Relación de soplado (BUR)
La relación de soplado (BUR) es un parámetro fundamental del proceso en la extrusión de película soplada, definida como la relación entre el diámetro final de la burbuja y el diámetro del dado. Matemáticamente, BUR = Diámetro de la burbuja / Diámetro del dado. Dado que la burbuja se infla mediante presión de aire interna, la BUR controla el grado de orientación en la dirección transversal (TD) impartida a la película. Los valores típicos de BUR oscilan entre 1.5:1 y 5:1, y la mayoría de las películas comerciales operan entre 2.0:1 y 4.0:1. Una BUR más alta aumenta la resistencia al desgarro en TD y la resistencia al impacto porque las cadenas de polímero se estiran más en la dirección circunferencial, pero reduce el espesor de la película para una producción dada y aumenta el ancho en plano (Ancho en plano ≈ π × Diámetro del dado × BUR / 2). La BUR también influye en la estabilidad de la burbuja: una BUR demasiado alta provoca oscilación y estrechamiento de la burbuja, mientras que una BUR demasiado baja da como resultado propiedades transversales inadecuadas y un espesor posiblemente excesivo. La elección de la BUR depende de los requisitos del uso final: las películas de embalaje suelen utilizar BUR 2.5-3.5 para propiedades equilibradas, mientras que los sacos de servicio pesado pueden usar BUR 3.5-4.5 para una alta resistencia al desgarro.
Calcular la BUR es sencillo en producción: mida la circunferencia de la burbuja (o diámetro) en la línea de escarcha utilizando un láser o un medidor manual, y divida por el diámetro del dado. En la práctica, el ancho en plano es más fácil de medir: BUR = (2 × Ancho en plano) / (π × Diámetro del dado). Por ejemplo, si el ancho en plano es de 800 mm y el diámetro del dado es de 200 mm, BUR = (2×800)/(π×200) = 1600/628.3 ≈ 2.55. Los operadores ajustan la BUR cambiando la presión interna de la burbuja (a través del flujo de aire) o la velocidad de arrastre: aumentar la presión infla la burbuja, elevando la BUR, mientras que aumentar la velocidad de arrastre reduce el diámetro de la burbuja (BUR más baja) porque la película se tira más rápido, reduciendo el tiempo de inflado. Sin embargo, la BUR debe equilibrarse con la relación de estirado (DDR), que es la relación entre la holgura del dado y el espesor final de la película. Una BUR alta combinada con una DDR alta puede provocar una orientación excesiva y películas quebradizas. La altura de la línea de escarcha también cambia con la BUR; una BUR más alta generalmente eleva la línea de escarcha porque un mayor volumen de aire requiere más enfriamiento. Por lo tanto, los ajustes de BUR se optimizan durante el arranque de la línea y se ajustan finamente para cada grado de resina.
Máquina de Película Soplada
Los efectos de la BUR sobre las propiedades de la película están bien documentados: aumentar la BUR (hasta aproximadamente 4.0) mejora la resistencia al desgarro en TD, la resistencia al impacto por caída de dardo y la resistencia a la perforación, mientras que reduce ligeramente las propiedades ópticas (opacidad y brillo) debido al aumento de la rugosidad superficial. Más allá de 4.0, la burbuja se vuelve inestable y la uniformidad del espesor se deteriora. Para películas de claridad (por ejemplo, envolturas de alimentos), se prefiere una BUR más baja (2.0-2.5) para mantener superficies lisas y alto brillo. Para películas retráctiles, una BUR moderada (3.0-3.5) combinada con una orientación equilibrada MD/TD proporciona capacidad de contracción. La relación entre la BUR y el equilibrio de propiedades MD/TD es crucial: las propiedades MD están influenciadas por la velocidad de arrastre (relación de estirado), mientras que las propiedades TD están influenciadas por la BUR. Una BUR de 2.5-3.0 a menudo produce una película equilibrada adecuada para embalaje general. Además, la BUR afecta la distribución del espesor de la película: el flujo de aire no uniforme o la temperatura del dado pueden causar bandas de calibre, que se vuelven más pronunciadas a BUR altas. Los sistemas modernos de control automático de calibre pueden compensar ajustando la holgura del dado localmente, pero funcionan mejor dentro de un rango de BUR estable. Los operadores deben monitorear la forma de la burbuja: una burbuja correctamente inflada tiene una sección cilíndrica sobre el dado, que se estrecha en la línea de escarcha; cualquier asimetría indica enfriamiento o presión desigual, lo que puede requerir ajustes.
Consejos prácticos para el control de la BUR: comience siempre con una BUR conservadora (2.0) y aumente gradualmente mientras observa la estabilidad de la burbuja y las propiedades de la película. Utilice una jaula o anillo estabilizador para reducir la oscilación. Asegure que el anillo de aire proporcione un enfriamiento uniforme: el flujo de aire desigual causa una expansión localizada de la burbuja. Ajuste la presión interna de la burbuja de forma incremental: una presión demasiado alta revienta la burbuja; demasiado baja causa el colapso. La BUR también interactúa con la producción y la velocidad de la línea; para un dado y producción determinados, aumentar la BUR reduce el espesor de la película porque la misma masa se extiende sobre un área más grande, por lo que es posible que deba aumentar la velocidad de arrastre para mantener el espesor objetivo. Por el contrario, para aumentar el espesor de la película, reduzca la BUR o reduzca la velocidad. Muchos controles de extrusora cuentan con un punto de consigna de BUR que ajusta automáticamente el flujo de aire interno y la velocidad de arrastre para mantener un ancho en plano constante. En películas multicapa, la BUR de cada capa es la misma porque se coextruyen, pero los diferentes materiales de las capas pueden responder de manera diferente; por ejemplo, la PA puede requerir una BUR más baja debido a su alta elasticidad del fundido. En general, la BUR es una herramienta poderosa para adaptar las propiedades de la película, pero debe integrarse con otros parámetros (temperatura, producción, enfriamiento) para lograr una calidad constante.
