Para detener la fractura de fundido en la película soplada de mLLDPE, recubra el dado con un auxiliar de procesamiento de polímero fluorado (PPA) y mantenga la línea fría y rápida mientras se acumula el recubrimiento. Cuando un PPA no es una opción, alivie el dado en su lugar: aumente la temperatura del fundido y del labio del dado, reduzca la producción o amplíe el espacio del dado. Las dos rutas necesitan ajustes opuestos, así que elija una antes de cambiar cualquier cosa.
El mLLDPE comienza a presentar fractura de fundido a velocidades de cizallamiento mucho más bajas que un LLDPE Ziegler-Natta, porque su distribución de peso molecular es más estrecha. Las soluciones a continuación tratan la fractura de fundido en la superficie de la película. Primero se manifiesta como una pérdida de brillo, a menudo antes de que sea visible cualquier rugosidad, y los casos graves muestran líneas en zigzag a través de la película. En una línea de coextrusión, un defecto similar entre las capas necesita una cura diferente.
Confirme que es fractura de fundido
Coloque una muestra de película en un vaso de agua, sujetada con un clip. La fractura de fundido se asienta en la superficie de la película y desaparece bajo el agua. La inestabilidad interfacial se asienta entre las capas, por lo que permanece visible y el clip se ve borroso a través de la película.
La prueba es importante en líneas de coextrusión, donde la inestabilidad interfacial puede aparecer incluso cuando ambas capas usan la misma resina.
Añada un auxiliar de procesamiento de polímero
Un auxiliar de procesamiento fluorado detiene la fractura de fundido recubriendo la pared metálica del dado, de modo que el fundido se desliza sobre la pared en lugar de adherirse a ella.
El PPA llega a la película de una de dos maneras: compuesto en la resina por el productor, o como masterbatch reducido en la extrusora. No lo sobredosifique. El exceso de fluoropolímero puede migrar a la superficie de la película y causar problemas de termosellado e impresión posteriormente, así que verifique el sellado y la impresión con la dosis que elija.
Dosis de acondicionamiento y mantenimiento
La hoja de datos de 3M para Dynamar FX 5927, un PPA fluorado fabricado para película de LLDPE y mLLDPE, indica niveles de uso típicos de 100 a 800 ppm en la resina final. Esa cifra es PPA activo. Un porcentaje de reducción de masterbatch no es una dosis hasta que sepa cuánto PPA contiene el masterbatch:
PPA activo (ppm) = reducción (%) × contenido de PPA del masterbatch (%) × 100
En un ensayo publicado de película soplada por Dyneon, una compañía de 3M, de su propio PPA, un concentrado al 3% reducido al 4% dio 1200 ppm en una película de mLLDPE hexeno de 1.0 MI que contenía 7500 ppm de antibloqueo de talco. Esa dosis de 1200 ppm tardó de 50 a 147 minutos en eliminar la fractura de fundido, dependiendo de la temperatura del fundido y la producción. Evalúe un PPA solo después de una hora o más de funcionamiento.
Para encontrar la dosis que su propia línea necesita, realice un estudio de nivel mínimo. Comience a 100 ppm de PPA activo y opere durante 60 minutos. Si la fractura de fundido persiste, aumente el nivel en 100 ppm y opere otra hora, y deténgase en el nivel que la elimine. Luego mantenga el PPA en la alimentación.
Qué elimina el auxiliar de procesamiento del dado
El antibloqueo y los estabilizadores de luz de amina impedida (HALS) impiden que un auxiliar de procesamiento recubra el dado. En una película que contiene antibloqueo o HALS, acondicione el PPA en el extremo bajo de su ventana de temperatura y a mayor producción. Si la dosis sigue aumentando, revise el paquete de aditivos con su proveedor de masterbatch.
Auxiliares de procesamiento libres de PFAS
Los auxiliares de procesamiento a base de siloxano reemplazan a los fluoropolímeros en la pared del dado, y los siloxanos han reducido la fractura de fundido incluso en mLLDPE. Otros auxiliares libres de PFAS usan química no basada en siloxano, incluidos los tipos totalmente hidrocarbonados.
Las normas de PFAS ahora vigentes se aplican al envasado de alimentos. Reglamento (UE) 2025/40, el Reglamento sobre envases y residuos de envases, prohíbe el envasado en contacto con alimentos del mercado de la UE a partir del 12 de agosto de 2026 si contiene PFAS en o por encima de los límites establecidos. Uno de esos límites es 50 ppm para PFAS incluidos los PFAS poliméricos, el grupo al que pertenece un PPA fluorado. Minnesota ha prohibido los PFAS añadidos intencionalmente en el envasado de alimentos desde el 1 de enero de 2024, en cada capa hasta el film retráctil. Un PPA se añade para cumplir una función, que es como la ley estatal define añadido intencionalmente.
Los auxiliares libres de PFAS también recubren el dado con el tiempo, así que planifique un período de acondicionamiento. Antes de cambiar, purgue el PPA antiguo de la extrusora y el dado. Luego califique la película para más que la fractura de fundido: termosellado y hot tack, imprimibilidad y nivel de corona, coeficiente de fricción, claridad y blooming con el tiempo.
Ajuste la temperatura del fundido y la producción
Sin un auxiliar de procesamiento funcional, aumente la temperatura del fundido, sobre todo en el dado y el labio, y reduzca la producción solo como medida a corto plazo.
Aumente la temperatura del fundido a través del perfil de temperatura de la extrusora. Un paquete de mallas más fino también ayuda, porque calienta el fundido. Vigile dos límites: el polímero puede quemarse, y un fundido más caliente puede hacer inestable la burbuja.
Con un PPA en funcionamiento, los ajustes van en sentido contrario. Temperaturas de extrusión más bajas y mayor rendimiento ayudan al PPA a recubrir el dado más rápido y con menos PPA. En el ensayo de mLLDPE de Dyneon, la temperatura del fundido tuvo el mayor efecto sobre el uso de PPA: la menor cantidad de PPA eliminó la película a 182 °C, la más fría de las tres temperaturas probadas, mientras que aumentar la velocidad de cizallamiento redujo el tiempo pero cambió poco el uso de PPA.
Amplíe el espacio del dado
Un espacio de dado más amplio reduce la tensión sobre el fundido en la pared del dado, pero la película entonces necesita más estiramiento para alcanzar el mismo calibre. Los dados para LLDPE suelen funcionar con espacios de 2,0 a 2,5 mm (80 a 100 mil). Con un espacio de 2,5 mm es difícil hacer película de LLDPE más delgada que 25 µm (1 mil).
Cuando el LLDPE reemplazó al LDPE en las líneas de película, los transformadores abrieron los espacios de dado hasta aproximadamente 1,5 mm. Un espacio más amplio también puede alterar el equilibrio de las propiedades físicas de la película y causar ruptura de la piel.
Ampliar el espacio y añadir un PPA actúan en sentidos opuestos, así que elija un enfoque para un dado dado.
Mezcle con LDPE o una resina de mayor MI
Mezclar con una resina de mayor MI reduce la viscosidad del fundido y la tensión en el dado, y también reduce la ruptura de la piel. Una distribución de peso molecular más amplia también reduce el defecto.
El LDPE es el socio de mezcla menos predecible. Por sí solo resiste la fractura de fundido, y algunas mezclas de LLDPE/LDPE amplían la ventana de procesamiento. Pero en un estudio capilar revisado por pares, añadir un 25 % en peso de LDPE autoclave a LLDPE metaloceno de hexeno con MFR de 2 y 4 g/10 min hizo que el piel de tiburón comenzara a un esfuerzo menor y provocó una fractura de fundido global severa. Las resinas metaloceno puras no mostraron piel de tiburón en absoluto. Ese resultado provino de un reómetro capilar a 160 °C, así que prueba una mezcla con LDPE en tu línea antes de comprometerte con ella.
Antes de mezclar o añadir PPA, revisa la ficha técnica del grado en busca de un coadyuvante de procesamiento. Algunos grados de película de mLLDPE llegan con uno ya incorporado en la formulación, y la ficha técnica puede no indicar su tipo o nivel. No tomes un MI coincidente como prueba de que un grado de reemplazo se comportará igual en la hilera. El MI del polietileno se mide a 190 °C bajo 2,16 kg, lo que es una tasa de cizallamiento en la curva de viscosidad. La selección de un grado por MI y densidad se cubre en nuestra guía de selección de grados de LLDPE.
Revisa la hilera
Observa dónde cambia repentinamente el esfuerzo sobre el fundido: la entrada a la zona cilíndrica de la hilera y la salida de la hilera. Las contracciones abruptas en el trayecto de flujo concentran el esfuerzo, por lo que una hilera aerodinámica ayuda.
Una zona cilíndrica larga también ayuda. Una mayor relación entre la longitud de la zona cilíndrica y el espacio también ayuda a que un PPA acondicione la hilera, especialmente a bajas tasas de cizallamiento.
Para comprobar si la hilera está limpia antes de juzgar un PPA, purga con varios volúmenes de extrusora de un compuesto de purga abrasivo, luego la misma cantidad de resina base, y limpia la hilera. Una hilera limpia sin PPA sobre ella da una película con fractura de fundido uniforme y completa a la presión de fundido que esperas para esa formulación. Una fractura de fundido irregular después de una purga significa que el PPA sigue en parte de la hilera.
Qué solución probar primero
Empieza con un coadyuvante de procesamiento: un PPA de fluoropolímero donde tu película pueda llevarlo, un coadyuvante libre de PFAS donde no pueda. Aumenta la temperatura del fundido y del labio de la hilera primero solo cuando no se pueda añadir ningún coadyuvante. Antes de cualquiera de estos, confirma el defecto con la prueba del agua y revisa la ficha técnica en busca de un coadyuvante de procesamiento incorporado.
- Un PPA de fluoropolímero está permitido: añade o aumenta el PPA primero. Mientras acondiciona, mantén la temperatura del fundido en el extremo bajo de tu ventana, el ajuste que más importa, y dale una hora o más antes de juzgarlo. No aumentes la temperatura ni amplíes el espacio de la hilera al mismo tiempo.
- Las normas sobre PFAS excluyen un fluoropolímero: purga, luego prueba un coadyuvante libre de PFAS de la misma manera, y espera operar algo más caliente o más lento que antes.
- No se puede añadir ningún coadyuvante, o la fractura de fundido permanece en el límite superior del rango de uso del fabricante de PPA (800 ppm para el grado superior): aumente primero la temperatura del fundido y del labio de la hilera, ya que eso es un cambio de ajuste. Reduzca la producción para seguir operando mientras tanto, luego pase a una abertura de hilera más ancha o a un socio de mezcla con mayor MI, lo que cambia el hardware o la resina. Un PPA que queda en la alimentación recubre más lentamente una vez que el fundido se calienta más.
Opere en estado estacionario durante unos 30 minutos antes de cambiar cualquier cosa. Luego cambie una cosa. Tome muestras cada 10 minutos y mida cuánto del ancho de película plana todavía muestra fractura de fundido. Lea la temperatura del fundido desde un termopar en el adaptador en lugar de los puntos de ajuste, y verifique que la presión del adaptador varíe menos de ±1%. Cuando compare PPAs, compare la cantidad de PPA consumida para despejar la película, ya que duplicar la producción puede reducir a la mitad el tiempo de despeje con el mismo uso de PPA.