Tipos de Extrusion

 a continuación veremos los siguientes tipos de extrusión:

• Co-extrusion
• Extrusion de laminas y peliculas
• Extrusion de pelicula sopada
• Extrusion soplo
• Extrusionde filamento e hilado

Co-extrusion

En la práctica muchas películas, láminas, tubos y otras formas son extruídas con varias capas; esto permite la optimización de una amplia gama de propiedades, tales como barrera al oxígeno, resistencia mecánica, etc. Esto se logra por co-extrusión la cual consiste en poner dos o más extrusores alimentando un mismo dado que une las diferentes capas extruídas.

La dificultad principal de coextrusión es unir las capas para que unan sus propiedades, esto se logra mediante capas adhesivas intermedias que unen dos resinas que no son compatibles, esto es crítico de otra forma la estructura se separaría.

Extusion de lamina y pelicula

Este proceso se utiliza para la elaboración de láminas de plástico o películas que son demasiado gruesas para ser sopladas. Hay dos tipos de dados utilizados: en forma de T y de gancho. El propósito de estos dados es reorientar y guiar el flujo de masa fundida de polímero a partir de una sola salida circular del extrusor a un flujo liso y plano.

En ambos tipos de dados se debe asegurar un flujo constante y uniforme a través de toda el área de la sección transversal del dado. El enfriamiento es normalmente jalando a través de un conjunto de rodillos de enfriamiento (o calandra). En extrusión de láminas, estos rodillos no sólo proporcionan el enfriamiento necesario, sino también determinan el espesor de la lámina y la textura de la superficie. A menudo se utiliza co-extrusión para aplicar una o más capas en la parte superior de un material base para obtener propiedades específicas, tales como absorción a rayos UV , textura, barrera al oxígeno  o  reflexión de energía.

Extrusion de pelicula sopada

La fabricación de película de plástico para productos como bolsas de la compra y láminas continuas se consigue utilizando una línea de película soplada.

Este proceso es el mismo que un proceso de extrusión normal pero con un dado especial por el que se sopla aire. Hay tres tipos principales de dados utilizados en este proceso: anulares (o cruceta), de araña y espirales. Los dados anulares son los más sencillos y se basan en la masa fundida del polímero fluyendo alrededor de toda la sección transversal del dado antes de salir del mismo; esto puede resultar en un flujo desigual. Los dados de araña consisten en un mandril central unido al anillo exterior a través de una serie de “patas” o ramas; y aunque que el flujo es más simétrico que con los dados anulares este tipo de dados forman una serie de líneas de unión que debilitan la película. Los dados en espiral eliminan el tema de las líneas de soldadura y el flujo asimétrico, pero son, por mucho, los más complejos.

La masa fundida se enfría un poco antes de la salida del dado para producir un tubo semi-sólido. El jalado y soplado causan que la película del tubo extruído se adelgace alineando las cadenas moleculares del polímero en la dirección de mayor tensión. Si la película tiene más tensión al jalado que al soplado (el diámetro final del tubo está cerca del diámetro extruído) las moléculas del polímero estarán altamente alineadas en la dirección del jalado haciéndola más fuerte en esta dirección y más débil en la dirección del soplado.

Se introduce aire a presión a través del dado de extrusión de manera que después de que la masa fundida de polímero sale del labio del dado, se expande en  circunferencia. El tubo también se jala a lo largo más rápido de lo que está siendo extruido. Esto conduce a un adelgazamiento de la película conforme se expande tanto en la dirección de la máquina como en dirección transversal (o del aro). La relación del diámetro de soplado al diámetro extruido se conoce como la relación de soplado y afecta las propiedades físicas resultantes de la película, como rigidez y resistencia. El espesor de película y la relación de soplado se pueden variar ajustando la velocidad de los rodillos, la presión interna en el tubo de soplado, y la velocidad de extrusión de la masa fundida.

A medida que la película se estira hacia arriba, se enfría por un anillo de sopladores de aire de modo que la masa fundida se convierte en un sólido viscoelástico amorfo, y luego un sólido semicristalino, en lo que se conoce como la línea de congelación. Después de la solidificación, el tubo de película soplada continúa enfriándose conforme es jalado hacia arriba por varios juegos de rodillos, desinflando la película para formar un tubo aplanado. La película plana se enrolla en un carrete antes de algún acabado posterior o envío. La altura de la línea de la película es a menudo 10 veces el diámetro del tubo de soplado o más; líneas de película en exceso de 30 metros son posibles.

Una vez que el tubo de película se haya enfriado completamente, se toma por varios rodillos de presión. El ancho de la película plana doblada resultante es igual a la mitad de la circunferencia del tubo de soplado. La película entonces se pone enrolla, ya sea como un tubo aplanado, o inmediatamente dividida en dos piezas separadas. En este punto, la película está lista para su posterior procesamiento, tales como impresión o corte.

Extrusion de filamento e hilado

El hilado es un proceso de manufactura para elaborar fibras de un polímeros. Es una forma especializada de extrusión que utiliza una hiladora para formar múltiples filamentos continuos.

Existen muchas formas de hilado: en húmedo, en seco, seco-con humectación a chorro, en fundido, de reacción, y electro-hilatura.

Hilado de Fibra: este método se utiliza para elaborar fibras sintéticas para varias industrias. Existen 3 tipos principales de hilado de fibra: por fundido, por solución y por reacción. En este tipo de hilado, un polímero líquido es extruido a través de un dado con varios pequeños orificios en una hiladora para formar filamentos delgados. Conforme avanzan, los filamentos se van solidificando y posteriormente se combinan con otros filamentos para formar hilos o son estirados para orientar las cadenas del polímero para ofrecer mejores propiedades mecánicas.

Hilado en Fundido: esta es la forma de hilado de fibra más común. En este proceso, se utiliza polímero ya fundido o fundiendo el polímero en forma de gránulos. A la salida del dado de extrusión, los filamentos se enfrían ya sea en agua, al aire o con rodillos enfriadores.

Hilado en Solución: Este método es utilizado cuando el polímero deseado no forma una masa fundida estable. Estos polímeros son disueltos en una solución para hacerlos líquidos en lugar de fundirlos. Las dos formas principales de hilado en solución son: seco y húmedo.

Hilado por Reacción: este proceso involucra la reticulación (unión cruzada) de monómeros o pre-polímeros para crear un nuevo polímero utilizando reacción en cadena extendida.