Introducción a las resinas EVAL

Introducción a las resinas
For technical information
Contact our Technical Centre at info@eval.be
Telephone +32 3 250 97 33
Fax +32 3 250 97 45
2
Índice de contenido
1. Introducción a las resinas EVAL™ 4
2. Grados de copolímeros EVAL™ 6
3. Propiedades de barrera de gases: información general
8
4. Propiedades de barrera de gases: efecto de las
condiciones medioambientales
10
5. Transmisión del vapor de agua y absorción de humedad
de las resinas EVAL™
14
6. Propiedades mecánicas
16
7. Características térmicas
17
8. Procesamiento de las resinas EVAL™
18
9. Resinas adhesivas 27
10. Utilización de productos reelaborados 27
3
1. Introducción a las resinas
Kuraray y EVAL Europe
Kuraray Co., Ltd. es desde hace muchos años líder en tecnología y desarrollo para las barreras de gases. Es el primer
productor (y más importante) de resinas de EVOH (copolímero de etileno-alcohol vinílico), que se comercializan como
EVAL™; complementando su línea de productos barrera también es el fabricante de KURARISTER™.
La compañía se fundó en 1926 en la ciudad de Kurashiki, en Japón y su primera actividad fue en la fabricación
industrial de fibras químicas. Desde entonces, ha sacado el máximo provecho de su solidez tecnológica en los campos de
la polimerización y los productos sintéticos. Hoy en día, el grupo Kuraray consta de unas 70 empresas que emplean a más
de 7.000 trabajadores en todo el mundo.
Kuraray lleva fabricando y comercializando resinas de copolímero de etileno-alcohol vinílico (EVOH) desde el año 1972.
Desde entonces, EVAL™, la marca comercial registrada para estas resinas de EVOH, se ha convertido en uno de los
negocios clave de la compañía.
EVAL Europe nv se fundó en 1997 en Amberes como subsidiaria (controlada al 100 por cien por la empresa matriz) para
suministrar EVAL™ al mercado de Europa, Oriente Medio y África. Además, un equipo especializado asiste a los clientes
europeos desde su centro técnico y de desarrollo. El primer emplazamiento de producción de EVOH en Europa duplicó su
capacidad de producción en octubre de 2004, llegando a 24.000 toneladas al año.
Gracias a tres décadas de experiencia en la producción de EVOH, EVAL Europe es hoy en día el principal fabricante de
EVOH en la región.
Tecnología exclusiva de Kuraray
Kuraray Co., Ltd. ha desarrollado elevadas tecnologías de barrera líderes en el sector que son el resultado de la actividad
pionera de investigación y desarrollo que Kuraray ha realizado en este campo.
Las resinas EVAL™ se caracterizan por sus excelentes propiedades de barrera de gases y por su magnífica capacidad de
procesamiento en los procesos de coextrusión, siendo al mismo tiempo totalmente reciclables. La innovación tecnológica
ha permitido desarrollar una amplia gama de diferentes grados de resinas EVAL™ que se utilizan en sectores como el
envasado de alimentos y cosméticos, los equipos de construcción y fabricación, la automoción o diversas
aplicaciones industriales.
Los nuevos grados EVAL™ SP son orientables y permiten mejorar las propiedades y características del termoformado, de
la contracción y de las aplicaciones de barreras de polietileno tereftalato (PET). Manteniendo las elevadas propiedades de
barrera características de EVAL™, ofrecen ventanas de termoformado que se acercan mucho a las del PP o incluso del
PS para formas profundas y complejas. Además, permiten mejorar las propiedades de contracción de la barrera gracias a
una orientación de la coextrusión para películas con el proceso de tensado o de doble burbuja. Por otro lado, aportan a las
botellas de PET una magnífica barrera de gases de CO2 y oxígeno, con una excelente resistencia a la delaminación.
Las resinas EVOH EVAL™ también se encuentran disponibles en forma de película para aplicaciones técnicas y
especialmente exigentes, como en el caso de todos los matraces de plástico y no conductores.
Estructura molecular de las resinas
EVAL™
La resina EVAL™ es un copolímero aleatorio de etilenoalcohol vinílico. Se trata de un polímero cristalino que
4
tiene una estructura molecular representada por la
siguiente fórmula:
CAS n° 26221-27-2
Comportamientos característicos de las
resinas EVAL™
a Propiedades de barrera de gases
A
de claridad extraordinarias. El uso de resinas EVAL™ en
Las resinas EVAL™ ofrecen unas magníficas propiedades
la superficie exterior de los paquetes confiere un toque
de barrera de gases, que son superiores a las que presenta
muy especial que mejora el aspecto exterior del paquete.
cualquier otro polímero convencional. La calidad de los
G
alimentos suele deteriorarse debido a la presencia de oxígeno.
g Capacidad de procesamiento de las resinas EVAL™
Sin embargo, el uso de copolímeros EVAL™ como material
Las resinas EVAL™ son polímeros termoplásticos y pueden
de envasado ayuda a preservar mejor el sabor y la calidad,
procesarse en equipos de fabricación convencionales. Las
pues evita que entre oxígeno a través del paquete.
resinas EVAL™ resultan adecuadas cuando se utilizan las
técnicas de fabricación siguientes:
Además, en las aplicaciones de envasado con atmósfera
• extrusión de película monocapa (soplada o moldeada)
modificada, donde se utilizan gases tales como el nitrógeno
• coextrusión de película multicapa (soplada o moldeada)
o el dióxido de carbono para proteger el contenido, las
• coextrusión de láminas
excelentes propiedades de barrera de gases de las resinas
• moldeo por coextrusión y soplado
EVAL™ mantienen eficazmente el gas dentro del paquete.
• coextrusión de tuberías y tubos
B
• recubrimiento por extrusión
b Resistencia al aceite y a los disolventes orgánicos
• recubrimiento por coextrusión
La resistencia de los copolímeros EVAL™ a los aceites y a
• recubrimiento por coextrusión de tuberías y tubos
los disolventes orgánicos es muy buena. Por lo tanto, las
• moldeo por coinyección
resinas EVAL™ resultan adecuadas para envasar alimentos
• laminación
aceitosos, aceites comestibles, aceites minerales, pesticidas
agrícolas y disolventes orgánicos.
C
Las resinas EVAL™ pueden coextrudirse con muchos
tipos de poliolefinas, poliamidas, poliestirenos y poliésteres.
c Preservación de los aromas y los sabores
Los procedimientos línea abajo, como el termoformado,
Los paquetes que contienen resinas EVAL™ resultan
el moldeo por vacío o por presión y la impresión pueden
altamente eficaces en la retención de los olores y en la
realizarse de la forma habitual con estructuras de películas
preservación del aroma y el sabor del contenido del paquete
o láminas que contienen resinas EVAL™.
durante el período de tiempo deseado. Al mismo tiempo, se
evita que olores no deseados penetren en el paquete.
D
h Cumplimiento de la regulación sobre alimentos de las
H
resinas EVAL™
d Facilidad de impresión
Las resinas EVAL™ cumplen con la Directiva de la UE sobre
Con un grupo -OH en su cadena molecular, la superficie
el envasado de alimentos y su trasposición en las regulaciones
de la resina EVAL™ puede imprimirse fácilmente y sin un
nacionales de los estados miembros.
tratamiento especial.
E
Las resinas EVAL™ presentan una excelente resistencia a la
e Resistencia a la intemperie
Las resinas EVAL™ también están homologadas para su
uso en contacto directo con los alimentos, en contacto
indirecto o multicapa con los alimentos o para aplicaciones de
intemperie. Incluso cuando están expuestas a condiciones
esterilización en retorta, tal como se expresa en las regulaciones
meteorológicas externas, el polímero retiene su color, por
de la Administración de Fármacos y Alimentos (FDA) de los
lo que no amarillea ni se vuelve opaco. Los cambios en las
Estados Unidos.
propiedades mecánicas son mínimos, lo que demuestra una
alta resistencia global a los fenómenos atmosféricos.
F
Las resinas EVAL™ otorgan un alto nivel de brillo y un bajo
f Brillo y transparencia
nivel de opacidad, lo que se traduce en unas características
En este apartado hemos aludido brevemente a las características
más importantes de las resinas EVAL™. En los apartados
siguientes describiremos con más detalle las propiedades,
el comportamiento y los métodos de procesamiento que se
utilizan para las resinas EVAL™.
5
2. Grados de copolímeros
La gama de grados más amplia
El copolímero de etileno-alcohol vinílico (EVOH) EVAL™ ofrece
unas excelentes propiedades de barrera de gases y una
magnífica capacidad de procesamiento. La clave para este
perfecto equilibrio de características es la adecuada relación
de copolimerización entre el etileno y el alcohol vinílico.
El proceso de fabricación exclusivo y patentado de Kuraray ha
producido la gama de grados de EVOH más amplia existente
en el mundo.
Escala de
(mol%)
contenido
en
24 mol%
27 mol%
M
El tipo M de EVAL™ presenta el menor contenido en etileno
existente y ofrece la barrera más alta para aplicaciones flexibles
y del sector de la automoción.
L
El tipo L de EVAL™ tiene un contenido en etileno muy bajo
y resulta adecuado como grado de barrera ultraalta para
aplicaciones flexibles, de botellas y láminas.
F
El tipo F de EVAL™ ofrece unas magníficas prestaciones de
barrera con una alta estabilidad a largo plazo y constituye el
grado estándar para aplicaciones flexibles, de automoción, de
botellas y tuberías. También existen versiones específicas para
aplicaciones de recubrimiento y para tubería o tubos.
32 mol%
35 mol%
T
El tipo T de EVAL™ se desarrolló específicamente para
obtener una distribución de capas fiable en las aplicaciones de
termoformado, y se ha convertido en el estándar industrial para
aplicaciones flexibles de termoformado y de lámina multicapa.
38 mol%
J
El tipo J de EVAL™ ofrece unos resultados de termoformado
que son incluso superiores a los del tipo T, por lo que puede
utilizarse en aplicaciones de láminas sensibles o de embutición
inusualmente profunda.
C
El tipo C de EVAL™ puede utilizarse para aplicaciones flexibles
de recubrimiento y moldeo por coextrusión a alta velocidad.
H
El tipo H de EVAL™ combina las altas propiedades de barrera
con la estabilidad y la capacidad del termoformado a largo
plazo. El mayor contenido en etileno permite un procesamiento
más sencillo y tiempos de ejecución más largos en equipos
de extrusión más antiguos, sobre todo en estructuras flexibles
sopladas.
E
El tipo E de EVAL™ tiene un mayor contenido en etileno
que permite obtener una mayor flexibilidad e incluso un
procesamiento más sencillo.
G
El tipo G de EVAL™ presenta el contenido en etileno más
alto, lo que lo convierte en el mejor candidato entre los grados
estándares.
6
44 mol%
48 mol%
etileno
Grados de las resinas EVAL™ (EVOH)
A continuación se incluye una visión global de los grados de resinas EVAL™ y sus propiedades y aplicaciones típicas,
diferenciados por tipos estándares y especiales:
Tabla 1a: Grados estándares
Tipo
Cont.et.
Densidad*1
MFR *2
Tm
Tg *3
OTR *4
(mol%)
(g/cm³)
(g/10 min)
(°C)
(°C)
(cc.20 µm/
m².d.atm)
Aplicación
F101B
32
1,19
1,6
183
69
0,4
botella, lámina, película, tubo
F171B
32
1,19
1,8
182
57
0,4
botella, lámina, película, tubo
T101B
32
1,17
1,7
183
69
0,5
termoformado, lámina, película
H171B
38
1,17
1,7
172
53
0,7
película
E105B
44
1,14
5,5
165
55
1,5
lámina, película
Aplicación
*1
*2
*3
*4
20 °C
190 °C, 2.160 g
seco
índice de transmisión de oxígeno, 20 °C, 65% HR (ISO 14663-2)
Tabla 1b: Versiones específicas de los tipos estándares
Cont.et.
Densidad *1 MFR *2
Tm
Tg *3
OTR *4
(mol%)
(g/cm³)
(g/10 min)
(°C)
(°C)
(cc.20 µm/
m².d.atm)
F101A
32
1,19
1,6
183
69
0,4
F101 sin lubricante externo
F104B
32
1,19
4,5
183
69
0,4
E171B
44
1,14
1,7
167
54
1,5
FP101B
32
1,19
1,6
183
69
0,4
tipo F con alto índice de flujo
fundido (MFR)
tipo F con bajo índice de flujo
fundido (MFR)
tubo con antioxidante
Tipo
FP104B
32
1,19
4,5
183
69
0,4
tubo con antioxidante
EP105B
44
1,14
5,5
165
55
1,5
tubo con antioxidante
Aplicación
*1
*2
*3
*4
20 °C
190 °C, 2.160 g
seco
índice de transmisión de oxígeno, 20 °C, 65% HR (ISO 14663-2)
Tabla 1c: Grados especiales
Tipo
Cont.et.
Densidad *1
MFR *2
Tm
Tg *3
OTR *4
(mol%)
(g/cm³)
(g/10 min)
(°C)
(°C)
(cc.20 µm/
m².d.atm)
M100B
24
1,22
2,2*5
195
60
0,05
barrera ultraalta
L171B
27
1,20
4,0*5
190
60
0,2
barrera alta
J102B
32
1,17
2,0
183
69
0,6
C109B
35
1,17
9,3
177
53
0,6
termoformado profundo, lámina,
película
revêtement par extrusion
G176B
48
1,12
6,9
159
49
3,2
films thermorétractables, orientés
*
*2
*3
*4
*5
1
20 °C
190 °C, 2.160 g
seco
índice de transmisión de oxígeno, 20 °C, 65% HR (ISO 14663-2)
210 °C, 2.160 g
7
3. Propiedades de barrera de gases: información general
Las resinas EVAL™ presentan unas magníficas propiedades de barrera de gases que superan las que presentan todos los
demás plásticos que se utilizan hoy en día con objetivo de barrera (Tabla 2).
Tabla 2: Índice de transmisión de oxígeno
Películas
Índice de transmisión de oxígeno al 0% HR
Fórmula al 0% HR *P
(cc.20 µm/m².d.atm)
EVAL™ tipo F
EVAL ™ tipo E
Extrusión con PVDC de alta barrera
PPBO recubierto de PVDC2µm
PAN3
PA 6 orientada
PA 6 moldeada
PET orientado
PVC rígido
PPO
PEBD
5 °C
20 °C
23 °C
35 °C
0,06
0,3
0,74
2,2
3
9,7
28
13
-
0,2
0,8
2,6
10
28
40
240
2.900
10.000
0,25
1,2
3,2
13
15,5
33
100
46
260
3.200
10.900
0,6
2,4
8,1
32
39
64
194
400
370
-
P = 1,42 109 e-6647/T
P = 6,75 108 e-5994/T
P = 3,31 1010 e-6822,5/T
P = 2,36 1012 e-7693/T
P = 1,02 1012 e-7389/T
P = 2,77 109 e-5408/T
P = 1,37 1010 e-5560/T
P = 4,65 1015 e-9410/T
P = 1,87 106 e-2628/T
P = 4,82 107 e-2848/T
P = 4,95 107 e-2493,9/T
*P : La permeabilidad de las películas se expresa en cc.20 μm/m2.d.atm a la temperatura T en grados Kelvin (K = 273 + °C))
El grosor de la película de EVAL™ es inversamente proporcional a su índice de transmisión de oxígeno. Como las
propiedades de barrera del polímero varían según su grosor, puede diseñarse un paquete que cumpla los requisitos específicos seleccionando el grosor de capa de EVAL™ más adecuado.
Fig. 1: Grosor de EVAL™ e índice de transmisión de oxígeno
Índice de transmisión de oxígeno (cm³/m².d.atm)
PE/EVAL™ F101B/PE co-extruded film
35 °C, 0% HR
0,5
0,1 0,2
0,5
Grosor de capa de EVAL™ (µm)
8
Además del oxígeno, las resinas EVAL™ ofrecen también una extraordinaria barrera frente a otros gases. A continuación se
facilitan los datos sobre la transmisión de dióxido de carbono, nitrógeno y helio a través de la película de EVAL™.
Tabla 3: Índices de transmisión de gases de polímeros seleccionados
Películas
Índice de transmisión de gases al 0% HR (cc.20 µm/m².d.atm)
O2
CO2
He
Ar
Ar
N2
25 °C
25 °C
25 °C
25 °C
35 °C
50 °C
Kr
35 °C
Kr
50 °C
EVAL™ F101B
0,017
0,27
0,81
160
-
0,5
-
0,4
EVAL™ H171B
-
-
-
-
-
3,5
-
1,0
EVAL™ E105B
0,13
1,23
7,1
410
1,6
7,0
-
1,8
OPA 6
12
38
205
2.000
-
-
-
-
PA 6 moldeada
-
-
-
-
60
150
23
68
PET
8
54
110
3.100
-
-
-
-
PPO
730
3.400
9.100
-
8.100
28.000
6.900
23.000
PEBD
3.100
12.000
42.000
28.000
19.000
46.000
25.000
74.000
Las propiedades de barrera de oxígeno de un copolímero de etileno-alcohol vinílico variarán según el contenido en etileno del
polímero (Fig. 2). Los copolímeros EVAL™ se fabrican con diferentes niveles de contenido en etileno para permitir la selección
de un grado que se ajuste perfectamente a los requisitos de barrera, a las técnicas de procesamiento y a las demandas de
aplicación globales de uso final.
En general, la barrera de oxígeno, así como la barrera para otros gases, se ve afectada por la cristalinidad debida al proceso
de fabricación.
Fig. 2: Contenido en etileno e índice de transmisión de oxígeno
Índice de transmisión de oxígeno (cm³.20 µm/m².d.atm)
20 °C
100 % RH
85 % RH
65 % RH
0,1
0 % RH
Contenido en etileno (mol%)
9
4. Propiedades de barrera de gases: efecto
de las condiciones medioambientales
Las resinas EVAL™, tal como se ha indicado por la presencia de grupos hidroxilos en su estructura molecular, son
hidroscópicas y absorben fácilmente la humedad. La cantidad de humedad absorbida y la velocidad de absorción
dependerán de las condiciones medioambientales presentes. La absorción de la humedad depende de la temperatura y de
la humedad relativa del ambiente.
Humedad
Las propiedades de barrera de oxígeno de las resinas EVAL™ se ven afectadas negativamente por la cantidad de humedad
absorbida (Fig. 3). Por lo tanto, en las aplicaciones que implican prácticamente el 100% de humedad relativa, el grado de
resina EVAL™ menos afectado por la humedad en estas condiciones ofrecerá las mejores propiedades de barrera; en esta
situación, se recomienda el grado E de EVAL™ (44 mol% de contenido en etileno).
Fig. 3: Índice de transmisión de oxígeno a 20 °C frente a humedad relativa en resinas EVAL™
OTR (cm³.20 µm/m².d.atm)
Tipo G (48% etileno)
Tipo E (44% etileno)
Tipo H (38% etileno)
Tipo J (32% etileno)
Tipo F (32% etileno)
Tipo L (27% etileno)
Tipo T(32% etileno)
0,1
Humedad relativa (HR%)
10
No obstante, aunque las propiedades de barrera de las resinas EVAL™ disminuyen al aumentar la humedad, incluso a alta
humedad las resinas EVAL™ siguen manteniendo unas magníficas propiedades de barrera en comparación con otros materiales,
como los que se muestran en la figura 4.
Además, al coextrudir la resina EVAL™ entre capas de resinas de alta barrera contra la humedad, como el polietileno o el
polipropileno, se disminuye en gran medida la pérdida de propiedades de barrera de oxígeno. No obstante, es preciso tener en
cuenta las condiciones de humedad a la hora de diseñar elevadas estructuras de barrera.
Fig. 4: Índice de transmisión de oxígeno de varios polímeros frente a humedad relativa a 20 °C
OTR (cm³.20 µm/m².d.atm)
ISO 14663-2 standard (65 HR%)
10.000
1.000
100
10
1
Tipo E (44% etileno)
Tipo F (32% etileno)
EVAL™ FILM (EF-XL)
0,1
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Humedad relativa (HR%)
11
Tratando de examinar el comportamiento de películas compuestas que contienen resinas EVAL™, se consideraron los cuatro
casos siguientes:
• 100% de humedad relativa interna (correspondiente a un alimento con alto contenido en humedad).
• 10% de humedad relativa interna (correspondiente a alimento seco).
• 65% de humedad relativa externa (correspondiente a una atmósfera externa ordinaria).
• 80% de humedad relativa externa (correspondiente a una alta humedad externa).
Para todas estas combinaciones, se calculó el porcentaje de humedad relativa (HR) correspondiente de la capa intermedia de
resina EVAL™ y se obtuvo el índice de transmisión de oxígeno correspondiente al porcentaje de HR obtenido (tabla 4).
Tabla 4: Valores de HR y OTR de la capa central (EVAL™) en varias estructuras sándwich
Estructura de la película
Interior húmedo (100% HR)
HR exterior 65% HR exterior 85%
Interior seco (10% HR)
HR exterior 65% HR exterior 80%
Exterior
20 µm
Centro
10 µm
Interior
50 µm
HR del
centro
%
OTR del HR del
centro
centro
%
OTR del
centro
HR del
centro
%
OTR del HR del
centro
centro
%
OTR del
centro
PP
EVAL™
tipo F
EVAL™
tipo F
EVAL™
tipo F
EVAL™
tipo F
EVAL™
tipo F
EVAL™
tipo E
EVAL™
tipo E
PEBD
79
0,7
88
1,8
43
0,2
52
0,2
PP
75
0,6
86
1,3
49
0,2
60
0,3
PP
72
0,5
84
1,1
54
0,2
66
0,4
PEBD
67
0,4
81
0,8
62
0,3
77
0,6
PEBD
68
0,4
82
0,9
61
0,2
75
0,6
PEBD
79
3,6
88
5,6
43
1,5
51
1,7
PEBD
68
2,5
82
4,2
60
2,1
74
3,1
PP
PET
PA
(Poliamida)
PS
PP
PA
(Poliamida)
OTR: índice de transmisión de oxígeno (cc.15 μm/m2.d.atm, 20 °C)
Los resultados indican con claridad que, al envasar productos de alta humedad, las propiedades de barrera de la capa de
resina EVAL™ se optimizarán si en el exterior se emplea una película con un elevado índice de transmisión de la humedad,
como puede ser la poliamida.
En el caso de que se envase materia seca, en el exterior debe utilizarse una película con un bajo índice de transmisión de la
humedad, como es el PP o el PE, para optimizar las propiedades de barrera de la capa de resina EVAL™.
La figura 5 demuestra que, incluso cuando se envasan alimentos húmedos, las estructuras multicapa que contienen una capa
de resina EVAL™ pueden diseñarse para ofrecer las propiedades de barrera de oxígeno del PVDC multiplicadas por 10.
12
Temperatura
Fig. 5: Cambios en el índice de transmisión de
El índice de transmisión de oxígeno de los copolímeros
oxígeno para estructuras de películas compuestas
EVAL™ también aumenta con la temperatura. Aumenta
Índice de transmisión de oxígeno (cm³.20µm/m².d.atm)
en aproximadamente 3,3 veces su valor original
cuando la temperatura aumenta de 20 °C a 35 °C
(Tabla 2, Fig. 6 y 7).
Exterior 65% HR
PVDC (2 µm)
coated OPP (20 µm)
PE (60 µm)
Interior 100% HR
Más específicamente, aumenta de acuerdo con el
aumento de la temperatura y la humedad relativa
(Fig. 7). Así, cuando se diseña una estructura de barrera,
es preciso tener en cuenta la temperatura y la humedad
del ambiente.
Exterior 65% HR
OPP (20 µm)
EVAL™ F101B (15 µm)
PE (60 µm)
Interior 100% HR
0,5
0,2
Días
Fig. 6: Efecto de la temperatura sobre el índice
Fig. 7: Efecto de la temperatura sobre el índice
de transmisión de oxígeno de las películas
de transmisión de oxígeno en varias condiciones
de EVAL™
de absorción de humedad
Índice de transmisión de oxígeno (cm³.20 µm/m².d.atm)
Índice de transmisión de oxígeno cm³.20 µm/m².d.atm)
10
0% HR
5
2
1
EVAL™ Tipo E
0,5
0,2
0,2
0,1
0,05
0,05
0,02
0,01
20
10
5
2
1
0,5
EVAL™ Tipo F
0,1
100
50
3,2
3,3
3,4
3,5
3,6
3,7
(1.000/°K)
Temperatura (C°)
0,02
0,01
Absorción de humedad
9,6%
Absorción de humedad
7,3%
Absorción de humedad
4,5%
3,2
3,3
3,4
3,5
3,6
(1.000/°K)
Temperatura (°C)
13
5. Transmisión del vapor de agua y absorción de
humedad de las resinas
Como se ha mencionado en el apartado anterior, las resinas EVAL™ son hidroscópicas y absorben humedad. La cantidad de
humedad absorbida y la velocidad de absorción dependerán de las condiciones medioambientales presentes. La absorción
de la humedad depende de la temperatura y de la humedad relativa del ambiente. A efectos de comparación, la tabla 5
muestra el índice de transmisión de vapor de agua (WVTR) de las películas monocapa de EVAL™ y de las películas de otros
polímeros. La figura 8 muestra la velocidad de absorción de humedad de la película monocapa de EVAL™; por lo general la
resina EVAL™ se coextrude o se lamina con otros materiales, lo que reduce considerablemente la velocidad de absorción
de la humedad en la resina EVAL™.
Tabla 5: Índice de transmisión del vapor de agua
Fig. 8: Absorción de humedad de EVAL™
(WVTR) de las películas monocapa
Películas
14
WVTR, 40 °C, 0/90% HR
Absorción de humedad (%)
(g.30 µm/m².d)
EVAL™ tipo L (27% de etileno)
85
EVAL™ tipo F (32% de etileno)
50
EVAL™ tipo T (32% de etileno)
37
EVAL™ tipo H (38% de etileno)
28
EVAL™ tipo E (44% de etileno)
19
EVAL™ tipo G (48% de etileno)
19
EVAL™ F101 (orientado biaxialmente)
20
PVDC de alta barrera extrudible
3
PP orientado biaxialmente
5
PEAD
5
PP
9
PEBD
15
PET orientado biaxialmente
15
PVC rígido
40
PAN
80
PS
112
PA 6 orientada biaxialmente
134
EVAL™ Tipo F 65% HR > 100% HR
EVAL™ Tipo E 65% HR > 100% HR
EVAL™ Tipo F 0% HR > 65% HR
EVAL™ Tipo E 0% HR > 65% HR
Días
Fig. 9: Equilibrio entre la absorción de humedad y
la humedad relativa de EVAL™
Fig. 10: Absorción de humedad de la película
multicapa de EVAL™ como función temporal
Absorción de humedad de la capa de EVAL™ (%)
Equilibrio absorción de humedad (%)
20 °C, 100% HR
20 °C
EVAL™ Tipo F
EVAL™ Tipo E
Humedad relativa (% HR)
Días
15
6. Propiedades mecánicas
Las resinas EVAL™ tienen una alta resistencia mecánica, así como una alta elasticidad y dureza de superficie y una excelente
resistencia a la abrasión.
Tabla 6: Propiedades mecánicas típicas de los tipos estándares de resina EVAL™
Elemento
Unidad
Condiciones de medición
F101
F104
T101
H171
E105
Contenido en etileno
mol%
Método Kuraray
32
32
32
38
44
2,7x104
2,0x104
-
2,1x104
Módulo dúctil
kg/cm²
ASTM D-638
(10%/min)
2,7x104
Resistencia a la tensión
(rendimiento)
kg/cm²
ASTM D-638
(10%/min)
790
750
720
630/640
600
Alargamiento
(rendimiento)
%
ASTM D-638
(10%/min)
8
7
6
5
7
Resistencia a la tensión
(rotura)
kg/cm²
ASTM D-638
(10%/min)
730
590
660
910/390
520
Alargamiento (rotura)
%
ASTM D-638
(10%/min)
230
270
270
290/160
280
Módulo de flexión
kg/cm²
ASTM D-790
3,6x104
3,0x104
3,3x104
-
3,0x104
Resistencia a la flexión
kg/cm²
ASTM D-790
1.220
1.100
1.100
-
1.000
Resistencia al impacto
Izod
kg/cm/
cm
ASTM D-256
(con muescas)
1,7
1,0
1,6
-
1,0
Dureza de superficie
Rockwell
M
ASTM D-785
100
97
95
-
88
Resistencia a la
abrasión Tabor
mg
ASTM D-1175 1.000 ciclos
desgaste rueda
CS-17: 1 kg carga
1,2
2,2
2,0
-
2,2
Todas las muestras se acondicionaron y comprobaron a 20 °C y con un 65% HR. La abrasión Tabor y la rigidez se midieron
en muestras moldeadas por presión en caliente. Otros valores se midieron en muestras moldeadas por inyección.
16
7. Características térmicas
Tabla 7: Propiedades térmicas típicas de los tipos estándares de resina EVAL™
Elemento
Unidad
Condiciones de
medición
F101
F104
T101
H171
E105
Contenido en
etileno
mol%
Método Kuraray
32
32
32
38
44
Punto de fusión
°C
Pico endotérmico
DSC
183
183
183
172
165
Punto de
reblandecimiento
Vicat
°C
Comprobador HDT
173
173
168
158
155
Temp. cristalización
°C
Pico exotérmico DSC
161
161
161
148
142
Punto de transición
vítrea
°C
Método de
viscoelasticidad
dinámica
69
69
69
53
55
Densidad de fusión
(g/cm³)
a 200 °C
1,06
1,06
1,04
-
1,02
Índice de flujo
fundido
g/10 min
190 °C, 2.160 g
1,6
4,4
1,7
1,7
5,5
g/10 min
210 °C, 2.160 g
3,8
10,0
4,3
3,4
13
Viscosidad de
fusión
Coeficiente de
expansión lineal
g/10 min
230 °C, 2.160 g
6,2
18
10
5,9
22
Poise
190 °C, γ = 100 s-1
2,7x104
1,8x104
2,2x104
-
1,4x104
Poise
210 °C, γ = 100 s-1
1,6x104
0,95x104
1,4x104
-
0,9x104
Poise
230 °C, γ = 100 s-1
1,2x104
0,69x104
1,0x104
-
0,6x104
1/°C
Por encima del punto
de transición vítrea
11x10-5
11x10-5
12x10-5
-
13x10-5
Por debajo del punto
de transición vítrea
5x10-5
5x10-5
6x10-5
-
8x10-5
Fig. 11: Contenido en etileno y punto de fusión, temperatura de cristalización y punto de transición vítrea
Temperatura (°C)
Punto de fusión
Temperatura
de cristalización
Punto de transición vítrea
Contenido en etileno (mol%)
17
8. Procesamiento de resinas
Cilindros
• Se recomienda uno natural o ranurado.
• Como tipo de acero para los cilindros se utiliza acero nitrurado o aleaciones especiales para conseguir una alta resistencia
al desgaste con la superficie interior rectificada.
• El exterior del cilindro debe dividirse en 4 ó 5 zonas para controlar mejor la temperatura de extrusión.
• La parte inferior de la tolva o la garganta de alimentación debe poder refrigerarse con agua para evitar una fusión prematura
de la superficie de las bolitas, pues esto causaría un puenteado o un bloqueo de la tolva.
Tornillos
Las propiedades extrusoras, como el rendimiento, la temperatura de la resina, la consistencia del producto extruido, la estabilidad de rendimiento, la potencia de consumo o similar, se determinan en gran parte en función del diseño de los tornillos.
• Tipo de tornillo: se recomienda un tornillo de regulación de una etapa (“rosca completa”).
• Diseño L/D: se prefieren las siguiente relaciones longitud a diámetro:
o Grado F (32 Et%): se recomiendan relaciones L/D de al menos 26
o Grado E (44 Et%): se recomiendan relaciones L/D de al menos 24
• Relación de compresión: se recomienda una relación de compresión de 3 (relación de compresión calculada como la
relación de volumen de canal de las secciones de alimentación y regulación del tornillo).
• Distribución de zonas: se recomiendan tornillos con un paso constante, sección de alimentación relativamente larga y
una profundidad de canal gradualmente descendente en la zona de compresión que conduce a la zona de regulación.
En la tabla siguiente se incluyen las mejores distribuciones de zona para las resinas EVAL™.
­­­Tabla 8: Distribuciones de zona recomendadas
L/D
Zona de alimentación
Distribución de zonas
Zona de compresión
Zona de regulación
28
8D
10D
10D
26
8D
9D
9D
24
8D
8D
8D
Debe evitarse el uso de tornillos de compresión rápida (4D o menos para la zona de compresión) como los que se utilizan
para procesar la poliamida (PA).
• Zona de mezcla: los tornillos con zonas o cabezales de mezcla pueden utilizarse para extrudir resinas EVAL™, aunque en
general no es recomendable hacerlo. El uso de un cabezal de mezcla (de alto cizallamiento) puede restringir el flujo de
resina EVAL™, lo que provocará la degradación del polímero con el tiempo o tras la exposición prolongada al calor.
• Punta del tornillo: se recomienda una punta de tornillo con un ángulo de 120° a 150°.
• Rosca: se recomienda una anchura de rosca constante de 0,1D.
• Material del tornillo: se recomienda utilizar acero al cromo-molibdeno, normalizado antes del recubrimiento. Para evitar que
se acumule polímero en el tornillo, se recomienda recubrir la superficie con cromo duro (30 - 50 μm) y realizar un acabado
en pulido, aunque en algunos casos también puede aplicarse un tratamiento de nitración.
• Holgura del tornillo: en lugar de ofrecer una recomendación, incluimos el ejemplo siguiente para ilustrar la holgura del
tornillo; el diámetro interno del cilindro oscila entre 60,02 y 60,05 mm, en combinación con un diámetro de tornillo com
prendido entre 59,87 y 59,89 mm. Si como consecuencia del desgaste la holgura del tornillo se hace demasiado grande,
puede producirse un flujo de retorno de fusión, lo que a su vez puede provocar la degradación del material como conse
cuencia de los altos índices de cizallamiento.
18
Fig. 12: Diseño típico de un tornillo de regulación de una etapa de 60 mm
Drive Shank
Flight
Channel
Root
Leading Screw
edge
tip
Pitch
Channel depth
Feed section
Trailing
edge
Channel depth
Metering section
Compression section
Flighted length
Note: screw drawing is not scaled to dimensions
Dimensiones típicas
Diámetro 60 mm
Longitud de rosca 1 560 mm (26D)
Longitud de la sección de alimentación
480 mm (8D)
Longitud de la sección de compresión 540 mm (9D)
Longitud de la sección de regulación 540 mm (9D)
Relación de compresión 3
Paso constante (paso de rosca) 60 mm (1D)
Sección de alimentación de la profundidad de canal 8,4 mm
Sección de regulación de la profundidad de canal 2,5 mm
Anchura de canal 54 mm (9D)
Anchura de rosca 6 mm (0,1D)
Ángulo de rosca 17,65°
Ángulo de la punta del tornillo 120° ~ 150°
Radio rosca a raíz Secc. de alimentación Secc. de compresión Secc. de regulación
• Radio del borde entrante 8,4 mm 8,4-2,5 mm 2,5 mm
• Radio del borde de salida 5 mm 5-2 mm 2 mm
19
Rendimiento típico
Para un tornillo de regulación de una sola rosca, el rendimiento típico puede calcularse con el siguiente método simplificado,
donde no se tiene en cuenta el arrastre, el flujo, la presión de flujo o similar.
siendo : rendimiento (kg/h)
densidad de fusión (g/cm3)
rotación del tornillo (rpm)
diámetro del tornillo (mm)
profundidad del canal en la zona de regulación (mm)
anchura de canal (mm)
ángulo de rosca (grados)
Si el paso de rosca (P) es igual al diámetro del tornillo
y W = 0,9D, la ecuación anterior se convierte en la siguiente:
que coincide bastante con los resultados experimentales obtenidos con resinas EVAL™ lubricantes mixtas (a una presión de
retroceso de 0 a 20 MPa).
cuando la relación rendimiento real / rendimiento teórico ~
= 0.8 - 1
: extrusión normal
cuando la relación rendimiento real / rendimiento teórico > 1
: sobre envasado
Los índices de cizallamiento generados pueden calcularse con
y deben estar comprendidos en el intervalo de 50 a 100 (1/s).
La tabla 9 muestra rendimientos típicos, que se consiguen utilizando un tornillo de regulación con la configuración
recomendada para las resinas EVAL™.
Tabla 9: Rendimiento calculado para el tornillo de regulación
Diámetro del tornillo (mm)
25
40
50
60
90
L/D
26
26
26
26
26
Paso constante (mm)
25
40
50
60
90
Zona de alimentación, profundidad
8D, 4,9 mm
8D, 6,1 mm
8D, 6,6 mm
8D, 8,4 mm
8D, 11,6 mm
Zona de compresión
9D
9D
9D
9D
9D
Zona de regulación, profundidad
9D, 1,4 mm
9D, 1,8 mm
9D, 2,0 mm
9D, 2,5 mm
9D, 3,5 mm
Relación de compresión*
3
3
3
3
3
Paquete de pantallas (malla)
50/100/50/50
50/100/50/50
50/100/50/50
50/100/50/50
50/100/50/50
Capacidad del motor (kW)
2,2 ~ 3,7
7,5 ~ 11
11 ~ 15
15 ~ 22
37 ~ 55
Rotación del tornillo (rpm)**
30 - 70
30 - 70
30 - 70
30 - 70
30 - 70
Rendimiento (kg/h)**
2,1 - 5,0
7 - 16
12 - 29
22 - 51
69 - 162
Índice de cizallamiento (1/s)***
28 - 65
35 - 81
39 - 92
38 - 88
40 - 94
* relación de compresión volumétrica 20
** intervalo normal *** valores teóricos
Paquete de pantallas y platina perforada
La colocación de un paquete de pantallas y una platina perforada entre el extrusor y la boquilla representa una práctica habitual
en la extrusión industrial de polímeros. Para la extrusión de resinas EVAL™ se recomienda el uso de un paquete de pantallas.
La malla del paquete de pantallas debe elegirse de acuerdo con los conocimientos existentes sobre la extrusión industrial de
polímeros y guiándose siempre por el sentido común. Ejemplos de combinaciones típicas de mallas de acero inoxidable son:
50/100/50/50, 50/100/150/100 ó 80/150/50/50.
La distancia típica entre la punta del tornillo y el paquete de pantallas oscila entre 5 y 10 mm; una distancia más larga sólo
provocará un tiempo de permanencia innecesariamente más largo. Para la platina perforada se recomienda que las perforaciones
tengan un diámetro aproximado de 5 mm y que la fila superior de perforaciones rodee la superficie interior del cilindro.
Ruta de fusión (adaptador, tubo de fusión)
Las resinas EVAL™ son altamente adhesivas en las superficies metálicas. Si el sistema de extrusión de EVOH consta de
partes cóncavas y convexas, ángulos agudos o similares, la resina EVAL™ puede retenerse fácilmente en estas zonas
muertas. Incluso en un paso de diámetro fijo puede producirse una retención en la pared si el diámetro es demasiado grande
para el flujo y, por lo tanto, el índice de cizallamiento es demasiado bajo. Si la resina retenida está expuesta al calor durante un
período prolongado de tiempo, puede deteriorarse y formar geles o partículas oxidadas. Una resina degradada se reconoce
porque adquiere una consistencia de gel amarillento, marrón o negro.
Al diseñar un equipo de procesamiento para resinas EVAL™, es preciso tener en cuenta los puntos siguientes para la ruta
de fusión:
• Índice de cizallamiento en la pared: superior a 6 s-1.
• Índice de flujo medio: superior a 1 cm/s.
• Elimine cualquier ángulo cóncavo, convexo o agudo que haya en la ruta de fusión.
• Reduzca a un mínimo el diámetro de todos los adaptadores.
• Aplique un revestimiento de cromo (y un acabado en pulido) a las superficies expuestas a la ruta de fusión de la
resina EVAL™.
A continuación se incluyen ejemplos recomendables y no recomendables para el adaptador situado inmediatamente después
de la platina perforada.
Important part
Fig. 13: Diseño del adaptador
long taper
straight
recommended
not recommended
not recommended
21
Boquillas
Las resinas EVAL™ resultan adecuadas para diseños de boquilla con bloque de alimentación normal. No se necesitan diseños
de boquilla especiales, aunque hay que procurar adaptar lo más posible los canales de flujo, sobre todo en los casos de
diseños de boquilla complicados (por ejemplo, en las líneas de película soplada) que podrían tener un número aumentado de
zonas muertas y un tiempo de permanencia más largo de lo normal. Al igual que sucede con el adaptador y el tubo de fusión,
se recomienda aplicar un revestimiento de cromo a las superficies expuestas a la ruta de fusión de la resina EVAL™.
Resina EVAL™ lubricante mixta
El uso de la resina EVAL™ es aconsejable para mejorar la estabilidad del flujo de resina en la zona de alimentación del tornillo,
lo que da lugar a un índice de rendimiento más constante y un consumo de energía más bajo por parte del motor extrusor.
Temperatura de extrusión
Al procesar cualquier polímero es importante obtener una masa homogénea, completamente fundida y bien mezclada a
una temperatura uniforme. Asimismo, la temperatura debe controlarse de forma minuciosa para reducir a un mínimo la
descomposición térmica del polímero que se está procesando. Las resinas EVAL™ no suponen una excepción a esta regla.
La tabla que se incluye a continuación contiene los límites superiores e inferiores para la temperatura de extrusión:
Tabla 10: Límites superiores e inferiores para la temperatura de extrusión
Grado de resina EVAL™
L171
F171
F104
T101
H171
E105
Temperatura máxima
°C
240
240
240
240
240
250
Temperatura mínima
°C
210
200
200
200
200
185
Punto de fusión
°C
191
183
183
183
175
165
Cabe recordar que, si la temperatura de extrusión supera los límites máximos recomendados, el polímero puede descomponerse
y formar geles y huecos en el material extruido. Por otro lado, a bajas temperaturas de extrusión, existe la posibilidad de que
la resina sólo se funda parcialmente, o de que la fusión no se mezcle o presente una mezcla heterogénea, lo que dará lugar a
un mal aspecto del material extruido, a un control anómalo del medidor de malla o a la aparición de puntos no fundidos en el
producto extruido.
La coextrusión con polímeros tales como PET, PA, PC o PP puede hacer que la resina EVAL™ entre en contacto con corrientes
fundidas que presentan una temperatura superior a la máxima recomendada. No obstante, este contacto se produce durante un
breve espacio de tiempo, por lo que no se producen efectos adversos.
La tabla 11 muestra las condiciones de temperaturas típicas de extrusión para diferentes grados de resinas EVAL™.
22
Tabla 11: Diseños de tornillo típicos y condiciones de extrusión para las resinas EVAL™
Diámetro del extrusor
L/D
Rosca
Paso del tornillo
Zona de alimentación, profundidad
60 mm
26
Rosca completa
60 mm, constante
8D, 8,4 mm
de canal
Zona de compresión
Zona de regulación, profundidad de canal
Relación de compresión
Capacidad del motor
Estructura de la pantalla
9D
9D, 2,5 mm
3,0
22 kW
Malla 50/100/50/50
Grado de resina
M100
L171
EVAL™
Temperatura del
cilindro
Temperatura del
adaptador
Temperatura de la
boquilla
F101
F171
FP101
F104
T101
FP104
J102
C109
H171
E105
E171
G156
EP105
C1
°C
190
190
180
180
180
180
180
175
170
170
165
C2
°C
210
205
200
200
200
200
200
195
190
190
185
C3
°C
215
210
205
205
205
205
205
205
195
195
190
C4
°C
220
215
215
215
215
215
215
215
205
205
200
C5
°C
220
220
220
220
220
220
220
220
210
210
205
AD1
°C
220
215
215
215
215
215
215
210
195
195
190
AD2
°C
220
215
215
215
215
215
215
210
195
195
190
°C
215
215
215
215
215
215
215
210
195
195
190
23
Puesta en marcha, purga y apagado
Puesta en marcha
A la hora de poner en marcha la extrusión de las resinas EVAL™, se recomienda seguir el procedimiento que se indica
a continuación:
1. Rellene el extrusor con PEBD con MFR bajo (0,7 a 1,0), a fin de evitar la oxidación del material residual.
2. Inicie el proceso en una máquina bien limpia elevando la temperatura hasta el punto de ajuste e introduciendo PEBD con
MFR de 0,7 a 1,0. Asegúrese de que el tornillo no comience a rotar antes de que todo el material PEBD haya alcanzado
las condiciones de procesamiento.
3. Cuando la extrusión alcance un nivel estable, conmute directamente a EVAL™ sin vaciar el extrusor, pues así evitará que se
produzca una oxidación de la resina EVAL™ por la acción del oxígeno contenido en el cilindro calentado.
Purga
A la hora de realizar una purga entre lotes de producción, siga estos pasos:
1. Retire la resina EVAL™ de la tolva del extrusor.
2. Introduzca PEBD con MFR bajo (0,7 - 1,0) y purgue la resina EVAL™ del extrusor, pero manteniendo los mismos ajustes
de temperatura de procesamiento (o con una temperatura ligeramente más baja). Ajuste las condiciones de procesamiento
en el caso de que la extrusión se vuelva inestable. La presión en el extrusor debe ser suficientemente alta para garantizar
una limpieza adecuada.
3. Continúe la purga mediante el uso de PEBD con MFR bajo hasta que la resina EVAL™ residual se haya vaciado por
completo. Si esto no se puede determinar comprobando visualmente el aspecto del producto, configure una prueba de
purga específica para determinar el tiempo o la cantidad de material de purga que se necesita para limpiar el extrusor y el
cabezal de la boquilla.
Apagado
1. Introduzca PEBD con MFR bajo (0,7 - 1,0) y purgue la resina EVAL™ del extrusor, pero manteniendo los mismos ajustes de
temperatura de procesamiento (o con una temperatura ligeramente más baja). Ajuste las condiciones de procesamiento en el
caso de que la extrusión se vuelva inestable. La presión en el extrusor debe ser suficientemente alta para garantizar una
limpieza adecuada.
2. Continúe la purga mediante el uso de PEBD con MFR bajo hasta que la resina EVAL™ residual se haya vaciado por completo y,
después, compruebe el aspecto del producto.
3. La rotación del tornillo puede detenerse cuando el extrusor está completamente lleno de PEBD con MFR bajo, bajando las
temperaturas del extrusor (de este modo, se evita la oxidación del EVOH residual en el extrusor).
Se recomienda encarecidamente no utilizar la PA como material de purga, puesto que la PA reaccionará o se unirá con la resina
EVAL™ residual y formará numerosos geles.
También se recomienda no utilizar PP, PEAD o resinas adhesivas como material de purga, puesto que algunos PP y ciertos grados
de PEAD pueden contener algún catalizador residual que puede deteriorar fuertemente la resina EVAL™.
ETC-103 (MFR: 1,0) es una resina de purga con contenido en PEBD que fue desarrollada por Kuraray para los extrusores de purga
que utilizan resinas EVAL™, así como para mejorar la transición de la extrusión de las resinas EVAL™ a PA o poliolefinas. Dadas
sus propiedades químicas (además de la limpieza mecánica), se utiliza para eliminar los residuos de resina EVAL™ del extrusor y del
cabezal de la boquilla, o bien para mejorar el procedimiento de purga actual.
Si el tiempo de puesta en marcha es importante, puede introducirse un PEBD con MFR más alto (5 – 7) después de realizar la purga
con PEBD con MFR bajo (0,7 – 1,0). El PEBD con MFR más alto (5 – 7) permanece en el extrusor después del apagado y puede
retirarse mucho más rápidamente mediante la resina EVAL™ después de la puesta en marcha.
En el caso de que la aplicación implique una capa de rectificación (incl. EVAL™), se recomienda también purgar este extrusor con el
material original (PEBD, PEAD, PP).
24
Apagado provisional del extrusor
Si la operación de extrusión tiene que detenerse temporalmente, pueden seguirse los siguientes procedimientos:
Tiempo de apagado
Procedimiento
Hasta 30 minutos
Mantenga los ajustes de temperatura; la rotación del tornillo puede detenerse
Hasta 3 horas
Mantenga o disminuya los ajustes de temperaturas en aproximadamente 20 °C y accione
el tornillo lentamente
Durante más de 3 horas
Purgue la resina EVAL™ tal como se recomienda en el procedimiento de purga del
extrusor
Tenga en cuenta que los tiempos máximos de apagado cuando hay EVAL™ en el extrusor dependen del equipo de
procesamiento, de los ajustes de temperatura y de los tiempos de permanencia.
Cambio a polímero
La tabla siguiente muestra las secuencias de purga recomendadas para un cambio que implique resinas EVAL™.
Resina antes del cambio
Resina después del cambio
Secuencia
PEBDL, PEBD
EVAL™
Directa
EVAL™
PEBDL, PEBD
Directa
PA, PEAD, PP, PS
EVAL™
PA, PEAD, PP, PS  PEBD  EVAL™
EVAL™
PA, PEAD, PP, PS
EVAL™ PEBD  PA, PEAD, PP, PS
25
Prevención de la absorción de humedad, secado
Como se ha mencionado en el apartado 4, las resinas EVAL™ son hidrófilas y absorben humedad cuando se exponen a la
atmósfera. Dependiendo del proceso de fabricación que se esté utilizando, un aumento en el contenido en humedad de las
resinas EVAL™ puede causar dificultades en el procesamiento; de este modo se puede producir espumado, huecos y geles
a niveles de humedad aumentados (normalmente por encima de 0,4 wt%).
Después de la producción, las resinas EVAL™ se secan y se envasan en bolsas resistentes a la humedad de 25 kg, o
en octabines de 700 kg. Mientras se realiza el envasado, es preciso controlar que el contenido en humedad sea en todo
momento inferior al 0,3%. Esto significa que las resinas EVAL™ no necesitan secarse cuando se procesan directamente
después de abrir el paquete.
No obstante, es preciso tomar las debidas precauciones para evitar una absorción excesiva de la humedad una vez abierto
el paquete, sobre todo en ambientes calientes y húmedos. Entre dichas precauciones cabe citar las siguientes:
• Vuelva a cerrar herméticamente el paquete después de su uso.
• Si utiliza un sistema de transporte por aire, evite una humedad excesiva en el aire de transporte utilizando un captador
de humedad.
• Si utiliza octabines, no es necesario abrir el revestimiento interno al insertar la tubería de transporte; basta con practicar un
orificio en el revestimiento e insertar a través de él la tubería de transporte.
En condiciones normales de humedad, los paquetes pueden dejarse abiertos varios días mientras se están utilizando; para
condiciones de mayor humedad, consulte la figura 14.
Fig. 14: Reabsorción de humedad vs. tiempo
Reabsorción de humedad (D, B, %)
20 °C
1,0
EVAL™ Tipo F
0,8
EVAL™ Tipo E
0,6
80% HR
0,4
65% HR
0,2
0
Tiempo (horas)
En el caso de que el paquete de EVAL™ se haya dejado abierto durante un período prolongado de tiempo o en condiciones
de alta humedad, se recomienda realizar un proceso de resecado, como puede ser el mantenimiento durante 3 ó 4 horas en
un secador de tolva o en un secador de aire caliente de circulación a una temperatura comprendida entre 90 °C y 100 °C.
Asegúrese de que la temperatura del secador no sea superior a 110 °C para evitar la decoloración de la resina EVAL™.
26
9. Resinas adhesivas
Para mejorar las propiedades de los materiales de envasado de plástico, suelen emplearse dos o más capas de polímeros en
una estructura compuesta. Estas estructuras multicapa pueden prepararse mediante recubrimiento, laminación o coextrusión.
No obstante, si se utilizan diferentes capas de polímeros en estructuras multicapa, suele haber una baja adhesión entre las
capas. Para solucionar esta deficiencia, se han desarrollado resinas adhesivas especiales que actúan como sustancia
aglutinante entre las capas de polímeros no adherentes.
En lo que respecta a las resinas EVAL™, es posible conseguir una buena adhesión entre la resina EVAL™ y la PA sin
utilizar una capa adhesiva. Sin embargo, en las coextrusiones con poliolefinas, PET, PS, PC o similar, se necesita una capa
adhesiva entre estos polímeros y las resinas EVAL™. Dependiendo de la resina contratipo, en el mercado existen diversas
resinas adhesivas.
10. Utilización de productos reelaborados
Una de las preocupaciones económicas más importantes que surge durante la coextrusión es la pérdida de recortes o rebabas
de la película multicapa. En las operaciones con película monocapa, estos recortes se reelaboran y reciclan con una pérdida
económica mínima para el procesador. No obstante, el reprocesamiento de las películas multicapa no puede realizarse si los
diferentes polímeros son térmicamente distintos o presentan diferencias esenciales.
Pero éste no es el caso cuando se utilizan resinas EVAL™. Las estructuras multicapa que contienen resina EVAL™ pueden
recuperarse y reutilizarse. Por ejemplo, el recorte de extrusión que contiene resina EVAL™ puede reciclarse de forma eficaz
cuando se están fabricando láminas, botellas o depósitos de combustible.
Cabe destacar, no obstante, que si el producto reelaborado se almacena sin utilizar durante un período prolongado de tiempo,
puede producirse una absorción de humedad en el componente EVAL™, lo que significa que el producto reelaborado deberá
secarse antes de la extrusión. Siempre que sea posible, se recomienda utilizar el producto que contiene EVAL™ lo antes posible
una vez reprocesado, pues así se evitará la aparición de posibles dificultades debido al alto contenido en humedad.
En algunas aplicaciones, Kuraray desarrolla lotes especiales “maestros” de reelaboración, a fin de evitar problemas de
procesamiento durante la extrusión del material reelaborado, aumentar el máximo nivel de contenido en EVOH en el producto
reelaborado y mejorar las propiedades del producto final.
27
EVAL™, la resina de EVOH más
importante del mundo
Europa
EVAL Europe nv (Amberes, Bélgica)
Capacidad: 24.000 toneladas/año
El primer y más grande emplazamiento europeo de
fabricación de EVOH
KURARAY CO., LTD.
KURARAY CO., LTD. (Shanghai)
América
Kuraray America Inc. (Pasadena, Texas, EE.UU.)
Capacidad: 35.000 toneladas/año
El emplazamiento de producción de EVOH más grande en
el mundo
Asia-Pacífico
Kuraray Co., Ltd. (Okayama, Japón)
Capacidad: 10.000 toneladas/año
El primer emplazamiento de producción de EVOH en
el mundo
Building better barriers
NOTA
Contacto
La información, las especificaciones, los procedimientos,
los métodos y las recomendaciones que se incluyen en
este documento se presentan de buena fe y son correctos
y precisos según nuestro leal saber y entender. No
obstante, existe la posibilidad que estén incompletos o
no sean aplicables a todas las condiciones y situaciones.
No se adopta ninguna representación, garantía o
responsabilidad respecto a la integridad de la información,
las especificaciones, los procedimientos, los métodos
y las recomendaciones que se han mencionado, ni
tampoco respecto a que la aplicación o el uso de tales
informaciones pueda evitar algún tipo de lesión personal o
material, o a que los mismos no puedan infringir patentes
de otros o dar los resultados deseados. Así pues, antes
de proceder, los usuarios deberán asegurarse de que
las informaciones, las especificaciones, los procesos, los
métodos y las recomendaciones que aquí se incluyen
resulten adecuados para el objetivo de uso.
EVAL Europe nv
Haven 1053
Nieuwe Weg 1 - Bus 10
Bélgica
Teléfono: +32 3 250 97 33
Fax: +32 3 250 97 45
www.eval.eu
Las resinas EVAL™ se fabrican en todo el mundo
siguiendo las especificaciones de calidad y de
producción homologadas de Kuraray.
EU-TEC 2007 © Kuraray Co., Ltd.
Las fotografías utilizadas en este folleto son sólo muestras representativas de las posibles aplicaciones del producto.
B-2070 Zwijndrecht (Amberes)