Automatismo Industrial
Enviado por nbjman • 14 de Enero de 2014 • Tutorial • 5.843 Palabras (24 Páginas) • 407 Visitas
AUTOMATISMO INDUSTRIAL
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INFORMACION TECNICA PET
INTRODUCCION
El polímero de PET puede ser transformado en botella mediante un proceso llamado biorientación de
preformas, las cuales son moldeadas en equipos de inyección. El moldeo de las preformas consiste
en la inyección del polímero fundido en la cavidad del molde hasta llenarlo. Una vez lleno, la resina
del polímero fundido es enfriada rápidamente para obtener así una pieza con excelente
transparencia, libre de deformaciones y una magnífica exactitud dimensional lo cual es esencial para
obtener botellas de excelente calidad.
El objetivo de esta sección es presentar con detalles algunos de los aspectos técnicos más
importantes sobre el moldeo por inyección de la preforma fabricada con resina.
DESCRIPCION DEL PROCESO
El proceso de inyección puede ser dividido en las siguientes fases:
Secado del granulado hasta lograr que el contenido de humedad sea menor a 40 ppm.
Fusión del polímero en un equipo de inyección, utilizando de preferencia el husillo que esté diseñado
especialmente para PET, aunque un husillo convencional, de longitud 20:D y una relación de
compresión de 3:1, puede ser de utilidad.
Inyección del material dentro de las cavidades del molde, que normalmente es de colada caliente,
aunque los de colada convencional también pueden encontrar alguna aplicación.
Enfriado rápido del material dentro del molde para obtener piezas amorfas (transparentes).
Apertura del molde y expulsión de las preformas.
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CONTROL DEL PROCESO
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Durante el moldeo por inyección de la preforma, se deben controlar perfectamente los siguientes
aspectos ya que las ventajas principales inherentes del PET pueden quedar destruidas durante la
inyección de la preforma si no se tiene una óptima operación:
RETENCION DE VISCOSIDAD INTRINSECA
La Viscosidad Intrínseca (V.I.) es una medida indirecta del peso molecular, o sea, del tamaño
promedio de moléculas que definen al polímero . La Viscosidad Intrínseca de uso general es de 0.8
± 0.02 dl/g que corresponde aproximadamente a 125 unidades repetidas por molécula y un peso
aproximado de 24,000 g/mol. Cualquier disminución en la viscosidad del polímero en su paso de
granulado a preforma, significará una reducción del peso molecular. Bajo condiciones controladas de
secado y moldeo, la pérdida de viscosidad no deberá ser mayor de 0.03 dl/g. Cualquier pérdida
superior a este nivel trae como consecuencia un detrimento en la transparencia de la preforma debido
a un incremento en la velocidad de cristalización, acarreando la pérdida de las propiedades
mecánicas del envase, particularmente la resistencia al impacto y la carga vertical aplicada sobre la
tapa.
La perdida de la viscosidad se debe básicamente a una degradación hidrolítica ocurrida durante el
estado de fusión que es donde el agua a niveles superiores de 40 ppm tiene una acción destructiva
del polímero.
Una segunda causa de la caída de V.I. es la degradación térmica durante la fusión del polímero para
inyectarlo. De ahí que se debe emplear un perfil de temperaturas de modelo y velocidades de corte lo
más suave posible que permitan la obtención de preformas claras, transparentes y libres de
distorsión.
GENERACION MINIMA DE ACETALDEHIDO
El acetaldehído (CH3CHO) se genera en pequeñas cantidades durante el proceso de fusión de
PET; la cantidad de agua presente no influye en la generación de acetaldehído. Durante la
fabricación del polímero el nivel de acetaldehído se controla perfectamente, entregando un
producto al mercado con un contenido de 2ppm como máximo.
El acetaldehído es un líquido volátil incoloro (punto de ebullición 20.8ºC) y que se distingue por su
olor a frutas. Precisamente por su olor característico, el acetaldehído ha sido empleado con mucha
frecuencia en la industria alimenticia como un saborizante.
Debido a la facilidad que tiene el acetaldehído de emigrar desde la pared de la botella y difundirse
en el contenido de la misma, la generación de este producto debe ser cuidadosamente controlada
durante la inyección de la preforma. El agua mineral así como las bebidas de cola son
particularmente sensibles al acetaldehído.
El acetaldehído se genera por la degradación térmica de las moléculas de PET mientras se
encuentra en estado de fusión, por lo que tiene una relación directa con la historia térmica del
polímero.
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El efecto de la temperatura y el tiempo de residencia del polímero dentro del cañón, en relación a la
generación de acetaldehído se ilustra a continuación:
Se puede observar el efecto, de la velocidad del husillo (RPM) y la contrapresión en la generación
de acetaldehido.
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TRANSPARENCIA MAXIMA DE LA PREFORMA
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La transparencia de la preforma está relacionada directamente con el grado de cristalinidad del
polímero (el PET es transparente cuando tiene una estructura molecular amorfa y será opaco
cuando esté cristalizado). Cuando el PET se encuentra a una temperatura entre los 85°C y los
250°C, las moléculas tienden a alinearse para formar una estructura cristalina.
La velocidad de cristalización es muy lenta en ambos extremos de este rango y es más rápida en el
centro, o sea entre 140°C y 180°C. En el punto más alto de la curva de cristalización, alrededor de
175°C, el PET alcanza un grado visible de cristalinidad en menos de un minuto, de tal manera que el
polímero debe ser enfriado dentro de la cavidad del molde lo más rápido posible.
Debido a que la conductividad térmica del PET es relativamente baja, el contenido de calor en el
centro de la pared de la preforma es el principal contribuyente para tener una determinada
cristalinidad en la pieza.
La tecnología actual del moldeo por inyección está limitada a un espesor máximo de 4 mm
aproximadamente.
La
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