Control de elementos clave en el proceso de moldeo rotacional de polietileno

1. Agente de liberación
Durante la etapa de calentamiento del proceso de moldeo rotacional, se producirá una unión química o física en la interfaz entre el polvo o la masa fundida de polietileno y la superficie interna del molde debido a la oxidación de la superficie. Cuando hay defectos locales en la superficie interna del molde, la masa fundida de polietileno fluirá hacia estos defectos y formará una incrustación local. Esto dificultará la extracción del producto del molde después de enfriarlo. Para evitar la situación anterior, es necesario aplicar una capa de material termoestable sobre la superficie interior del molde para evitar la adhesión. Este tipo de material se llama agente desmoldante. Existen muchos tipos de agentes desmoldantes industriales. El proceso de moldeo rotacional del polietileno tiene altos requisitos de agentes desmoldantes, principalmente resistencia al calor. Los aceites, ceras y aceites de silicona son agentes desmoldantes de uso común, pero deben aplicarse una vez antes de cada alimentación, por lo que se denominan agentes desmoldantes desechables. Este tipo de agente desmoldante tiene un bajo coste y un buen efecto desmoldante, pero es fácil migrar a la superficie del producto y afectar a sus propiedades superficiales. El siloxano reticulado es un agente de liberación semipermanente. No requiere aplicación frecuente, no migrará, no se verá afectado por cambios de temperatura y tiene un buen efecto desmoldante, pero el coste es elevado.
La composición de una fina capa de politetrafluoroetileno sobre la superficie de la cavidad del molde (como una sartén antiadherente comercial) puede lograr un efecto de desmoldeo permanente. El politetrafluoroetileno es un agente desmoldante permanente.
2. Control de temperatura
Existe un fenómeno especial en el proceso de moldeo rotacional del polietileno: durante el proceso de fusión del polvo, el aire atrapado entre las partículas de polvo forma burbujas y, a medida que continúa el proceso de calentamiento, estas burbujas desaparecen. Investigaciones posteriores muestran que la desaparición de estas burbujas no se debe a su movimiento hacia la superficie libre de la masa fundida bajo la acción de la flotabilidad, sino a que el aire de las burbujas se fusiona gradualmente con la masa fundida de plástico. Los experimentos muestran que cuando la temperatura aumenta a 150°C, se forman burbujas de diferentes tamaños en la masa fundida de polietileno. Debido a la alta viscosidad de la masa fundida de polietileno, la flotabilidad de las burbujas no es suficiente para empujarlas hacia la superficie libre. Cuando la temperatura sube a 200°C, todas las burbujas desaparecen. Por lo tanto, para el moldeo rotacional de polietileno, controlar científicamente el proceso de calentamiento es de gran importancia para eliminar las burbujas en los productos de polietileno y mejorar la calidad del producto. Porque el tiempo de calentamiento del moldeo rotacional a veces es mayor, especialmente cuando la pared del producto es más gruesa. Puede durar desde media hora hasta más de una hora. En este momento, se requieren medidas para evitar la oxidación térmica del material y la reducción de las propiedades del material durante el proceso de calentamiento. Generalmente se añaden antioxidantes a los plásticos de polietileno para lograr el propósito de prevención. Sin embargo, cuando el material de polietileno se calienta a una temperatura demasiado alta o el tiempo de calentamiento es demasiado largo, el antioxidante no puede evitar la oxidación del material. Cuando el espesor del producto es grande y es necesario calentarlo durante mucho tiempo, se debe reducir la temperatura de calentamiento. Si el tiempo de calentamiento se acorta aumentando la temperatura, las burbujas pueden quedar retenidas porque el aire en las burbujas no tiene tiempo de desaparecer. Cuando el plástico de polietileno se calienta a un estado fundido, el material experimentará un proceso de transformación de un estado cristalino a una masa fundida, que es exactamente lo que sucede cuando las partículas de polietileno comienzan a derretirse y ablandarse. Aparece en una capa de material que entra en contacto con la pared interior del molde, formando una capa uniforme de material fundido. Luego, se expande gradualmente hacia la capa interna hasta que toda la sección transversal se transforma completamente en una masa plástica fundida. El siguiente paso es continuar calentando para que las burbujas desaparezcan gradualmente. Es necesario ajustar el control de temperatura y el control de tiempo de este proceso.
3. Proceso de enfriamiento
Durante el proceso de enfriamiento, la temperatura de la masa fundida de polietileno caerá de 200°C a una temperatura cercana a la ambiente, y las moléculas del polietileno cambiarán de un estado desordenado a un estado cristalino más ordenado. El proceso de cristalización lleva una cierta cantidad de tiempo y la velocidad de cristalización está relacionada con la viscosidad de la masa fundida de polietileno. Cuando el polietileno fundido se enfría rápidamente, la viscosidad del polietileno fundido aumenta rápidamente, lo que dificulta el crecimiento de sus cristales y afecta la cristalinidad del polietileno. Cuando la cristalinidad es diferente, la densidad del producto de polietileno es diferente y las propiedades físicas también serán diferentes. Por lo tanto, los productos rotomoldeados de polietileno enfriados rápidamente tienen una densidad menor, mientras que los productos enfriados lentamente tienen una densidad mayor. Por supuesto, cuanto más lento se enfríe el producto, más largo será su ciclo de producción y mayor será el coste. El propio polvo de polietileno utilizado para la producción de rotomoldeo tiene una determinada densidad, que está determinada por el fabricante del material. Sin embargo, después de la producción de rotomoldeo, debido a las diferentes velocidades de enfriamiento, la densidad de los productos rotomoldeados de polietileno cambiará hasta cierto punto.