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8/17/2019 Bases de Extrusion Espumado
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Introduction
The basics of foam extrusion consist of mixing a chemical
foaming agent withthe polymer to be extruded. The heat generated to
melt the polymerdecomposes the chemical foaming agent resulting in
gas being liberated. Thisgas is dispensed in the polymer melt and
expands upon exiting the die.
Basically, all common extruders can be used for foaming if the
followingrequirements are met:
The melt temperature must be high enough to guarantee a
total decompositionof the foaming agent.
The pressure of the melt must be kept high enough to keep
the gas –generated by the decomposition of the foaming agent –
dissoled in thepolymer melt until the melt exits the extrusion
die.
If the melt temperature is too low, the decomposition of the
foaming agent willbe incomplete, resulting in an uneconomical
process. !nd, un"decomposedfoaming agent particles can lead to
agglomerates, which can clog the melt#lter or cause oids, poor cell
structure, or poor surface appearance.
! pressure pro#le that is not high enough can lead to
$pre"foaming%. &en witha subsequent pressure increase, the gas
cannot be $re"dissoled%, resulting in alarge irregular cell
structure with broken and collapsed cells.
The coarse foam produced this way leads to holes in 'at
#lms, while pro#lesand sheets get a rough surface (shark skin)*
during blown #lm production, theblown #lm tubing can collapse.
The use of $degassing% or ented extruders (used for the
extrusion of + and
+--!) is possible, but the following is recommended:
The ent opening should be plugged or sealed to preent escaping
of the gasgenerated by the foaming agent.
/se of a three"0one screw or a degassing screw, with a not too
deep cutscrew shaft, and respectiely not too high 'ights in the
degassing 0one. In thede"olatili0ing 0one, a higher free olume is
aailable. This can lead to slightpressure decrease, potentially
leading to prefoaming. 1or thicker screw shafts,this pressure
decrease can be compensated by a higher screw speed or bypressure
increase in the die.
1oaming !gents1oama0ol2 3hemical 1oaming !gent, the foaming
agent system deeloped byBergen International, is formulated in a
way that, when used properly, ensurescomplete decomposition and a
ery consistent and #ne foam structure, withina wellde#ned
temperature range.
Two forms of foaming agent are commonly used, powders and
concentrates ormasterbatches in the form of pellets. !lthough more
economical at #rst glance,
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powder foaming agent are di4cult to meter. 5hen lacking a
suitable powdermetering system, powder foaming agents are usually
blended with the polymeria dry blending. To achiee a good mix, the
polymer must usually be coatedwith a liquid material (primer) in a
pre"mixture using suitable mixer. uitableprimers are low iscous
para4n oils, or other liquid addities such asplastici0ers,
lubricants or antistatic agents. The primer is used in
smallamounts, usually about 6.7 to 8.69 of the mixture. If too much
primer is used,there is danger of melt slipoer"lubrication, which
can lead to feedingproblems in the extruder.
In general, it is best to feed the foaming agent in the form of
a pelleti0edmasterbatch in ways similar to those used for other
addities and colormasterbatches. -any types of feeders, blenders,
and metering deices areaailable to meter the masterbatch
graimetrically or olumetrically. ;oweer,when using masterbatches,
the carrier polymer can in'uence the foamingprocess.
It is ery important to choose a foaming agent masterbatch that
is made with acarrier material compatible with the polymer being
foamed. 1or this reason,Bergen International foaming agents are
aailable in di
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B@sicamente, todos los extrusores comunes se pueden utili0ar
para laformaci=n de espuma si se cumplen los siguientes
requisitos:
>a temperatura de fusi=n debe ser su#ciente para garanti0ar
unadescomposici=n total del agente de formaci=n de espuma de
alta.
>a presi=n de la masa fundida debe mantenerse lo
su#cientemente alta paramantener el gas " generado por la
descomposici=n del agente de formaci=n deespuma " disuelto en la
masa fundida de pol?mero hasta que la masa fundidasale de la
boquilla de extrusi=n.
i la temperatura de fusi=n es demasiado baAa, la descomposici=n
del agentede formaci=n de espuma estar@ incompleta, lo que resulta
en un procesoantiecon=mico. , part?culas de agente de formaci=n de
espuma nodescompuestas pueden dar lugar a aglomerados, que puede
obstruir el #ltro defusi=n o causar huecos, la mala estructura de
la cClula, o pobre aspectosuper#cial.
/n per#l de presi=n que no es lo su#cientemente alto puede
conducir a la Dpre"formaci=n de espumaD. Incluso con un aumento de
presi=n posterior, el gas nopuede ser Dre"disoli=D, lo que resulta
en una estructura celular irregulargrande con cClulas rotas y
contra?do.
>a espuma gruesa producida de esta manera conduce a aguAeros
en l@minasplanas, mientras que los per#les y l@minas de obtener una
super#cie rugosa(piel de tibur=n)* durante la producci=n de
pel?cula soplada, el tubo de pel?culasoplada puede colapsar.
&l uso de Ddesgasi#caci=nD o extrusores entilados (utili0ado
para la extrusi=nde + y +--!) es posible, pero se recomienda el
siguiente:
>a abertura de entilaci=n debe ser conectado o sellado para
eitar queescape del gas generado por el agente de formaci=n de
espuma.
&l uso de un tornillo de tres 0onas o un tornillo de
desgasi#caci=n, con un eAede husillo de corte no muy profundo, y,
respectiamente, no demasiado altosuelos en la 0ona de
desgasi#caci=n. &n la 0ona de"olatili0aci=n, un olumensuperior
gratuita est@ disponible. &sto puede dar lugar a una ligera
disminuci=nde la presi=n, que puede conducir a la espumaci=n preia.
+ara eAes de lostornillos m@s gruesas, esta disminuci=n de la
presi=n puede ser compensadapor una elocidad de tornillo superior o
por el aumento de presi=n en la matri0.
!gentes espumantes
1oama0ol 2 qu?mica de espuma Eeactio, el sistema de agente
espumantedesarrollado por Bergen International, est@ formulado de
una manera que,cuando se usa correctamente, asegura la completa
descomposici=n y unaestructura de espuma muy consistente y #no,
dentro de un rango detemperatura bien de#nida.
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Fos formas de agente espumante se utili0an comGnmente, polos
yconcentrados o masterbatches en forma de pellets. !unque m@s
econ=mico, aprimera ista, agente espumante en polo son dif?ciles de
dosi#car. !l carecerde un sistema de medici=n de polo adecuada,
agentes espumantes en pologeneralmente se me0clan con el pol?mero a
traCs de la me0cla en seco. +aralograr una buena me0cla, el
pol?mero por lo general debe ser reestido con unmaterial l?quido
(cebador) en una pre"me0cla usando un me0clador adecuado.>os
cebadores adecuados son los aceites de para#na de baAa iscosidad,
uotros aditios l?quidos, tales como plasti#cantes, lubricantes o
agentesantiest@ticos. &l cebador se utili0a en pequeHas
cantidades, por lo generalaproximadamente 6,7 a 8,69 de la me0cla.
i se usa demasiado imprimaci=n,existe el peligro de desli0amiento
fusi=n exceso de lubricaci=n, que puedeconducir a problemas de
alimentaci=n en la extrusora.
&n general, es meAor para alimentar el agente espumante en
forma de uname0cla madre peleti0ada de maneras similares a las
utili0adas para otrosaditios y masterbatches de color. -uchos tipos
de alimentadores, batidora y
dispositios de medici=n est@n disponibles para dosi#car la
me0cla madregraimCtricamente o olumCtricamente. in embargo, cuando
el uso deme0clas madre, el pol?mero portador puede in'uir en el
proceso de formaci=nde espuma.
&s muy importante elegir una me0cla madre del agente de
formaci=n deespuma que se hace con un material portador compatible
con el pol?mero quese est@ espumado. +or esta ra0=n, agentes
espumantes Bergen internacionalesest@n disponibles en diferentes
concentraciones con una ariedad de diferentesresinas
portadoras.
Bergen International tambiCn ofrece una l?nea completa de
productos a base
de agentes espumantes exotCrmicos, as? como una me0cla de
materialendotCrmico exotCrmica. &stos materiales est@n
disponibles en los polos, as?como masterbatches peleti0ados
