molestias. Saludos


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