Cabezales que coextruyen hasta 80 capas extremadamente finas y elevan la productividad de la película

La tecnología se basa en un sistema “multiplicador de capas” patentado creado por The Dow Chemical Company, que otorgó a EDI licencia para usarla. En una configuración típica, tres o más extrusores alimentan corrientes de material fundido a un bloque de alimentación uniforme de EDI, lo que produce una capa múltiple uniforme tipo “sándwich”, que a su vez se alimenta a un dispositivo multiplicador de capas construido por EDI usando el diseño patentado de Dow. En este dispositivo las capas se multiplican en etapas: por ejemplo, tres capas se multiplican para dar doce, que se multiplican para dar cuarenta y ocho. La estructura de microcapa terminada se distribuye en un canal de coextrusión de EDI al ancho objetivo del producto.

“Aún no conocemos el límite práctico superior”, dijo el presidente y director ejecutivo de EDI, Timothy C. Callahan, “pero en mi opinión es posible producir película de 50 micras con 80 capas”.

La tecnología de microcapa de EDI integra el multiplicador de capas de Dow en un sistema completo diseñado a la medida que incluye cabezal, bloque de alimentación y otros componentes mecanizados para distribuir la estructura compleja en un extruido terminado. La compañía otorgará licencia de la tecnología de Dow a sus clientes. “Estamos estableciendo relaciones con licenciatarios autorizados que permitan a los transformadores de película y recubrimiento aprovechar los ahorros en producción y un mejor rendimiento de producto que hace posible el sistema multiplicador de EDI/Dow”, dijo Callahan.

• Propiedades de barrera mejoradas. El simple aumento en el número de capas de barrera en el producto hace que las moléculas de gas y humedad tengan que atravesar una ruta más tortuosa para pasar.

• Ahorro en materiales costosos. Debido a que muchas propiedades clave de un polímero no disminuyen proporcionalmente con el espesor de la capa, la tecnología de microcapa hace posible ahorrar en las costosas resinas de alto rendimiento mientras se siguen logrando las propiedades objetivo. En la película PET orientada, por ejemplo, las capas de resinas de alta viscosidad intrínseca, que son más costosas, se pueden combinar con capas de grados de baja viscosidad intrínseca. Las propiedades de la película resultante son superiores a las de la película producida con una mezcla física de PET de viscosidad intrínseca alta y baja.

• Menos rupturas de material continuo. Cuanto mayor sea el número de capas, menor será la probabilidad de ruptura causada por orificios pequeños en la película, especialmente en productos orientados biaxialmente sujetos a estiramiento postextrusión. Esto se debe a que el gran número de interfaces entre capa y capa aumenta las posibilidades de que los geles y otros defectos queden encapsulados y no sean perjudiciales.

• Nuevas combinaciones de propiedades. El mismo polímero ejerce diferentes efectos en las propiedades del producto final dependiendo de si se distribuye en una o dos capas o en muchas capas sumamente finas. La tecnología de multiplicador de capas hace posible producir una película más flexible, por ejemplo, sin reducir la cantidad total de polímero rígido usado como una de las materias primas. Un beneficio es un mayor intervalo de procesamiento en los procesos de termoconformado posteriores.

“EDI prevé que en los próximos años gran parte del sector de envase de barrera adoptará la tecnología de multiplicador de capas”, dijo Callahan. “La coextrusión de microcapa también promete acelerar la incorporación de nanocompuestos en el envase de alimentos para mejorar las propiedades de barrera, térmicas y mecánicas.”

El papel clave de EDI será poner la tecnología de Dow a la disposición comercial de los extrusores y los convertidores de material continuo, de acuerdo con Callahan. Las tareas realizadas por EDI para cada cliente en su papel de integrador de sistema incluirán: 1) diseñar bloques de alimentación para brindarle la estructura de capas adecuada al dispositivo mutiplicador, 2) diseñar el dispositivo multiplicador para proporcionar las caídas de presión y los canales de flujo de polímero equilibrado para combinar los materiales de diferentes viscosidades y velocidades de flujo y 3) mecanizar canales más eficientes para distribuir la estructura microcapa al ancho final. Para realizar este trabajo en sus oficinas centrales de Chippewa Falls, en Wisconsin, EE. UU., EDI construyó un laboratorio de desarrollo de proceso de 190 metros cuadrados equipado con una amplia gama de estructuras de película y lámina.