Anillos apilables de enfriamiento de burbuja ofrecen enormes ganancias y productividad

Addex Inc., tomó una tecnología de refrigeración con décadas de antigüedad, desarrollada originalmente por un procesador, y la mejoró para crear un nuevo dispositivo, que según reportes ofrecería un aumento espectacular en la producción de película soplada.

Llamada ICE (Intensive Cooling Experience), la unidad ha estado funcionando durante meses en la línea piloto de Addex en Newark, N.Y., así como en algunos sitios de prueba. En estos ensayos, según los informes, se ha demostrado que aumenta la producción en un 40-60% más de lo que puede ser generado a partir de líneas equipadas con tecnología de anillo de aire convencional.

ICE consiste en una serie de anillos de enfriamiento apilables que rodean la burbuja, explica Bob Cree, presidente de Addex. Cada uno de estos anillos o elementos dirigen corrientes de aire divergentes a lo largo de la burbuja, tanto ascendentes como descendentes, para proporcionar una alta fuerza de retención de la película y máxima eficiencia de enfriamiento. Estos elementos divergentes de refrigeración de alto rendimiento están montados usando tubos separadores que también proporcionan una fuente común de aire de refrigeración a cada anillo de enfriamiento, dice Cree. El sistema se monta sobre la parte superior del dado, y está cubierto con un anillo de aire.

ICE viene originalmente con cuatro elementos de refrigeración apilables. Dos elementos son los mínimos, pero el directivo dice que casi cualquier número se puede apilar para lograr las mejoras de productividad deseadas. Cada elemento se dice que ofrece un aumento del 10-15% en la productividad en comparación con una línea que tiene un anillo de aire de doble flujo. Bob Cree asegura que Addex ha probado ICE con varios diseños de anillo de aire y ahora se están ejecutando ensayos con IBC.

La pila viene equipada con una cubierta de ICE, que sustituye a la atmósfera circundante, con una presión ambiente muy estable, controlable. Cada recinto incluye una combinación de estabilizadores de flujo y múltiples ventiladores de palas de baja presión para fijar operativamente el diferencial de presión entre el interior y el exterior de la burbuja. El sistema incluye ajustes y retroalimentación fáciles de interpretar para optimizar la estabilidad y la eficiencia de refrigeración de este sistema de refrigeración cerrado, apilado.

Addex tiene patentes pendientes para el dispositivo. ICE se mostrará en una pantalla estática en el stand de Addex en la próxima Feria K 2016, en octubre 19 al 26 en Dusseldorf, Alemania. También podría correr en líneas de otros fabricantes de maquinaria de soplado de películas en la feria.

Una iteración anterior de esta tecnología fue patentada en 1975 por Mobil Chemical Co. y se utilizó ampliamente en las líneas de película soplada de esa compañía para producir una gama de productos. Llamado el Herrington Stack (por su creador Jack Herrington), la unidad ayudó a Mobil a producir "miles de millones de libras de productos", recuerda Cree, que trabajó para Mobil en Macedonia, Nueva York, durante cinco años como líder de grupo en I + D antes de la co-fundación de Addex en 1990.

Originalmente, el dispositivo tuvo la intención de imponer una forma específica en la burbuja para permitir la manipulación de las propiedades físicas, señala Cree. Los aumentos espectaculares en la productividad fueron una sorpresa. "El Herrington Stack literalmente llevó la refrigeración al límite de lo que puede manejar el polímero antes de rasgarse en pedazos", recuerda. Al mismo tiempo, dice: "mejoró las propiedades físicas de la película gracias a su capacidad para imponer una forma preferida de la burbuja".

Sin embargo, el sistema también causó una variación de calibre importante, inestabilidad de la burbuja y era muy ruidoso en funcionamiento. Estos problemas surgieron sobre todo en el procesamiento de materiales de menor resistencia en fundido. "El aleteo de la burbuja dentro de la pila de enfriamiento causaba variaciones de calibre que originaban desperdicio", dice Cree. "Además, el sistema generaba un sonido de chillido muy fuerte."

Mobil Chemical intentó varios métodos para resolver estos problemas, y una vez que la patente expiró otros intentaron con el diseño original también. Addex comenzó su propio proyecto de I + D a mediados de 2014, y lo intentó con docenas diferentes de iteraciones de diseño. En el Herrington Stack, el aire era dirigido a la burbuja hacia arriba y hacia abajo creando una cuchilla de aire o de efecto vacío a través de una serie de agujeros perforados a través de una cámara. Entre otras características, el ICE de Addex utiliza ranuras circulares en forma de boquillas en lugar de agujeros perforados para crear un flujo anular de aire a alta velocidad alrededor de la burbuja a velocidades de salida similares a un anillo de doble labio de aire.

Addex comenzó a probar ICE en TPU de alto espesor y ha corrido en una amplia gama de otros materiales, incluyendo LLDPE, mezclas de LDPE, PP, y nylon 6/66. "Estamos manejando la burbuja en cada punto de contacto entre el aire y la película", informa Cree. "Estamos alcanzando los aumentos de la producción proporcionadas por el ensamble original, pero la estabilidad de la burbuja es muy superior."

Como resultado, la variación de calibre de la película en el arranque es la misma o mejor cuando se compara con una línea con un anillo de aire convencional (antes de activar cualquier dispositivo de auto-perfil). Los procesadores que han probado películas producidas con ICE reportaron que no hay cambios significativos en las propiedades físicas en comparación con las películas realizadas con la tecnología convencional, dice Cree.

ICE se puede adaptar en caso de que las líneas no estén ya trabajando en tasas máximas de producción.