28 de agosto de 2013

Porque el comportamiento de rizado de un laminado cambia a diferentes temperaturas ambientales?

Dhananjay Nachare pregunta: ¿Por qué el comportamiento de rizado del laminado de PET/PE cambia  con los cambios en la temperatura ambiental ?
En atmósferas calientes (30 ºC) el laminado es plano o se ondula hacia el lado del PET y en una temperatura fría (20 °C) se ondula hacia el PE. ¿Cuáles son las causas y como se puede controlar este fenómeno?

Respuesta: A partir de la descripción anterior suena como si los cambios en el rizado son reversibles con el cambio de temperaturas. Asumiendo que esto es cierto , entonces lo que estás observando es un cambio en las dos diferentes dimensiones físicas de las capas con un cambio en la temperatura. Al igual que las piezas metálicas, los polímeros tienen un coeficiente térmico de expansión , de modo que conforme cambia la temperatura, las dimensiones del polímero cambian. Para la capa de PET también habrá un coeficiente de expansión higroscópico, por lo que si la humedad relativa cambia, el PET va a ganar o perder humedad y cambiara las dimensiones, conforme absorbe o pierde agua . El cambio en las dimensiones físicas origina una fuerza desequilibrada y esto hace que la laminación se ondule. Siempre se ondula hacia la película de dimensión más corta.

Así que a 30 ºC la longitud de las capas de PET y PE parecen estar equilibradas y la laminación permanece plana. Sin embargo, si la capa de PET luego pierde agua a la temperatura del aire de 30 ºC conforme la humedad relativa cambie, esta se encogerá y eso puede hacer que se ondule hacia la superficie del PET.

Cuando el aire se enfría a 20 ºC la capa de PE está aparentemente encogiéndose más con la temperatura que la capa de PET haciendo que la laminación se ondule hacia el lado del PE. Conforme la temperatura del aire baja, la humedad relativa puede aumentar y la capa de PET puede absorber la humedad del aire y luego hacerse más larga llevando la ondulación hacia el lado del PE.

Para solucionar el problema tenemos que separar el impacto de la humedad sobre el PET , ya que esto puede ser suficiente para causar el rizado por sí mismo. Es posible que la humedad relativa deba ser controlado para eliminar el rizado. Si la humedad es un efecto secundario , entonces tenemos que tratar de cambiar las diferencias de expansión térmica entre las capas de PET y PE. Debido a que la película de PET es probablemente comprada y por ser biorientada se tendrá poco control sobre ella . Sin embargo , si tu estás haciendo la película o haciendo un recubrimiento por extrusión o laminación , donde puedes trabajar entonces es sobre la densidad de la capa de PE lo que afectará las propiedades de expansión térmica de la capa de PE. Esto se puede hacer utilizando condiciones de enfriamiento brusco al hacer la película o recubrimiento por extrusión de la capa de PE o mezclando varias resinas de PE para controlar la densidad final de la capa de PE. Esto puede ser difícil, pero me parecería lo mas prometedor para curar el rizado .

Otro factor que debe considerarse es el rizado debido a las tensiones desequilibradas en las capas por un mal control de tensión durante la laminación . Sin embargo, yo pienso que esto le daría un rizado que seria estable y no influenciado por las temperaturas arriba citadas.

Eldridge Mount - Converting Quarterly
12 Agosto 2013

No hay comentarios.: