Inmersin (Ltex)IntroduccinLas propiedades del ltex de caucho lo hacen una extremadamente verstil materia prima para el proceso de moldeo por inmersin. La habilidad de las partculas de caucho de coagular y formar un film coherente de polmero que es impermeable al agua y al aire hace al ltex til para una gran gama de productos. Los artculos manufacturados con ltex presentan una mayor resistencia al envejecimiento, resistencia y tolerancia a los solventes que aquellos productos fabricados directamente de caucho seco. Tal como con los compuestos de caucho seco, la vulcanizacin del caucho es esencial. Hay dos formas de producir films de ltex vulcanizado. Una es curando el ltex en estado lquido. El material es entonces denominado ltex pre-vulcanizado. El mtodo alternativo es incorporando ingredientes de vulcanizacin en el ltex y calentar y de ese modo curar el film de ltex una vez depositado y secado. Este tipo de compuesto es llamado ltex con agentes de vulcanizacin. El ltex pre-vulcanizado es fcilmente moldeable y tiene una larga vida de almacenamiento. Habiendo depositado una pelcula de ltex en un molde por algn mtodo de moldeo, solo es necesario el secado para obtener un producto til. El ltex con agentes de vulcanizacin por otro lado tiene una limitada vida til y el ltex depositado en un molde debe ser calentado a alta temperatura para alcanzar la vulcanizacin luego del secado. Sin embargo es ms barato de producir que el caucho pre-vulcanizado y tiene otras importantes ventajas, tal como mejor aceptacin de rellenos y mayor resistencia a la traccin y al desgarro.

ProcesoBsicamente, el proceso de moldeo por inmersin es la transferencia de una pelcula de caucho a un molde o formador de forma deseada. Con el proceso de moldeo por inmersin pueden ser producidos pelotas, artculos quirrgicos, guantes, preservativos, coberturas de plumas fuente, picos de biberones, juguetes, calzado, etc. Los compuestos para moldeo por inmersin estn disponibles en varias clases y colores para adaptarse a los requerimientos de manufactura y bienes acabados son decorados de varias formas.

EQUIPOSHornoLos hornos deben estar fabricados, en su interior, de un material no corrosivo y deben ser capaces de conservar eficientemente la temperatura de forma homognea. El rango de temperatura debe estar en el rango de 0 a 80C para ltex pre-vulcanizado o de 0 a 140C para ltex con agentes de vulcanizacin. Tanto en los hornos de secado como de curado, la circulacin de aire caliente es sumamente importante para asegurar los tiempos mnimos del proceso.

Tanques de inmersinEstos pueden estar fabricados de porcelana, hierro esmaltado, acero inoxidable o PRFV. Por lo general, los tanques presentan dispositivos de control de temperatura y mezcladores que garantizan una temperatura homognea constante.

MoldesLos moldes pueden estar fabricados de aluminio, acero inoxidable, metal cromado, porcelana, vidrio o un termoplstico. Todos los moldes deben estar limpios y libres de grasa o cido antes de ser usados.

Mquinas de inmersinEstas son operadas de forma manual para pequeas producciones o de forma automticas para grandes producciones.

CoagulantesSolucin de nitrato de calcio al 20% en metanol Solucin de cido actico o frmico al 20% en metanol. Puede ser adicionada agua al metanol cuando es requerido, especialmente cuando se utiliza cido actico, para el cido frmico, volmenes iguales de metanol y agua son mezclados. Esto hace ms gruesa la pelcula de ltex, pero genera un tiempo mayor de coagulacin, de modo que es necesario esperar un tiempo mayor entre la inmersin en el coagulante y la siguiente inmersin en ltex.

TCNICALas tcnicas de inmersin varan ligeramente dependiendo del artculo en produccin, pero el proceso detallado a continuacin es representativo y puede ser aplicado para la produccin de artculos tales como catteres y picos de mamaderas con ltex pre-vulcanizado.

1.- Los moldes limpios precalentados son sumergidos lentamente en el ltex para prevenir que queden atrapadas burbujas de aire, entonces son retirados lentamente a una velocidad uniforme. Idealmente, los moldes deben ser retirados a una velocidad ligeramente ms lenta que aquella a la cual escurre el ltex de las paredes del molde.

Inmersin para fabricacin de globos de ltex

2.- Inversin de los moldes (esto se realiza despus de cada inmersin para minimizar la formacin de gotas de ltex en el extremo inferior del molde) antes del secado. Esto conlleva aproximadamente tres minutos a 60-70C.

3.- Los moldes calientes recubiertos con ltex son entonces sumergidos en el coagulante y retirados lentamente.

4.- Se deja evaporar el solvente del coagulante antes de la segunda inmersin de los moldes, entonces se lo deja por aproximadamente por 60 segundos en el ltex. Luego los moldes son retirados lentamente, invertidos y secados por alrededor de 20 minutos a 60-70C.

5.- Se repite la inmersin en el coagulante tal como en el punto 3

6.- Se repite la inmersin en el ltex tal como en el punto 4.

7.- Si al producto se le realiza un enrollado de su extremo, se debe hacer sobre el ltex parcialmente secado, entonces se completa el secado (10 minutos a 60-70C). la adicin de cerca de 20% de un ltex no vulcanizado generalmente mejora la adherencia de la pelcula de ltex enrollada.

8.- Los artculos en los moldes se sumergen en agua (preferentemente caliente) antes del desmolde para facilitar la operacin.

Inmersin en agua caliente de globos de ltex

Sistema de expulsin con aire comprimido y rodillos

9.- Los artculos deben ser lixiviados por aproximadamente 20 horas en agua fra conteniendo 0,2% de teepol o stergene (tenso-activos) para remover alguna traza de coagulante, productos qumicos auxiliares o encimas de la superficie. La transparencia y la resistencia al agua son tambin mejoradas mediante este procedimiento.

10.- Luego de la lixiviacin, los artculos deben ser secados a 60-70C hasta volverse transparentes. Esto puede llevar aproximadamente 24 horas. Es esencial que la temperatura de secado no sobrepase los 80C en un intento de acelerar el secado puesto que se pueden generar quemaduras o decoloracin en los productos terminados.

11.- Posteriormente se realiza una inmersin en un bao clorado de una concentracin de 168 ppm de cloro de entre tres a cuatro minutos, entonces se lava minuciosamente con agua antes de volver al horno de secado por unos diez minutos a 60-70C. Esto evita que los artculos se peguen entre s. Pero preferiblemente, esto tambin puede lograrse mediante un bao de una emulsin diluida de silicona.

Parmetros del procesoLa capa de ltex formada sobre el molde durante la inmersin puede variar de acuerdo a la temperatura y el tiempo de inmersin. Estos parmetros solo pueden ser determinados por la experiencia. El procedimiento y equipo para elaboracin de artculos de ltex coloreado son bsicamente los mismos que para los artculos transparentes.

Agregado de colorante a batea con ltex

Para el incremento de la productividad, los tneles de secado y curado continuo son ms prcticos que los hornos simples.

Variantes del procesoExisten tres variantes bsicas del moldeo por inmersin.1.- Inmersin directa o simple sin uso de coagulante entre etapas de inmersin, enrollado de extremo del artculo en el molde (de ser requerido), lavado en agua a 50C, despegado y desmolde. Este mtodo es conveniente para elementos quirrgicos y similares.2.- Inmersin del molde caliente en un coagulante de una sal de calcio, evaporacin del solvente del coagulante, siguiente inmersin en ltex y secado, enrollado del extremo (si se requiere), lavado en agua a 50C, secado, despegado y desmolde. Este mtodo permite espesores un poco mayores que el mtodo 1. Es muy conveniente para la fabricacin de pelotas.3.- Inmersin de los moldes en ltex, secado, inmersin en un coagulante, evaporacin del solvente del coagulante, inmersin en ltex, enrollado del extremo (si es requerido), despegado y luego desmolde. Este mtodo proporciona espesores de la pelcula de ltex de mayor calidad y es utilizado para la fabricacin de guantes, pelotas de alta calidad, etc. Para cualquiera de los mtodos, los principios aplicados son los mismos. Las inmersiones deben realizarse de forma lenta y constante, los moldes deben invertirse luego de cada inmersin y siempre deben ser calentados y estar libres de grasa, suciedad y cido. Los hornos deben estar en una temperatura de entre 60 y 70C o mayor en el caso del uso de ltex con agentes de vulcanizacinEl enrollado del extremo del artculo (formacin del anillo), tal el caso de los globos o preservativos, se puede realizar en forma manual o automtica con cepillos giratorios.

Formacin del anillo por enrollado (globos)

Operaciones posteriores pueden involucrar, mecanizado (cortado, perforado), enrollado, impresin, pintado, etc. Por ejemplo, el agujero de los picos de mamaderas se realiza con un punzn de platino caliente.