ES2322398T3 - Metodo y aparato para la extrusion de peliculas. - Google Patents

Abstract

Un método para extruir material polímero termoplástico fundido a través de una matriz de extrusión en la fabricación de una película de polímero, teniendo la matriz una o más entradas (14) para uno o más flujos de entrada del material, y un orificio de salida (7) para un flujo de salida del material formado como una película, siendo dividido el material fundido antes o después del paso a través de la entrada o entradas en al menos cuatro flujos parciales, que cada uno es conducido a un orificio de canal interno (17), estando esos al menos cuatro orificios internos a las mismas distancias desde la salida, con lo que entre dichos orificios internos y dicha salida los flujos parciales son unificados y el material que fluye es manipulado para igualar la velocidad del flujo y eliminar, al menos parcialmente, las marcas superficiales producidas por la matriz formadas en las interfaces en donde se encuentran los flujos parciales, y en cuyo método la manipulación comprende, inmediatamente aguas debajo de dicho orificio interno (17), ensanchar gradualmente cada flujo parcial hasta que los flujos parciales, cada uno en forma de una estructura de hoja fundida (19) se encuentren y se fundan entre sí, teniendo lugar esta fusión sobre un borde (100) en los extremos de las paredes de la matriz que separan los flujos parciales unos de otros, estando todos esos bordes a la misma distancia desde la salida (7), después de lo cual la corriente combinada consistente en las corrientes parciales fundidas procede a través de una cámara de recogida amplia (5), la cual tiene un espacio de separación que se va reduciendo gradualmente (5a) y que finaliza en el orificio de salida (7) de formación de la película, caracterizado porque o bien los bordes (100) sobre los cuales se unen los flujos parciales están inclinados para formar un desplazamiento lateral a lo largo de la longitud de cada borde, o bien la unión va seguida inmediatamente por la rotación helicoidal del material polímero fundido en, y adyacente a, la interfaz entre cada par de flujos parciales adyacentes, en general alrededor de un eje geométrico a través del centro de la interfaz, por medio de paletas delgadas que están inclinadas a un lado en su extremo de aguas abajo (3b) y que o bien están inclinadas al lado opuesto, o bien son en general perpendiculares a las superficies principales de los flujos en su extremo de aguas arriba (3a).

Description

Método y aparato para la extrusión de películas.

Este invento se refiere a un método y un aparato para mono o coextrusión de película plana o tubular de material de polímero termoplástico. En particular, concierne a medios simplificados pero mejorados para igualación de la distribución lateral de la velocidad del flujo alcanzada en combinación con la eliminación, en todo o en parte, de las marcas superficiales producidas por la matriz que siempre se formarán en las interfaces en donde los flujos parciales se hayan unido entre sí.

El invento es lo más ventajoso en cuanto a la mono o la coextrusión de película tubular desde matrices anulares, en donde la igualación y la eliminación de las marcas superficiales producidas por la matriz causan la mayoría de los problemas, especialmente cuando el material extruido tiene un peso molecular particularmente alto, como por ejemplo en el caso del HMWHDPE (Polietileno de Alta Densidad de Alto Peso Molecular) o de mezclas que contengan HMWHDPE como un componente principal.

Además, el presente invento tiene la especial ventaja de que permite la coextrusión de película tubular con el uso de un bloque de alimentación, lo que significa que se coextruyen primero dos o más componentes para formar un flujo común en el cual cada componente constituye una o más capas, y ese flujo común es luego convertido en la matriz de extrusión en un flujo tubular, todavía consistente en las mismas capas. Aunque la coextrusión con el uso de un bloque de alimentación es el método más usado de coextrusión en relación con las matrices planas, jamás ha sido desarrollado -en la medida del conocimiento del inventor- un método similar para la fabricación de película tubular coextruida desde una matriz anular. La solución de este problema es un objetivo especial del presente invento.

Existen hoy en día dos métodos básicamente diferentes aplicados comercialmente para llevar a cabo la igualación y la eliminación en parte de las marcas superficiales producidas por la matriz en la película que sale de las matrices de extrusión anulares. Ambos han sido descritos en los documentos US-A-4403934 (Rasmussen) y US-A-4492549 (continuación del anterior). Según un método, ilustrado en las Figuras 2 y 3 de las dos patentes, primero se divide el flujo en una serie de flujos parciales, cada uno de ellos conducido a través de un canal que termina helicoidalmente (formado en espiral). Hay rebosamiento entre las espirales individuales, y cada una se va haciendo más y más estrecha hacia su extremo de aguas abajo, donde desaparece, de modo que el espaciamiento llega a repartirse uniformemente por toda la circunferencia. Siguiendo el sistema en espiral, el flujo sale a través de un orificio y entra en una cámara de recogida circular, donde encuentra a otros componentes igualados. (Las citadas patentes se refieren a la coextrusión, pero por supuesto el procedimiento de igualación es igualmente aplicable a la mono extrusión).

La igualación y un "esquileo" de las marcas superficiales producidas por la matriz tienen lugar mientras el material que está fluyendo sigue parcialmente los canales en espiral y se produce parcialmente un rebosamiento entre esos canales.

En las dos patentes antes mencionadas, la división de un flujo para formar una serie de flujos parciales tiene lugar mediante una alimentación circunferencial y un sistema de canales dispuestos circunferencialmente. Esto significa que, desde una entrada, el flujo se divide en dos ramas circunferenciales iguales, cada una de las cuales se divide del mismo modo en dos ramas circunferenciales iguales, etc. Es conocido un sistema de división similar de matrices planas, véanse los documentos DE-A-4133394, US-A-4017240, US-A-3825645, US-A-2734224, DE-B-1156967, y SU-A-1393651, y de la matriz anular descrita en el documento US-A-3343215. Tal sistema de división es preferible, pero no necesario, en el presente invento (como se verá en lo que sigue). Se hace notar que la mayoría de las matrices anulares actuales no usan tal alimentación y división circunferencial, sino que usan un sistema de canales en "seta" que empieza en o cerca del eje geométrico de la matriz y desde ahí se divide de una manera escalonada.

Independientemente de cómo tenga lugar la división en flujos parciales, el sistema de distribución es espiral adolece de varios inconvenientes, especialmente cuando se extruye material de polímero de alto peso molecular. Un inconveniente es el de que las actuaciones de los canales en espiral que rebosan, depende críticamente de la reología del material a la temperatura y de la cantidad de material a que se aplique, y por lo tanto no es posible conseguir un diseño universal aplicable a reologías significativamente diferentes.

En el caso de polímeros de alto peso molecular, el inventor ha comprobado que es un problema especial el de que las propiedades elásticas del material fundido hacen que la presión sea dependiente de la dirección, ofreciendo por ello resistencia al flujo previsto a lo largo de las espirales, a menos que el ángulo entre las espirales y el eje geométrico de la matriz se haga relativamente pequeño, al menos al principio de las espirales. Esto hará que la sección en espiral de la matriz sea relativamente larga, lo que tiende a hacer que sea demasiado pesada y a que el tiempo de permanencia del material de polímero sea demasiado largo. Además, la producción será relativamente baja, debido a una alta resistencia al flujo. También en el caso de material de polímero que tenga un carácter menos elástico en estado fundido, la resistencia relativamente alta en la sección en espiral de la matriz es un factor negativo.

En relación con las matrices en espiral, la coextrusión con el uso de un bloque de alimentación no es posible, ya que las espirales que rebosan perturbarían la estructura en capas.

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En los antes mencionados documentos US-A-4403934 y US-A-4492549 se propone también un método alternativo de igualación del flujo tubular y de eliminación en parte de las marcas superficiales producidas por la matriz, es decir, por medio de una rotación relativa entre las dos partes de matriz anulares que forman el orificio de salida (véase la Figura 4 de las dos patentes). Sin embargo, esa solución es relativamente complicada mecánicamente, por ejemplo tal que no ha sido desarrollada industrialmente hasta muy recientemente. Por una razón similar, requiere un mantenimiento frecuente. Otro inconveniente es el de que la rotación relativa entre los labios que forman el orificio de salida produce un efecto negativo en la estabilidad de la burbuja de material tubular fundido que sale de la matriz mientras es soplada y estirada hacia abajo.

En la fabricación comercial de película plana se usa normalmente una matriz ya sea en forma de "percha" o ya sea en forma de "cola de pez", en la cual no tiene lugar división alguna en flujos parciales. La matriz en percha se ensancha dentro de una cámara relativamente corta, desde una anchura relativamente pequeña hasta una relativamente grande, y para hacer frente con este cambio a los detalles del diseño, se hace normalmente a medida de la reología del material de polímero para el cual se haga la matriz. El ajuste fino de la igualación se logra mediante tornillos de ajuste estrechamente espaciados, que pueden ajustar el espaciamiento del orificio de salida de un lugar a otro.

En la matriz en cola de pez, el ensanchamiento tiene lugar gradualmente, con una menor necesidad de ajustes, pero la anchura de la matriz que puede obtenerse es mucho menor.

Las matrices en percha y en cola de pez son adecuadas para coextrusión con el uso de un bloque de alimentación, pero debido al brusco ensanchamiento en la matriz en percha, el grosor relativo de las diferentes capas puede variar significativamente en la dimensión de la anchura, a menos que las reologías de los diferentes materiales coextruidos sean próximas entre sí, especialmente cuando una de las capas consista en HMWHDPE u otro material de propiedades elásticas acusadas, aplicado en estado fundido.

En las antes mencionadas publicaciones DE-A-4133304, US-A-4017240, US-A-3825645, US-A-2734224, DE-B-1156967 y SU-A-1393651, cada par de corrientes parciales adyacentes se ensancha a la manera de una cola de pez y se une en el borde de una pared de cámara formada en cuña. Estos bordes están a la misma distancia desde la salida de la matriz, y las producciones de las diferentes corrientes parciales son iguales. A continuación de la unión de las corrientes parciales se iguala todo el flujo lateralmente en una cámara de recogida de anchura suficiente. En cada una de esas patentes, el aparato aplicado producirá la formación de marcas superficiales producidas por la matriz significativas, las cuales se mostrarán ópticamente, y se producirán grandes pérdidas e materia, prima por cambio entre dos colores, o por cambio de ausencia de color a color, o viceversa. En los documentos DE-A-4133394 y US-A-4017240 se mejora esto mediante, por así decirlo, la división de cada marca superficial producida por la matriz en dos menos significativas, si bien el resultado de estas mejoras será muy inferior al resultado de una distribución en espiral.

El presente invento supera los inconvenientes de los métodos conocidos antes mencionados para la igualación y la eliminación total o parcial de las marcas superficiales producidas por la matriz, de una manera simple pero sorprendentemente eficaz. Explicado brevemente, el método consiste en dividir el flujo en un número suficientemente grande de flujos parciales y unificar cada par de flujos parciales vecinos sobre un borde de la pared de la matriz que haya separado esos flujos, con lo que una característica esencial es la de que esos bordes o paletas conectadas estén inclinados de modo que cada marca superficial producida por la matriz producida por la matriz sea extendida en una anchura significativa, suficiente, hablando en términos prácticos, para eliminar su efecto. Otra característica esencial es la de que una cámara de recogida aguas debajo de los bordes en donde se confunden los flujos parciales, por lo que afecta a la igualación, debe ser lo suficientemente ancha como para permitir un ajuste transversal prácticamente libre del flujo antes de su estrechamiento hacia la salida.

Explicado con mayor precisión, el presente invento concierne al tipo de extrusión en que material de polímero termoplástico fundido es extruido a través de una matriz de extrusión en la fabricación de una película de polímero, teniendo la matriz una o más entradas para uno o más flujos de entrada el material, y un orificio de salida para un flujo de salida de la película formada del material, y el material fundido es dividido antes o después del paso a través de la entrada o entradas, en al menos cuatro flujos parciales. Cada uno de éstos es conducido a un orificio de canal interno, en donde esos al menos cuatro orificios internos están a la misma distancia de la salida. Entre dichos orificios internos y dicha salida, los flujos parciales son unificados y el material que fluye es manipulado para igualar la velocidad del flujo y eliminar, al menos parcialmente, las marcas superficiales producidas por la matriz formadas en las interfaces en donde se encuentran los flujos parciales. Esta manipulación comprende ensanchar gradualmente, inmediatamente aguas debajo de dichos orificios internos, cada flujo parcial, hasta que los flujos parciales, cada uno en forma de una estructura de hoja fundida, se encuentran y se funden entre sí, y la fusión tiene lugar sobre los bordes en los extremos de las paredes de la matriz que separan los flujos parciales unos de otros. Estos bordes están todos a la misma distancia de la salida. Después de esto, la corriente combinada consistente en corrientes parciales fundidas, procede a través de una cámara de recogida ancha, la cual tiene un espacio de separación que se va reduciendo gradualmente y termina en el orificio de salida de formación de la película.

La mejora establecida mediante el presente invento se caracteriza porque o bien los bordes sobre los cuales se unen los flujos parciales están inclinados para formar un desplazamiento lateral sobre la longitud de cada borde, o bien la unión va seguida inmediatamente de rotación helicoidal del material de polímero fundido en, y adyacente a, la interfaz entre cada par de flujos parciales adyacentes, en general alrededor de un eje geométrico a través del centro de la interfaz, por medio de paletas delgadas que están inclinadas a un lado en extremo de aguas abajo (3b) y o bien están inclinadas al lado opuesto, o bien son en general perpendiculares a las superficies principales de los flujos en su extremo de aguas arriba. El método del invento se ha definido en la reivindicación 1, mientras que una matriz para poner en práctica el invento se ha definido en la reivindicación 25.

Se hace notar que la expresión "orificio de salida" no se refiere necesariamente desde el cual abandona el material la matriz. En el caso de coextrusión que no sea el de coextrusión con el uso de un bloque de alimentación, ese será el orificio por donde el flujo de material de polímero termoplástico fundido es coextruido con uno o más de otros flujos similares en la ruta hacia el orificio de salida final de la matriz. Comentarios similares son de aplicación a la expresión "flujo de salida".

La inclinación se adapta, preferiblemente, para extender cada marca superficial producida por la matriz significativa en general uniformemente sobre una anchura de película no menor que aproximadamente 5 mm, o mejor no mejor que aproximadamente 10 mm, o todavía mejor, no menor que aproximadamente 15 mm. A este respecto, las marcas superficiales producidas por la matriz formadas por las paredes de la cámara serán significativas, mientras que los medios que producen rotación helicoidal del material fundido pueden producir, cada uno de ellos, una marca superficial producida por la matriz separada (como se verá en lo que sigue) que normalmente será insignificante y que por lo tanto requerirá un menor alisamiento.

El grosos de los flujos parciales cuando éstos alcanzan el último conjunto de bordes inclinados, deberá ser, preferiblemente, no inferior a aproximadamente 10 mm, más preferiblemente no inferior a aproximadamente 20 mm, o todavía más preferiblemente no menor que 25 mm. Una finalidad de esto es la de conseguir una extensión significativa de cada marca superficial producida por la matriz sin una inclinación excesiva de los bordes, la cual puede originar estan-
camiento. Otra finalidad es la de facilitar la igualación de las velocidades del flujo después de unir los flujos axiales.

Además, para conseguir una buena igualación de las velocidades del flujo, la distancia entre cada par de tales bordes inclinados adyacentes, medida entre centros, deberá ser, preferiblemente, no superior a 20 cm, más preferiblemente no superior a 15 cm, o todavía más preferiblemente no superior a 10 cm. Los valores más adecuados de la inclinación son de aproximadamente 30 grados.

Teniendo en mente las distancias más cortas, deberá haber, preferiblemente, al menos 8, y normalmente al menos 16, flujos parciales.

En las proximidades de los bordes, las paredes de la matriz de las cámaras que definen los flujos parciales pueden estar conformadas helicoidalmente, partiendo verticalmente con respecto a las superficies principales de los flujos parciales formados en hojas y haciéndose gradualmente cada vez más inclinadas. En la práctica, esto se hace del mejor modo fabricando cada una de las correspondientes paredes de cámara de dos o más partes, que son enroscadas o soldadas juntas.

Atendiendo a la construcción práctica de la matriz, la rotación helicoidal puede efectuar, alternativamente, mediante paletas, preferiblemente sobre piezas de inserción en la matriz, cada una dispuesta inmediatamente aguas debajo de un extremo de la pared que forme la separación entre los flujos parciales. Adyacente a las cuatro partes de borde de cada flujo parcial, la forma helicoidal de la pared de la matriz o de la paleta es preferiblemente modificada para evitar el estancamiento del material de polímero. Las Figuras 3 y 4 ilustran esas características.

Algunos polímeros, como por ejemplo un LDPE (Polietileno de Baja Densidad), están particularmente expuestos al estancamiento, cuando el diseño de los canales sea de codos bruscos, o bien tienda a formar "receptáculos", mientras que otros polímeros tales como, por ejemplo, un HDPE (Polietileno de Alta Densidad) o un LLDPE (Polietileno Lineal de Baja Densidad) están menos expuestos al estancamiento. Las soluciones a los problemas de este tipo reológico, son materias de diseño general. Las reivindicaciones 22 y 23 tratan de las precauciones preferibles con respecto a la reología, partiendo del objetivo de evitar el estancamiento alrededor de las paredes inclinadas de la matriz o de las paletas que están construidas para hacer girar a las marcas superficiales producidas por la matriz. Otras especificaciones se dan en la descripción de las Figuras 1, 2a y 2b, y la optimización del diseño puede efectuarse sobre esa base por parte de una persona dotada de una capacidad media en cuanto a la reología de los polímeros.

Como ya deduce de lo ya expuesto en lo que antecede, la matriz puede ser una matriz plana que entregue el material en forma plana desde su orificio de salida, o bien puede ser una matriz anular que entregue el material en forma tubular desde el orificio de salida.

Cuando la matriz sea anular, se dispone de las siguientes opciones para las disposiciones geométricas de los flujos inmediatamente aguas arriba de los bordes inclinados:

a)

las superficies de hoja principales en esta etapa del flujo pueden ser tubulares y estar formadas alrededor del eje geométrico de la matriz anular,

b)

las superficies de hoja principales en esta etapa del flujo pueden ser cónicas y estar formadas alrededor del eje geométrico de la matriz anular, o

c)

el flujo en esta etapa puede ser dirigido en general radialmente.

En correspondencia con estas tres opciones, hay tres opciones para la disposición geométrica de los bordes inclinados.

Como se ha mencionado ya en lo que antecede, la división del material fundido en cuatro o más flujos parciales implica, preferiblemente, un sistema de división sucesiva entre la entrada o las entradas y los orificios internos. Además de esto, pueden tener lugar uno o más escalones de división aguas arriba de la matriz de extrusión. Por razones prácticas, los pasos para el componente fundido están formados principalmente en las superficies de las placas de la matriz que están sujetas juntas, por ejemplo mediante pernos, o bien sobre las superficies cilíndricas o cónicas de las partes de la matriz anular que ajustan entre sí.

De un escalón de división a otro escalón de división, el flujo de un componente puede tener lugar entre un par de placas o anillos cónicos con estrías superficiales adecuadamente formadas, como se ha ilustrado en la Figura 4 del documento US-A-4403934, o bien pueden ser usados pares separados de placas o de anillos cónicos con pasos a través de las placas o anillos, como se ha ilustrado en las Figuras 2 y 3 de la misma patente de EE.UU. En el primer caso mencionado, la distancia desde el flujo al eje geométrico de la matriz puede aumentar o disminuir de un escalón a otro de división. Esto se ha ilustrado especialmente en las Figuras 3a y b del documento WO-A-01/78966 (Rasmussen). Ventajosamente, se pueden formar combinaciones de los antes mencionados sistemas de pasos longitudinales, por ejemplo, como se ha descrito en relación con las Figuras 7-9 en el documento WO-A-02/051617 (Rasmussen).

El uso de tal división tiene varias ventajas. Así, las partes de la matriz son de fabricación y mantenimiento relativamente fáciles y, lo que es más importante, para las matrices anulares es posible establecer un ánima grande alrededor del eje geométrico de la matriz, permitiendo con ello una refrigeración interna particularmente efectiva de la burbuja que sale de la matriz, o bien manipulaciones especiales de esa burbuja desde el interior, como se ha descrito, por ejemplo, en el documento WO-A-03/033241 (Rasmussen). Además, se puede hacer la matriz especialmente compacta, lo cual es ventajoso para, por ejemplo, el control de la temperatura. Es de importancia particular para el presente invento que la división preferida descrita permite el establecimiento sencillo y práctico de un número significativo de flujos parciales próximos entre sí. Aunque se ha afirmado que el mínimo es de cuatro flujos parciales, deberá haber, como se afirma normalmente, al menos ocho o 16 flujos parciales, y es prácticamente posible el establecimiento de 32 o incluso de 64 flujos parciales.

El uso de la división circunferencial en matrices anulares implica también un problema, que sin embargo puede resolverse eficazmente de acuerdo con el invento. Cuando haya solamente una entrada a la matriz, la cual será alimentada circunferencialmente en el caso de matrices anulares, y cuando la temperatura del flujo que llega sea más alta que la temperatura de la matriz, la matriz será calentada desigualmente por el flujo que llega, y eso puede conducir a variaciones significativas del calibre en la fabricación de película tubular. Una solución evidente consiste en hallar un equilibrio apropiado entre la temperatura de la matriz y la temperatura del flujo que llega, y una solución alternativa (en el caso de matrices anulares) consiste en construir dos entradas diametralmente opuestas para dos flujos de entrada de un mismo material, y continuar ambos flujos de la manera con división sucesiva descrita en lo que antecede. Sin embargo, la solución más práctica es la de construir la matriz de tal modo que haya solamente una entrada, y que la parte de la matriz en la cual fluya el material hasta (es decir, aguas arriba de) que tenga lugar el segundo escalón de división, esté aislada térmicamente de las partes de la matriz aguas debajo de la misma. A este respecto, la parte de matriz aislada térmicamente aguas arriba de la segunda división puede ser, preferiblemente, calentada o enfriada independientemente. La previsión de estas precauciones, cuando se aplican a la división circunferencial, se considera también aplicable, por ejemplo, cuando se use distribución en espiral para la igualación en vez de los medios de igualación que son el sujeto preferido del presente invento. Tal matriz de extrusión para fabricar película tubular consistente en una o más capas, cada una formada de un flujo de material termoplástico, comprende para cada flujo una sola entrada dispuesta circunferencialmente, y medios de división dispuestos circunferencialmente para dividir el flujo de entrada en al menos ocho flujos parciales iguales, los cuales se unen en una parte de aguas debajo de la matriz en un flujo de formación de película, y en cuya matriz los medios de división comprenden al menos dos partes, en cada una de las cuales se divide el flujo en dos ramas de flujo parcial y en que las partes de la matriz que efectúan la primera división y que forman las dos primeras ramas están aisladas térmicamente de las partes de la matriz aguas debajo de las mismas. En la matriz, las partes de la matriz que comprenden las dos primeras ramas son enfriadas o calentadas independientemente.

En la bibliografía de patentes antes mencionada, la que se trata de la división circunferencial de los flujos en matrices anulares, cada rama de la división se ha representado en los dibujos como formando un arco circular centrado en el eje geométrico de la matriz. Esto es preferible en atención a la compacidad de la matriz y con objeto de formar un ánima alrededor del eje geométrico de la matriz tan ancha como sea posible, pero para completar la exposición es de mencionar que esas ramas pueden ser rectas, y/o pueden ramificarse con un ángulo diferente al de 90º (como se ha representado, por ejemplo, en el documento US-A-2734224, en relación con las matrices planas). Sin embargo, una ramificación en general perpendicular permite una construcción especialmente compacta de la matriz.

Como se ha mencionado en lo que antecede, el orificio que ha sido designado como el orificio de salida, puede o bien formar la salida final de la matriz, o bien, en el caso de coextrusión, puede ser un orificio en el cual el flujo de material de polímero fundido en forma de película sea coextruido con otro flujo de material de polímero fundido en forma de película, después de lo cual el flujo formado por películas combinadas procede a la salida final de la matriz de coextrusión. Para detalles de la disposición de tal coextrusión, se hace referencia al antes mencionado documento WO-A-02/051617 (Rasmussen), cuya exposición queda aquí incorporada por su referencia. Cada realización de esa publicación es aplicable al presente invento, cuando el sistema de distribución en espiral descrito en la publicación es sustituido por las propiedades características del presente invento.

Como alternativa a tales tipos de coextrusión, o en combinación ellos, e independientemente de que la matriz sea anular o plana, el invento puede ser llevado a la práctica como ya se ha mencionado, como coextrusión con el uso de un bloque de alimentación aguas arriba de la posición que en lo que antecede ha sido designada como la entrada. Este bloque de alimentación puede ser separado de la matriz de extrusión, o bien puede formar parte integrante de esta última.

Cuando se usa la matriz de acuerdo con el presente invento para coextrusión con un bloque de alimentación, el corte transversal de cada uno de los canales que constituyen el sistema de división deberá ser preferiblemente en general rectangular, preferiblemente con esquinas redondeadas de ese corta transversal, y preferiblemente más ancha en la dimensión que corresponde al grosor de la película extruida. Estas precauciones sirven opcionalmente para mantener la configuración laminar formada en el bloque de alimentación. No hay la misma necesidad cuando se usa la matriz para mono extrusión, pero es normalmente aconsejable construir la matriz de tal modo que en cualquier caso pueda ser usada para coextrusión, con el uso de un bloque de alimentación.

Debe mencionarse finalmente que puede insertarse una rejilla en la cámara de recogida entre los bordes inclinados y el orificio de salida, y en particular el tipo de rejilla consistente en láminas delgadas espaciadas estrechamente, inclinadas, que se ha descrito en el documento WO04/094129 (Rasmussen). Como se explica en esa publicación, eso puede
ser muy ventajoso cuando se extruyan materiales de polímero consistentes en polímeros incompatibles mezclados.

A continuación se describirá el invento con más detalle, con referencia a los dibujos.

La Figura 1 es una vista horizontal, representada en una vista aproximadamente de 1/4 (cuando la hoja completa es la normalizada como A4) de dimensiones reales de una de las dos partes sujetas juntas de una matriz plana, en la cual se coextruyen dos componentes por medio de una construcción de bloque de alimentación, tienen lugar las divisiones sucesivas, y están dispuestas las paredes de la cámara, continuándose en paletas de enroscar insertadas. La Figura representa también una vista horizontal de la parte de salida de la matriz, la cual está sujeta a las otras dos partes por medio de pernos.

Excepto en cuanto a los dos lados de la matriz, la Figura 1 puede también representar una matriz anular compuesta de partes cilíndricas. En este caso, la Figura 1 representa una sección cilíndrica desarrollada del sistema de canales. Además, el dibujo puede representar una matriz anular compuesta de partes ligeramente cónicas, que en ese caso son un desarrollo de una proyección cilíndrica de la superficie cónica sobre la cual está formado el sistema de canales.

En la Figura 2a se ha representado un corte vertical de las partes de aguas arriba de la matriz representada en la Figura 1, a saber, el corte por a-a de la Figura 1.

La Figura 2b representa un corte vertical de las partes de aguas debajo de la matriz representada en la Figura 1, a saber, el corte por b-b de la Figura 1.

Las Figuras 3 y 4 son vistas en perspectiva, y la Figura 5 es una vista lateral, ampliada en comparación con las Figuras 1 y 2, de tres construcciones diferentes de piezas de inserción que siguen inmediatamente después de los bordes (100) en los cuales terminan las paredes del sistema de división. Estas piezas de inserción comprenden paletas que forman gradualmente las interfaces entre los flujos parciales inclinados, y que forman las marcas superficiales producidas por la matriz en el producto final, prácticamente horizontales.

La Figura 6 representa una realización del invento, en la cual la matriz es anular, estando formado un sistema de canales entre dos partes con superficies troncocónicas que ajustan entre sí. El sistema de canales está fresado en la superficie cóncava de una parte, y solamente esa parte se ha representado en el dibujo. Está representada en una vista en perspectiva.

La Figura 7, la cual es una vista en corte circular desarrollada, representa una realización en la cual la matriz es anular y comprende una serie de placas de matriz unidas por pernos, estando formado el sistema de canales de división como ramas circulares en las superficies de las placas con taladros a través de las placas en cada lugar en donde se divide el flujo. Este dibujo representa también la característica especial de que la parte de matriz en la cual fluye el material hasta el segundo escalón de división dispuesto circunferencialmente, está aislada térmicamente de las partes de matriz que siguen.

En las Figuras 1, 2a y 2b, (1) y (2) son las partes de la matriz fijadas juntas que comprenden una construcción de bloque de alimentación integral (aquí representada como una construcción simplificada). El sistema de división y las cámaras (19) continuadas en las paletas (104), empiezan verticalmente pero se enroscan y terminan en bordes inclinados. La parte de salida (4) comprende la cámara de recogida (5) que se va estrechando gradualmente hasta formar un paso de salida (6) y el orificio de salida (7), Los dos dibujos representan tres componentes de polímero, A en el centro, B y C a cada lado del mismo, que son alimentados desde extruidores (no representados) a través de pasos (8), (9) y (10) a través de los tres orificios formados como ranuras (11), (12) y (13), para unirse y formar un flujo común de tres capas en el paso (14), al cual se denomina la entrada en lo que antecede y en las reivindicaciones.

En el sistema de división, el flujo en capas se ramifica en dos flujos parciales en las ramas de canal (15), desde las cuales se forman cuatro flujos parciales en ramas de canal (16), después de lo cual tiene lugar otra división para formar ocho flujos parciales en las ramas de canal (17). En una matriz industrial, sería normalmente preferible finalizar con 16 ó 32 flujos parciales.

Cada rama de la última serie de ramas (17) es tan corta que realmente es poco más que un orificio, y esos orificios llegan a constituir los que, en lo que antecede y en las realizaciones, se designan como orificios internos. Los bordes de división (18) en las paredes de canal en donde los flujos parciales cambian de dirección aproximadamente 90º, sirven para mantener intacta la estructura en capas.

Inmediatamente aguas debajo de los orificios internos (17), los ocho flujos parciales se ensanchan y adquieren una forma pronunciada de hoja en las cámaras (19), cada una de cuyas paredes (102/103) termina en un borde vertical (100) que es perpendicular a las superficies principales de los flujos conformados como hojas, Inmediatamente después de esto (en la Figura 1 dispuesta a unos pocos milínme4tros de separación pero tocando alternativamente y soportada opcionalmente por el borde) empieza una pieza de inserción, fijada a una de las partes de matriz (1) o (2).

En la Figura 3 se ha representado en perspectiva una pieza de inserción 104. Aparte del pie (20) de la pieza de inserción, que encaja en un ánima correspondiente (no representada) en la parte de matriz (1) o (2) y está fijada a esa parte, la pieza de inserción consiste en una paleta delgada, por ejemplo de aproximadamente 2 mm de grosor, la cual empieza con un borde vertical (3a) (si se considera que las superficies de la hoja son horizontales), y que gradualmente se van inclinando más y más hasta finalizar en el borde inclinado (3b).

La conexión (22) entre la paleta y el pie se extiende solamente sobre una parte relativamente menor de aguas arriba de la longitud total de la paleta, y sobre el resto de esa longitud hay un espacio de aproximadamente 1 o unos pocos milímetros entre la paleta y la pared de la cámara adyacente. En ese espacio tendrá lugar una cierta cizalladura transversal en el flujo de polímero, que sirve para reducir el efecto de cualquier estancamiento, el cual puede haber tenido lugar en el límite (22) entre la paleta y su pie.

Además, tal como se ve en la Figura 3, con objeto de minimizar tal estancamiento en ese límite, el cambio de la paleta al pie es suave.

Una vez que hayan abandonados los pasos formados entre las paletas, los flujos parciales se unen en la cámara de recogida (5) la cual se va estrechando en la zona (5a), procede a través del paso de salida (6), y sale de la matriz como una película fundida, por el orificio de salida (7). En esta etapa, las marcas superficiales producidas por la matriz formadas en las interfaces, en donde se han unido los flujos parciales, han llegado a estar prácticamente horizontales, y por lo tanto a ser inocuas.

La Figura 4 es una modificación de la pieza de inserción representada en la Figura 3. En esta construcción, el borde de entrada (3a) de la paleta está inclinado a un lado, y el borde de salida (3b) de la paleta está inclinado al otro lado, por lo que la marca superficial producida por la matriz es hecha girar muy eficazmente. El borde en que termina la división laberíntica del sistema de canales se ha representado como una línea vertical (100). Esta línea representará también la interfaz entre las corrientes parciales (las marcas superficiales producidas por la matriz) antes de la rotación. La línea interrumpida (101) representa una posición en la que la paleta es en general paralela al borde (100). En esa posición, la marca superficial producida por la matriz está ya esencialmente girada.

La Figura 5 es otra modificación de la pieza de inserción representada en la Figura 3. En esta construcción, el borde de aguas arriba (3a) tiene forma de una especie de S, que tomada como media está inclinada a un lado, mientras que el extremo de aguas abajo (105) con el borde (3b) se inclina al otro lado. La paleta tiene en su borde de aguas arriba una incisión (105a) dentro de la cual encajará el borde de aguas abajo (100) de la pared de la cámara y unos pocos milímetros de esa cámara. Por lo tanto, la pared de la cámara ayuda a soportar la pieza de inserción con la paleta. Tal soporte puede ser requerido si el flujo de polímero tiene una viscosidad de la masa fundida particularmente alta. La forma de S tiene la función de evitar el estancamiento en el espacio entre la pared de la cámara en (100) y la paleta en (3a). Para una finalidad similar, el borde (3a) de la pieza de inserción representada en la Figura 3, puede encajar dentro de una estría a lo largo del borde de la pared de la cámara, o bien el borde (100) puede encajar en una estría a lo largo del extremo de aguas arriba de la paleta.

Dos paletas -o en casos excepcionales más de dos paletas- pueden estar dispuestas en línea, una después de la otra, para mejorar el aplanamiento de las marcas superficiales producidas por la matriz.

En la Figura 1 se han representado las cámaras (19) que se van ensanchando gradual y suavemente. Esto es preferible con vistas a una distribución uniforme y, en el caso de coextrusión con el bloque de alimentación, para el mantenimiento de la estructura del flujo en múltiples capas. Si se usa el sistema de cámara representado para mono extrusión únicamente, la cámara (19) puede ser menos profunda cerca de la parte central, de modo que se provoque una más alta velocidad del flujo cerca de las piezas de inserción, con el efecto de que estas últimas resulten más eficaces y distribuyan las marcas superficiales producidas por la matriz sobre un área más amplia. Sin embargo, si el sistema de cámara representado se usa para coextrusión con un bloque de alimentación, tal estrechamiento en la parte central de la cámara (19) puede interrumpir la estructura del flujo en múltiples capas en la cámara (5).

En el diseño de la paleta y/o en la terminación de las paredes de la cámara que finalizan en el borde (100), es importante evitar "bolsas" o, en otras palabras, cambios bruscos y grandes en las direcciones del flujo adyacente a esa pared de la cámara o pieza de inserción, ya que tales cambios pueden dar por resultado una tendencia al estancamiento. Como se ha ilustrado en la Figura 1, la máxima diferencia angular entre la dirección de la máquina y el flujo adyacente a la paleta puede ser, convenientemente, de alrededor de 15-20º, y análogamente, las mayores diferencias angulares entre la dirección de la máquina y el flujo adyacente a la parte de aguas abajo, cerca del borde (100) de la pared de la cámara, pueden ser también, convenientemente, de aproximadamente 15-20º. Para hacer esto posible, se diseña la cámara (19), preferiblemente, de la manera asimétrica representada en la Figura 1, en la que los orificios internos (17) están dispuestos regularmente, por pares, con una distancia entre los dos orificios de un par que es mucho menor que la distancia entre los pares. Otra precaución preferible en el diseño es la de que el ángulo que forman los bordes de aguas abajo inclinados (3b) de las paletas con una línea perpendicular a las superficies principales del flujo formado como una hoja en la cámara (19), no deberá ser de más de aproximadamente 45º. En la Figura 5 se ha representado que es de aproximadamente 30º, lo que es más preferible. Análogamente, si el tendido plano de las marcas superficiales producidas por la matriz no está basado en el uso de paletas insertadas, sino en una inclinación gradual de las paredes que separan las cámaras (19) unas de otras, tal inclinación deberá preferiblemente no ser superior a aproximadamente 45º, y más preferiblemente no exceder de aproximadamente 30º. Estas precauciones tienen todas como finalidad evitar el estancamiento.

Las dos partes de matriz (1) y (2) cierran herméticamente entre sí en los rebajos (23), y el material que accidentalmente se fugue, abandonará la matriz a través de orificios de drenaje (24). Los taladros (25) son para los muchos pernos que sujetan juntas a las partes de matriz (1), (2) y (4).

En la Figura 6, los números de referencia tienen el mismo significado que en la Figura 1, y se puede comprender fácilmente el funcionamiento de la matriz a partir de la descripción hecha en lo que antecede. Para simplificar, las cámaras que se ensanchan gradualmente (19) se han representado con una forma simétrica pero deberá quedar entendido que preferiblemente deberán tener una forma asimétrica, similar a la de la matriz representada en la Figura 1, y como se describe en relación con ese dibujo.

En la Figura 7, la construcción es una mejora de la denominada "matriz de tortita" (en forma de disco plano) descrita, por ejemplo, en el documento US-A-4492549, véanse especialmente las Figuras 2 y 3. En esa patente tiene lugar una división circunferencial, ahí denominada división laberíntica, mientras se mueve el flujo de polímero de disco a disco, en canales fresados en las superficies de discos fijados juntos y a través de taladros que pasan a través de los discos. En esta realización del presente invento, la disposición es similar, pero mientras que la división circunferencial en la mencionada patente de EE.UU. va seguida de una igualación en espiral, ahora va seguida por las vueltas y el tendido de las marcas superficiales producidas por la matriz.

En los presentes dibujos, los discos circulares que forman las partes de matriz (106), (107), (108) y (109) están unidas entre sí por pernos (no representados).

Como ya se ha mencionado, la Figura 7 es un corte circular desarrollado. La Figura 7 representa el sistema de canales desde la entrada a la salida, pero para simplificar solamente se ha representado la mitad de la dimensión transversal circular de la ruta del flujo. Esta ruta del flujo se inicia en la entrada (14), se ramifica en dos corrientes parciales (15), luego en cuatro corrientes parciales (18), y después en ocho corrientes parciales (110), finalizando en 16 orificios internos (17). Los flujos parciales se ensanchan en las 16 cámaras (19) y se unen después del borde (100) o de las paletas (104). El flujo continúa en una cámara de recogida (5) circular profunda, la cual se va haciendo gradualmente menos profunda y finaliza en el paso (6) con los orificios de salida (7). En principio, esta disposición del flujo es idéntica a la disposición representada en la Figura 1. Las paletas (104) se han representado en líneas de trazos y apoyan a tope en los bordes (100) en esta disposición.

Desde el principio y aguas abajo, hasta los orificios internos (17), los canales están formados en y entre los discos fijados juntos antes mencionados, y desde los orificios internos (17) aguas abajo hasta la salida, la disposición del flujo está formada entre dos partes en general cilíndricas, que están ambas fijadas con pernos sobre el disco (109).

El contacto directo entre esas diferentes partes de matriz está limitado a los salientes en los límites de los canales, mientras que hay espacios para el drenaje (111) que cubren el resto de las superficies entre esas partes de matriz. Los canales para conducir el material drenado fuera de la matriz no se han representado. Tal drenaje es una precaución normal con objeto de evitar fugas accidentales que originen sobrecarga de los pernos que sujetan juntas a las partes de la matriz.

Se hace notar que las paredes de los canales no se suministran con bordes de división similares a los bordes (18) de la Figura 1. En el caso de que se construya la matriz para coextrusión con el un bloque de alimentación, tales bordes se requieren para obtener una división nítida de los flujos, pero no son ventajosos cuando el flujo consiste en un solo componente.

En la Figura 7 se ha ilustrado además la característica especial de que las partes de matriz en las cuales fluye el material hasta el segundo paso de la división circunferencial, están aisladas térmicamente de las partes de matriz aguas debajo de las mismas. Para este fin, hay un espacio de aire sustancial (113) entre el disco (107) y el disco (108). A menos que se instalen medios de ventilación, como se describe en lo que sigue, se puede disponer además un material aislante sólido dentro de ese espacio. Las conexiones entre los dos brazos de canal en el disco (108) se establecen a través de dos salientes (114) similares a tuberías, y para encajar el disco (108) con seguridad sobre el disco (107), hay al menos uno, pero preferiblemente más de uno, salientes (115) ya sea en el disco (107) o ya sea en el disco (108).

En la Figura 7 se ha ilustrado también la característica de que las partes de matriz que están aguas arriba del segundo escalón de división circunferencial y están aisladas térmicamente de las partes de aguas abajo, son calentadas o enfriadas independientemente. El calentamiento independiente no se ha representado, pero se ha representado uno de una serie de canales (taladros) (112) para refrigeración por aire. Ésta puede tener lugar simplemente por el tiro natural que, debido al calentamiento del aire por los discos calientes (106) y (107), toma aire del fondo de los taladros (112) y lo envía fuera a través del espacio de aire (113). Se puede ajustar un obturador (116) para controlar el flujo de aire. En el dibujo, éste se ha representado en la posición de cerrado, pero puede estar abierto por completo, o parcialmente. El calentamiento o enfriamiento independiente puede servir para asegurar una distribución adecuada de material termoplástico entre los diferentes flujos parciales, ya que esa distribución depende en cierta medida de las temperaturas de la matriz y de las temperaturas del material de polímero fundido. En la construcción de la matriz que se ha representado en la Figura 6, puede ser también ventajoso tomar precauciones similares, es decir, hacer que la parte de matriz en la cual fluye el material a través del segundo escalón de la división circunferencial, esté térmicamente aislada de las partes de matriz siguientes, y proveer a la primera de calentamiento y/o enfriamiento por separado.

La Figura 7 puede ser considerada modificada de tal manera que las partes de canal aguas debajo de los orificios internos (17) sean sustituidas por un sistema de distribución en espiral, como el representado, por ejemplo, en las Figuras 2 y 3 del documento US-A-4492549.

En la descripción general de la patente hecha en lo que antecede se ha mencionado que cuando se pone en práctica el aspecto principal del presente invento (es decir, las precauciones y los medios para producir claras marcas superficiales producidas por la matriz y alisarlas) y cuando la matriz de coextrusión es una matriz anular que entrega la película en forma tubular desde su orificio de salida, las superficies principales de la hoja en la etapa del flujo en que las hojas encuentran a los bordes (100) pueden ser cilíndricas o cónicas, o bien el flujo puede ser dirigido en general radialmente. En la Figura 6 se ha ilustrado la situación en la que las citadas superficies de la hoja son cónicas, y puesto que las partes de la matriz son solo muy ligeramente cónicas, se puede entender también, para ilustrar la situación, que las superficies de la hoja son cilíndricas. Para ilustrar la situación en la que el flujo es dirigido en esta etapa radialmente, la Figura 1 puede ser considerada cambiada a un diseño circular, en el cual, por ejemplo, la fila de orificios internos (17) y la fila de bordes (100) se convierten cada una en disposiciones ordenadas circulares, teniendo lugar el flujo ya sea hacia fuera o ya sea hacia dentro con respecto al eje geométrico de la matriz anular.

Claims (44)

1. Un método para extruir material polímero termoplástico fundido a través de una matriz de extrusión en la fabricación de una película de polímero, teniendo la matriz una o más entradas (14) para uno o más flujos de entrada del material, y un orificio de salida (7) para un flujo de salida del material formado como una película, siendo dividido el material fundido antes o después del paso a través de la entrada o entradas en al menos cuatro flujos parciales, que cada uno es conducido a un orificio de canal interno (17), estando esos al menos cuatro orificios internos a las mismas distancias desde la salida, con lo que entre dichos orificios internos y dicha salida los flujos parciales son unificados y el material que fluye es manipulado para igualar la velocidad del flujo y eliminar, al menos parcialmente, las marcas superficiales producidas por la matriz formadas en las interfaces en donde se encuentran los flujos parciales, y en cuyo método la manipulación comprende, inmediatamente aguas debajo de dicho orificio interno (17), ensanchar gradualmente cada flujo parcial hasta que los flujos parciales, cada uno en forma de una estructura de hoja fundida (19) se encuentren y se fundan entre sí, teniendo lugar esta fusión sobre un borde (100) en los extremos de las paredes de la matriz que separan los flujos parciales unos de otros, estando todos esos bordes a la misma distancia desde la salida (7), después de lo cual la corriente combinada consistente en las corrientes parciales fundidas procede a través de una cámara de recogida amplia (5), la cual tiene un espacio de separación que se va reduciendo gradualmente (5a) y que finaliza en el orificio de salida (7) de formación de la película, caracterizado porque o bien los bordes (100) sobre los cuales se unen los flujos parciales están inclinados para formar un desplazamien4to lateral a lo largo de la longitud de cada borde, o bien la unión va seguida inmediatamente por la rotación helicoidal del material polímero fundido en, y adyacente a, la interfaz entre cada par de flujos parciales adyacentes, en general alrededor de un eje geométrico a través del centro de la interfaz, por medio de paletas delgadas que están inclinadas a un lado en su extremo de aguas abajo (3b) y que o bien están inclinadas al lado opuesto, o bien son en general perpendiculares a las superficies principales de los flujos en su extremo de aguas arriba (3a).

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque en las proximidades de los bordes (100) en donde se unen los flujos parciales, las paredes de la matriz de las cámaras (19) que definen los flujos parciales son de forma helicoidal, partiendo en general verticales con respecto a las superficies principales de los flujos parciales formados como hojas e inclinándose más y más gradualmente.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las paletas para dicha rotación helicoidal están construidas como piezas de inserción en la matriz.

4. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la inclinación está adaptada para extender cada línea de matriz significativa, en general uniformemente, sobre una anchura de película no menor que aproximadamente 5 mm, preferiblemente no menor que aproximadamente 10 mm, y todavía más preferiblemente no menor que aproximadamente 15 mm.

5. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque hay al menos 8, y preferiblemente al menos 16, flujos parciales.

6. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la distancia entre bordes adyacentes (3b) no es de más de aproximadamente 20 cm, preferiblemente de no más de aproximadamente 15 cm, y todavía más preferiblemente de no más de aproximadamente 10 cm.

7. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en los bordes inclinados (100), en los extremos de las paredes de la método que separan los flujos parciales unos de otros o en el extremo de aguas abajo (3b) de las paletas inclinadas, según sea el caso, el espesor de la estructura de la hoja fundida (19) no es de menos de aproximadamente 10 mm, preferiblemente no es de menos de aproximadamente 20 mm, y todavía más preferiblemente no es de menos de aproximadamente 25 mm.

8. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque adyacente a las partes de borde de cada flujo parcial, la forma helicoidal de la pared de la matriz o de la paleta es redondeada, para evitar el estancamiento del material de polímero.

9. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque inmediatamente a continuación de los orificios internos (17) y aguas debajo de la fila de bordes (100), donde se encuentran los flujos parciales, el ensanchamiento de los flujos parciales tiene lugar suavemente, con lo que el ángulo entre los límites (102 y 103) de cada flujo parcial, medido de posición a posición en secciones trazadas perpendiculares a la dirección de la máquina de la matriz, es en general de 60º o menos.

10. Un método de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque la fila de orificios internos (17) están dispuestos regularmente por pares, con lo que los orificios individuales de cada par están más próximos entre sí que la distancia entre los pares adyacentes, y en cada flujo parcial el límite del flujo (102) que ha sido formado por el último escalón de división, sigue un camino que está más cerca de la dirección de la máquina de la matriz que el camino seguido por el límite de flujo opuesto (103), y caracterizado porque además porque el cambio de dirección del flujo para establecer el desplazamiento lateral o la rotación está limitado a ángulos de aproximadamente 45º o menos, y porque los borde inclinados (100) en los extremos de las paredes de la matriz, o los bordes inclinados de aguas abajo (3b) en las paletas, según sea el caso, forman un ángulo con las superficies principales de las superficies de la hoja que es de aproximadamente 45º o menos.

11. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la matriz es una matriz plana que entrega el componente en forma plana desde su orificio de salida.

12. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la matriz es una matriz anular que entrega los componentes en forma tubular desde su orificio de salida.

13. Un método de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque las superficies de hoja principales en la etapa del flujo en donde las hojas encuentran a los bordes (100), son tubulares y están formadas alrededor del eje geométrico de la matriz anular.

14. Un método de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque la superficie de hoja principal en la etapa del flujo en donde las hojas encuentran a los bordes (100) son cónicas y están formadas alrededor del eje geométrico de la matriz anular.

15. Un método de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque el flujo en la etapa en la que las hojas encuentran a los bordes (100) está dirigido en general radialmente.

16. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, caracterizado porque el material fundido se divide en un sistema dispuesto circunferencialmente entre la entrada, o entradas, (19) y los orificios internos (17).

17. Un método de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque la sección transversal de cada uno de los canales que constituyen el sistema de división dispuesto circunferencialmente, es en general rectangular, preferiblemente con esquinas redondeadas, y preferiblemente más ancho en la dimensión que corresponde al grosor de la película extruida.

18. Un método de acuerdo con la reivindicación 16 ó 17, caracterizado porque los pasos para el componente fundido están formados principalmente en las placas de matriz (1, 2), las cuales están fijadas juntas, por ejemplo mediante pernos.

19. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, en el cual hay solamente un flujo de entrada y una entrada, caracterizado porque la parte o partes en las que tiene lugar el flujo de material aguas arriba del segundo escalón de división laberíntica, está o están aisladas térmicamente de las partes de matriz aguas abajo del mismo.

20. Un método de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizado porque dicha parte de matriz es enfriada o calentada independientemente.

21. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material de polímero conformado en película abandona la matriz por la citada salida.

22. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material de polímero conformado en película es coextruido con al menos otro componente en dicha salida.

23. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el componente que entra por la entrada o entradas está en múltiples capas, siendo formada la estructura de múltiples capas en un bloque de alimentación (8-14).

24. Un método de acuerdo con la reivindicación 23, caracterizado porque el bloque de alimentación es parte integrante de la matriz de extrusión.

25. Matriz de extrusión para fabricar películas de polímero termoplástico, que comprende una o más entradas (14) para uno o más flujos de entrada, un orificio de salida (7) desde el cual sale un flujo de material conformado en película, medios de división aguas arriba o aguas debajo de la entrada o entradas, para dividir el flujo en cuatro más flujos parciales, al menos cuatro pasos para los citados cuatro o más flujos parciales, y orificios internos (17) en los extremos de aguas debajo de cada uno de los pasos, siendo dichos orificios internos equidistantes del orificio de salida, en que entre dichos orificios internos y el orificio de salida los al menos cuatro pasos para los flujos parciales se ensanchan a lo largo de paredes laterales de la matriz, hasta que se encuentran en los pasos adyacentes en los bordes (100) formados donde terminan dichas paredes laterales de la matriz, siendo dichos borde equidistantes del orificio de salida, caracterizado porque o bien los bordes están inclinados para formar un desplazamiento lateral sobre la longitud de cada borde, o bien aguas debajo de cada borde está situada una paleta que está conformada para imponer un flujo helicoidal de material de polímero fundido en, y adyacente a, la interfaz entre los flujos parciales adyacentes.

26. Matriz de extrusión de acuerdo con la reivindicación 25, que comprende las citadas paletas, y en que cada una de las paletas está inclinada a un lado en sus extremos de aguas abajo (3b).

27. Matriz de extrusión de acuerdo con la reivindicación 26, en la cual las paletas o bien están inclinadas al lado opuesto por sus extremos de aguas arriba (3a), o bien son en general perpendiculares por sus extremos de aguas abajo a las paredes de la matriz que forman las superficies principales de los flujos.

28. Matriz de extrusión de acuerdo con la reivindicación 26 ó 27, en la cual las paleta están montadas cada una sobre un pie (20) que está encajado en una abertura formada en la pared de la matriz de la parte de matriz.

29. Matriz de extrusión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 25 a 28, en la cual la profundidad de los pasos en donde éstos se unen, no es inferior a aproximadamente 10 mm, preferiblemente no inferior a 20 mm, y más preferiblemente no inferior a 25 mm.

30. Matriz de extrusión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 25 a 29, en la cual la distancia entre cada borde inclinado o paleta, según sea el caso, no es de más de 20 cm, preferiblemente no de más de 15 cm, y más preferiblemente de no más de 10 cm.

31. Matriz de extrusión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 25 a 30, en la cual la inclinación de los bordes o de los bordes de aguas debajo de las paletas, según sea el caso, forma un ángulo de aproximadamente 30º con la perpendicular a las paredes de la matriz que forman las superficies principales de los flujos.

32. Matriz de extrusión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 25 a 31, en la cual los medios de división dividen el flujo en al menos ocho, preferiblemente en el menos 16 flujos parciales, y en los cuales hay un número correspondiente de pasos para los citados flujos parciales.

33. Matriz de extrusión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 25 a 32, la cual es una matriz plana para entregar una película plana de material desde el orificio de salida.

34. Matriz de extrusión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 25 a 32, la cual es una matriz anular que entrega una película tubular de material desde el orificio de salida.

35. Matriz de extrusión de acuerdo con la reivindicación 34, en la cual el paso de flujo inmediatamente aguas abajo y aguas arriba de los bordes (100) de la pared de la matriz, tienen paredes de matriz que son cilíndricas circulares.

36. Matriz de extrusión de acuerdo con la reivindicación 34, en la cual el paso de flujo inmediatamente aguas abajo y aguas arriba de los bordes (100) de pared de la matriz, tiene paredes de matriz que tienen superficies cónicas coaxiales con el eje geométrico de la matriz.

37. Matriz de extrusión de acuerdo con la reivindicación 34, en la cual el paso de flujo inmediatamente aguas abajo y aguas arriba de los bordes (100) de la pare de la matriz tiene paredes de matriz dispuestas en general radialmente.

38. Matriz de extrusión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 34 a 37, la cual tiene una sola entrada y en la cual los medios de división comprenden al menos dos partes, en cada una de las cuales se divide el flujo en dos ramas de flujos parciales y en las cuales las partes de matriz que efectúan la primera división y forman las dos primeras ramas, están aisladas térmicamente de las partes de matriz aguas debajo de las mismas.

39. Matriz de extrusión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 25 a 38, que comprende una entrada de coextrusión para polímero termoplástico coextruible.

40. Matriz de extrusión de acuerdo con la reivindicación 39, en la cual la entrada de coextrusión está aguas abajo del citado orificio de salida.

41. Matriz de extrusión de acuerdo con la reivindicación 39, en la cual la entrada de coextrusión está aguas arriba de las citadas entradas (14).

42. Matriz de extrusión de acuerdo con la reivindicación 41, en la cual la entrada de coextrusión y dicha entrada están formadas en un bloque de alimentación, el cual es parte integrante de la matriz de extrusión.

43. Matriz de extrusión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 25 a 42, que comprende una cámara de recogida entre dichos bordes (100) o paletas, según sea el caso, y el orificio de salida, y la cámara de recogida contiene una rejilla de láminas delgadas espaciadas.

44. Aparato que comprende una matriz de extrusión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 25 a 43 y medios para arrastrar fuera el producto conformado en película, y, opcionalmente, un bloque de alimentación aguas arriba de la matriz de extrusión a través del cual se alimenta polímero fundido a la entrada y, opcionalmente, a través el cual se alimenta a dicha entrada material de polímero fundido coextruible.