Arrugas en burbujas de peliculas sopladas

La causa principal de arrugas en el proceso de película soplada es la inestabilidad de la burbuja entre el anillo de aire y donde la burbuja alcanza su mayor diámetro. Cualquier desviación aquí, de un centrado perfecto exagera las diferencias en longitud desde donde toca la armazón de colapsamiento a cada punto alrededor de la circunferencia de la burbuja y desde donde el punto correspondiente toca el rodillo de jalado superior. Estas diferencias de longitud crean bandas tensas y flojas en el proceso de colapsamiento, y las bandas flojas se convierten en arrugas.

Mientras mas rígida y cristalina es una resina, mas fácilmente forma arrugas, mas difícil es eliminarlas, debido a que las bandas tensadas no pueden estirarse. De manera que las películas de PEAD, PA, PET, PS tienen mas probabilidad de arrugarse que las resinas blandas como PEBD, EVA, PEBDL.

Control de temperatura del fundido

El movimiento de la burbuja esta originado por las variaciones aleatorias en la temperatura de fundido, a los cuales son mas sensibles el modulo de fundido de los polímeros mas cristalinos. El mal funcionamiento de los sopladores del anillo de aire o los controles del sistema IBC pueden causar un movimiento considerable en la burbuja pero son fácilmente diagnosticados y corregidos.

Los siguiente línea de ataque para parar el movimiento de la burbuja es estabilizar y homogenizar las temperaturas del fundido. Revisar y ajustar el perfil de las temperaturas en el cilindro. El objeto de un cilindro caliente es proporcionas tanto calor por conducción a los pelets tan pronto como sea posible sin causar un problema de alimentación de los sólidos. El calor por conducción se aplica generalmente desde la sección de alimentación del tornillo a través de casi toda la sección de transición para mejorar la alimentación de sólidos y ablandar los pelets de manera que se genere menos calor por fricción.

El calor friccional impartido por el tornillo generalmente es la causa de un sobrecalentamiento irregular, el cual crea discretos dominios de alta temperatura de fundido. Cuando estos dominios emergen del cabezal, ellos reaccionan con el enfriamiento del anillo de aire y causan movimiento de la burbuja. Aplicar mas calor por conducción antes puede reducir la cantidad de cizallamiento impartido al fundido por reducción de la viscosidad durante la compresión en la sección transición.

Un perfil de temperatura caliente – mas caliente - frio – caliente usualmente resulta en temperaturas de extrusión mas estables. Los puntos iniciales deben ser las recomendaciones de temperatura de fundido para las sección alimentación del fabricante de resinas, luego 25 a 50 ºC mas caliente, seguido de una reducción de 25 – 50 ºC y luego regresar a la primera para la zona de descarga. Si los ajustes de temperatura no arreglan el problema, se podrá reducir el cizallamiento o la estabilidad térmica con un tornillo diferente o recubriendo las aletas del tornillo.

Las variaciones aleatorias de temperatura tienen mas probabilidad de causar problemas con relaciones de soplado mas grande, debido a que mas partes de la burbuja caliente están expuestas al aire frio. La burbuja puede ser menos sensible a las ligeras variaciones en la temperatura de fundido reduciendo el área de la burbuja sin soporte expuesta al aire frio. Las mejor forma de hacer esto es reduciendo la RdS, pero esto también reduce el ancho de tubo plano.

Mantener parada la burbuja

Si lo anterior no elimina los movimientos que causan las arrugas, podemos proveer medios mecánicos para mantener la burbuja mas seguramente. Los dispositivos mas usados son rodillos para guiar la burbuja. (las películas de materiales blandos como PEBD, que tiene tendencia a arrugarse, pueden usar tablas de madera estacionarias).

La jaula del sistema IBC es también un efectivo medio de mantener parada la burbuja.

Si las arrugas persisten, la última línea de defensa es modificar la armazón de colapsamiento. El problema con un colapsamiento de dos lados es que no es simétrico, de manera que algunas partes de la burbuja colapsan mas rápido que otras. Una solución es alargar la armazón de colapsamiento. Esto le da un trato mas uniforme a la burbuja alrededor de su circunferencia pero ejerce un mayor arrastre friccional, de manera que alcanza un punto de rendimientos decrecientes. Para reducir el arrastre se pueden usar rodillos segmentados de baja fricción o superficies lubricadas por aire, pero estos necesitan mantenimiento y limpieza periódica, o ellos mismos causaran arrugamiento.

Para películas muy rígidas, se puede usar un sistema de colapsamiento articulado o de cuatro lados, el cual preforma la burbuja en una sección transversal cuadrada. Esto proporciona el colapsamiento mas uniforme sin arrugas.