Cómo controlar la negrura y la dispersión en la extrusión de tubería

Por ZFH Technical Team · 16 de junio de 2026

Tubería de plástico negra saliendo del cabezal de una línea de extrusión

Respuesta breve

En la tubería negra, el negro de humo cumple dos funciones: colorea la tubería y, cuando su contenido y su dispersión son correctos, protege el polímero de la luz ultravioleta. Una buena dispersión da una pared uniforme sin aglomerados que actúen como puntos débiles, y una extrusión estable mantiene uniformes el espesor de pared y la superficie. Lo que se considera aceptable depende de la tubería: una tubería a presión para agua o gas debe cumplir los requisitos de su norma de sistema y de su certificación, mientras que la tubería de saneamiento, los tubos para cables y los perfiles generales se rigen por otras normas o por la especificación del cliente. El asesoramiento técnico sobre un masterbatch no equivale a la aprobación de una tubería, y un masterbatch negro de uso general no debe presentarse como adecuado para toda tubería a presión.

Distintas tuberías, distintos requisitos

Aplicación	Lo que suele regirla	Puntos para la coloración negra
Tubería a presión para agua o gas	Normas de sistemas de tuberías y esquemas de certificación, por ejemplo la serie ISO 4427 para tuberías de PE para agua	Requisitos para el compuesto, incluidos el contenido y la dispersión del negro de humo si es negro; cualquier cambio de material puede requerir recualificación
Tubería de saneamiento y alcantarillado sin presión	La norma aplicable a la tubería de saneamiento	Requisitos dimensionales y de rigidez, aspecto, exposición UV durante el almacenamiento
Tubos para cables y canalizaciones	Normas de tubos protectores o especificaciones del operador de red	Resistencia al impacto, superficie interior lisa, exposición a la intemperie
Perfiles y tubos en general	Especificación del cliente	Acabado superficial, uniformidad del color, estabilidad dimensional

En la tubería a presión, en particular, las normas fijan requisitos para el compuesto de PE utilizado. Si un fabricante de tubería puede colorear con masterbatch, y en qué condiciones, lo decide la norma y el esquema de certificación aplicables, no el proveedor del masterbatch.

Negro de humo y protección UV

El negro de humo absorbe la luz ultravioleta y es la forma habitual de proteger la tubería de poliolefina que va a estar expuesta a la intemperie. La protección depende del contenido de negro de humo, de su tamaño de partícula y de lo bien que esté disperso: un negro de humo mal disperso deja zonas del polímero menos protegidas. Cuando una norma de tubería especifica un contenido de negro de humo, se aplican ese valor y su método de ensayo. La ISO 6964 describe la determinación del contenido de negro de humo en tubos y accesorios de poliolefina por calcinación y pirólisis. Este artículo no da cifras de vida útil, que dependen del material, de la exposición y de la norma usada para evaluarla.

Dispersión y uniformidad de la pared

Los aglomerados sin dispersar en la pared de una tubería son algo más que un problema estético: pueden actuar como puntos de concentración de tensiones. La dispersión en tubos, accesorios y compuestos de poliolefina puede evaluarse al microscopio según la ISO 18553, aplicable a materiales con menos del 3 % de negro de humo en masa. El nivel de aceptación, el muestreo y el procedimiento que deben usarse los fija la norma de tubería o la especificación que la cita. Para una visión más amplia de los ensayos de dispersión, consulte nuestra guía para evaluar la dispersión del masterbatch negro.

Aunque la dispersión en el masterbatch sea buena, la tubería puede mostrar vetas o color irregular si el masterbatch no se mezcla por completo con la resina base. La precisión de la dosificación, el diseño del husillo y la fluidez del soporte frente al grado de tubería influyen en el resultado.

Síntomas en extrusión y sus causas

Síntoma	Causas posibles	Qué comprobar
Aumento de la presión en el paquete de filtros	Aglomerados, contaminación o material degradado acumulados en el filtro	Evolución de la presión por lote, inspección del filtro, dispersión del masterbatch
Puntos negros o superficie interior rugosa	Aglomerados, material degradado de zonas muertas, contaminación	Cortar el punto; historial de purgas; limpieza del cabezal
Vetas o color irregular en la circunferencia	Mezcla incompleta, dosificación inestable, soporte no adaptado al grado de tubería	Precisión del dosificador, mezcla del husillo, fluidez del soporte
Variación del espesor de pared	Fluctuación de la temperatura o la presión del fundido, centrado del cabezal, velocidad de arrastre	Datos de estabilidad del proceso, ajuste del cabezal
Superficie exterior mate	Fractura del fundido, temperatura del cabezal, humedad o volátiles	Temperatura del cabezal, caudal, secado del material cuando proceda

Compatibilidad del soporte y comportamiento a largo plazo

Los grados para tubería a presión están diseñados para la resistencia a largo plazo y la resistencia al crecimiento lento de grietas. Un masterbatch añade su soporte y sus aditivos a ese diseño. Con una proporción de adición baja y un soporte compatible el efecto suele ser pequeño, pero no nulo, y en la tubería a presión debe demostrarse con los ensayos que exige la norma de tubería en lugar de suponerse. Un soporte que no se mezcla bien con el grado de tubería también puede dejar zonas débiles y mal mezcladas. En la tubería sin presión, la compatibilidad del soporte afecta sobre todo a la calidad superficial, al comportamiento al impacto y a la estabilidad del proceso.

Controles de producción

Registre el lote de masterbatch, la proporción de adición y la presión del paquete de filtros en cada producción.
Inspeccione las superficies de la tubería, por dentro y por fuera, en el arranque y tras los cambios de material.
Corte e inspeccione secciones en busca de puntos y color irregular a intervalos acordados.
Cuando la norma de tubería exija ensayos de contenido o dispersión del negro de humo, siga sus métodos y frecuencias.
Conserve muestras del masterbatch y de la resina base para la trazabilidad.

Preguntas frecuentes

¿Puede usarse cualquier masterbatch negro para tubería a presión?

No. La tubería a presión debe cumplir su norma de sistema y los requisitos de certificación del material utilizado. Un masterbatch solo es adecuado cuando la norma y el esquema de aprobación lo permiten y se superan los ensayos exigidos.

¿Cómo se evalúa la dispersión del negro de humo en una tubería?

Un método habitual es la ISO 18553, que clasifica al microscopio el tamaño de partículas y aglomerados en tubos, accesorios y compuestos de poliolefina con menos del 3 % de negro de humo. El nivel de aceptación procede de la norma que la cita.

¿Más negro de humo da siempre mejor protección UV?

No por sí solo. Importan el contenido, el tamaño de partícula y la dispersión, y el contenido exigido para una tubería concreta lo fija su norma.

¿Qué causa el aumento de la presión en el filtro durante la extrusión de tubería?

Normalmente aglomerados, contaminación o material degradado que se acumulan en los filtros. Seguir la evolución de la presión por lote de masterbatch ayuda a encontrar el origen.

Guías relacionadas

Masterbatch negro para extrusión de tubería y perfiles

ZFH ofrece masterbatch negro estándar PE/EVA utilizado en la extrusión de tubería y perfiles, y da soporte a aplicaciones de tuberías y accesorios. Indíquenos el tipo de tubería, la resina base, la norma aplicable y los datos de su línea de extrusión, y contacte con ZFH para valorar un grado y una prueba adecuados.

Referencias técnicas

Estas referencias son ejemplos de normas aplicables a la tubería de PE. La norma que rige una tubería concreta depende de su aplicación y mercado, y este artículo no afirma la conformidad de ningún grado de ZFH con ellas.