Precisión y calidad para lámina y película

En materia de producción de lámina y película, los adelantos tecnológicos que tuvieron lugar en la pasada K 2004, en Düsseldorf, Alemania, estuvieron asociados con incrementos en la eficiencia de operación de los extrusores, y con métodos más eficientes en el manejo de productos a la salida de las líneas. La implementación de nuevos acoples directos entre los motores y los tornillos de extrusión, la mayor potencia en los motores de impulso y los desarrollos en sistemas de línea con mayor control sobre los espesores y con menos incidencia en la calidad óptica de los productos, son un ejemplo de los desarrollos alcanzados. Como resultado se ha reducido el consumo de energía, se demanda de menos espacio en planta, se alcanzan mayores productividades y se obtiene más calidad en los productos terminados.

Este artículo hace una revisión de los lanzamientos que hicieron noticia en la feria, en materia de líneas de extrusión de película soplada y cast, cabezales y equipos post-extrusión.

Líneas completas de película soplada
Windmöller & Hölscher, W&H, presentó lo que ha denominado una generación completamente nueva de líneas Varex de soplado de película. La primera novedad son las extrusoras con accionamiento directo del tipo Varex, que entre otras ventajas, se destacan por requerir menos energía y mantenimiento, así como por usar menos espacio en planta. La empresa mostró en Düsseldorf una línea con cinco extrusoras de la nueva generación, para producir una estructura de cinco capas de poliolefina.

La línea también contó con el nuevo cabezal de soplado Maxicone, apropiado para películas de barrera anchas y complejas. Gracias a su diseño compacto y al sistema distribuidor cónico, se logran volúmenes altos de masa fundida y una pérdida mínima de presión, ya sea extruyendo con cinco o siete capas. Esto se debe a la enorme reducción del tiempo de residencia de la masa fundida en el cabezal de soplado, y a la reducción del tiempo necesario para hacer cambios de producto en la línea. Según afirma W&H, uno de sus clientes ha reportado una reducción del 80% en el tiempo de cambio, empleando el cabezal de soplado Maxicone.

Un aspecto básico para alcanzar el máximo rendimiento en la producción es el enfriamiento efectivo de la burbuja de film; con este objetivo W&H ofrece el anillo de enfriamiento de dos pisos Multicool D. Adicionalmente, la nueva cesta calibradora Variocage asegura un guiado de banda exacto con mínimas tolerancias en el ancho de la película, garantizando robustez, construcción estable y poca necesidad de mantenimiento. La línea puede procesar películas hasta de 1.600 mm de ancho.

En el proceso de embobinado se empleó el Filmatic S, un nuevo embobinador equipado con un descenso automático de tensión en la banda y de la presión, adaptados al diámetro de la bobina.

Uno de los desarrollos más importantes que Kiefel presentó en la feria K es el nuevo sistema de halado para película soplada. El sistema ha sido rediseñado para trabajar con películas hasta de 3.600mm de ancho plegado. El ensamble de rodillos haladores está acoplado a un plato rotatorio sólido, construido siguiendo un diseño robusto para asegurar la mayor estabilidad mecánica posible.

La versión que la empresa denomina "Suprema", permite un ángulo de doblez de apenas 6,5°, lo cual se logra variando el largo del marco de colapsamiento. Los rodillos del marco, a su vez, cuentan con brochas ubicadas en ángulos especiales; este sistema supera en desempeño a los rodillos de caucho o banano convencionales. La planitud está garantizada incluso para materiales rígidos. El sistema de plegado está coronado con una barra de cambio de dirección, modelo Zerotouch, que evita el rayado de la película en todo tipo de aplicaciones. Un colchón de aire previene el contacto entre el material de la barra y la película.

El nuevo embobinador de Kiefel, modelo Kirion M, cuenta con un eje de embobinado y un versátil sistema de manejo de los rollos, que pueden ser operados tanto manual como automáticamente. Con el nuevo procedimiento patentado de pega sobre la marcha se puede invertir el sentido del embobinado.

En la feria, Wintech, empresa subsidiaria de Kiefel, exhibió un sistema acoplado al embobinador Kirion W-M que proporciona una separación de las películas libre de dobleces. El embobinador también cuenta con ejes y sistema automático de manejo de los rollos. El equipo es modular y trabaja con el principio de embobinado de superficie central, ofreciendo capacidad hasta de 3.600 mm de ancho y 5.000 mm para líneas cast. La velocidad que se puede alcanzar es de 1.000 m/min

Junto con esta innovación, Kiefel demostró un sistema de manejo mejorado de resinas residuales en el sistema de transporte por vacío. Otro avance lo constituyen las unidades de alimentación gravimétrica que emplean un amplio rango de motores. Un nuevo controlador de la burbuja, que trabaja bajo el principio de ultrasonido, permite ajustes finos a altas velocidades. La empresa ofrece ahora dados de nueve capas y motores de accionamiento directo AC.

En materia de película soplada, Reifenhäuser exhibió una línea de tres capas, modelo Filmtec 3-1700 IBC. Las innovaciones de esta línea incluyen extrusores sin caja reductora de velocidad, que hacen un uso más eficiente de la energía, son mucho más silenciosos y requieren menos espacio en planta; un dado de tres capas con capacidad para producir un amplio rango de estructuras complejas, y una canasta de estabilización con una nueva versión de lubricación con aire, sin necesidad de usar sopladores. Otros aspectos destacados son el sistema de reversión estable con barras microporosas, que forman una cama de aire para evitar el contacto con la película, y un embobinador UFA III que puede trabajar en forma óptima con películas pegajosas o de difícil manejo.

Otra novedad presentada por la empresa en la Feria K fue un laminador para líneas de recubrimiento por extrusión. Esta unidad fue desarrollada especialmente para el recubrimiento de sustratos flexibles tales como tejidos de grado técnico, papel, y películas de aluminio o de plástico. El corazón del sistema de recubrimiento, la unidad de laminación, ha sido llevado a un simulador computarizado que muestra las capas involucradas, empleando diferentes colores para efectos de demostración. El foco de atención se ha centrado en la flexibilidad ofrecida por el rodillo de alimentación y la presión de contacto, la cual puede variarse de acuerdo con el material procesado.

En el centro de investigación y desarrollo de Reifenhäuser, localizado en Troisdorf, una población cercana al sitio de la feria, se exhibieron los siguientes equipos: una línea de producción de película cast de siete capas con cuatro extrusores REItorque; una línea de extrusión de lámina para termoformación que contó con extrusores de tornillos gemelos REItruder para el procesamiento de escamas de botellas de PET, sin necesidad de presecar el material; una línea de recubrimientos por extrusión modelo LAMICOR 5-1200 de cinco capas coextruidas para la producción de materiales compuestos con varios sustratos; una línea de soplado de película de tres capas, equipada con un sistema IBC FILMTEC 3-1800 y un guiador de la burbuja que no produce rayaduras; una línea de extrusión de película soplada de siete capas con sistemas IBC FILMTEC 7-1700, y un dado HDS para siete capas. En la demostración, esta línea fabricó una estructura que contenía PA y EVOH para la protección de alimentos.

 Rajoo, un fabricante de la India, presentó una planta en operación produciendo una película de polipropileno de dos capas. Lo más llamativo de la planta fue su disposición, la cual genera la burbuja en dirección vertical hacia abajo, y la enfría con agua. La línea se denomina Aquaflex, y en un espesor de película e 70 micrones la variación del calibre ronda el 7%, de acuerdo con su fabricante. La planta produce 150 kg/h a anchos plegados, que pueden variar entre 700 y 1.100 mm.

La zona de alimentación de los extrusores tiene canales en el barril, los tornillos son de tipo barrera y cuentan con una zona especial de mezclado (60mm/30D/37kW y 40mm/26D/11 kW). El dado es oscilante, tiene un diámetro de 425 mm, y tiene elementos de mezclado en la espiral y el adaptador; el dado estabilizador está fabricado en una aleación de cobre que proporciona un óptimo de transferencia de calor en condiciones uniformes. El embobinador es de cuatro estaciones, con torretas dobles tipo superficie, marca Flexiwind DuTplus. Los alimentadores son gravimétricos, y cada uno puede adaptarse para recibir cuatro componentes.

Tecom-Plastimac presentó este año dos líneas de extrusión de película soplada, una de coextrusión de tres capas para estructuras poliolefínicas A-B-C y una de mono-capa de banda angosta para HDPE y LDPE. La línea de coextrusión de tres capas MB COEX 35-40-35/1100 puede procesar resinas poliolefínicas o metalocénicas, y tiene un ancho de trabajo de 1.100 mm. La extrusora central es de alimentación forzada, con tornillo de 40 mm de diámetro y motores de corriente alterna accionados por inversores digitales acoplados directamente al reductor. El barril es de acero bimetálico anti-desgaste. Las dos extrusoras laterales tienen tornillos de 35 mm de diámetro y tienen el mismo tipo de accionamiento de la extrusora central, y los barriles son de acero nitrurado.

El sistema cuenta con un cabezal fijo para tres capas, con alimentación lateral a los distribuidores de espiral. El diseño del dado se caracteriza por el volumen reducido de los pasajes internos, una baja presión de trabajo, distribución homogénea de la resina y un tiempo reducido de permanencia de los polímeros procesados. El anillo de enfriamiento tiene caudal de aire controlado y un enfriador del flujo. La unidad de arrastre oscilante gira 360°, y se acopla a un embobinador automático R1/2 LP de dos estaciones.

El otro equipo presentado por Tecom-Plastimac fue el Monobloc MB35/700, para bandas angostas de polietileno y anchos útiles de hasta 650 mm. La línea está dotada de una extrusora de 35 mm de diámetro y relación L/D=30, con motor alimentado por corriente alterna. El cambiafiltro es del tipo cartucho y el cabezal de extrusión rotatorio de alimentación central tiene la posibilidad de generar burbujas de 30 a 100mm de diámetro. El embobinador es de contacto y estación doble. Otros accesorios montados son un cargador de gránulos y dosificador de masterbatch, y un tratador "Corona" para posterior impresión flexográfica.

El Grupo Colines, de Italia, presentó en la feria una línea para extruir película cast de siete capas, para aplicaciones de barrera. Una característica innovadora es que permite ahorrar material al controlar el tamaño de los filos que se deben recortar. Esta característica tiene el nombre "Barriercast", y es un sistema de encapsulamiento del filo. Con ella se reduce el desperdicio de las estructuras que contengan Nylon, VEO o PDdC, los cuales no pueden ser reciclados. El sistema de encapsulación permite producir películas coextruidas cuyos filos contienen una sola capa del material menos costoso. La línea emplea un feedblock y un dado de Cloeren, y opera con un ancho de 2,5 m de película útil, después de haber removido el filo, que representa un 3% del ancho.

Macchi propuso en la Feria K un sistema de recuperación de los recortes de las películas, denominado Recotrim. Este proceso está justificado económica y ambientalmente. Los recortes de producción de película se recogen en una tolva de acumulación y se alimentan a un extrusor de tornillos dobles corrotacionales donde son fundidos y plastificados. El material pasa por un dado especialmente diseñado para producir los cordones que anteceden a los gránulos. Un sistema de granulación finalmente corta los cordones y los enfría.