¿Qué es el hinchamiento en la hilera?

El hinchamiento en la hilera, también conocido como hinchamiento del extrudado, es habitual en el procesado de plásticos, especialmente en la extrusión de polímeros, en la que una corriente de material polimérico se fuerza a pasar por una hilera para producir la geometría de producto deseada. Esto está relacionado con la elasticidad del polímero, debido a la capacidad del sistema macromolecular de contraerse y expandirse: cuando la bobina aleatoria de macromoléculas entra en la hilera capilar, sufre una contracción que, tras relajarse parcialmente dentro del capilar, se recupera en la salida, una vez que cesa el efecto de restricción del capilar.

El efecto de hinchamiento puede ser muy intenso, especialmente con poliolefinas (polietileno, polipropileno) y determinadas poliamidas y poliésteres.

El hinchamiento es crítico en algunos procesos de polímeros, en particular el moldeo por soplado, donde un hinchamiento insuficiente o excesivo puede causar problemas de procesado y defectos en el producto acabado. La ISO 11443 especifica un método para medir el hinchamiento en la hilera mediante accesorios de reómetro capilar.

Ejemplo de ensayo: hinchamiento en la hilera de LLDPE cargado con carbonato cálcico

Se nos solicitó realizar un ensayo de hinchamiento en la hilera. Utilizando el accesorio Die Swell Tester en nuestro reómetro capilar, ensayamos una muestra de LLDPE cargado con carbonato cálcico. La medición se realiza mediante un sistema láser situado debajo de la hilera capilar, que mide el diámetro del extrudado.

A medida que aumentaban las velocidades de cizallamiento, también lo hacía el hinchamiento en la hilera, mostrando un aumento del 25 % en el diámetro a la velocidad de cizallamiento de procesado. Al medir el hinchamiento en la hilera con distintas hileras capilares a varias temperaturas —los principales parámetros que afectan a la elasticidad—, pudimos proponer las condiciones de proceso más adecuadas para lograr la forma deseada del producto acabado.