Cómo calcular la relación de soplado (BUR)
La relación de soplado (BUR) es un parámetro fundamental en la extrusión de película soplada que determina el grado de orientación en la dirección transversal (TD) y el ancho final de la película. Se define como la relación entre el diámetro de la burbuja (en la línea de escarcha) y el diámetro del dado. La fórmula más simple es: BUR = Diámetro de la burbuja / Diámetro del dado. Sin embargo, en la práctica, los operadores miden más fácilmente el ancho en plano de la película colapsada. Dado que el ancho en plano es aproximadamente la mitad de la circunferencia de la burbuja, la relación es: Ancho en plano = (π × Diámetro de la burbuja) / 2. Por lo tanto, Diámetro de la burbuja = (2 × Ancho en plano) / π. Sustituyendo en la fórmula de BUR se obtiene: BUR = (2 × Ancho en plano) / (π × Diámetro del dado). Por ejemplo, si su diámetro de dado es de 250 mm y mide un ancho en plano de 1200 mm, entonces BUR = (2 × 1200) / (π × 250) = 2400 / 785.4 ≈ 3.06. Esta es una BUR típica para muchas películas de embalaje. Por el contrario, si conoce su BUR objetivo y el diámetro del dado, puede calcular el ancho en plano esperado: Ancho en plano = (π × Diámetro del dado × BUR) / 2. Para un dado de 300 mm y una BUR objetivo de 3.0, el ancho en plano = (π × 300 × 3) / 2 ≈ 1414 mm. Este cálculo es esencial para seleccionar el tamaño de dado correcto para el ancho de película requerido.
La BUR no es un número fijo; se puede ajustar durante la producción cambiando la presión de aire interna (que infla la burbuja) o ajustando la velocidad de arrastre (que afecta el tamaño de la burbuja indirectamente). Aumentar la presión interna aumenta el diámetro de la burbuja, elevando así la BUR y ensanchando la película. Reducir la presión baja la BUR. Sin embargo, la BUR está limitada por la estabilidad de la burbuja: los rangos típicos son de 1.5 a 5.0, y la mayoría de las películas operan entre 2.0 y 4.0. Para el HDPE, la BUR suele ser más baja (2.0-2.5) porque su alta elasticidad del fundido causa inestabilidad a BUR altas. Para el LLDPE, la BUR puede ser más alta (3.0-4.0) para lograr una buena resistencia al desgarro. La BUR afecta directamente las propiedades de la película: una BUR más alta aumenta la resistencia al desgarro en TD, la resistencia al impacto y la perforación, pero puede reducir la claridad óptica y causar una mayor opacidad debido a la rugosidad de la superficie. Una BUR más baja proporciona una mejor claridad y brillo, pero menores propiedades mecánicas. Por lo tanto, la BUR debe elegirse para equilibrar el rendimiento requerido de la película con la estabilidad del proceso. Al calcular la BUR para películas multicapa, la misma BUR se aplica a todas las capas porque se coextruyen juntas.
Máquina de Película Soplada
Pasos prácticos para calcular y ajustar la BUR durante la producción: primero, mida el ancho en plano utilizando una regla en el bastidor de colapso o después de los rodillos de tracción. Registre el diámetro del dado de las especificaciones de la máquina. Aplique la fórmula para obtener la BUR actual. Si necesita cambiar el ancho objetivo, calcule la BUR requerida. Luego ajuste la presión de aire interna abriendo o cerrando la válvula de entrada de aire; espere 30 segundos para que la burbuja se estabilice, luego mida el ancho en plano nuevamente. Repita hasta que se alcance el ancho objetivo. Recuerde que cambiar la BUR también afecta el espesor de la película; para una producción de extrusora dada, una BUR más alta extiende la misma masa sobre un área más grande, reduciendo el espesor. Por lo tanto, es posible que deba ajustar la velocidad de arrastre (velocidad de línea) para compensar. Por ejemplo, si aumenta la BUR de 2.5 a 3.0, la película se vuelve más delgada; para mantener el mismo espesor, necesita aumentar la producción de la extrusora o disminuir la velocidad de línea. Por lo tanto, el ajuste de la BUR debe realizarse en coordinación con los controles de producción y velocidad. Muchas líneas modernas tienen un control automático de ancho en plano que ajusta la presión de aire interna en función de un sensor de ancho, manteniendo la BUR ajustada automáticamente. El operador solo necesita ingresar el ancho en plano objetivo.
Errores comunes: confundir la BUR con la relación de estirado (velocidad de arrastre dividida por la velocidad de salida del dado). La relación de estirado controla la orientación MD, mientras que la BUR controla la orientación TD. Ambas deben estar equilibradas. Otro error es medir el ancho en plano antes de que la película esté completamente relajada; la película puede encogerse ligeramente después del bobinado, así que mida en el bastidor de colapso para mayor consistencia. Además, asegúrese de que la burbuja sea simétrica: si un lado es más grande, la BUR no es uniforme, lo que causa bandas de calibre. Utilice una jaula de burbuja para estabilizar. La altura de la línea de escarcha también afecta el diámetro efectivo de la burbuja; mida a una altura consistente (generalmente en la línea de escarcha). Para películas gruesas, la burbuja puede tener un ligero estrechamiento; utilice el diámetro promedio. En resumen, calcular la BUR es sencillo con la fórmula, pero una aplicación exitosa requiere comprender su impacto en las propiedades e integrarla con otros parámetros del proceso. El monitoreo y ajuste regulares de la BUR es una tarea diaria para los operadores de película soplada para mantener las especificaciones del producto y la calidad.
