Estudio fenomenológico del proceso de extrusión del polietileno de alta densidad

Abstract

RESUMEN: El presente, es un estudio fenomenológico del proceso de extrusión de una extrusora de diámetro 45 mm, con tornillo convencional de tres zonas, de longitud L/D=30 y relación de compresión de 2.5 procesando el Polietileno de Alta Densidad. Esta investigación surgió de una necesidad real, que consiste en el interés de recolectar más información de una extrusora marca EXTRUDEX, la cual fue adquirida recientemente por el Grupo de Procesamiento de Polímeros de la Universidad de Wisconsin. El proyecto se basó en trabajos de campo con la extrusora y el polietileno de alta densidad, mediante el control de variables tales como presión, velocidad de rotación del tornillo y temperatura, para analizar sus efectos en el flujo másico. Además se examinó el efecto del reprocesamiento del material en su viscosidad, en el flujo másico y en los perfiles de presión de la extrusora a lo largo de las zonas de compresión y dosificación del tomillo. Asimismo se exponen dos conclusiones importantes que surgen a partir del análisis de esa información recolectada experimentalmente. En el último capítulo se le da una validez teórica a los resultados experimentales por medio del modelo que estima el flujo volumétrico de una extrusora de monohusillo sencillo, luego se enuncian las conclusiones y recomendaciones arrojadas por la investigación.

ABSTRACT: This is a study of the extrusion process of a 45 mm diameter extruder with a conventional three zone screw, with length L/D=30 and a compression ratio of 2.5 processing a high density Polyethylene. This research emerged from a real necessity, which consists of the interest for collecting more information about the Extrudex brand extruder which was acquired recently by the Polymer Engineering Center at the University of Wisconsin. The project was based on fleid work with the extruder and the high density Polyethylene by controlling variables such as pressure, rotation speed of the screw and temperature to analyze the effects on the mass flow. In addition, the effects of reprocessing the material on it's viscosity, the mass flow, and the pressure profiles through the transition and metering zone were analyzed. Finaily, two important conclusions emerged from the analysis of this collected experimental information. The last chapter validates the experimental results based on the single screw extruder mass flow equation and gives the conclusions and recommendations of the research.