¿Por qué algunos plásticos se tienen que deshumidificar?
¿Por qué algunos plásticos se tienen que deshumidificar antes de ser procesados?
J. Eduardo Morales Méndez
Existen plásticos higroscópicos, son plásticos que absorben humedad del medio donde se encuentran y es importante deshumidificarlos para obtener productos terminados sin defectos.
Higroscopia ( del griego hygros –húmedo, mojado; y skopein – observar, mirar)sustancia con fuerte afinidad química por la humedad del medio circundante.
Los compuestos higroscópicos atraen agua en forma de vapor o de líquidos de su ambiente, a menudo estas sustancias se utilizan como desecantes. Ejemplos los encontramos en compuestos inorgánicos como las sales, hidróxidos y ácidos, en compuestos orgánicos como los plásticos.
Estas sustancias presentan una humedad de equilibrio, que es el contenido de humedad que captan del medio y que la liberan a la misma velocidad. Si la humedad del ambiente es menor que este valor de equilibrio, el material se secará. Si la humedad del ambiente es mayor, se humedecerá.
La afinidad al agua por parte de los plásticos se da por dos procesos: por absorción del agua en la superficie y por el transporte asía el interior del material mediante la difusión, esta afinidad por el agua tiene que ver con la morfología y la estructura química del plástico. Por ejemplo las poliamidas amorfas, presentan un mayor contenido de humedad en el equilibrio, que las poliamidas semicristalinas. El grupo amida, presente en el Nylon (poliamida), atrae las moléculas del agua asía su interior; lo mismo sucede con el PET, el grupo ester presente en su molécula lo hace atractivo al agua; en el caso de las poliolefinas, el agua es atraída a su superficie, de manera que es más fácil su evaporación superficial que la encontrada en el interior de la molécula.
Existen plásticos con gran afinidad a la humedad, estos, si son procesados sin ser deshumidificados, presenta defectos en sus productos tano visuales como internos.
En el procesos de inyección los defectos visuales son rechupes marcas de fisuras; internos como es la degradación del material, baja viscosidad de fusión.
Fuente de la imagen : interempresas.net
Plástico con fisuras por un mal secado
En los procesos de extrusión, los defectos son : superficies rugosas, onduladas, en la parte interna se presenta la degradación, baja viscosidad de fusión.
Los plásticos higroscópicos son: Nylon, ABS, PET, PC,PU, PBT la humedad se queda dentro de sus estructuras moleculares. Plásticos como el PE,PP, PVC, PS son materiales no higroscópicos.
Se presenta la siguiente tabla con ejemplos de plásticos con un contenido máximo de humedad.
|
MATERIAL |
HUMEDAD SATURADA MAXIMA ABSORBIDA EN EQUILIBRIO ( % ) |
CONTENIDO MÁXIMO DE HUMEDAD FINAL PERMISIBLE PARA EL PROCESO ( % ) |
|
NYLON |
1 |
0.18 |
|
ABS |
0.8 |
0.05 – 0.08 |
|
PET |
0.4 |
0.005 |
|
PC |
0.2 – 0.3 |
0.02 |
Presentamos la siguiente recomendación (que hacen los fabricantes de deshumidificadores) para llevar a cabo un proceso de secado de plásticos, antes de ser procesados.
GUIA DE TEMPERATURAS DE SECADO DE PLÁSTICOS (RESINAS)
|
PLÁSTICO |
TEMPERATURA DE SECADO |
TIEMPO DE SECADO HORAS (Hrs) |
|
|
en °C |
en °F |
||
|
ABS AS |
82 |
180 |
2 |
|
PE PP |
90 |
194 |
1 |
|
PS |
82 |
180 |
2 |
|
PC |
120 |
248 |
2 – 3 |
|
PU |
90 |
194 |
2 |
|
PA |
75 |
167 |
5 |
|
PPT |
130 |
266 |
2.5 |
|
NYLON |
82 |
180 |
2.5 |
|
PVC |
71 |
160 |
1.5 |
|
PMMA |
80 |
176 |
3 |
|
PPA |
150 |
302 |
3 - 4 |
Fuente:
Conoce los materiales. Llorens J. Ed. Ediciones de la Torre 1996.
Introducción a la ciencia y tecnología de los plásticos. Morales J. E. Ed. Trillas. 2006
Introducción a la ciencia de materiales para ingenieros. Shackelford. J. Ed. Pearson 2007
Manual de Materiales plásticos. Laboratorio de la especialidad en plásticos. Cetis 6. Coordinación de la especialidad en plásticos. 2017.
Modern Plastics Handbook Harper. C 1997
Propiedades de absorción y transporte de agua, en copolímeros de bloque. Estrada. A y colls. Revista Iberoamericana de polímeros. Vol. 11 (4), 239-257, julio 2010.