Introducción a las resinas

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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.

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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

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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)