Agregar DOP a 80 °C es la parte fácil. Saber cómo debe verse la mezcla a 80 °C, cómo debe comportarse la carga del motor y qué hacer cuando la mezcla aún se siente húmeda al descargarla: ahí es donde surgen los problemas. La temperatura por sí sola no garantiza una buena mezcla seca. Sin los indicadores físicos adecuados entre los puntos de ajuste, se obtiene una masa pegajosa que obstruye el alimentador. Aquí está el conjunto completo de parámetros: temperaturas, RPM, tiempo y las señales a nivel del suelo que indican que la absorción se está produciendo.
Procedimiento de mezcla paso a paso
Llene la mezcladora caliente hasta el 55-75% de su volumen neto. El llenado excesivo reduce la fluidización y prolonga el tiempo del ciclo; el llenado insuficiente provoca un calentamiento desigual.
Cargue la resina de PVC y comience a calentar.
Cargue la resina de PVC a temperatura ambiente y haga funcionar la mezcladora a alta velocidad (1200-1500 RPM para una unidad de 200-500 L). La fricción de las aspas calienta la resina. En esta etapa, se elimina la humedad superficial y se lleva el polvo al rango óptimo de adición de DOP.
Agregar estabilizador y lubricantes a 60-65 °C
Una vez que el lote alcance los 60-65 °C, agregue el estabilizador térmico y el lubricante. Estos necesitan tiempo para recubrir las partículas de resina antes de que llegue el DOP. La selección del estabilizador afecta Compatibilidad con DOP durante el procesamiento, así que confirme su emparejamiento antes del primer lote.
Agregar DOP a 70-80 °C
El DOP tiene una temperatura de fusión de 84 °C, lo que significa que la absorción se acelera rápidamente una vez que tanto la resina como el plastificante alcanzan la zona de 80-84 °C. Comience la adición a 70 °C para darle tiempo al plastificante a humedecer las superficies de los granos antes de que se produzca esa aceleración.
Rocíe DOP sobre la masa en movimiento en lugar de verterlo en un solo punto. El DOP se difunde más rápido que el DIDP o el TOTM, pero verter la carga completa sobrepasa la capacidad de absorción de la superficie y crea aglomerados temporales. Un rociado constante durante 60-90 segundos distribuye la carga de manera uniforme.
Reduzca la velocidad de la cuchilla a 800-1000 RPM durante la adición. Este método de dos velocidades permite que la difusión compense el calentamiento. A máxima velocidad, el calor de fricción supera la absorción, lo que resulta en una mezcla parcialmente húmeda. Regrese a alta velocidad una vez que se haya introducido completamente la carga de DOP.
Algunos operadores añaden DOP a 50 °C. Para formulaciones con bajo PHR (menos de 20 PHR), donde la adsorción superficial es suficiente, este método funciona. Sin embargo, para PVC flexible estándar con un PHR de 30 a 50, añadirlo a 50 °C implica que el DOP se deposita en la superficie de los granos sin una difusión significativa en los poros. Esto conlleva una pérdida de tiempo de ciclo y el riesgo de formación de bandas húmedas.
Agregar los rellenos a 85-90 °C
Después de la zona de absorción de DOP, agregue carbonato de calcio u otros rellenos a 85-90 °C. Agregar rellenos demasiado pronto compite con el DOP por el área de superficie de la resina. El correcto Relación DOP-relleno Depende de la cantidad de relleno que utilice: una mayor concentración de relleno (PHR) absorbe parte del plastificante y puede requerir un ajuste de la dosis.
Descarga a 110-120 °C
El rango de temperatura óptimo para esta formulación es de 110 a 120 °C. Por debajo de 110 °C, la plastificación es irregular. Por encima de 120 °C, se consume el estabilizador y existe riesgo de degradación. A 115 °C, las partículas de PVC se consolidan formando aglomerados más grandes y uniformes; este es el punto de descarga óptimo.
Cómo saber cuándo se ha completado la absorción de DOP
La curva de amperaje del motor es el indicador en tiempo real más fiable. A medida que el DOP humedece la superficie de la resina, la carga del motor aumenta, ya que la aglomeración del polvo ejerce mayor resistencia sobre la cuchilla. Posteriormente, la carga disminuye al disolverse los aglomerados. Se observa un segundo pico a medida que avanza la absorción y las partículas se hinchan. La caída final de la carga indica el estado de flujo libre. Estos dos puntos de inflexión en la curva de amperaje marcan la finalización de la absorción, tanto inicial como final.
Además del amperaje, presta atención a estas señales físicas:
- El polvo pasa de estar húmedo y grumoso a seco y suelto. Toma un puñado del orificio de observación: debería deslizarse entre tus dedos sin pegarse.
- La temperatura del lote se estabiliza o aumenta más lentamente en la fase final, debido a que la difusión del plastificante ralentiza brevemente la curva de calentamiento.
Si su ciclo de mezcla en caliente se completa en menos de siete minutos, la mezcla no tuvo suficiente tiempo de absorción; agregue un intervalo de espera. Si el ciclo excede los 12 minutos, verifique el estado de las cuchillas, la precisión del termopar y la integridad del sello del mezclador. Un ciclo normal para 30-50 PHR DOP dura de 8 a 11 minutos. Una carga de PHR más alta extiende el ciclo; ajuste su dosis y formulación objetivos a coincidir.
Fallos comunes en la mezcla de DOP y cómo solucionarlos
Tres fallos representan la mayoría de los lotes defectuosos que he visto.
Añadir DOP demasiado rápido
Verter la carga completa en menos de 30 segundos sobrepasa la capacidad de absorción de la superficie. Se forman grumos húmedos que persisten durante todo el ciclo; un mayor tiempo de mezclado no los solucionará. Rocíe durante un mínimo de 60 a 90 segundos para un lote de 200 kg. Si su mezcladora no tiene una barra rociadora, instale una. Verter desde un cubo a través del orificio de la tapa es la causa más común de quejas sobre la mezcla húmeda.
Temperatura de adición incorrecta
Si se añade DOP por debajo de 65 °C en una formulación de 30-50 PHR, los poros de la resina permanecen cerrados. El plastificante recubre la superficie, pero no puede difundirse hacia el interior. La mezcla parece seca al descargarla, pero durante la extrusión se producen depósitos y ojos de pez debido a que el DOP se redistribuye con el calor en lugar de ser preabsorbido. Si observa estos defectos, compruebe primero la temperatura de adición.
Descarga prematura
Los operarios que se fijan en el reloj en lugar de en la curva de amperaje a veces desechan la mezcla antes de que la carga final disminuya. Apriete un puñado de la mezcla: si se compacta formando una bola en lugar de desmoronarse, la absorción es incompleta. Manténgala así hasta que la carga del motor complete su descenso final. Unos 60-90 segundos adicionales a temperatura ambiente cuestan mucho menos que reprocesar una mezcla compactada.
Las mezcladoras de cinta con paredes rectas retienen el plastificante no absorbido a lo largo de la pared del recipiente, lo que alarga los ciclos a 45-60 minutos. Las mezcladoras de tipo arado o de alta velocidad con lecho fluidizado eliminan este problema por completo. Si utiliza una mezcladora de cinta para PVC plastificado con una concentración superior a 30 PHR, el equipo le está perjudicando.
Procedimiento de enfriamiento y postmezcla
Transfiera inmediatamente la mezcla caliente a una mezcladora de enfriamiento. El volumen de la mezcladora fría debe ser aproximadamente tres veces mayor que el de la mezcladora caliente para gestionar la acumulación de lotes. Haga circular agua de enfriamiento a 13-15 °C a través de la camisa y descargue la mezcla enfriada a 40-45 °C. Por encima de 45 °C, la mezcla puede apelmazarse en los silos de almacenamiento.
Deje reposar la mezcla enfriada de 12 a 24 horas antes de extruirla. El plastificante residual continúa difundiéndose en el núcleo de resina durante este periodo, y la densidad aparente aumenta notablemente tras 24 horas de reposo, lo que se traduce en un mejor flujo y una alimentación de extrusión más uniforme. Si la producción de la extrusora es inconsistente a pesar de la mezcla homogénea, verifique primero esta variable.
El paso que la mayoría de los operadores se saltan
El procedimiento se basa en tres pilares: temperatura de adición correcta (70-80 °C, no 50 °C), caudal de vertido controlado (pulverizar, nunca verter) y absorción verificada (amperaje del motor, no el reloj).
Controla los tiempos de ciclo lote a lote. Un tiempo de ciclo que aumenta gradualmente —9 minutos hoy, 10 la semana que viene, 11 la siguiente— indica desgaste de las cuchillas, desviación del termopar o cambios en la porosidad de la resina mucho antes de que los defectos lleguen al extruido. Detecta estos problemas en la mezcladora.