Inyección Al Plástico
Páginas: 17 (4234 palabras)
Publicado: 8 de julio de 2012
4.0 Inyección de preformas
Considerando los procesos de fabricación de envases señalados en el capítulo anterior, cabe aclarar que en nuestra industria el método más difundido es el de dos etapas. La primera de ellas consiste en la inyección del material fundido para fabricar preformas con espesores de pared comprendidos entre los 2.2 y 4.5 mm.
Espesores mayores a 4.5 mm harían muy difícilpoder lograr preformas perfectamente claras y transparentes ya que el PET tendería a cristalizar en el medio de la vena de inyección por un enfriamiento lento; por otro lado, espesores menores a 2,2 mm dificultarían el llenado de la cavidad de moldeo a las viscosidades, temperaturas y presiones normales de inyección.
En el presente capítulo se detalla esquemáticamente el proceso de fabricación depreformas frías a partir de pellets de PET, tal como se señala en la primer parte de la diagrama térmico de la figura 4.1.
[pic]
4.1 Secado del material
Uno de los pasos más importantes en la producción de preformas es la eliminación de humedad y el acondicionamiento del PET antes de la inyección, esta es una operación que exige un especial cuidado ya que muchos problemas pueden evitarsecon un secado apropiado del material.
Es importante primero considerar la pregunta ¿Porqué es necesario secar el PET? Las dos razones más comunes para evitar la humedad del material antes de moldear las preformas, son:
1. Evitar problemas de apariencia en el envase: ya que cuando se inyecta material húmedo se produce un defecto característico en la superficie de la preforma llamado splay(figura 4.2). También pueden formarse burbujas o anillos de humedad causados por el agua evaporada en el molde durante la inyección, según se muestra en las fotos 4.3 y 4.4.
[pic]
2. Impedir la degradación del PET: Muchos plásticos, especialmente los poliésteres son degradados en presencia de agua a temperaturas cercanas a sus puntos de fusión (por ejemplo dentro del cañón de la inyectoray previo al moldeo de la preforma).
La degradación del PET ocurre debido a la reversibilidad de la condensación entre el ácido tereftálico y el etilenglicol produciéndose la reacción:
[pic]
Ester tereftálico + Agua Acido tereftálico (TPA) + Etilenglicol (EG)
Esta hidrólisis acorta las cadenas de polímero, disminuyendo su peso molecular promedio y por ende su viscosidadintrínseca.
Por otro lado, también se empeora su resistencia mecánica, su condición de barrera a la migración de los gases y se aumenta la cantidad de acetaldehído en el material (sustancia indeseable, ya que afecta el sabor del producto envasado).
Consideremos que, un nivel de humedad bajo puede no afectar la apariencia de la preforma y aún así deteriorar sus propiedades físicas.
Debido aque el PET absorbe humedad ambiente durante su almacenamiento (material higroscópico), un intenso secado es entonces necesario para eliminarla convenientemente de los granos (pellets).
El nivel de humedad recomendado depende de la IV final que se desea en el material. En el caso de resina que será usada para fabricación de botellas se recomienda una humedad máxima de 0.005% mientras que parapolímeros de mayor IV se llega a exigir 0.003%.
4.1.1 Definiciones básicas
¿Cómo se logra el secado de la resina? ¿Cuál es la principio de funcionamiento de los equipos secadores de PET? Para entender mejor esto definiremos previamente algunos conceptos:
Temperatura de bulbo seco (DB) – Temperatura ambiente registrada por un termómetro ordinario.
Temperatura de bulbo húmedo (DP) –Temperatura a la cual debe enfriarse el aire para causar la condensación espontánea del vapor de agua proveniente del ambiente. Esta temperatura es conocida como punto de rocío (Dew Point) o punto de escarcha (Frost Point) si es superior o inferior a cero ºC respectivamente.
Humedad relativa ambiente (RH) – Cociente (expresado como porcentaje) entre la presión parcial de vapor de agua en el...
Considerando los procesos de fabricación de envases señalados en el capítulo anterior, cabe aclarar que en nuestra industria el método más difundido es el de dos etapas. La primera de ellas consiste en la inyección del material fundido para fabricar preformas con espesores de pared comprendidos entre los 2.2 y 4.5 mm.
Espesores mayores a 4.5 mm harían muy difícilpoder lograr preformas perfectamente claras y transparentes ya que el PET tendería a cristalizar en el medio de la vena de inyección por un enfriamiento lento; por otro lado, espesores menores a 2,2 mm dificultarían el llenado de la cavidad de moldeo a las viscosidades, temperaturas y presiones normales de inyección.
En el presente capítulo se detalla esquemáticamente el proceso de fabricación depreformas frías a partir de pellets de PET, tal como se señala en la primer parte de la diagrama térmico de la figura 4.1.
[pic]
4.1 Secado del material
Uno de los pasos más importantes en la producción de preformas es la eliminación de humedad y el acondicionamiento del PET antes de la inyección, esta es una operación que exige un especial cuidado ya que muchos problemas pueden evitarsecon un secado apropiado del material.
Es importante primero considerar la pregunta ¿Porqué es necesario secar el PET? Las dos razones más comunes para evitar la humedad del material antes de moldear las preformas, son:
1. Evitar problemas de apariencia en el envase: ya que cuando se inyecta material húmedo se produce un defecto característico en la superficie de la preforma llamado splay(figura 4.2). También pueden formarse burbujas o anillos de humedad causados por el agua evaporada en el molde durante la inyección, según se muestra en las fotos 4.3 y 4.4.
[pic]
2. Impedir la degradación del PET: Muchos plásticos, especialmente los poliésteres son degradados en presencia de agua a temperaturas cercanas a sus puntos de fusión (por ejemplo dentro del cañón de la inyectoray previo al moldeo de la preforma).
La degradación del PET ocurre debido a la reversibilidad de la condensación entre el ácido tereftálico y el etilenglicol produciéndose la reacción:
[pic]
Ester tereftálico + Agua Acido tereftálico (TPA) + Etilenglicol (EG)
Esta hidrólisis acorta las cadenas de polímero, disminuyendo su peso molecular promedio y por ende su viscosidadintrínseca.
Por otro lado, también se empeora su resistencia mecánica, su condición de barrera a la migración de los gases y se aumenta la cantidad de acetaldehído en el material (sustancia indeseable, ya que afecta el sabor del producto envasado).
Consideremos que, un nivel de humedad bajo puede no afectar la apariencia de la preforma y aún así deteriorar sus propiedades físicas.
Debido aque el PET absorbe humedad ambiente durante su almacenamiento (material higroscópico), un intenso secado es entonces necesario para eliminarla convenientemente de los granos (pellets).
El nivel de humedad recomendado depende de la IV final que se desea en el material. En el caso de resina que será usada para fabricación de botellas se recomienda una humedad máxima de 0.005% mientras que parapolímeros de mayor IV se llega a exigir 0.003%.
4.1.1 Definiciones básicas
¿Cómo se logra el secado de la resina? ¿Cuál es la principio de funcionamiento de los equipos secadores de PET? Para entender mejor esto definiremos previamente algunos conceptos:
Temperatura de bulbo seco (DB) – Temperatura ambiente registrada por un termómetro ordinario.
Temperatura de bulbo húmedo (DP) –Temperatura a la cual debe enfriarse el aire para causar la condensación espontánea del vapor de agua proveniente del ambiente. Esta temperatura es conocida como punto de rocío (Dew Point) o punto de escarcha (Frost Point) si es superior o inferior a cero ºC respectivamente.
Humedad relativa ambiente (RH) – Cociente (expresado como porcentaje) entre la presión parcial de vapor de agua en el...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.