CONCEPTOS BASICOS CONCEPTOS BASICOS SOBRE EL PROCESADO SOBRE EL PROCESADO

DE POLIMEROSDE POLIMEROS

DensidadDensidad

Está definida como la relación entre la Está definida como la relación entre la masa existente en una unidad de masa existente en una unidad de volumenvolumen

Los plásticos son livianos con respecto Los plásticos son livianos con respecto a otros materiales , es decir una unidad a otros materiales , es decir una unidad de volumen de un plástico contiene de volumen de un plástico contiene menos masa que la de otro materialmenos masa que la de otro material

La densidad está determinada por la La densidad está determinada por la cristalinidad del material. cristalinidad del material.

MaterialMaterial Densidad Densidad (gr/cm(gr/cm33))

PlásticosPlásticos

AceroAcero

AluminioAluminio

MaderaMadera

AguaAgua

0.900 – 2.3000.900 – 2.300

7.8007.800

2.7002.700

0.200 – 0.9500.200 – 0.950

1.001.00

La dureza, rigidez, brillo superficial, La dureza, rigidez, brillo superficial, permeabilidad, entre otras permeabilidad, entre otras propiedades dependen de la propiedades dependen de la densidad del material. densidad del material.

Melt index/ melt flowMelt index/ melt flow

Es una medida de la facilidad de flujo Es una medida de la facilidad de flujo de un polímero fundido bajo de un polímero fundido bajo condiciones de fuerza y temperatura condiciones de fuerza y temperatura constante.constante.

Se expresa en gramos/ 10 minutos Se expresa en gramos/ 10 minutos (el material plástico atraviesa un (el material plástico atraviesa un orificio calibrado.orificio calibrado.

Son los parámetros mas conocidos Son los parámetros mas conocidos para estimar el comportamiento de para estimar el comportamiento de una resina durante el procesamiento.una resina durante el procesamiento.

Menor melt flow; mejores propiedades Menor melt flow; mejores propiedades mecánicas, difíciles de procesar.mecánicas, difíciles de procesar.

Mayor melt flow; menores propiedades Mayor melt flow; menores propiedades mecánicas, pero fácil de procesar.mecánicas, pero fácil de procesar.

Son a través de estos indicadores que Son a través de estos indicadores que se diferencian los materiales para se diferencian los materiales para inyectado, soplado, extrusión, etc.inyectado, soplado, extrusión, etc.

Temperaturas de procesoTemperaturas de proceso

Los rangos de temperatura de Los rangos de temperatura de trabajo están recomendados por los trabajo están recomendados por los fabricantes. Se debe respetar esas fabricantes. Se debe respetar esas temperaturas de trabajo para no temperaturas de trabajo para no dañar el material, malograr los dañar el material, malograr los equipos o contaminar el ambiente de equipos o contaminar el ambiente de trabajo. trabajo.

Temp. Para moldeo inyecciónTemp. Para moldeo inyecciónAbreviaturAbreviaturaa

Temp. ºCTemp. ºC Temp. Del Temp. Del moldemolde

LDPELDPE

HDPEHDPE

PPPP

PAPA

SANSAN

PMMAPMMA

PCPC

PVCPVC

PETPET

190 – 250190 – 250

200 – 280200 – 280

200 – 280200 – 280

225 – 290225 – 290

200 – 260200 – 260

200 – 250200 – 250

270 – 320270 – 320

120 – 160120 – 160

260 - 270260 - 270

30 – 8030 – 80

50 – 7050 – 70

20 – 6520 – 65

20 – 10020 – 100

50 - 8050 - 80

40 – 9040 – 90

85 – 12085 – 120

5050

27 - 3727 - 37

Identificación y compatibilidad de Identificación y compatibilidad de materiales.materiales.

Identificación de los materialesIdentificación de los materiales: se : se pueden reconocer de la siguiente pueden reconocer de la siguiente manera.manera.

Visual.- color, transparencia, Visual.- color, transparencia, flexibilidad o rigidez o fragilidad.flexibilidad o rigidez o fragilidad.

Combustión.- tienen su olor Combustión.- tienen su olor característico cuando se les quema.característico cuando se les quema.

Densidad.- permite una identificación Densidad.- permite una identificación rápida, las poliolefinas (PE, PP, EVA) rápida, las poliolefinas (PE, PP, EVA) flotan en el aguaflotan en el agua

Solubilidad.- los solventes atacan con Solubilidad.- los solventes atacan con mayor facilidad a ciertos plásticos.mayor facilidad a ciertos plásticos.

Compatibilidad entre materialesCompatibilidad entre materiales.- .- defectosdefectos

Mezcla de polímeros iguales, es Mezcla de polímeros iguales, es factible sin embargo no debemos factible sin embargo no debemos mezclar polímeros de melt flow muy mezclar polímeros de melt flow muy distanciados y sobre todo no mezclar distanciados y sobre todo no mezclar a aquellos que son de diferentes a aquellos que son de diferentes procesos (inyección-soplado). procesos (inyección-soplado).

Mezcla de polímeros diferentes.- en Mezcla de polímeros diferentes.- en la mayoría de los casos la mezcla es la mayoría de los casos la mezcla es incompatible, hay muy pocas incompatible, hay muy pocas excepciones. Debemos evitar en lo excepciones. Debemos evitar en lo posible mezclar polímeros distintos.posible mezclar polímeros distintos.

Una vez mezclado es muy Una vez mezclado es muy complicado su separación.complicado su separación.

Se recomienda hacer pruebas de Se recomienda hacer pruebas de combinación.combinación.

Secado de resinas Secado de resinas

El principal defecto es el acabado El principal defecto es el acabado superficial (flash) sin embargo esto superficial (flash) sin embargo esto también puede deberse a la fuga de también puede deberse a la fuga de gasesgases

En materiales como el PC, NYLON, PET, En materiales como el PC, NYLON, PET, la humedad degrada al material debido la humedad degrada al material debido a la despolimerización.a la despolimerización.

Debe evitarse que materiales vírgenes Debe evitarse que materiales vírgenes como reciclados (scrap) se humedezcancomo reciclados (scrap) se humedezcan

Los materiales Los materiales como el PE, PP, PS, como el PE, PP, PS, no necesitan no necesitan secado.secado.

Para el proceso de Para el proceso de secado es secado es necesario utilizar necesario utilizar deshumificadores.deshumificadores.

matematerr

TemºcTemºc tiemptiemp

ABSABS

PCPC

PAPA

PETPET

SANSAN

PEPE

PPPP

70-9070-90

120-120-127127

70-7570-75

160-160-165165

70-9070-90

65-7565-75

80-9080-90

2-4 H2-4 H

4-64-6

3-63-6

44

2-42-4

45m45m

45m45m

Reciclaje y degradación de los Reciclaje y degradación de los materiales.materiales.

El material reprocesado no tiene las El material reprocesado no tiene las mismas propiedades mecanicas que mismas propiedades mecanicas que uno virgen sin embargo pueden uno virgen sin embargo pueden usarse hasta en un 20% sin afectar usarse hasta en un 20% sin afectar las propiedades del material noble.las propiedades del material noble.

Un material cuanto mas se reprocese Un material cuanto mas se reprocese mas se degrada.mas se degrada.

Algunos requisitos para la Algunos requisitos para la recuperaciónrecuperación

Los artículos y las coladas deben Los artículos y las coladas deben molerse inmediatamente, debe molerse inmediatamente, debe evitarse que se ensucien.evitarse que se ensucien.

Se debe moler de acuerdo al material Se debe moler de acuerdo al material y color.y color.

Debe evitarse la molienda de articulos Debe evitarse la molienda de articulos muy calientes puede malograr el muy calientes puede malograr el molino.molino.

Limpiar siempre el molino.Limpiar siempre el molino.

Degradación de los polímerosDegradación de los polímeros

Los polímeros se degradan por efecto Los polímeros se degradan por efecto de la temperatura del proceso, la de la temperatura del proceso, la presión, el oxígeno y también por la presión, el oxígeno y también por la radiación ultravioleta (uv) presente radiación ultravioleta (uv) presente en los rayos.en los rayos.

Se debe respetar las temperaturas Se debe respetar las temperaturas de trabajo y los artículos expuestos a de trabajo y los artículos expuestos a la intemperie deber contener aditivos la intemperie deber contener aditivos anti uv que lo protejananti uv que lo protejan

aditivosaditivos

En el ámbito del plástico existen una En el ámbito del plástico existen una serie de aditivos que se pueden utilizar serie de aditivos que se pueden utilizar para protegerlos o para ayudar en el para protegerlos o para ayudar en el proceso, entre ellos tenemos:proceso, entre ellos tenemos:

Aditivos anti-uv, son productos Aditivos anti-uv, son productos químicos que absorben la radiación uv, químicos que absorben la radiación uv, evitando que ésta dañe el material o al evitando que ésta dañe el material o al contenido en el artículo finalcontenido en el artículo final

Antiestáticos, son sustancias que Antiestáticos, son sustancias que ayudan a eliminar la carga estática ayudan a eliminar la carga estática generada por la fricción entre el metal generada por la fricción entre el metal y el polímero al ser procesado. En y el polímero al ser procesado. En ambientes donde hay mucho polvo es ambientes donde hay mucho polvo es conveniente utilizar éstos aditivos para conveniente utilizar éstos aditivos para que no se pegue la tierra. Algunos son que no se pegue la tierra. Algunos son de tipo monoglicérido.de tipo monoglicérido.

Cargas, son sustancias inorgánicas que Cargas, son sustancias inorgánicas que aumente la rigidez de los productos aumente la rigidez de los productos algunos son el talco, el carbonato de algunos son el talco, el carbonato de calciocalcio

Modificadores de impacto, por lo Modificadores de impacto, por lo general son resinas que guardan general son resinas que guardan bastante compatibilidad con el bastante compatibilidad con el plastico, ayudan a mejorar la plastico, ayudan a mejorar la resistencia al impacto, algunas son resistencia al impacto, algunas son derivados del metil matacrilato.derivados del metil matacrilato.

Plastificantes, principalmente son Plastificantes, principalmente son agentes derivados del ácido ftálico, su agentes derivados del ácido ftálico, su función es disminuir la dureza y dar función es disminuir la dureza y dar plasticidad y elasticidad. Uno de los plasticidad y elasticidad. Uno de los más empleados para el pvc es el DOP.más empleados para el pvc es el DOP.

Estabilizantes para temperatura, son Estabilizantes para temperatura, son del tipo complejos metálicos o sales del tipo complejos metálicos o sales de plomo. Aumentan la estabilidad de plomo. Aumentan la estabilidad térmica de los polímeros mejorando térmica de los polímeros mejorando su procesamiento. Algunos son su procesamiento. Algunos son calcio-zinc, estaño, bario-cadmio. El calcio-zinc, estaño, bario-cadmio. El pvc no puede trabajar sin pvc no puede trabajar sin estabilizantes.estabilizantes.

Productos de coloraciónProductos de coloración

Son sustancias químicas que Son sustancias químicas que incorporadas en un material le incorporadas en un material le confieren color. Existen dos tipos: confieren color. Existen dos tipos: colorantes y pigmentos (orgánicos e colorantes y pigmentos (orgánicos e inorgánicos)inorgánicos)

PigmentosPigmentos; son aquellos que al ser ; son aquellos que al ser incorporados dentro de un material no incorporados dentro de un material no se disuelven (no son solubles) solo se se disuelven (no son solubles) solo se dispersan que a su vez pueden ser: dispersan que a su vez pueden ser:

OrgánicosOrgánicos; hay variedad de matices; hay variedad de matices

Tienen alto brilloTienen alto brillo Algunos pueden dar problemas de Algunos pueden dar problemas de

contracción.contracción. Resistencia a la luz solar variableResistencia a la luz solar variable Están limitadas por temperaturas Están limitadas por temperaturas

(200-300ºC) son muy cubrientes (200-300ºC) son muy cubrientes Ejemplos : azul de ftalocianina, verde Ejemplos : azul de ftalocianina, verde

de ftalocianina, rojo de quinacrinona. de ftalocianina, rojo de quinacrinona.

InorgánicosInorgánicos, poca variedad de , poca variedad de matices matices

Poseen bajo brillo, son opacosPoseen bajo brillo, son opacos No dan problemas de contracciónNo dan problemas de contracción Buena resistencia a la luz solarBuena resistencia a la luz solar No son muy cubrientesNo son muy cubrientes Ejemplos: dióxido de titanio, sales de Ejemplos: dióxido de titanio, sales de

cadmio, sales de cromo cadmio, sales de cromo

ColorantesColorantes, son aquellos que al ser , son aquellos que al ser incorporados dentro de un material se incorporados dentro de un material se disuelven en él (son solubles)disuelven en él (son solubles)

Son de tipo orgánico y poder tintorialSon de tipo orgánico y poder tintorial Gran variedad de tonosGran variedad de tonos Son específicos para un materialSon específicos para un material Poseen alto brillo y resistencia térmicaPoseen alto brillo y resistencia térmica Ejemplo son los colorantes a la grasa.Ejemplo son los colorantes a la grasa.

Características a evaluar en los Características a evaluar en los pigmentos y colorantespigmentos y colorantes

DispersiónDispersión.- es el grado de disolución .- es el grado de disolución de las partículas de un pigmento all ser de las partículas de un pigmento all ser aplicado en una resina. Se logra cuando aplicado en una resina. Se logra cuando se tiene un color uniforme sin se tiene un color uniforme sin presencia de puntos o aglomeraciones.presencia de puntos o aglomeraciones.

Poder tintorial.-Poder tintorial.- es una propiedad de un es una propiedad de un pigmento de conferir más o menos pigmento de conferir más o menos color al material en el cual se aplica.color al material en el cual se aplica.

Poder de coberturaPoder de cobertura.- es la capacidad .- es la capacidad que tiene un pigmento o colorante de que tiene un pigmento o colorante de no dejar trasmitir la luz a través del no dejar trasmitir la luz a través del medio que es aplicado. Los pigmentos medio que es aplicado. Los pigmentos inorgánico son apropiados mientras inorgánico son apropiados mientras que los colorantes son transparentes.que los colorantes son transparentes.

Resistencia térmicaResistencia térmica.- es la temperatura .- es la temperatura más alta ala que puede ser expuesta más alta ala que puede ser expuesta un pigmento sin que sufra cambio un pigmento sin que sufra cambio significativo en el color. Se hace en una significativo en el color. Se hace en una inyectora por 5 minutosinyectora por 5 minutos

Solidez a la luz o intemperie.- Solidez a la luz o intemperie.- es una es una característica propia de cada pigmento o característica propia de cada pigmento o colorante resistir a la luz solar o colorante resistir a la luz solar o intemperie ésta prueba puede durar intemperie ésta prueba puede durar meses o años pero se puede acelerar el meses o años pero se puede acelerar el envejecimiento con equipos que generan envejecimiento con equipos que generan una escala que va del 1 al 8 (buena) una escala que va del 1 al 8 (buena)

ToxicidadToxicidad.- todos los pigmentos y .- todos los pigmentos y colorantes son tóxicos en mayor o colorantes son tóxicos en mayor o menor grado y con el calor se va menor grado y con el calor se va despintando por lo tanto expide despintando por lo tanto expide toxicidad.toxicidad.

Solidez a la migraciónSolidez a la migración.- existen dos .- existen dos casoscasos

Eflorecencia, es la migración del Eflorecencia, es la migración del colorante o pigmento hacia la superficie colorante o pigmento hacia la superficie del plástico. Se debe a la no total del plástico. Se debe a la no total solubilidad del colorante en el plástico. solubilidad del colorante en el plástico. Este fenómeno aumento de acuerdo a la Este fenómeno aumento de acuerdo a la temperatura del proceso. En estos caso temperatura del proceso. En estos caso el pigmento se pega en las paredes del el pigmento se pega en las paredes del husillo, cámara y molde ocasionando husillo, cámara y molde ocasionando problemas.problemas.

Sangrado. Es la migración del colorante Sangrado. Es la migración del colorante hacia fuera del plástico. Se debe a la hacia fuera del plástico. Se debe a la solubilidad del pigmento.solubilidad del pigmento.

Presentación de pigmentos y Presentación de pigmentos y colorantescolorantes

Polvo; puede estar puro o con carga.Polvo; puede estar puro o con carga. Líquido o pasta, se encuentra Líquido o pasta, se encuentra

disuelto en un vehículo el cual puede disuelto en un vehículo el cual puede dosificarse directamente a la dosificarse directamente a la máquina sin dañarsemáquina sin dañarse

Masterbatch, está disuelto en un Masterbatch, está disuelto en un resina base a elevada concentración. resina base a elevada concentración. Por lo general está peletizado. Puede Por lo general está peletizado. Puede dosificarse directamente a las dosificarse directamente a las máquinas sin contaminación.máquinas sin contaminación.

Concentrados, el pigmento o Concentrados, el pigmento o colorante está disperso pero fijado a colorante está disperso pero fijado a un vehículo como una cera. Por lo un vehículo como una cera. Por lo general está granulado. Puede general está granulado. Puede dosificarse y no contamina.dosificarse y no contamina.