Co-extrusão

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Apesar de a extrusora possuir múltiplas funções para os polímeros, o fundamento principal que rege é o de que ela funciona como uma bomba, mecanicamente falando. Este equipamento, normalmente, deve ser capaz de promover uma pressão uniforme no material para promover um fluxo igualmente uniforme e constante do polímero até alcançar a saída da matriz. O conjunto cilindro/rosca da extrusora tem acabamento interno especial para resistir aos esforços internos e condições de processamento.

Resumidamente, as extrusoras servem para fundir e homogeneizar o termoplástico e transportá-lo a uma taxa constante de fluxo, sob uma condição também constante de pressão, até a matriz. Sem dúvida nenhuma, o processo de extrusão é o mais importante método de transformação de polietileno e polipropileno. Com a extrusora podem-se obter diversos artigos plásticos, incluindo tubos, placas, chapas finas, filamentos e cabos, fibras e filmes, que são de grande interesse comercial.

A co extrusão caracteriza-se pela extrusão simultânea de várias camadas de matéria prima com características próprias que se complementam por forma a obter um produto final complexo com propriedades normalmente impossíveis de obter com uma só matéria prima.

Estas propriedades podem ser tão diferentes como por exemplo aliar a resistência mecânica a características de atrito superficial específicas ou permitir uma soldadura ou colagem fiável num filme com propriedades de barreira ao oxigénio, etc.

As características finais do produto dependem não só dos materiais utilizados como também da espessura de cada uma das camadas. Torna-se, portanto, necessário controlar de maneira precisa e contínua essa espessura.

Desvantagens

A co extrusão coloca no entanto alguns problemas técnicos de resolução difícil. Com efeito, depois da co extrusão ter sido efetuada, não é por norma possível verificar a espessura de cada camada individualmente, nem mesmo por métodos destrutivos.

A extrusão é a técnica de processamento de polímeros mais utilizada para produção de produtos de seção transversal constante, de forma contínua. Neste tipo de processamento a forma final do produto é obtida com recurso a uma fieira ou cabeça de extrusão.

A extrusora é assim responsável pela fusão e mistura do material polimérico, que é inserido na tremonha, e pelo seu bombeamento para a fieira, que pode assumir geometrias muito complexas de acordo com o produto pretendido. Tudo isto é efetuado de forma contínua, isto é, em regime estacionário, mantendo-se a temperatura e débito estáveis ao longo do processo.

Instabilidades

Instabilidades interfaciais são um processo instável, em que a geometria da interface entre as camadas co extrudidas varia localmente. As instabilidades de processamento em co extrusão podem induzir uma distribuição de espessuras das camadas co extrudidas não uniforme, podendo até, em casos extremos, promover a mistura dos materiais processados. Facto que não é desejável.

Um dos problemas comuns em processos de co extrusão é a ocorrência de instabilidades de escoamento durante o processamento. Estas instabilidades podem promover rearranjos na forma dos materiais, distintos dos que seriam desejáveis, comprometendo assim o desempenho dos produtos.

Em co extrusão, as instabilidades são usualmente denominadas de instabilidades interfaciais, embora também seja propício o aparecimento de algumas instabilidades típicas do processo de extrusão, como por exemplo, a pele de tubarão (normalmente originada por débitos elevados).

As instabilidades em co extrusão devem-se normalmente a projeto inadequado da fieira, diferenças acentuadas nos débitos das extrusoras associadas ao processamento dos diferentes materiais, gradientes elevados entre a viscosidade e / ou a elasticidade dos polímeros que têm interface comum durante o escoamento

Fotos de aplicações da co extrusão:

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Fotos co extrusão e explicação :

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Um dos polímeros mais utilizados para a confecção de fibras ópticas é o PoliMetilMetacrilato (PMMA)[14], o qual pode ser inserido em forma de grânulos ou de tarugo no sistema de alimentação da torre de extrusão (P1).

Neste mecanismo ocorre a fusão do polímero em um reator (P2) que opera em temperaturas que oscilam entre 110 e 150 °C, conforme variações no tipo ou composição do polímero. Em seguida, o material fundido é inserido na extrusora (P3) por gravidade, cujo fluxo pode ser controlado por uma válvula ou por meio de um pistão mecânico. Conforme a densidade do polímero fundido, a pressão aplicada e o diâmetro do orifício da matriz extrusora é que se determinará o calibre do filamento óptico produzido[15,16]. Sensores então averiguam o diâmetro do filamento produzido após a extrusão e, na inexistência de falhas, permitem a execução da etapa de revestimento (P4) com uma casca fluorada.

Na maioria dos casos, o principal componente desta casca é o Tetrafluorometano (CF4), cujo plasma é exposto à fibra extrudada, promovendo sua deposição em camadas, as quais são responsáveis pela reflexão total dos feixes projetados. Esta etapa novamente passará por averiguação de diâmetro (P5) antes do embobinamento final (P6) para venda ou instalação[14].

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Sistema co extrusão

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Tipos de retificação no final da co extrusão

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Fotos de extrusão

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Fotos de falhas :

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Um dos requisitos para um produto ótimo, obtido por co extrusão, envolve uma distribuição controlada dos diferentes constituintes ao longo da secção transversal do produto.

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