EXTRUSIN DE MATERIALES PLSTICOSExtrusinDefinicin: La palabra extrusin proviene del latn "extrudere" que significa forzar un material a travs de un orificio. La extrusin consiste en hacer pasar bajo la accin de la presin un material termoplstico a travs de un orificio con forma ms o menos compleja (hilera), de manera tal, y continua, que el material adquiera una seccin transversal igual a la del orificio. En la extrusin de termoplsticos el proceso no es tan simple, ya que durante el mismo, el polmero se funde dentro de un cilindro y posteriormente, enfriado en una calandria, Este proceso de extrusin tiene por objetivos, proceso que es normalmente continuo, usarse para la produccin de perfiles, tubos, pelculas plsticas, hojas plsticas, etc.

Ventajas y restricciones:Presenta alta productividad y es el proceso ms importantes de obtencin de formas plsticas en volumen de produccin. Su operacin es de las ms sencillas, ya que una vez establecidas las condiciones de operacin es de las ms sencillas, ya que una vez establecidas las condiciones de operacin, la produccin contina sin problemas siempre y cuando no exista un disturbio mayor. El costo de la maquinaria de extrusin es moderado, en comparacin con otros procesos como inyeccin, soplado o Calandrado, y con una buena flexibilidad para cambios de productos sin necesidad de hacer inversiones mayores.La restriccin principal es que los productos obtenidos por extraccin deben tener una seccin transversal constante en cualquier punto de su longitud (tubo, lmina) o peridica (tubera corrugada); quedan excluidos todos aquellos con formas irregulares o no uniformes. La mayor parte de los productos obtenidos de una lnea de extrusin requieren de procesos posteriores con el fin de habilitar adecuadamente el artculo, como en el caso del sellado y cortado, para la obtencin de bolsas a partir de pelcula tubular o la formacin de la unin o socket en el caso de tubera.

Aplicaciones Actuales:A continuacin, se enlistan productos que encuentran en el mercado, transformados por el proceso de extrusin:- Pelcula tubularBolsa (comercial, supermercado)Pelcula plstica para uso diversoPelcula para arropado de cultivosBolsa para envase de alimentos y productos de alto consumos

-TuberaTubera para condicin de agua y drenajeManguea para jardnManguera para uso mdicoPopotes RecubrimientoAlambre para uso elctrico y telefnico

-PerfilHojas para persianaVentaneraCanales de flujo de Agua

-Lmina y Pelcula PlanaRafiaManteles para mesa e individualesCinta AdhesivaFlejes para embalaje

-MonofilamentoFilamentosAlfombra (Filamento de las alfombras)

Descripcin del Proceso:Dentro del proceso de extrusin, varias partes debe identificarse con el fin de aprender sus funciones principales, saber sus caractersticas en el caso de elegir un equipo y detectar en donde se puede generar un problema en el momento de la operacin.La extrusin, por su versatilidad y amplia aplicacin, suele dividirse en varios tipos, dependiendo de la forma del dado y del producto eximido.As la extrusin puede ser:De tubo y perfilDe pelcula tubularDe lmina y pelcula planaRecubrimiento de cableDe MonofilamentoPara pelletizacin y fabricacin de compuestos

Independientemente del tipo de extrusin que se quiera analizar, todos guardan similitud hasta llegar al dado extrusor. Bsicamente, una de extrusin consta de un eje metlico central con alabes helicoidales llamado husillo o tornillo, instalado dentro de un cilindro metlico revestido con una camisa de resistencias elctricas.En un extremo del cilindro se encuentra un orificio de entrada para la materia prima, donde se instala una tolva para la materia prima, donde se instala una tolva de alimentacin, generalmente de forma cnica; en ese mismo extremo se encuentra el sistema de accionamiento del husillo, compuesto por un motor y un sistema de reduccin de velocidad.En la punta del tornillo, se ubica la salida del material y el dado que forma finalmente plstico.

Descripcin del equipoTolva:La tolva es el depsito de materia prima en donde se colocan los pellets de material plstico para la alimentacin continua del extrusor.Debe tener dimensiones adecuadas para ser completamente funcional; los diseos mal planeados, principalmente en los ngulos de bajada de material, pueden provocar estancamientos de material y paros en la produccin.En materiales que se compactan fcilmente, una tolva con sistema vibratorio puede resolver el problema, rompiendo los puentes de material formados y permitiendo la cada del material a la garganta de alimentacin.Si el material a procesar es problemtico an con la tolva con sistema vibratorio puede resolver el problema, rompiendo puentes de material formados y permitiendo la cada del material a la garganta de alimentacin.Si el material a procesar es problemtico an con la tolva en vibracin, la tolva tipo crammer es la nica que puede formar el material a fluir, empleando un tornillo para lograr la alimentacin,Las tolvas de secado son usadas para eliminar la humedad del material que est siendo procesado, sustituyen a equipos de secado independientes de la mquina. En sistemas de extrusin con mayor grado de automatizacin, se cuenta con sistemas de transporte de material desde contenedores hasta la tolva, por medios neumticos o mecnicos. Otros equipos auxiliares son los dosificadores de aditivos a la tolva y los imanes o magnetos para la obstruccin del paso de materiales ferrosos, que puedan daar el husillo y otras partes internas del extrusor.

Barril o Can:Es un cilindro metlico que aloja al husillo y constituye el cuerpo principal de una mquina de extrusin, conforma, junto con el tornillo de extrusin, la cmara de fusin y bombeo de la extrusora. En pocas palabras es la carcaza que envuelve al tornillo. El barril debe tener una compatibilidad y resistencia al material que est procesando, es decir, ser de un metal con la dureza necesaria para reducir al mnimo cualquier desgaste.La dureza del can se consigue utilizando aceros de diferentes tipos y cuando es necesario se aplican mtodos de endurecimiento superficial de las paredes internas del can, que son las que estn expuestas a los efectos de la abrasin y la corrosin durante la operacin del equipo.El can cuenta con resistencias elctricas que proporcionan una parte de la energa trmica que el material requiere para ser fundido. El sistema de resistencias, en algunos casos va complementado con un sistema de enfriamiento que puede ser flujo de lquido o por ventiladores de aire. Todo el sistema de calentamiento es controlado desde un tablero, donde las temperaturas de proceso se establecen en funcin del tipo de material y del producto deseado.Para la mejor conservacin de la temperatura a lo largo del can y prevenir cambios en la calidad de la produccin por variaciones en la temperatura ambiente, se acostumbra aislar el cuerpo del can con algn material de baja conductividad trmica como la fibra de vidrio o el fieltro.En el diseo de todo cilindro de extrusin se busca:1) Mxima durabilidad.2) Alta transferencia de calor.3) Mnimo cambio dimensional con la temperatura.En la fabricacin de cilindros de extrusin tales exigencias logran ser cubiertas utilizando materiales tales como:Xaloy101 (para extrusoras de propsito general, procesamiento de PEAD y PEBD), Xaloy 800 (para el procesamiento de PELBD), Xaloy 306 (para productos corrosivos, como los copolmeros cidos).Husillo:Gracias a los intensos estudios del comportamiento del flujo de los polmeros, el husillo ha evolucionado ampliamente desde el auge de la industrial plstica hasta el grado de convertirse en la parte que contiene la mayor tecnologa dentro de una mquina de extrusin.Por esto, es la pieza que en el alto grado determina el xito de una operacin de extrusin. Con base al diagrama, se describen a continuacin las dimensiones fundamentales para un husillo y que, en los diferentes diseos, varan en funcin de las propiedades de flujo de polmero fundido que se espera de la extrusora.

Cilindros con Zonas Acanaladas:Son cilindros de extrusin que poseen una superficie interna con canales de formas especficas. Zonas acanaladas ubicadas en la etapa de alimentacin de los cilindros de extrusin, suelen ser utilizadas para favorecer el procesamiento de resinas de bajo coeficiente de friccin (Ej.-HMW PEADyPP). Para ser transportado hacia adelante, el material no debe girar junto con el tornillo, o al menos debe girar a una menor velocidad que el tornillo. La nica fuerza que puede evitar que el material de vueltas junto con el tornillo y, por tanto hacer que el material avance a lo largo de la camisa, es la fuerza de arrastre o friccin entre el material y la superficie interna de la camisa. A mayor friccin menor rotacin del material junto con el tornillo y, por lo tanto, ms movimiento hacia delante. El caudal se hace tanto mayor cuanto mayor sea el coeficiente de rozamiento del slido con la carcasa con respecto al del slido con el eje del tornillo. Por ello las carcasas de las extrusoras en la seccin de alimentacin suelen rasurarse segn las generatrices del cilindro.

Seccin transversal de las zonas de alimentacin acanaladas

Existe un variado diseo de zonas de alimentacin acanaladas; sin embargo, las de canales de seccin cuadrado maximizan el volumen de material alimentado. Las zonas de alimentacin acanaladas permiten controlar el coeficiente de friccin polmero-cilindro mediante la geometra reduciendo la sensibilidad con respecto a la temperatura y las propiedades termodinmicas de las resinas. Por otro lado, las zonas de alimentacin acanaladas permiten incrementar el volumen de la seccin de alimentacin, acelerando as la fusin; con lo que se logran importantes aumentos en el caudal de extrusin (ver tablas 1 y 2).Con mayores precauciones que con los extrusores tradicionales, las secciones de alimentacin acanaladas deben mantenerse refrigeradas y aisladas del cilindro de extrusin; para favorecer el desplazamiento axial del polmero.Tabla 1. Caudales de extrusin dePEBDpara maquinas con seccin de alimentacin lisa y acanalada.

Tabla 2. Caudales de extrusin de PP para maquinas con seccin de alimentacin lisa y acanalada.

En los cilindros con zonas de alimentacin lisas (convencionales) las etapas de dispersin y mezclado del tornillo se encuentran localizadas en la zona de dosificacin (ltima seccin del tornillo); lo cual frecuentemente genera merma en la produccin.En cilindros acanalados los mejores resultados se han obtenido ubicando las etapas de mezclado a dos tercios (2/3) de la longitud del tornillo. Esta ubicacin promueve la dispersin de aglomerados y la finalizacin de la fusin.

Control de la temperatura en los cilindros:Sistema de calentamiento del cilindro: El calentamiento del cilindro se produce, casi exclusivamente, mediante resistencias elctricas.El sistema de calentamiento de la extrusora es responsable de suministrar entre un 20-30% del calor necesario para fundir la resina. Para suministrar el calor requerido, el calentamiento suele ser de 25 a 50 vatios/in2(38750 a 77500 W/m2).Sistema de enfriamiento del cilindro:Aunque pueda lucir contradictorio, cada zona de calentamiento del tornillo de la extrusora est acompaada, en la mayor parte de los equipos comerciales, de un ventilador el cual permite el control de la temperatura eliminando calor de la extrusora mediante el flujo de aire sobre la superficie requerida. Los ventiladores son accionados por controladores de temperatura que comandan la operacin de los calefactores elctricos. Los ventiladores entran en operacin cuando la temperatura de una zona supera el punto prefijado, por efecto de:a.- La transferencia excesiva de calor por parte de la resistencia (Ej.- Durante el arranque de la mquina).b.- La generacin excesiva de calor por parte de los elementos de mezclado presentes en el tornillo de la extrusora.La temperatura de extrusin slo puede ser controlada de manera precisa mediante la accin combinada de las bandas de calentamiento elctrico y los ventiladores de cada zona.

Importancia de la temperatura en la fase de alimentacin de la resina:Sistema de enfriamiento de la garganta:Con la mayor parte de los materiales polimricos, y en especial las poliolefinas, es necesario mantener la temperatura de la zona de alimentacin al tornillo, conocida como "garganta de alimentacin", al menos a 50C por debajo de la temperatura de fusin del polmero. Una temperatura muy baja en la zona de alimentacin impide que la fusin de la resina produzca la adhesin de la misma a la superficie del tornillo; minimizando el flujo de material por arrastre, y por lo tanto el caudal extrudo.Generalmente, el uso de agua corriente permite mantener la temperatura de la garganta en los lmites deseados (Tm-50C); sin embargo, en ambientes calientes y con equipos de alto caudal de produccin puede requerirse el uso de agua enfriada en torres o incluso, refrigerada.El Motor:El motor de la extrusora es el componente del equipo responsable de suministrar la energa necesaria para producir: la alimentacin de la resina, parte de su fusin (70 a 80%), su transporte y el bombeo a travs del cabezal y la boquilla.Los motores incorporados en las lneas de extrusin son elctricos y operan con voltajes de 220 y 440 V. Las extrusoras modernas emplean motores DC (corriente continua), ya que permiten un amplio rango de velocidades de giro, bajo nivel de ruido y un preciso control de la velocidad. Se recomienda que la potencia de diseo sea de 1 HP por cada 10 a 15 Ib/h de caudal, sin embarco para las aplicaciones fe alto requerimiento de mezclado esta relacin puede llegar a ser de 1HP porcada 3a5 lb/h.La velocidad alcanzada por los motores resulta ms elevada que la requerida por el tornillo. Las cajas reducen la velocidad hasta en un 20:1.

El Cabezal:El componente de la lnea denominado cabezal, es el responsable de conformar o proporcionar la forma del extrudado.De forma detallada, los principales componentes de un cabezal para la extrusin son:Plato rompedor y filtros:Constituyen el punto de transicin entre la extrusora y el cabezal. A estos componentes les corresponde una parte importante de la calidad del material extrudado. El plato rompedor es el primer elemento del cabezal destinado a romper con el patrn de flujo en espiral que el tornillo imparte; mientras que la funcin de los filtros es la de eliminar del extrudado partculas y/o grumos provenientes de impurezas, carbonizacin, pigmentos y/o aditivos, etc.

En lo que respecta a su diseo, el plato rompedor no es ms que una placa cilndrica horadada. Por otro lado, las mallas deben ser fabricadas con acero inoxidable, ya que las compuestas con cobre o bronce tienen un efecto cataltico sobre las reacciones termo-oxidativas. Torpedo: Algunos cabezales de extrusin suelen presentar en el ducto de acople entre la extrusora y el cabezal, un elemento que contribuye con la funcin del plato rompedor (modificar el patrn de flujo en espiral a uno longitudinal). Por su geometra, a este dispositivo se le suele denominar torpedo.

Esquema de un torpedo de un cabezal de extrusin de pelcula tubular

Boquilla:La boquilla de extrusin es el componente del cabezal encargado de la conformacin final del extrudado. Se debe velar por que el polmero fluya, con volumen y velocidad de flujo uniforme, alrededor de toda la circunferencia de la boquilla, de manera de lograr espesores uniformes. Los diseos actuales de boquillas presentan dos secciones claramente definidas. La primera de estas secciones es conocida como: cmara de relajacin; mientras que la segunda puede ser llamada cmara de salida (die land). La cmara de relajacin de la boquilla tiene como propsito producir la desaceleracin del material e incrementar el tiempo de residencia en la boquilla de manera tal que el polmero relaje los esfuerzos impartidos por el paso a travs de los paquetes de filtros y el plato rompedor. La cmara de descarga (Die land) produce el formado del perfil deseado con las dimensiones requeridas. Los parmetros bsicos para la especificacin de una boquilla son:El dimetro y la abertura de la salida, Adaptadores: Son requeridos cuando la boquilla no es diseada especficamente para un determinado extrusor. Debido a que los fabricantes de extrusoras y boquillas no siempre son los mismos, el uso de adaptadores suele ser comn.

Seccin de una boquilla circular de extrusin.

Alabes o Filetes o Paleta Pistn:Los alabes o filetes, que recorren el husillo de un extremo al otro, son los verdaderos impulsores del material a travs del extrusor. Las dimensiones y formas que stos tengan, determinar el tipo de material que se pueda procesar y la calidad de mezclado de la masa al salir del equipo.En un tornillo de extrusin se pueden distinguir tres zonas caractersticas: zona de alimentacin, zona de compresin y la zona de dosificacin

Zona de Alimentacin: En esta parte, los filetes (distancia entre el extremo del filete y la parte central o raz del husillo) son muy pronunciados con el objeto de transportar una gran cantidad de material al interior del extrusor, aceptado el material sin fundir y aire que est atrapado entre el material slido.

Zona de compresin: los filetes del tornillo decrecen gradualmente (compactacin) y se expulsa el aire atrapado entre los pellets. Cumple la funcin de fundir y homogenizar el material.

Zona de dosificacin: Ejerce presin sobre el material para dosificarlo hacia el cabezal y garantiza que el material salga de la extrusora homogneo, a la misma temperatura y presin.

a) Relacin de Compresin: Como la profundidades de los alabes no son constantes, las diferencias que disean dependiendo del tipo de material a procesar, ya que los plsticos tienen comportamiento distintos al fluir. La relacin entre la profundidad del filete en la alimentacin y la profundidad del filete en la descarga, se denomina relacin de compresin. El resultado de este cociente es siempre mayor a uno y puede llegar incluso hasta 4.5 en ciertos materiales.b) Longitud: Tienen una importancia especial; influye en el desempeo productivo de la mquina y en el costo de sta. Funcionalmente, al aumentar la longitud del husillo y consecuentemente la del extrusor, tambin aumenta la capacidad de plastificacin y la productividad de la mquina. Esto significa que operando dos extrusores en las mismas condiciones de rpm. y temperatura que slo se distingan en longitud no tenga capacidad de fundir o plastificar el material despus de recorrer todo el extrusor, mientras que el extrusor de mayor longitud ocupar la longitud adicional para continuar la plastificacin y dosificar el material perfectamente fundido, en condiciones de fluir por el dado.Otro aspecto que se mejora al incrementar la longitud es la calidad de mezclado y homogeneizacin del material. De esta forma, en un extrusor pequeo la longitud es suficiente para fundir el material al llegar al final del mismo y el plstico se dosifica mal mezclado.En las mismas condiciones, un extrusor mayor fundir el material antes de llegar al final y en el espacio sobrante seguir mezclando hasta entregarlo homogneo. Esto es importante cuando se procesan materiales pigmentado o con lotes maestros (master batch), de cargas o aditivos que requieran incorporarse perfectamente en el producto.c) Dimetro: Es la dimensin que influye directamente en la capacidad de produccin de la mquina generalmente crece en proporcin con la longitud del equipo. A dimetros mayores, la capacidad en Kg/hr es presumiblemente superior. AI incrementar esta dimensin debe hacerlo tambin la longitud de husillo, ya que el aumento de la productividad debe ser apoyada por una mejor capacidad de plastificacin.Como consecuencia de la importancia que tienen la longitud y el dimetro del equipo, y con base en la estrecha relacin que guardan entre s, se acostumbre especificar las dimensiones principales del husillo como una relacin longitud / dimetro (L/D). Comercialmente las relaciones L / D ms comunes van desde 16:1 a 32:1. Fuera de este rango tambin est disponible.

Extrusin de Pelcula TubularConsiste tpicamente en: extrusora, cabezal o dado, anillo de aire de enfriamiento, dispositivo estabilizador o calibrador de pelcula, dispositivo estabilizador o calibrador pelcula, dispositivo de colapsado de la burbuja, rodillo de tiro superior, embobinadora y una torre estructural que soporta las partes anteriores.

a) Dado o Cabezal para pelcula tubular.El cabezal de una lnea de pelcula soplada, puede definirse como un ncleo y una envolvente cilndricos y concntricos, separados por un espacio que puede oscilar entre los 0.6 y 3.8 mm, llamado abertura o tolerancia. Ambas estructuras metlicas estn controladas en temperatura por una serie de resistencias elctricas.La funcin del cabezal es ofrecer al polmero fundido la forma de un tubo de pared delgada de espesor constante a lo largo de su circunferencia, que se transforma en una pelcula por la accin de una expansin longitudinal y transversal al llegar a la zona de formacin de la burbuja.De la construccin del cabezal para pelcula tubular, las siguientes partes son de gran importancia:Ranura de Flujo Helicoidal: En el diseo de un cabezal, se observa la inconveniencia de tener flujos totalmente longitudinales, ya que las partes slidas que dividen el paso del material y que son inevitables en el ensamble del cabezal, pueden producir lneas de unin o soldadura visibles a la salida del cabezal.Este defecto puede ser eliminado al practicar ranuras helicoidales en el cuerpo del mandril o parte central del cabezal. Las ranuras que se promueven un efecto de movimiento lateral del material, que en conjunto con el movimiento ascendente longitudinal, provoca el desvanecimiento de cualquier defecto por la presencia de objetos estticos previos y, por consiguiente, homogeneiza la salida del material por el cabezal.Tomillos de Calibracin de Espesor Se utiliza para instalar de manera perfectamente concntrica las partes componente del cabezal, lo cual es indispensable despus de una labor de desensamble para su limpieza y mantenimiento.

b) Anillo de Enfriamiento:Por la accin del extrusor, el polmero fundido abandona el cabezal, toma el perfil tubular de los labios del dadoy contina modificndose con un estiramiento longitudinal por accin del tiro de unos rodillos superiores y una expansin lateral por efecto de la presin del aire atrapado dentro de la burbuja.Si el cabezal se encuentra uniformemente centrado y calentado y el material sale homogneo, la pelcula se forma con un espesor y dimetro constante.El material extrudo recibe un enfriamiento superficial mediante una corriente de aire proveniente del dispositivo llamado anillo de enfriamiento.

El anillo de enfriamiento cumple con las siguientes funciones:Llevar el material fundido al estado slidoEstabilizar a la burbuja en dimetro y forma circularReducir la altura de la burbujaEn ciertos casos, proporcionar claridad a la pelcula, deteniendo la cristalizacin del polmeroMejorar la productividad.Las variables a controlar para llegar al mejor enfriamiento de la pelcula son:Volumen del aireVelocidad del aireDireccin del aireTemperatura del aireLos diseos de anillos de enfriamiento son variados, dependiendo del tipo de material que se vaya a procesar. Los diseos ms complicados son los anillos con una y dos etapas de enfriamiento, que se eligen segn los requerimientos de enfriamiento del proceso.Tambin en la parte de enfriamiento de la burbuja existen equipos con la opcin de enfriamiento interno del producto. Es conveniente aclarar que el aire que se encuentra en el interior de la burbuja, en equipos convencionales, se mantiene sin reemplazo durante toda la operacin de produccin. Esto provoca que el enfriamiento principal slo ocurra por la accin del anillo de enfriamiento.En la operacin de equipos con enfriamiento interno, el rea de contacto se duplica, permitiendo aumentos de productividad del 30 al 59%, aunque se requiere de un cabezal especial y un segundo compresor para abastecer el enfriamiento interno.c) Unidades de Calibracin:Las unidades de calibracin dispositivos que controlan el dimetro de la burbuja se requieren cuando se trabaja con la opcin de enfriamiento interno. Estas unidades constan de pequeos rodillos soportados por ejes curvos dispuestos alrededor de la burbuja y mantienen constantemente las dimensiones de sta.Adicionalmente, un sensor de dimetro colocado justo arriba de la lnea de enfriamiento, manda una seal para aumentar o reducir el volumen de aire; con ellos se puede lograr diferencia de 0.2 mm en el dimetro.Una ventaja ms de la circulacin interna de aire es la reduccin de la tendencia de la pelcula a adherirse o bloquearse internamente, gracias a la remocin de ciertos voltiles emitidos por el polmero caliente.En los equipos sin enfriamiento interno, debido a que la cantidad de aire en el interior de la burbuja es constante, generalmente no requieren ms ajustes ocasionales de introduccin o extraccin de aire, para llevar la pelcula nuevamente a las dimensiones especficas. En este caso, las variaciones en la temperatura ambiente a los largo del da, pueden provocar ligeras variaciones en el dimetro. Cuando un mayor control de dimensiones sea requerido, se puede usar la unidad o canasta de calibracin.d) Unidad de Tiro:Incluye un marco para colapsado de la burbuja y un rodillo de presin y jalado de la pelcula, que al igual que el embobinador, son partes que no influyen en la productividad de una lnea de extrusin, pero tienen influencia en la calidad de formado de la bobina de pelcula.La primera parte de la unidad de tiro que tiene contacto con la pelcula es el marco de colapsado que tiene la funcin de:-Llevar a la pelcula en forma de burbuja a una forma plana por medio de una disminucin constante del rea de paso-Evitar que durante el colapsado de la burbuja se formen pliegues o arrugas.

El marco de colapsado puede fabricarse de diversos materiales que van desde tiras de madera hasta rodillos de aluminio u otros metales. Los parmetros principales para el buen desempeo de la unidad de colapsado es la friccin entre la pelcula, el marco y los ngulos de colapsado de la burbuja.e) Rodillos de Tiro:Aunque no afectan la productividad de la lnea de extrusin, influyen en la calidad de la pelcula final, ya que debe tirar uniformemente para no provocar variaciones en el espesor. La pelcula debe oprimirse con la firmeza necesaria para evitar la fuga de aire que pueda causar un descenso en el dimetro final. Para el logro de esta ltima funcin, uno a ambos rodillos son de acero recubierto con hule y uno de ellos est refrigerando.

f) Embobinadotes:Las unidades de embobinado de pelcula, son dispositivos para la capacitacin del material producido para suministrarlo a mquinas de procesado final como impresoras, cortadoras, selladoras, etctera.Existen bsicamente dos tipo de embobinadotes- De contacto- CentralesEmbobinadores de Contacto:En el embobinador de contacto, el eje que porta el ncleo sobre el cual se enrollar la bobina, llamado rodillo de pelcula, no est motorizado, pero gira por la transmisin del movimiento de otro rodillo (sobre el cual se recarga) que s cuenta con un motor accionador llamado rodillo de contacto.El rodillo de contacto es fijo y puede estar cromado o recubierto con hule, mientras que el rodillo de pelcula no tiene un eje fijo y se mueve sobre un riel curvado que mantiene la presin constante entre los rodillos.Este tipo de embobinador es el de mayor uso en las lneas de pelcula soplada. Sus ventajas son: Simplicidad de operacin y economa. Desventajas: Slo produce bobinas apretadas y tiene dificultad para producir rollos de pelcula angosta de gran longitud.

Embobinadores Centrales:En los embobinadores centrales, el rodillo de la pelcula est motorizado, vara de velocidad al incrementarse el dimetro de la bobina, as como vara el torque para mantener constante la tensin en el producto. Todas estas variaciones son controladas por PC,El uso de sistemas computarizados vuelve al enrollado central costoso, y en cierta forma, ms complicado de manejar en comparacin con el embobinado de contacto. Entre las ventajas del sistema de embobinado central est la produccin de bobinas de baja tensin de enrollado, que reduce la sensibilidad de los rollos al encogimiento post-enrollado.

Coextrusin de PelculaEl proceso de coextrusin de pelcula tubular, cobra importancia por la gran versatilidad y variedad de pelculas que se pueden obtener. Entre sus usos se encuentra la combinacin de propiedades de dos distintos polmeros para obtener un producto con la suma de sus ventajas en una pelcula Sndwich, para obtener un espesor menor y reducir el costo del producto.Las diferencias bsicas entre una lnea de extrusin de pelcula y una co-extrusin, se observan en la aparicin de dos o ms extrusores y la modificacin del cabezal o dado con la adicin de ms canales de flujo compatibilidad fsica y condiciones de extrusin similares.Cuando los polmeros que van a formar una pelcula de varias capas tienen compatibilidad fsica es posible que se unan sin la necesidad de utilizar sustancias intermedias que funcionen con adhesivos. Por otra parte, si los materiales tienen condiciones de extrusin parecidas se tendrn menos problemas en los diseos del cabezal.Aplicacin de los Productos:A continuacin, se enlistan algunos de los artculos terminado ms comunes que se producen en una lnea pelcula tubular:-Bolsa comercial-Bolsa para empaque-Pelcula para uso agrcola-Bolsa desprendible para autoservicio-Pelcula encogible para embalaje-Bolsa para transporte de basura-Sacos industriales-OtrosLa lista anterior slo pretende ilustrar usos generales, sin embargo, los usos especficos son ilimitados, principalmente en el sector de envase, siendo el mercado que consume el mayor volumen de plsticos.

Extrusin de tubo y perfilComponentes de la Lnea: Este proceso consta de una extrusora con un diseo de barril y husillo adecuado al tipo de material que se quiera procesar. En la produccin de tubo y perfil, el plstico de uso ms comn es el Policloruro de Vinilo (PVC), aunque la tubera de Polietileno es tambin usada por su bayo costo.

En el extremo del extrusor, un cabezal o dado conformar al polmero en estado plstico a las dimensiones del tubo o perfil requeridos. Sin embargo, para asegurar la exactitud de dimensiones del producto, se hace necesaria la instalacin de la unidad de formacin o calibracin, en el cual, el tubo o perfil adquirir las dimensiones que aseguren los posteriores ensambles o soldaduras que con ellos se hagan.Una vez logradas las dimensiones del producto, una tina de enfriamiento remueve el calor excedente, evitando cualquier deformacin posterior del producto. Antes de la tina de enfriamiento, no es posible aplicar ningn esfuerzo o presin al producto sin correr el riesgo de provocarte una deformacin permanente. Junto a la tina de enfriamiento, un elemento de tiro aplica una tensin o jalado constante al material para que est siempre en movimiento. Por ltimo, dependiendo de la flexibilidad del producto, una unidad de corte o de enrollado prepara el producto para su distribucin. A Continuacin, se muestran arreglos tpicos de lneas de extrusin de tubera flexible, perfil y tubera.

a) Dado o Cabezal para la Tubera:Cuatro tipos de cabezal se pueden distinguir en los equipos para la produccin de tubera: el cabezal con mandril-araa, el cabezal mandril en espiral, el cabezal con alimentacin lateral y el cabezal con alimentacin lateral y el cabezal o dado con paquete de mallas. Cada uno de estos diseos proporciona diferente patrones de flujo para el plstico, debiendo seleccionar el tipo ms adecuado para evitar efectos de degradacin del polmero o defectos de calidad en el producto.El cabezal con mandril-araa es empleado en el procesamiento de PVC; ste material por su tendencia a la degradacin, exige canales de flujo que no causen turbulencias ni estancamientos de material.b) Sistemas de Calibracin de Tubera:Tienen la funcin de proporcionar al tubo el dimetro especificado y la forma circular que el producto requiere. Se puede distinguir dos tipos de sistemas de calibracin, con base en la forma de la pared del tubo producido:- Calibracin para la tubera de pared lisa- Calibracin para tubera de pared corrugada

A su vez, cada uno de los sistemas anteriores se clasifica en los siguientes principios de funcionamiento:Calibracin externa utilizando vacoCalibracin interna utilizando presinLas cuatro combinaciones resultantes se explican con detalle a continuacin.c) Calibracin de Tubera Pared Lisa:Calibracin por Vaco.Por el volumen de tubera que se produce por este mtodo, es la forma de calibracin que se encuentra con mayor frecuencia. En este tipo de calibracin, el vaco provocado en la parte externa del tubo ocasiona una diferencia de presiones que hace que el polmero, an moldeable por la temperatura elevada a que se encuentra, se mantenga en contacto con el tubo formador metlico, que tienen un dimetro interior igual al dimetro exterior que se especifica para el producto.La inmersin total o aspersin de agua de enfriamiento suministra la estabilidad fila para evitar deformaciones posteriores.Calibracin por Presin.En la calibracin externa por presin, el mismo efecto de diferencia entre la presin exterior e interior del tubo plstico, promueve la formacin del tubo contra las paredes del tubo de calibracin, con la diferencia de que en este caso es aire el que se inyecta al interior del tubo que es extrudo. La calibracin externa por presin puede lograr mejores efectos, pero requiere de un diseo especial del cabezal para permitir la inyeccin de aire.

d) Calibracin de Tubera Corrugada:Calibracin por Vaco.El proceso de formacin de tubo corrugado por vaco tiene el mismo principio que para el tubo liso; se diferencian en los formadores tienen la pared ondulada y est en continuo movimiento, ya que el tubo no podra circular entre las muescas de las piezas formadoras. Este tipo de tubera no es muy comn, ya que se utiliza principalmente en sectores industriales.Calibracin por Presin.En este tipo de calibracin, el aire a presin penetra por conductos practicados en el cabeza y se inyectan en el tubo extrudo an caliente. La diferencia de presin provocada moldea la pared del plstico contra los formadores mviles, proporcionando al producto el corrugado requerido. En este diseo, se observa tambin el sello que impide parcialmente la fuga de aire de la zona de mayor presin, pero pequeas porciones de aire escapan entre las depresiones de la pared del tubo, teniendo que ser repuesto constantemente para uniformizar la calidad del producto. Sistemas con mayor complejidad como los que cuentan con mayor enfriamiento interno, incrementan la productividad de estas lneas de extrusin.

e) Unidad o Tina de Enfriamiento:Tiene por objeto remover el calor excedente que la tubera conserva a la salida del tanque de calibracin. La importancia del enfriamiento, radica en la estabilidad que adquiere el plstico para no deformarse al pasar por la unidad de tiro, en donde el tubo se somete a presiones que podra producir alteraciones en la forma circular requerida. Se puede encontrar dos tipos de tinas de enfriamiento:Enfriamiento por esperadoEnfriamiento por inmersin

Enfriamiento por Espreado:El tubo pasa por la unidad de enfriamiento, que consiste en una cmara donde numerosas boquillas instaladas rocan agua fra sobre la tubera. Este enfriamiento es usado para tubera de gran dimetro donde las velocidades de produccin son bajas y la aspersin puede lograr un enfriamiento efectivo, por el tiempo de permanencia elevado del producto dentro de este equipo.Enfriamiento por Inmersin:En el enfriamiento por inmersin, el tubo pasa por una tina llena de agua en constante enfriamiento; as se lleva acabo por un intercambio de calo tambin constante. A diferencia del enfriamiento por esperado, la inmersin es usada para tubera de dimetro, donde por las velocidades altas de extrusin se requiere de un enfriamiento intenso.En ambos mtodos, algunos autores sugieren el clculo exacto de la longitud de la tina de enfriamiento, requiriendo datos como: dimetro, espesor, material de fabricacin, velocidad de produccin de la tubera y temperatura de agua de enfriamiento. Tambin es comn para los dos mtodos, el uso de un enfriador y una bomba de recirculacin, para poder enfriar el agua que se calienta por el contacto con el plstico, se devuelve a la tina de enfriamiento y se completa el ciclo.

f) Unidad de Tiro:Una vez terminado el paso por la unidad del enfriamiento, la tubera pasa a la unidad del enfriamiento, la tubera pasa a la unidad de tiro donde se genera toda la fuerza que mantiene el plstico en movimiento dentro de una lnea de extrusin. Se conocen tres tipos de unidades de tiro:- Por Oruga- De Bandas- De Ruedas o RodillosDe estos tipos de unidades, las dos primeras se prefieren cuando el artculo producido es sensible a la presin, esto es, que pueda sufrir deformaciones bajo presiones moderadas o en productos de grandes dimensiones. Los sistemas por rodillos, son ms sencillos y adecuados cuando es muy pequea de rea de contacto.

g) Unidades de Corte:Existen varios tipos de unidades de corte, diseadas para adecuarse al trabajo requerido en la produccin de tubera flexible, la prctica comn es formar rollos, lo cual reduce el trabajo de corte, mientras que en la produccin de tubera rgida el corte del tubo debe hacerse con precisin en intervalos de longitud iguales.Para la seleccin de unidades de corte de tubera rgida y flexible, ser necesario tomar en cuenta los siguientes factores:- El dimetro y espesor de pared- La materia prima utilizada- La forma y calidad del corte- La longitud del corte

De los puntos anterior, el dimetro y espesor de la pared con de mayor importancia.Cuando se requiere un mejor terminado en el corte y aumentar la facilidad en el acoplamiento de tramos de tubo se puede colocar un mecanismo que forma un chafln a la tubera.El tipo de guillotina usado en el corte de tubera semirrgida como PEAD, PP PEBD, es efectivo, pero puede conducir a ligeras deformaciones por accin de impacto de la cuchilla.En los cortes por sierras, las pequeas denticiones que cortan la tubera provocan al mismo tiempo la formacin de pequeas virutas que algunas veces permanece unidas al tubo.Cuando se requiere evitar la formacin de estos residuos, se utilizan mecanismos donde las cuchillas se insertan en la pared del tubo y giran a alta velocidad, produciendo slo una viruta que por su tamao relativamente grande se desprende de la tubera.

h) Unidades de Enrollado:Se ocupa para materiales flexibles, que son los que no sufren una deformacin permanente por ser enrollados. La tubera de Poliolefinas y mangueras de PVC flexible, son adecuadas para este proceso. A pesar de que no son sistemas muy complicados, se debe observar las siguientes consideraciones al emplear un embobinador de tubera: El dimetro del carrete embobinador en su ncleo, no debe ser menor a 20 - 25 veces el dimetro exterior del tubo a enrollar, para evitar el colapsado en el producto, El dimetro exterior del carrete debe ser 10 a 20 cm. mayor que el dimetro exterior formado por el producto enrollado.Una sola estacin de enrollado se puede usar con velocidades de extrusin menores a 2m/min., mnimo dos estaciones cuando se trabaje entre 2 y 20 m/min. y estaciones automticas y semiautomticas a mayores velocidades.

Coextrusiones de Tubera:Tiene su principal ventaja al poder usar materiales reciclados, pues produce tuberas en cuya parte interior se extruye material reciclado y una cubierta exterior de material virgen que conserva una buena apariencia del producto y contiene mayores cantidades de aditivos para la proteccin a los ataques del medio ambiente.En algunos usos elctricos y de drenaje es vlida esta prctica, ya que se pueden obtener productos de menor costo con buenas propiedades para las aplicaciones a las que se dirigen.Otro tipo de coextrusin se presenta en la tubera corrugada, que requiere flexibilidad y resistencia mecnica pero con un pared interior lisa para evitar los estancamientos de los lquidos que se transporten.

Aplicaciones de los Productos:La tubera obtenida por los mtodos anteriores tienen los siguientes usos:Tubera a presin (PVC, HDPE)Tubera Conduit (PVC, HDPE)Tubera de conduccin de drenaje y desageTubera para drenaje domstico (PV)Tubera para instalaciones elctricas (PVC, HDPE, LDP)Tubera para gas (PVC, HDPE)Mangueras (PVC)Tubera para uso mdicoTubera para agua de riegoTubera Industrial (PVC, HDPE, PP)Tubera para conduccin de agua potable (HDPE)

Extrusin de lmina y pelcula en dado planoEl proceso de extrusin por dado plano ofrece algunas variantes con respecto a la extrusin de pelcula, siendo el mtodo para obtener lmina para aplicaciones como termo-formado (blister pack, skin pack (empaque al vaco), artculos desechables) y lminas de varios espesores para diversos usos

Algunas caractersticas del proceso son: alta productividad, mejor enfriamiento y buen control de las dimensiones y propiedades del producto obtenido.Las partes ms importantes en la extrusin por dado plano son:Dado o cabezalRodillo de enfriamientoSistema de TiroUnidad de embobinado

Componentes de la lneaa) Dado o Cabezal:En una lnea de extrusin de pelcula plana, el dado es la pieza esencial del sistema, ya que otorga la forma que el polmero tendr en su aplicacin final. Para una correcta uniformidad en el espesor de la pelcula a la salida del dado, el factor fundamental es el diseo y la distribucin correcta de las temperaturas a lo largo del mismo, as como el ajusta de los labios por donde el plstico fluir y tomar su forma final. Debe considerarse que el ancho mximo de los labios del dado, debido al efecto de "formacin de cuello" a la salida del dado y al recorte lateral, necesario para uniformizar los costado de la pelcula. Los diseos de dados para la produccin de pelcula plana y lmina son similares, es posible distinguir tres tipos, con base en la forma del canal de distribucin del polmero fundido a la salida del dado. Los diseos diferentes son los encargados de transformar secuencialmente el material fundido que avanza con un perfil cilndrico en una lmina rectangular plana, libre de tensiones y esfuerzos, para evitar deformaciones en el tiempo de solidificacin. Los tipos de colectores o canales de distribucin que distinguen el diseo de dado son:Tipo T" (normal y biselado)Tipo "Cola de PescadoTipo "Gancho para Ropa"

El ltimo es el ms recomendado, ya que muestra gran consistencia en la uniformidad de distribucin del flujo a pesar de cambios en las condiciones de operacin. La desventaja es el costo, ya que el diseo de alta tecnolga de los canales de flujo eleva se precio en comparacin con los otros tipos.Si se toman en cuenta aspecto de calidad y costo, el diseo de colector tipo "cola de Pescado" es el ms equilibrado, pero al igual que en el diseo tipo T, es necesario agregar elementos mecnicos que permitan hacer ajustes a la distribucin de flujos cuando existan variaciones en las condiciones de proceso.El diseo de "Gancho para Ropa", es usado preferentemente en operaciones en que la calidad y uniformidad de espesor del producto sean aspectos importantes, mientras en el otro extremo, el diseo de dato con colector T, tienen mejor aplicacin en la produccin de recubrimientos y laminaciones con papel y/o aluminio, donde las variaciones en uniformidad son prcticamente despreciables. Sumando a la incidencia del tipo de diseo sobre el costo de un dado plano, se debe considerar el rea en el dado sujeta a presin, que es proporcional a la longitud de los labios de salida del dado.Esta rea, adems de influir por el aumento en la cantidad de material de fabricacin, tiene otro aspecto importante: las reas que son recorridas por el plstico fundido estn expuestas a grande presiones y, por ello, debe ser utilizados mecanismo de cierre del dado de mejor desempeo, pero que tambin son ms costosos. Estos efectos son ms crticos cuando se procesan materiales de alta viscosidad, se requiere el uso de sistemas de cierre mecnico reforzado por pistones hidrulicos o por diseos de dados especiales de mayor resistencia a presiones que tiendan a abrir los labios.En dados de gran longitud de salida, el efecto de la presin causa el efecto llamado "Concha de Almeja", que es una deformacin en la zona central del dado donde se presenta una mayor abertura por la deflexin de las paredes metlicas.

b) Sistema de enfriamiento:Tomando una forma laminar al salir del dado, el polmero para por un corto tramo donde no hay contacto, excepto con el aire ambiental hasta llegar al rodillo en donde empieza el enfriamiento. En este punto, dos diferentes tipos de lneas de extrusin se pueden distinguir:- Para pelcula (10 - 400 m) (0.01 - 0.4 mm)- Para lmina (0.2 - 2.5 mm)Esta ltima divisin se puede emplear en casos prcticos pero no es una clasificacin definitiva, si se toma en cuenta que los criterios para distinguir una lmina de una pelcula se basan en el espesor y en la posibilidad de formar rollos sin daos ni deformaciones permanentes, es caracterstica slo de las pelculas. Ya que esta ltima cualidad no fcil de establecer en un espesor definido, sino que aumenta de manera paulatina, no es imposible fijar un diferenciacin exacta por espesor entre las pelculas y las lminas. Las diferencias entre las lneas de produccin de pelcula plana y de lmina termoformable se observan en la zona de rodillos de enfriamiento, donde el primer caso la pelcula tienen contacto en un solo lado al momento de unirse al rodillo enfriador, mientras en la lmina termoformable, la resina cae entre dos rodillos que calibran el espesor final y permanece unida al rodillo mayor para continuar enfrindose. El rodillo de enfriamiento requiere un efectivo sistema de intercambio de calor; entre mejor y ms rpido sea el enfriamiento, mayor ser la productividad y algunas propiedades fsicas de la pelcula, entre las que se incluye la transparencia. Para un mejor efecto de enfriado, varios sistemas acompaan al rodillo de enfriamiento:- Cmaras de succin- Cuchillas de aire- Estabilizadores lateralesCmara de Succin: Auxilia para lograr un buen contacto entre la pelcula y el tambor de enfriamiento, al crear un rea de baja presin que jala a la pelcula hacia el tambor, adems de remover cualquier voltil que pueda adherirse al tambor y ocasione la reduccin de la capacidad de enfriamiento.Cuchilla de Aire: Debido a que mecnicamente seria difcil oprimir la pelcula contra el rodillo de enfriamiento, la cuchilla de aire realiza esta operacin al lanzar una cortina de aire a alta presin contra la pelcula en el punto de contacto con el rodillo. Cuando se usa el aire fro para la funcin, ste contribuye en parte con la remocin del calor excedente.Estabilizadores Laterales: Son boquillas de aire que reducen el encogimiento de los costado de la pelcula.

c) Elementos Posteriores al Enfriamiento:Ya estabilizado el polmero por el rodillo de enfriamiento, pasa por una serie de etapas preparndolo para su acondicionamiento final. El camino del plstico ya moldeado incluye rodillos libres, rodillos para eliminacin de pliegues, medidor y controlador de espesor, un sistema de tratamiento superficial para facilitar la impresin, equipo de corte y succin de bordes.Dependiendo de las especificaciones establecidas para el producto final, vario de los equipos de corte longitudinal de las pelculas y de embobinado.

d) Equipos de Corte:Dos tipos son utilizados: el corte lateral, para tener un producto con borde uniforme y el corte central, cuando se requiere de pelculas de un ancho menor al que se produce en el dado. En los corte laterales con funciones automatizadas, se cuenta con sistemas que conduce el recorte a equipos que reducen su tamao hasta dejarlo disponible para reintroducirlo al extrusor.

e) Unidades de Enrollado:Tienen la funcin de producir bobinas compactas y uniforme, pero generalmente la pelcula es usada en otros procesos como impresin y/o envase, el producto debe ser de fcil procesamiento y uso, esto es, no presentar bloqueo y no estar excesivamente tenso.Los procesos bsicos de embobinado son:- Embobinado por contacto- Embobinado centralEl embobinador por contacto, es usado para obtener rollos de pelcula no sensible a la tensin, mientras que el embobinador central, se usa cuando se requiere de rollos donde se puede regular la compactacin. Los detalles de estos equipos son bsicamente los mencionados para los bobinadores descritos en la seccin de pelcula tubular.

Coextrusin en dado Plano:Al igual que cualquier otro producto coextrudo, la produccin de pelcula o lmina con distintas capas de dos o ms materiales encuentra su principal diferencia con respecto a una lnea de extrusin simple, en la construccin del cabezal dado.En el caso de pelcula o lmina plana, se pueden distinguir tres formas distintas de produccin de coextrucciones, dependiendo de la forma en que los flujos de los distintos materiales se encuentren para formar una sola estructura:- Flujos separados dentro del cabezal y unin de materiales externa- Flujos separados dentro del cabezal y unin en la salida- Flujos completamente juntos dentro del cabezal.

a) Flujos Separados Dentro del Cabezal y Unin Externa:En este caso, cuando los materiales an caliente se unen fuera de cabezal, corren independientes dentro de ste e incluso pasan al exterior por dos aberturas o labios diferentes, siendo posteriormente unidos al contacto con el rodillo enfriador.Puede ser instalado un rodillo que presiones y asegure la unin de los materiales, aunque ste se vuelve indispensable slo cuando una tercera capa de algn otro material fro se agrega al sistema o cuando debido a las altas velocidades de extrusin, pequeas cantidades de aire pueden quedar atrapadas entre ambas capas. Para esta construccin de cabezal, las ventajas se observan cuando se quiere procesar dos materiales de propiedades de flujo muy diferente (principalmente temperatura de proceso), ya que el diseo de los canales de flujo de cada material puede ser completamente distinto y aislado trmicamente con relativa facilidad.Entre las desventajas, slo los dado con dos ranuras de salida son recomendables de construir, ya que de tres en adelante se convierten en dados de extrema complejidad y elevado costo.Operativamente, el problema de manejar materiales distintos en un solo canal tiene el inconveniente de controlar dos salidas de materiales independientes. Adems, las contradicciones laterales deben ser mnimas y la produccin de humos entre las capas extradas puede generar problemas de calidad en la lmina final. Un factor adicional a considerar, es que en la extrusin de pelculas muy delgadas que tienden a enfriarse rpidamente, se pueden presentar problemas de baja adhesin.

b) Flujos Separados dentro del Cabezal y Unin Antes de Salir:En este tipo de dados, los materiales llegan al cabezal y se distribuyen por colectores distintos, se unen antes de abandonar el dado, teniendo ste una construccin de varias entradas con otros canales de flujo y una sola ranura de salida.En este tipo de coextrusin, los materiales que tienen distintas propiedades de flujo pueden ser controlados y ajustado individualmente, mientras que un control total del espesor se logra con mayor eficiencia al tener una sola ranura de salida. El aislamiento de los canales individuales, es posible de lograr, pero es ms complejo que en la construccin del tipo mencionado en el inciso anterior. Como desventajas, adems de los problemas de aislamientos ya mencionados, se debe considerar que la construccin del cabezal es compleja, aunque la introduccin de hasta una curta capa es factible.

c) Flujos juntos dentro del Cabezal:Este tipo de coextrusin se puede realiza en cabezales convencionales, con la inclusin de un adaptador que dosifica los diferentes materiales para la formacin de una sola comente. La ventaja de este tipo de construccin, es que casi cualquier nmero de capas puede incluirse para obtener lminas de aplicaciones muy especializadas, todo esto con una complejidad relativamente menor a los mtodos anterior. Como restriccin, se debe tomar en cuenta que los materiales deben tener propiedades Teolgicas y temperaturas de proceso similares. Se puede considerar que este es el sistema ms usado en la produccin de coextrusiones.Aplicaciones de los Productos Pelcula Plana (0.01 - 0.4 mm)LaminacionesPelculas encogiblesPelculas para envolturaPelculas para envasesPelculas para bolsasPelculas para uso decorativoPelculas para paalPelculas con relieveCintas adhesivasOtras

Lmina Termo-formable (0.03 - 2.5 mm)CubiertasDesechablesBlister PackEnvasesSkin PackCoextrusionesEnvases de productos qumicosEnvases de alimentos

Coextrusora: dimetro 15 a 45 mm (a modo de ejemplo)Dimetro del husillo (mm)Relacin L/DMotor (Kw)Produccin (Kg/h)Observaciones

15251.53PE rayas tubo

20252.26PE rayas tubo

2525310PE rayas tubo

3025418Plastificado

45251150Plastificado

Temperatura de la masa: Hemos visto que es importante mantener la temperatura de la masa, antes de la entrada al cabezal, en un nivel bajo. Para un procesamiento inmejorable con un tornillo de barrera, el perfil de temperatura de las zonas de la extrusora debe ser del tipo "joroba" (humped"). Esto es que la primera zona debe estar caliente pero no tanto; la segunda zona debe estar muy caliente para fundir el material rpidamente para disminuir desgaste del tornillo por friccin y el calor de cizallamiento; luego cada zona que sigue debe estar ms fra en forma progresiva; hasta que la ltima zona est relativamente fra.Consideremos que la extrusora es el intercambiador de calor ms eficiente de la Lnea porque cuenta con un sistema de enfriamiento forzado y el espesor de la capa de resina es relativamente bajo.Perfil de la temperatura de "Joroba" de una extrusora en C.

Zona N1Zona N2Zona N3Zona N4

180240220220

Este es un perfil tpico para una extrusora de cuatro zonas: 180 240 220 220 C. Tener en cuenta que cada diseo de tornillo es diferente por lo que el perfil de temperatura para cada caso determinado debe establecerse para lograr los mejores resultados. Igualmente se debe tener siempre en cuenta que la temperatura de la ltima zona no debe ser menor que la temperatura de fusin del material, porque si lo es el polmero se solidificar en la camisa de la extrusora si el tornillo deja de operar.La comprensin de lo que realmente es la temperatura de la masa puede permitir a los ingenieros de planta mejorar la calidad de sus productos finales. Una masa que no tiene una gradiente de temperatura uniforme a travs del flujo de la masa fundida tendr consecuentemente una gradiente no uniforme de viscosidad. Todos los diseos de cabezales por sistemas de simulacin de flujo con computadoras asumen una viscosidad constante.

Recubrimiento de cable:Componentes de la lnea. En la industria de cables aislados, una amplia variedad de productos hace que existan muchos tipos de configuraciones para lneas recubrimiento. A pesar de la diferencias entre ellas, todas guardan una estrecha relacin; la parte fundamental de estos procesos se encuentra en el lado o cabezal y ste es comn a todos los tipos de recubrimiento.

a) Descripcin del Dado:Para el proceso de recubrimiento de cable, se utiliza un cabezal del tipo de seccin anular, por su similitud con salidas de los cabezales para pelcula tubular y tubera. En el caso del proceso de recubrimiento de cable, el propsito es aislar a un producto semi-terminado como el cable de cobre o la fibra ptica.Recubrimiento por Presin:En este tipo de cabezal, el cable a recubrir se encuentra envuelto por el plstico fundido bajo presin en el interior del dado. En este caso, la adherencia del plstico al cable por las condiciones de presin y temperatura es muy buena; en el caso de alambre trenzado, se asegura la penetracin del plstico entre las tramas metlicas. Para un mejor logro propsito de este propsito se puede crear un vaco en la parte central del cabezal.Recubrimiento por Tubo:En el dado para recubrimiento por tubo, se utiliza un dado similar al usado en la produccin de tubera, pero un dimetro muy pequeo. En la etapa de recubrimiento, el pequeo tubo formado en el cabezal se contrae, disminuyendo un poco su espesor y cubriendo la superficie del cable.b) Elementos Posteriores al Cabezal:Todas las lneas deben tener despus del cabezal un sistema de enfriamiento, un elemento de tiro y un embobando, y adicionarles un sistema de medicin de espesores de pared, un probador de fuga de corriente y otros sistemas de medicin que dependern de la especialidad que se est trabajando.

Aplicaciones de los productosAislado de fibra pticaCable finoCables telefnicosCables sencillos o trenzadosCable de alta tensin con Polietileno entrecruzadoCable de alto Calibre.

Lneas de Pelletizacin y Produccin de Compuestos.Las lneas de mezclado y produccin de compuestos, en trminos generales cumplen con las siguientes funciones: Mezclado y Homogenizacin de Polmeros con AditivosEstabilizadores de temperatura y radiacionesLubricantes de procesoPlastificantes y modificadores de impactoColorantesCargasRetardantes a la FlamaAgentes de entrecruzadoAgentes clarificantesOtrosIncluso de Refuerzos Mecnicos en los Polmeros como:Fibra de VidrioFibra de Carbono

Otros Usos:Aleacin de polmeros compatibles para obtener un material de caractersticas deseadasHomogeneizacin y obtencin de condiciones de flujo deseadas en polmeros vrgenesFormacin de Perlas o "pellets", que es la forma ms prctica que pueden tener las resinas plsticas para su manejo, transportacin y alimentacin de la maquinaria de moldeo final.Filtracin de polmeros que contengan slidos y contaminantes insufriblesMezclas de material virgen con recicladoEliminacin de voltiles del polmero.A principios de siglo, la maquinaria para formar compuestos para termoplsticos, tuvo su punto de origen en los mezcladores y amasadores por lotes usados en el procesamiento del hule, pero a causa del continuo desarrollo de la industria del plstico y de la necesidad de compuestos de mejor calidad y de un mayor volumen de produccin, las lneas de "compounding" han logrado un elevado nivel de especializacin y tecnificacin.

Descripcin de las lneas de Compuestos:Las lneas de formacin de compuestos, consisten en maquinaria de mezclado, amasado y equipo perifrico para lograr el producto requerido. La especializacin de una lnea de "compounding". Consiste en que el conjunto de husillo - barril tenga un diseo adecuado que cumpla con las funciones de:Plastificar-Mezclar y Homogeneizar-Dispersar-Remover voltiles-Filtrar-Pelletizar

Para lograrlo, se debe contar con un equipo con zonas localizadas de diferente rango e intensidades de mezclado y corte del material plastificado. Los grados de mezcla y corte, se obtiene con repetidos cambios del sentido del flujo lquido, separaciones de corrientes e intercambios de capas de materiales en los diversos canales de un tornillo. Generalmente, en la construccin de maquinaria para lneas de compounding, la caracterstica es usar motores de accionamiento de alta potencia, ya que el calor usado en la plastificacin del material debe provenir en mayor grado por la accin de friccin en el mezclado que por los elementos calefactores exteriores.Equipo AuxiliarLa mayor parte de los siguientes elementos son frecuentemente encontrados al observar una lnea de compuestos:- Silos de almacenaje de materia prima de material (pellets) procesado o compuesto- Unidad de premezclado continua o intermitente, que en ciertos casos mejoran notablemente la eficiencia de la lnea completa.- Unidades de alimentacin, que pueden ser tornillos alimentadores, bandas sinfn gravimtricas, tolvas dosificadores, vlvulas rotatorias, bombas de engrane, etc. Se eligen segn la precisin requerida en la alimentacin y el estado fsico del material alimentado (grano, polvo, lquido, etctera).- Sistemas de proteccin contra objetos extraos basado en principios mecnicos, inductivos o magnticos.- Sistemas de tamizados y cambio de tamiz para retencin de partculas e impurezas que pudieran pasar al extrusor.- Unidades de pelletizacin con sistemas de transporte de pellets, neumticos o por agua- Enfriadores o secadores de pellets, dependiendo del sistema del transporte anterior- Sistema de envasado del producto final- Sistemas de control de temperatura del extrusor con calentamiento elctrico o por aceite y de enfriamiento con agua.- Combas de vaco para extraccin de voltiles del polmero.- Paneles centrales de control de instrumentos.

Tipos de Lnea de Compounding para Termoplsticos:Destacan cuatro tcnicas de manufactura de compuestos, con base en el tipo de resina que se procesa:Para PoliolefinasPara plsticos sensibles a la temperaturaPara Polmeros de EstirenoPara plsticos de ingenieriaa) Compounding de PoliolefinasSe distinguen tres formas para producir compuestos de Poliolefinas, por el estado fsico de la resina que abandona el reactor donde se genera:Para resina fundidaPara resina en solucinPara resina en PolvoLneas para Compounding de Resina Fundida:En este tipo de formacin de compuestos, la descarga directa del reactor en forma de masa fundida pasa a una extrusor con un husillo de relacin de 24 L/D y una configuracin especial, o con husillo gemelos co-rotantes donde las labores de aditivacin, homogeneizacin y pelletizado llevan a cabo remocin de gases para abatir las concentraciones de etileno residual hasta 50 ppm o menor. Aunque este tipo de maquinaria haba sufrido un constante desarrollo para satisfacer las crecientes demandas de LDPE hasta llegar a mquinas con una produccin de 20 a 30 ton/hr. El uso creciente de LDPE, obtenido como una solucin o como polvo, hace que el diseo de mquinas ms productivas sea poco probable.Lneas de Concentracin de Soluciones:En la obtencin de Poliolefina por el mtodo de solucin, el principal obstculo de un material procesable es la separacin del solvente, usado en la polimerizacin de la resina obtenida. Una solucin a este problema era la separacin por agotamiento con vapor de agua, pero esto implicaba con vapor de agua, pero esto implicada una costosa separacin y purificacin posterior del solvente, que debe estar libre de agua para poder reutilizarse.La mejor opcin se encuentra en concentrar directamente mezclas de polmero al 85% en extrusora, debido a la alta viscosidad del producto. Para algunos casos como el de la resina de PEAD para grado inyeccin, la desgasificacin se lleva en extrusores monohusillo que operan en cascada, eliminando los voltiles durante la transferencia entre ambos equipos.Otros equipos de tornillos gemelos o multihusillo, son usados para Poliolefina de alta viscosidad. Los equipos actuales para la aditivacin y pelletizacin de resinas obtenidas por solucin, llegan a tener productividades de 15 ton/hr, con dimetros hasta de 460 mm.Lneas para Compounding de Resina en Polvo:Este tipo de lneas tienen productividades hasta 20 - 25 ton/hr, ligeramente menores que las lneas para resina fundida, pero mayores a las concentracin de soluciones. Han tenido poco desarrollo tecnolgico desde su creacin, avanzado nicamente en el aspecto de velocidades de produccin.-El uso de equipos monohusillo, se encuentra limitado en capacidad, llegando slo a 5 ton/hr como mximo. En husillos gemelos, las mquinas con husillos engranados y de giro contrario, tienen poca efectividad y debido a problemas de construccin no se pueden disear mquinas de grande dimetros, ello limita la capacidad de produccin. Sin embargo, en sistemas de husillos gemelos no engranados de giro opuesto o engranado de giro en el mismo sentido, se pueden lograr mayores dimetros, hasta de 380 mm y se obtienen producciones mximas.Pelletizadores para Poliolefina:Para la formacin de perlas o pellets de Poliolefinas, provenientes de los equipos de alta productividad mencionados, se usan equipos con capacidad de 25 ton/hr. Un esquema del equipo de pelletizacin.

b) Compounding de Polmeros Sensible a la Temperatura:Al tratar sobre polmeros sensibles a la temperatura, la atencin principal se dirige al PVC que es el caso ms tpico, pero tambin debe mantenerse presente a los Polietilenos entrecruzable, espumable y algunos hules termoplsticos como miembros de este grupo. En el caso de produccin de compuestos de PVC, la mezcla de un mayor nmero de aditivos en comparacin con la Poliolefinas y por consecuencia, la necesidad de un trabajo de incorporacin de materiales ms efectivo, encuentra la dificultad del manejo de una resina que puede degradarse con facilidad. En el caso de extrusin de tubera o perfil de PVC rgido, se prefiere premezclar la resina de PVC con los aditivos necesarios en mezcladores de alta velocidad. Los polvos obtenidos de este equipo, son alimentados directamente al extrusor donde el producto final ser obtenido. Cuando el uso del material pleiteado es necesario como en los casos de produccin d cable recubierto, suelas de calzado con PVC plastificado, o botellas de compuesto de PVC rgido, es necesario el uso de una lnea de extrusin especializada para el mezclado y pelletizacin de los componentes que, por complejidad del proceso, regularmente llegan a 3 ton/hr para compuesto de PVC rgido y hasta 6 ton/hr para material plastificado. Paras las resinas de PVC, en especial cuando se trate de PVC altamente sensible a la temperatura y al corte, es necesario controlar estrictamente las condiciones de produccin. Los tipos de equipo ms adecuados para el compounding de PVC incluyen:- Extrusores con husillos gemelos engranados y de giro contrario.- Plastificadores empleados especficamente para compuestos de PVC plastificado.- Amasadores con unidades de descarga monohusillo.- Extrusores planetarios con unidades de descarga monohusillo.- Extrusores con husillos gemelos, engranados y de giro en el mismo sentido, con unidades de descarga monohusillo.

c) Compounding de Polmeros de Estireno:Ya que el Poliestireno se obtiene como material fundido por la mayor parte de los sistemas de polimerizacin, el trabajo de pelletizacin se puede lograr con bombas de engranes para el transporte del material y unidades de pelletizacin. Cuando adems de la pelletizacin, se requiere de la incorporacin de plastificantes, lubricantes, colorantes u otros aditivos y una desgasificacin para remover monmero residual, es preciso el uso de maquinaria de husillos. En la produccin de compuestos de Polmeros de Estireno, la productividad de la maquinaria empleada no sobrepasa generalmente las 3.5 ton/hr.

d) Compounding de Plsticos de Ingeniera:La produccin de compuestos de plsticos de ingeniera involucra a resinas termoplsticas como: PA, PC, ABS, POM, PMMA, PPO, etc., adems de plsticos termofijos y plsticos reforzados y cargados. Las operaciones involucrada en el Compounding de plsticos de ingeniera son:- Plastificacin- Distribucin y mezclado de aditivos- Remocin de voltiles- Inclusin de cargas, cuando se requiera- Refuerzo con fibras minerales, cuando se requiera Aleaciones con otros polmeros, cuando se requiera- Pelletizacin

A diferencia de las lneas de produccin de los compuestos antes mencionados, aquellas usadas para plsticos de ingeniera tienen una productividad baja, que flucta entre 100 y 1500 kg/hr.

Extrusin de Doble Husillo:La construccin de extrusores de dos husillos se conoce desde ms de 50 aos, originndose su desarrollo en Europa. La dificultad principal en sus orgenes era la complejidad requerida para los cojinetes de empuje y en engranaje para la coordinacin del giro de los husillos. Las razones principales del desarrollo y uso de extrusores doble husillo se ha enfocado a procesos especiales como formulacin de compuestos, reacciones qumicas, remocin de voltiles y otros.Funciones de Mezclado:Para la formacin de compuestos, los extrusores doble husillo utilizan las funciones de dispersin y de distribucin de materiales. En el caso de la dispersin, implica que las cargas o aditivos sufrirn una reduccin en la funcin distributiva slo implica una separacin y homogenizacin de las partculas en el volumen de la mezcla.

Extrusora doble tornillo

Extrusora doble tornillo

Extrusores contra-rotante Entrelazados:En este tipo de extrusores se utilizan cuando se requiere de una gran dispersin de los materiales como en el caso de masterbatch de color o de aditivos. Tambin se utiliza para aleaciones polimricas que requieran un mezclado intenso. Una ventaja de estos equipos es que funcionan como bombas de desplazamiento positivo, facilitando cualquier operacin de extrusin en lnea sin necesidad de bombas de engranes.Extrusores Co-rotantes Entrelazados:Estos extrusores se prefieren para compounding en volmenes mayores. Entre los husillos existe solo una pequea separacin, forzando con esto al plstico a circular por la periferia de los husillos, generando un patrn de forma de "8". Por esta pequea separacin se crea un efecto de "auto-limpieza de la superficie del otro.

Extrusores Contra-rotantes No Entrelazados:Los extrusores contra - rotantes no estn en contacto ntimo, siendo por esta razn excelentes en los casos donde slo requiere un mezclado distributivo, es decir, que no requiera de una reduccin del tamao de los aditivos agregados. Tambin se usan en desvolatilizacin de altas producciones.

SopladoDefinicin: El moldeo por soplado es un proceso discontinuo de produccin de recipientes y artculos huecos, en donde una resina termoplstica es fundida, transformada en una preforma hueca y llevada a un molde final en donde, por la introduccin de aire a presin en su interior, se expande hasta tomar la forma del molde es enfriada y expulsada como un artculo terminado. Para la produccin de la preforma, se puede considerar la mitad del proceso como conjunto y utilizando el proceso de inyeccin o extrusin, permitiendo que el proceso de soplado se divida en dos grupos distintos: inyeccin - soplo y extrusin - soplo.

Ventajas y Restricciones:El proceso tiene la ventaja de ser nico proceso para la produccin de recipientes de boca angosta; solamente comparte mercado con el roto-moldeo en contenedores de gran capacidad. Para el proceso extrusin soplo, la produccin de la pieza final no requiere de moldes muy costosos. Otra ventaja es la obtencin de artculos de paredes muy delgadas con gran resistencia mecnica. Operativamente permite cambios en la produccin con relativa sencillez, tomando en cuenta que los moldes no son voluminosos ni pesados. Como restricciones del proceso se puede mencionar que se producen artculo huecos que requieren de grandes espacios de almacenaje y dificultan la comercializacin a regiones que no estn prximas a la planta productora. Por otra parte, en el proceso de extrusin - soplo, se tienen en cada ciclo una porcin de material residual que debe ser molido y retornado al material virgen para su recuperacin, lo que reduce la relacin producto obtenido/material alimentado, y que se debe adicionar al precio del producto.

Aplicaciones:Prcticamente el moldeo de cualquier recipiente se puede lograr por medio del proceso de soplado, siendo el nico para la produccin de recipientes de cuello angosto de alto consumo en industrias como la alimenticia, cosmtica y qumica, aunque en envases de cuello ancho, puede encontrar cierta competencia en el proceso de inyeccin y quizs con el termoformado, mientras que en contenedores de gran tamao y boca angosta, observa una gran competencia con el moldeo rotaciones. El proceso se encuentra en franco crecimiento, bajo la necesidad de abastecer a un mercado de alimentos tambin en constante auge. Ejemplo de la diversidad de aplicaciones son:

Sector Cosmticos - Farmacutico- Envases de tratamiento tipo ampolletas- Envases pequeos para muestras mdicas- Recipientes para medicamentos en pastillas- Recipientes para jarabes, soluciones y suspensiones- Recipientes grandes para suero- Recipientes para shampoo y cremas- Recipientes para lociones y perfumes

Sector de Alimentos- Botellas para aceite comestible- Botellas para agua potable- Botellas para bebidas alcohlicas- Envases pequeos para golosinas o promocionales- Envases para bebidas refrescantes no carbonatadas- Envases para condimentos- Envases para bebidas en polvo- Botellas para bebida carbonatadascon o sin retorno

Para la obtencin de artculos huecos por esta va, la resina polimrica es alimentada a la tolva de un extrusor; de ah pasar al interior del can, se plastifica y homogeneiza por medio del husillo con los pigmentos y otros aditivos que tambin hayan sido alimentados, siendo nicamente restringido el uso de cargas o refuerzos, ya que estos ltimos generalmente provocan la ruptura de las paredes del artculo cuando est en la etapa de soplado.El material ya homogneo y completamente plastificado, pasa al dado o cabezal que, de manera similar a la extrusin de tubera que, de manera similar a la extrusin de tubera, produce una preforma (prison) tubular con dimensiones de pared controladas para la pieza final cumpla con las dimensiones de espesor requeridas.La produccin de esta preforma deber se invariablemente vertical y descendente, ya que no existe ninguna gua que pueda ofrecerle alguna otra orientacin, mientras que el tiempo empleado desde que comienza a salir del dado hasta que tiene la dimensin precisa para continuar con el ciclo, est limitado al momento en que la primera porcin de plstico extrudo se enfre, perdiendo caractersticas para ser moldeado.Llegando a la longitud de preforma ptima, que es ligeramente mayor a la longitud del molde que forma la pieza final, entra en accin del mecanismo que cierra las dos parte del molde para dejar confinado el prison en ste. Durante su movimiento, el molde adems de rodear al prison, lo prensa por uno de sus extremos provocando el sellado de las paredes del tubo, debido a que el plstico se encuentra an arriba de su temperatura de reblandecimiento.El diseo del molde puede incluso cortar el material sobrante por debajo de ste, formando as, la caracterstica lnea o costura en la base de todo recipiente obtenido por extrusin-soplo. El otro extremo del prison permanece abierto, pues es necesario para las etapas posteriores.En la tercera fase del proceso se introduce una boquilla por el extremo abierto del molde y en el interior del prison, se inyecta aire a presin, obligando a la preforma a extenderse hasta alcanzar las paredes del molde, donde se enfra y conserva la forma interior del molde. La boquilla de inyeccin del aire crea al mismo tiempo la estructura final de la boca y cuello del recipiente.Es importante sealar que durante el proceso de expansin de la preforma hacia las paredes del molde, el espesor de la pared sufre una reduccin por el aumento del rea superficial.En la ltima fase del ciclo de soplado, el molde se separa exponiendo al recipiente terminado a una temperatura en que es estable dimensionalmente, para ser entonces expulsado por su propio peso o por el aire a presin que an se encuentra en su interior. Generalmente, el tiempo invertido en la dos ltimas etapas tarda lo suficiente para que en el dado se haya eximido una nueva preforma, siendo necesario que el molde recin liberado del producto tenga que moverse hacia la recepcin del nuevo material, para iniciar un nuevo ciclo productivo.

Descripcin del equipo:Cabezal de Extrusin:Desempea un papel importante en el proceso de extrusin -soplo, ya que la calidad con sea producida la preforma, depende del xito de la etapa de soplado. Todos los cabezales utilizados en la extrusin de 90, pues no existe otra forma en que el molde pueda tomar el prison que no sea vertical. Las secciones de alimentacin al cabezal, deben tener un diseo adecuado para evitar lneas de soldadura por elementos que sostenga el mandril central del dado. Para la produccin de preforma central del dado. Para la produccin de preforma de dimetro pequeo, una salida de material recta o convergente puede ser indicada y, un prison con espesores de pared constante responde perfectamente a las necesidades del proceso. Para la produccin de formas que no sean completamente cilndricas y de seccin transversal uniforme, o que sean de un tamao relativamente grande, es necesario contar con un control en el espesor de la preforma o prison extrudo, que podr ser no uniforme al paso de su longitud. La variacin de espesores, en el caso de formas irregulares y complicadas, obedece a que al momento del soplado algunas zonas de la pared de la preforma experimentan mayor elongacin que otras, produciendo paredes ms delgadas, dbiles o muy gruesas donde se desperdicia material.En el caso de productos grandes, el peso del prison extrudo se incrementa con la longitud y tiende a estirar a las paredes ms cercanas al dado; se debe compensar con incrementos paulatinos de espesor al momento de la produccin de prison. La variacin en los espesores de la preforma, se logra por medio de un dado que pueda incrementar o reducir la distancia de la abertura, por le que se est extruyendo la resina. Esto se consigue con el movimiento ascendente y descendente del mandril del dado de extrusin.Cabezal Acumulador:En la produccin de contenedores grandes, y principalmente cuando se requiere una distribucin del espesor de pared, se recomienda el uso de maquinaria con cabezal acumulador, que es un mecanismo de almacenamiento del plstico fundido para posteriormente formar el prison con alta velocidad. As, se evita el estiramiento natural del prison que en casos extremos puede provocar la ruptura del mismo, especialmente si su peso es mayor a 2 kg.

Corte del Prison:Una vez que el prison ha sido formado y captado por el molde, existe un mecanismo que corta el prison y permite el paso de la boquilla de soplado. En el caso del PVC y Poliolefinas, se puede utilizar una cuchilla en fri. En caso de que el prison sea muy delgado o inestable, se prefiere un alambre caliente (resistencia elctrica), que tiene la desventaja de requerir mayor mantenimiento,

Moldes para extrusin - soplo sin biorientacin:Estos moldes son lo ms sencillos, ya que un solo molde de dos piezas se puede utilizar para el funcionamiento de una mquina. Para su construccin, se pueden utilizar materiales muy ligeros como el aluminio, debido a que en la etapa de soplado no se ejerce una presin elevada como en un moldeo por inyeccin, consiguiendo ventajas en peso y conductividad trmica, siendo ms sencillo maquinar los canales de circulacin del lquido de enfriamiento. Sin embargo, en mquinas de alta productividad, la intensidad de trabajo puede demandar moldes de acero o alguna otra aleacin resistente para conservar el molde en buenas condiciones an despus de someterlo a los largos periodos de produccin.

Procesos para la obtencin de recipiente biorentados:Durante mucho tiempo se estim la posibilidad de introducir a los materiales plsticos en el envase de bebidas gaseosas, agua purificada y otros productos, donde el dominio del vidrio y los materiales metlicos pareca indiscutible.Las principales caractersticas que el plstico debe cumplir son:- Presentar alta transparencia para proporcionar buena presentacin al producto envasado- Resistencia mecnica a presione internas en caso de bebidas carbonatadas- Cumplir con los requerimientos de vida de anaquel exigidos por las bebidas carbonatadas- Tener resistencia a impactos producidos durante las labores de produccin, transporte y distribucin del producto.- Tener un precio menor al vidrio y productividades iguales o mayores a ste.Las dificultades parecan excesivas, sobre todo en el caso de la impermeabilidad al C02, y por la presin a la que se envasan las bebidas gaseosas, slo se poda aspirar a resolver el problema con grandes espesores de pared o complicadas coextrusiones. Inclusive, era contraproducentes al analizarlas en transparencia, productividad y costo, por ello se descartaban como alternativas factibles. El desarrollo de una modificacin a los procesos de extrusin -soplo e inyeccin - soplo, as como la investigacin de nuevos grados de resinas que cumplieran con la propiedades mecnicas y de permeabilidad impuestas por las caractersticas de los productos a envasar, resolvieron los problemas para la sustitucin de vidrio y metales, en campos en que parecan irremplazables.Proceso de Extrusin - Soplo con Biorentacin:Es preferido para la obtencin de botellas de PVC transparentes; es un proceso de extrusin - soplo, con una etapa que asegura el estiramiento longitudinal del recipiente producido.Las primeras etapas de este mtodo, siguen el mismo camino descrito para el proceso extrusin - soplo convencional, pero al llega a la ltima etapa no se obtiene el producto final, sino una preforma. En el proceso convencional, la preforma obtenida es sellada en su parte inferior y soplada, sufriendo un gran estiramiento circunferencial, pero bajo longitudinalmente, que provoca un arreglo y orientacin desbalanceado en las molculas y prdida de las propiedades fsicas mximas que el polmero puede proporcionar. Para resolverlo, la preforma obtenida es trasladada al molde que tiene la forma del producto final y que es mayor en longitud y circunferencia en relacin con la preforma. Aqu entra en accin simultnea un dispositivo mecnico que estira la preforma longitudinalmente, mientras que por medio de aire a presin se realiza la expansin de las paredes de la preforma hasta las paredes del molde. As, se obtiene el recipiente requerido con una orientacin en sentido longitudinal y circunferencial, que mejora de manera notable las propiedades mecnicas de las paredes del producto, logrando altas resistencia con paredes considerablemente delgadas.Moldes para Extrusin - Soplo con Biorentacin:Para la extrusin - soplo con biorientacin, los moldes no requieren de construcciones de gran resistencia a la presin, pero no bastante complejos en su funcionamiento y diseo. Se puede usar materiales ligeros en su construccin o de mayor resistencia mecnica, dependiendo de la intensidad de uso a que estn sometidos.____________________________________________________

Parmetros de control del proceso:Los principales parmetros para el control del proceso de extrusin son: Temperatura de extrusin y la Velocidad de extrusin o caudal.Temperatura de Extrusin:El principal efecto de la modificacin de la temperatura de extrusin es la viscosidad del polmero (su resistencia al flujo). La seleccin de la temperatura de extrusin debe hacerse de manera tal que permita reducir el consumo de potencia del motor de la extrusora a valores tales que estn en el intervalo de trabajo del equipo y, adicionalmente, se alcance una viscosidad del polmero adecuada para su procesamiento. La temperatura ptima de extrusin de cada resina depender de su distribucin de pesos moleculares, representado desde el punto de vista reolgico por su viscosidad y, ms popularmente, por su ndice de fluidez, ste ltimo de vaga precisin. Los efectos de la temperatura de extrusin se observan ms all de la salida de la boquilla. Los principales efectos de la temperatura de extrusin resultan reflejados en las caractersticas de la superficie del material extrudado y el grado de cristalizacin del mismo. Una de las propiedades mas afectada por la modificacin de la temperatura de extrusin es la resistencia al impacto en los productos.Velocidad de Extrusin:Generalmente en los procesos de extrusin el objetivo de la optimizacin de las variables de procesamiento es el logro del mximo caudal (Kg. de resina procesada por unidad de tiempo) que permita la obtencin de un producto de alta calidad.Problemas y soluciones del proceso de extrusin:Como paso previo a emprender las acciones con miras a remediar problemas que pudiesen presentarse durante este tipo de procesamiento, se sugiere verificar primero:1.- Existe alguna falla reportada en el equipo?2.- Se ha seguido cabalmente el procedimiento de arranque, funcionamiento y parada del equipo?3.- Se estn empleando las condiciones de operacin recomendadas para la resina utilizada?4.- Se han razonado las consecuencias de modificar las condiciones de operacin del equipo?Las respuestas a estas preguntas pueden evitar que se emprendan acciones correctivas que tengan peores consecuencias que el inconveniente inicialmente detectado. En caso de no conseguir solventar el problema mediante el anlisis de los cuatro puntos anteriormente cuestionados, a continuacin se presenta una lista de recomendaciones para la solucin de frecuentes problemas en el procesamiento de resinas mediante la tcnica de extrusin.Finalmente un operador calificado debe estar siempre atento ante la presencia de situaciones indicadoras de posibles fallas en el proceso, para ello se sugiere:a.- Inspeccionar, ver: Se encuentran operando correctamente los sensores de temperatura, presin y consoladores de temperatura?Se encuentran todas las zonas de calentamiento dentro, por encima o por debajo de la banda de control?b.- Escuche: El motor de la extrusora, los relays de los controladores de temperatura, tienen el sonido caracterstico?c.- Sienta: Existe una vibracin inusual en la reductora? Se encuentra caliente o fra la lnea de salida de agua de la garganta?Es importante que en cada jornada se lleve un registro detallado de las fallas y anomalas que se presentan en la operacin de una extrusora, ya que esta informacin permite la realizacin de anlisis para repotenciacin y/o reemplazo de equipos.

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