La fabricación de bolsas de plástico

Parte II

Impresión por flexografía

Fig. 4 Impresora por flexografía

Para la impresión en grandes tirajes a partir de bobina, el método más económico es la flexografía. La impresión se efectúa a partir de una lámina flexible de elastómero sobre la que se efectúa un ataque fotoquímico a partir de un negativo (por cada color) en las áreas desprotegidas por éste, de modo que se reduce su espesor y queda la imagen en relieve.

Este método de impresión es una forma de impresión en relieve. Las áreas de la imagen que están alzadas se entintan y son transferidas directamente al sustrato. El método se caracteriza por tener placas flexibles hechas de un hule o plástico suave y usar tintas de secado rápido. Las tintas para flexografía son particularmente aptas para imprimir en una gran variedad de materiales, como acetato, poliéster, polietileno, papel periódico, entre otros.

La lámina se monta sobre un rodillo sobre el que pasa película, que se alimenta de tinta por contacto con una serie de rodillos, el más bajo de los cuales está parcialmente sumergido en el baño de tinta. Un rodillo superior asegura el contacto de la película sobre la lámina, que le transfiere la que se seca o polimeriza a continuación.

Por cada color adicional, se necesita otra estación con los mismos elementos (figura 5). Sin embargo, el coste relativamente económico de las láminas flexibles hace que la flexografía sea el método más económico y más utilizado en las series medianas y grandes.

Fig. 5 Estación de tinta

Corte/Rebobinado

Este proceso básicamente consta de dos etapas, en la primera se realiza el corte de la película impresa para darle las medidas requeridas por el cliente y a continuación se embobina la película con las nuevas medidas, a continuación se muestra el proceso de corte (figura 6) y el re-embobinado (figura 7)

Fig. 6 Corte de la película impresa

Fig. 7 Re-embobinado

Sellado por calor con resistencias eléctricas

Existen varios métodos o procedimientos para la elaboración de bolsas, el más usado y conocido es el de sellado en el fondo de película tubular donde primero se hace el estirado de la lamina tubular del rollo a través de rodillos de tiraje hasta situar la película en la parte de la máquina, donde se hará el sellado, una vez sellada la bolsa será cortada mediante cuchillas.

En este tipo de bolsas solo existe un sello que se hará a lo ancho de la película. (Sello transversal) el cual se muestra a continuación (figura 8).

Fig. 8 Diagrama de selladora de fondo

Sellado por calor con resistencias eléctricas

Existe otro tipo de bolsa usada continuamente y que difiere de la anterior porque el sello queda lateralmente (side weld) su elaboración puede hacerse partiendo de la película plana, la cual es doblada por la mitad y sellada transversalmente al mismo tiempo que es cortada y separada. (figura 9).

Fig. 9 Diagrama de selladora lateral a partir de película plana 

El sistema de sellado lateral puede usar de igual manera película tubular en rollo, el que es cortado en el mismo proceso para obtener dos bolsas simultáneamente en cada ciclo.(figura 10).

Fig. 10 Diagrama de selladora lateral a partir de película tubular

Proveedores de películas plásticas

A continuación le presentamos a Convertidora del Potosí, proveedor de películas plásticas:

Convertidora del Potosí es una empresa dedicada a la fabricación de películas plásticas para la industria del empaque en diversos mercados. Fabrican las películas en medidas y requerimientos especiales.

Los procesos de Convertidora del Potosí, comprenden:

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La fabricación de películas plásticas ¿cómo se fabrican las bolsas de plástico?

Parte I

Película soplada por extrusión

Uno de los métodos más comunes en la manufactura de película es el de Extrusión de Película Soplada (también conocida como Película Tubular). El proceso involucra la extrusión de plásticos a través de un dado, seguida por una expansión tipo burbuja. Las principales ventajas de fabricar película por este proceso incluyen:

El proceso de película soplada contiene los siguientes elementos (figura 1):

Extrusora/Husillo

La extrusora representa el eje del proceso de película soplada. La extrusora está compuesta por un motor, un barril con zonas de calentamiento/enfriamiento, y un husillo giratorio para conducir el polímero a la extrusora, derretir el polímero, y luego desarrollar presión suficiente para empujar el polímero derretido a través de la matriz.

En la figura 2 podemos observar diagramas de la sección transversal de dados de película soplada por extrusión. Cada capa esta mostrada de diferente color. Los dados son fabricados con gran precisión y tan caros como son tienen una vida útil considerable. Cada cabeza de dado tendrá un rango de trabajo de insertos de dado de diferentes diámetros que se ajusten según lo requiera la aplicación. Diferentes aperturas de dados pueden ser especificadas también dependiendo del material a ser usado. 

Fig. 2 Diagramas transversales de dados de película

Adaptador/Matriz 

La matriz de la película soplada le da forma anular al polímero derretido que sale de la extrusora. La matriz está diseñada para proveer una velocidad uniforme al polímero alrededor de la circunferencia de la salida de la matriz.

Anillo de aire 

Una vez que el polímero derretido sale de la matriz, adquiere sus dimensiones finales y se enfría. Estirar el polímero derretido mediante la expansión de la burbuja con presión de aire en su interior y estirar el tejido hacia abajo con los rodillos de tiro (nip rolls) reduce la película hasta el grosor deseado. El aire sale a través de un anillo de aire que está en la superficie de la burbuja para proporcionar el enfriamiento del tejido de polímero derretido lo cual se muestra en la figura 3. 

Fig. 3 Anillo de enfriamiento

Estabilización y Colapsado

Una vez que el polímero derretido se solidifica, el tubo se estabiliza y se dirige hacia una pantalla que se encuentra debajo de los rodillos de tiro (nip rolls).

Luego de transformarse en un tejido chato, se pueden desarrollar cualquiera de los procesos auxiliares, como por ejemplo: tratado, corte, sellado o impresión. 
 

Bobinado o fabricación de bolsas

La película terminada se puede transformar en rollos utilizando una bobinadora para posterior su procesamiento, o se la puede conectar a una máquina en línea y transformarla en bolsas.

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¿Qué es la Microsílica Elkem?

La microsílica

Microsílica es un mineral compuesto de esferas de bióxido de silicio (SiO2) ultrafino, amorfo y cristalino, producido durante la fabricación de silicio o ferrosilicio (Fig. 1).

Figura 1. Partículas de microsílica (SEM)

Proceso de producción de la microsílica

Este proceso involucra la reducción de cuarzo de alta pureza en hornos de arco eléctrico a temperaturas superiores a 2000º C (Fig. 2).

Figura 2. Horno de arco eléctrico

La microsílica se forma cuando el gas SiO producido conforme el cuarzo se reduce, se mezcla con el oxígeno en la parte superior del horno. En este punto el SiO se oxida a SiO2, condensándose en las partículas esféricas puras de microsílica que forman la mayor parte de los vapores del humo del horno.  De aquí los nombres alternos para el material (vapores de sílice condensados o vapores de sílice).

Los vapores del horno se conducen a través de tuberías de enfriamiento, por un pre-colector y ciclón (para quitar las partículas gruesas que pudieran haberse arrastrado del horno) y luego se soplan hacia filtros bolsa diseñados especialmente donde se recolectan (Fig. 3).

Figura 3. Sistema de producción de microsílica

El tamaño promedio de partícula está por debajo de 0.5 micras, lo que significa que cada micro esfera es 100 veces mas pequeña que un grano de cemento promedio. En una mezcla típica, con dosificación de 10% de microsílica , habrá entre 50,000 y 100,000 partículas de microsílica por grano de cemento.  La calidad de las materias primas y la operación de los hornos determinan la pureza de la microsílica. Aunque el material se recolecta como un polvo muy fino con una densidad a granel en el rango de 200 kg/m3, se le puede procesar para densificarlo, haciendo la densidad a granel de alrededor de 650 kg/m3, o puede hacerse lechada. Este proceso posterior involucra el mezclado de la microsílica, normalmente en forma directa de los filtros de los silos, con un peso igual de agua. La lechada es fácil de transportar, almacenar dosificar y de mezclarse con el concreto.

La microsílica Elkem

La microsílica de Elkem se prueba en un análisis químico completo y distribución de tamaño de partícula. La lechada se evalúa también en contenido de sólidos, densidad y color.
El aseguramiento de calidad de microsílica Elkem cumple con la certificación ISO 9001. La microsílica de Elkem cumple con los Estándares Americano (ASTM C-1240) y Canadiense (CAN/CSA-A23.5) para vapor de sílice y con el nuevo Estandar Europeo prEN 13263.

¿Como trabaja la microsílica de Elkem?

Las esferas ultrafinas llenan los huecos entre los granos de cemento reduciendo los vacíos en el concreto fresco (Fig. 4). Las partículas actúan como balines de chumacera y mientras hacen al concreto mucho más adherente, realmente le dan mas movilidad a la mezcla permitiendo que el concreto fluya mas fácilmente al aplicarle energía.

Figura 4. La microsílica actúa como carga y puzolana

Esto permite lograr acabados en la superficie más pronto que con el concreto normal.

La microsílica es puzolana

Esto significa que reaccionará con el hidróxido de calcio derivado de la hidratación del cemento y formará mas del silicato de calcio hidratado que mantiene unido al concreto.

Debido a que las partículas de microsílica son ultrafinas, con un área de superficie específica de alrededor de 20,000 m2/kg y un contenido de SiO2 de aproximadamente 90%, la reactividad es muy alta. Por el tamaño muy pequeño de las partículas de microsílica , la estructura cristalina formada por esta reacción es también muy pequeña y ocupa los espacios vacíos dentro de la matriz. Esto densifica la estructura completa del concreto, resultando en una resistencia mayor y reducciones significativas en permeabilidad.

Los aumentos en resistencia pueden ser desde 20 hasta 50% al usar microsílica como una simple adición.

Sin embargo, si el concreto esta diseñado para tomar ventaja de la acción puzolanica e incluye el uso de super-plastificantes para mantener muy bajas relaciones agua cemento, se pueden lograr grandes mejoras.

Se han registrado resistencias diseñadas de mas de 100Mpa para entregas de mezcla preparada de concreto. El efecto sobre la permeabilidad es aún más pronunciado. Cuando se usa un 10% de dosis en una mezcla que contiene alrededor de 400 kg de cemento, el coeficiente de permeabilidad se puede reducir hasta 1/100 del nivel del concreto equivalente sin microsílica.

Este incremento en resistencia y la reducción en permeabilidad del concreto, combinados con la reducción de hidróxido de calcio, significan que las características de durabilidad del concreto son enormemente mejoradas.

Las resistencias sulfato y cloruro es aumentada, la susceptibilidad a la reacción álcali-sílice se elimina virtualmente y la resistencia y adherencia mejoradas significan que la resistencia a la abrasión y erosión de un microsílica concreto excede por mucho las de una mezcla ordinaria.

La microsílica se puede usar para reducir el calor de hidratación (un factor muy importante en construcciones de concreto masivas). Esto puede lograrse reduciendo el contenido de cemento y empleando la microsílica para elevar la resistencia debido a su eficiencia cementante. Otra manera es usar un alto porcentaje de otro material puzolanico de reemplazo (como un PFA o GGBS) y emplear la reactividad de la microsílica para dar resistencia en etapa temprana e impermeabilidad, permitiendo así que los materiales mas lentos trabajen en un período mucho más largo de tiempo.

El concepto de “mezcla-triple” se ha utilizado exitosamente en muchos proyectos grandes alrededor del mundo.

Proveedores de microsílica

A continuación le presentamos a Koprimo, proveedor de microsílica Elkem:

Koprimo S. A. de C. V., es una empresa que comercializa productos químicos y minerales producidos por empresas líderes en su ramo, para satisfacer las necesidades de los clientes actuales y potenciales.

Elkem Materials es el mas grande abastecedor de microsílica y líder en la comercialización e implementación de la microsílica y su aplicación tecnológica a nivel mundial.

Koprimo es distribuidor autorizado de Elkem Materials.

Conozca el Perfil, Productos, Dirección y Teléfono de Koprimo.

O bien, haga contacto directo con Koprimo para solicitar mayor información sobre la microsílica Elkem.