Orientación Uni y Bi-Axial

Black stretch filmEs ampliamente reconocido que la orientación molecular resultante de la deformación de un material macromolecular en condiciones apropiadas puede tener un efecto profundo sobre diversas propiedades de interés técnico. La orientación molecular uni o biaxial es utilizada y reforzada deliberadamente en ciertas técnicas de procesamiento industrial de polímeros con el fin de mejorar las propiedades de uso final de fibras y en particular, de películas. Puesto que la inducción de una cantidad considerable de orientación molecular conduce inevitablemente a la aparición de un estado permanente de anisotropía en el objeto terminado, la elección del modo de orientación más adecuado es principalmente dictada por la forma final del artículo fabricado y el tipo de restricciones mecánicas a las que será sometido durante su servicio.

Orientación Uniaxial:

La orientación uniaxial realza las propiedades físicas de las hojas y películas en una dirección; las propiedades en la dirección perpendicular son generalmente muy inferiores. La temperatura de orientación, gobernada por el material y el grado de orientación, determinan las propiedades finales. Los polímeros semicristalinos son orientados entre la temperatura de transición vítrea Tg y el punto de fusión Tm, mientras que los polímeros amorfos son orientados por encima de su Tg. En general, el estiramiento rápido en las gamas de temperatura descritas anteriormente, seguido de un enfriamiento rápido, orienta al polímero. El enfriamiento rápido asegura que la orientación no se pierda por la relajación molecular. El grado de orientación está determinado por la tasa de extensión y el grado de extensión. Se dispone de una amplia gama de equipos comerciales para la orientación uniaxial, así como equipos patentados desarrollados para procesos especiales o altos índices de producción.

La orientación es una operación continua y se produce en la dirección del movimiento de la película o de la dirección de la máquina (MD). Normalmente, una película se transporta sobre rodillos calentados para permitir que la película alcance una temperatura uniforme en la que las moléculas de polímero sean suficientemente móviles. Una vez alcanzada esta temperatura, la película es acelerada abruptamente entre dos rodillos de diferentes velocidades. Este punto se define como el punto de estiramiento. En algunos casos, puede ser necesario calor adicional para aumentar la temperatura, o se necesitan rodillos de presión para regular la tensión y evitar el deslizamiento de la película.

Orientación Biaxial:

La orientación biaxial mejora sustancialmente las propiedades físicas de la película y aumenta su valor comercial. Las películas orientadas biaxialmente se producen estirando polímeros en direcciones perpendiculares entre sí en estado fundido o elástico. La mejora respecto a las películas uniaxialmente orientadas se debe a la redistribución de la orientación de las cadenas en otro eje. Esto da lugar a una película con propiedades físicas mejoradas en ambas direcciones. La dirección perpendicular a la salida de la máquina (MD) se define como la dirección transversal (TD).

Las películas orientadas biaxialmente comerciales son producidas por el proceso de bastidor, doble burbuja o por soplado. En los procedimientos de bastidor doble y de doble burbuja, el polímero se estira en estado sólido por debajo del punto de fusión cristalino. En el procedimiento de la película soplada, el polímero se orienta como masa fundida, seguido de un enfriamiento rápido para inmovilizar la orientación.

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