Sistemas Aplicadores de Recubrimientos - Parte 2 PDF Print E-mail
Articulos - Los Empaques Flexibles
Written by Por el Ing. Nemesio E. Delgado   
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Sistemas Aplicadores de Recubrimientos
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ADITAMENTOS DOSIFICADORES (MEDIDORES) : Observamos que el rodillo a aplica una cantidad indefinida de material a la banda e y la cuchilla d elimina el exceso. El rodillo b tiene un mecanismo para acercar la banda al aplicador o para retirarla.

 

ADITAMENTOS DOSIFICADORES (MEDIDORES)

 


Aditamentos posmedidores. 

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La cuchilla tiene un cierto perfil dependiendo que se desee barrer el depósito y que no penetre demasiado si el substrato es poroso o si por el contario debe impregnar hasta alguna profundidad; en el primer caso es delgada como la de rotograbado ( fig 12), en cambio en el segundo caso deberá ser gruesa (10-20 mm) con el filo de ataque semirredondo, así que el flujo de recubrimiento forma una cuña que lo fuerza materialmente hacia dentro de la banda, figura 12 C y llena todas las irregularidades del substrato. El control del depósito por el método de cuchilla no es muy exacto, sin embargo es fácil de operar y barato así que dentro de sus potencialidad es una opción que puede tomarse en cuenta.

 

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Mas exacto y más usado es el método que utiliza la la barra inventada por Charles Mayer (1888) y que lleva su nombre, ésta consiste en una barra con un enrollamiento de alambre de un calibre determinado,ver figura 13 A ,que deja huecos,a, de dimensiones perfectamente determinadas por donde pasan cantidades medidas del material de depósito,.figura 13 B.

 

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Esta forma de hacer un depósito medido de un recubrimiento requiere de que la tensión en la sección de la barra sea uniforme y que el substrato siempre roce las espiras del enrrollado de alambre. La eficienciade la barra Mayer es mejor cuando la viscosidad del material aplicado es menor de 1000 cp, tiene buenas características de mojado, formación mínima de espuma, se mantiene la temperatura del proceso y hay una resistencia razonable al roce, esto último porque el alambre enrollado está sujeto a fuerte tensión y durante el paso del material se agrega la tensión del roce,´la tensión a la que se sujeta el alambre puede llegar a romperlo, sobretodo si la barra es muy larga. Hay una mejora en estos aditamentos que consisten en barras con maquinado en su superficie que elimina el alambre. La tabla 7 nos muestra datos de el espesor del depósito húmedo dejado por barras con enrollados de alambres de distintos calibres. Las barras más comunes tienen alambre enrrollado de 0.003 a 0.025 pulgadas de diámetro soprtado por la barra sólida que puede tener entre 3/16 y 1 pulgada de diámetro.     

Un dato curioso es que el espesor del depósito húmedo es igual a un décimo del diametro del alambre y que por tanto se puede por ejemplo, duplicar el grueso del depósito, duplicando el diámetro del alambre.


Cabe aquí mencionar que con barras lisas tambien pueden hacerse depósitos (hasta de 12 lb/ream) de húmedos, aunque las condiciones de operación serán demasiado críticas a lo largo del proceso.


Las barra Mayer deben girar a baja velocidad para igualar el desgaste producido por el sustrato durante el trabajo, y para eliminar cualquier impureza o grumo de material que quede atrapado entre substrato y enrollamiento de alambre, el sentido de la giración esta marcado en las barras comerciales y es aquella que tiende a estirar el alambre. Estas barras son normalmente de poco diámetro, luego, es necesario montarlas en soportes, que mantienen contacto a lo largo con toda la barra, para evitar la flexión debida a la tensión de la banda,estos aditamentos comunmente son de algún plástico con un bajo coeficiente de fricción como teflon o poliamida. 

 

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En la figura 14A se muestra un soporte, obsérvese que está dotado de una cámara para circular un fluido caliente, en sus extremos hay abrazaderas que mantienen la barra fija al soporte.

 

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En la figura 14B se muestra un soporte en el que un flujo magnético generado por un imán permanente mantiene la barra en su lugar, también tiene una cámara por donde puede circular un fluido lubricador, que puede ser el solvente mismo.Después del método de aplicación por huecograbado, se considera a la barra Mayer en segundo lugar por la consistencia de los depósitos que aplica.

Otro aditamento de posdosificado del depósito es la navaja o cuchilla de aire y que consta de una cámara larga con un ranura a lo largo, por donda sale el aire en forma de cuchilla, figura 15

 

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Para que el flujo del aire que sale de los labios sea laminar, es decir, que no tenga turbulencias antes de atacar la capa de depósito; deben cumplirse varias condiciones: que la presión de la cámara sea uniforme,g, Figura 15, que el diseño de los labios sea aerodinámico, su construcción muy precisa, que tenga en toda la longitud de lo labios un acabado libre de irregularidades, suciedad, o adherencias, de esta manera se garantiza que la velocidad y presión del aire a la salida es igual en toda la longitud.Cuando se tienen las condiciones anteriores, el aire que sale tiene una configuración de cuchilla según b en la figura 15 donde se ve como el flujo laminar, por fricción con el aire circundante va tomando una forma afilada, la fricción hace que la parte exterior del flujo se vaya convirtiendo en turbulencias de baja velocidad que por lo tanto no tienen acción apreciable, (a en la figura 15). La abertura de los labios es de 10 a 30 mils,y se usa entre 6 y 10 m3/hr por centímetro de labio. Este aditamento se usa casi exclusivamente para recubrimientos sin solventes volátiles en materiales absorbentes aprovechando que parte del recubrimiento se absorbió en el trayecto y sólo se elimina el exceso.

Un uso muy común es en la aplicación de dispersiones de sarán (PVDC) a papel a velocidades hasta de 500 m/min.

 

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En la figura 16 vemos un arreglo típico de esta naturaleza, donde a es el rodillo aplicador sumergido en una charola con el material por aplicar, el papel g está soportado por los rodillos b y c, este último sirve además para acercar o alejar el substrato del aplicador.En el rodillo b la cuchilla de aire d elimina el exceso de material que no ha cambiado sus condiciones originales y deja pasar aquel que empezó a absorberse en el papel y que por tanto está semisólido o que empezó a flocular y su parte mas viscosa queda adherida al substrato. Este sistema cuchilla/rodillo tiene una charola f que recibe el material eliminado por la cuchilla y un deflector que forma una cámara para evitar salpicaduras que se forman en el proceso.Aplicaciones de sarán en papel glasine por este procedimiento pueden llegar a tener un espesor de 0.2 mils, de solidos.



 
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