====================================== COMUNIDAD VIRTUAL FLEXOGRÁFICA 2006 ======================================
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El secado que tengo no es UV.
Es simplemente aire.
Quería conocer más del
tema.
Gracias
Diego
Hola Diego soy Gustavo Crespo
aqui va un poco de información al respecto del
secado
aunque debería preguntarte si estáis usando la
tinta correcta
para el material que estáis imprimiendo y si la
velocidad
de impresión que usas es la adecuada
cada tinta necesita un tiempo de
curado/secado/oxidado
sobre cada material, este tiempo está dado por la
distancia y la velocidad
que hay entre una torre y otra
si usas la tinta
recomendada, puedes bajar la velocidad, o aumentar la
distancia
parece fácil decirlo pero con un par de rodillos
que aumenten el recorrido
entre color y color suficiente
ahora un poco de información seria
Es necesario complicarnos la vida cambiando sistemas de secado
que conocemos muy bien y que, además, funcionan correctamente?
Un poco de historia De todos es sabido que los disolventes que empleamos normalmente con las tintas, para impresión en rotograbado y en flexografía, tienen efectos nocivos en la atmósfera por las reacciones que en ella tienen lugar como consecuencia de la presencia de los compuestos volátiles orgánicos, VOC. Es importante recordar que las reacciones que producen estos compuestos no afectan solamente la atmósfera, sino también a los organismos del mundo animal y vegetal. ¿Qué soluciones podemos apuntar para resolver este problema? Tenemos cuatro alternativas:
Incineración La incineración es la alternativa más inmediata y común en aplicación en Europa, ya que no cambia el sistema de trabajo de impresor. Tiene además la ventaja de poder utilizar el calor generado por la reacción de combustión de los disolventes, y compensar así el costo de la inversión del sistema. Tintas monosolventes Como su nombre lo indica, son tintas con un único disolvente orgánico que suele ser alcohol etílico en flexografía y acetato de estilo en rotograbado. Tiene la ventaja de que la recuperación es relativamente fácil y, además, se puede reutilizar el disolvente recuperado. Sin embargo, su utilización en flexografía está bastante limitada, ya que con un solo disolvente es muy difícil cumplir con las propiedades que se exigen en un proceso de impresión, como son la buena disolución de las resinas, la velocidad de evaporación equilibrada y, en el caso de los clisés fotopoliméricos, el ataque a los mismos. En rotograbado resulta bastante común la utilización de las tintas monosolventes, sobre todo en el campo de la impresión sobre materiales no absorbentes. Se debe tener en cuenta que si el monosolvente está basado en acetato de estilo, se pueden tener problemas de retención en el producto final. Tintas en base acuosa Esta opción ha tenido bastante éxito en el caso de la flexografía, sobre todo en soportes absorbentes como son el papel y el cartón. No podemos decir lo mismo cuando se trata de imprimir sobre sustratos plásticos. Existen problemas de calidad y de adhesión generados básicamente por su alta tensión superficial, característica física propia del agua que impide la adecuada interacción de este tipo de tintas con los sustratos plásticos. Tintas de curado U.V. Esta alternativa, en principio, resuelve por sí sola la problemática de la polución atmosférica. Se trataría de tintas 100% sólidas, en donde no existen elementos a evaporar, ni en el transcurso de su aplicación ni en su secado. Además, al no tener la variable de proporción de disolventes, se obtiene una alta estabilidad de la tinta en el transcurso de la operación. Tiene buena adhesión y alta resistencia sobre substratos plásticos. Técnicas de secado por radiación Hace ya varios años y sobre soporte de papel se empleó el sistema de secado por alta frecuencia. El sistema, dicho en pocas palabras, consistía en un circuito oscilante que genera un flujo de electrones que penetran en el soporte, calentándolo y acelerando la liberación de los solventes, fuera alcohólicos o agua. Tenía una ventaja adicional: la regularidad de humedad en el papel, ya que la radiación absorbida era mayor en las zonas de grado de humedad más alto y viceversa. Este sistema era de un alto costo para aplicaciones en máquinas anchas, y sólo se utilizó en máquinas de sobres y en algunas de etiquetas. No hace falta decir que un sistema que no pueda aplicarse sobre una extensa gama de sustratos no tiene futuro. Cualquier sistema de secado que se base en radiación calentado el soporte, en mi opinión, no es válido. Aquí también podemos citar el de luz infrarroja, el cual tiene varias aplicaciones pero no en la impresión. La aparición en el mercado de las tintas por curado U.V., que entre sus aplicaciones más conocidas se cuentan el offset, la tipografía rotativa y la serigrafía, sobre sustratos absorbentes y no absorbentes, gestó la idea de aplicarlas en el campo del empaque y el embalaje, específicamente en los procesos tradicionales de impresión en rotograbado y flexografía. Esta idea se desarrolló porque, por una parte, no generaba problemas de polución atmosférica y, por otra tal vez más importante, ofrece mayor calidad de impresión que le permite competir con el offset y la tipografía rotativa. A priori, no parecía sencillo que se pudiera conseguir una buena transferencia de tinta en forma de "pasta" desde las celdillas de un anilox de flexografía o desde un cilindro de rotograbado. Era lógico pensar que con una tinta 100% sólida, no se podrían conseguir viscosidades tan bajas como con tintas líquidas. Se realizaron estudios y pruebas y se llegó a la conclusión de que no era necesario bajar la viscosidad de la tinta, como en la flexografía con tinta en base acuosa o disolvente, para conseguir un buen resultado. Nos limitamos a mencionar el sistema flexográfico, ya que las pruebas realizadas sobre rotograbado no fueron nada prometedoras. Existen verdaderas dificultades técnicas para poder transferir este tipo de tinta desde el cilindro de rotograbado al soporte. Además, con la calidad de impresión que se obtiene en flexografía, no parece justificable hacer esfuerzos con este sistema en el campo del rotograbado. Recordemos que ya se mencionó que el rotograbado permite usar más fácilmente los sistemas monosolventes, con la ventaja de su recuperación y posterior utilización que elimina los problemas de polución medioambiental. Sin embargo, el cambio del sistema actual de secado por uno de U.V. no es tan sencillo, veamos por qué. Definición de curado por radiación El curado por radiación es el sistema que utiliza radiación electromagnética para iniciar la polimerización de las moléculas orgánicas. Son de radiación ultravioleta y de radiación de haz electrónico, conocido como EB (Electron beam). Para generalizar, llamémosles recubrimientos a las tintas, a los barnices ya los adhesivos. Un recubrimiento U.V. contiene una mezcla de prepolímeros, monómeros, pigmentos y aditivos, junto con el sistema fotoiniciador. Los monómeros permiten disminuir la viscosidad de la mezcla haciendo las funciones que tienen los disolventes en las tintas convencionales. Sin embargo, a diferencia de los disolventes, los monómeros reticulan en el proceso de curado, formando parte del recubrimiento final. Cuando llega la radiación U.V. y penetra en el recubrimiento, el fotoiniciador se escinde en radicales libres, iniciando una rápida reacción de polimerización con los grupos insaturados presentes en los prepolímeros y los monómeros, que da lugar a un polímero reticulado sólido. Con el sistema EB, de haz electrónico, el proceso es parecido, pero son los electrones de alta energía los que directamente forman los radicales sin necesidad de fotoiniciadores. En el sistema U.V., que como hemos dicho es de reacciones de radicales, la presencia de O2 produce un efecto negativo por su tendencia a inhibir la reacción. Debe seleccionarse un sistema de foto iniciadores adecuado. En el caso de EB es necesario que el proceso esté en atmósfera de N2, como única medida para evitar la inhibición del O2 ya que en el sistema EB no se utilizan fotoiniciadores. Junto con la tecnología U.V. radiocalórica descrita existe otra tecnología de curado U.V. Esta se basa en la polimerización catiónica, con el mismo sistema de radiación U.V. En este sistema, llamado U.V. catiónico, el proceso consiste en la utilización de ácidos bloqueados como fotoiniciadores que son sensibles a la radiación sobre ellos desbloquea el fotoiniciador, liberado el ácido que provoca la polimerización a través del grupo oxirano; denominador común de los polímeros epoxíricos. Podemos afirmar que los componentes básicos de una formulación U.V. catiónica lo constituyen las resinas epoxis y el catalizador ácido. Las ventajas más destacables de la tecnología catiónica son:
Como desventajas cabe citar que el curado es muy lento respecto a U.V. convencional, además de resultar más costoso. Para paliar esta desventaja se está recurriendo a sistemas mixtos con materias primas característica del U.V. convencional y del catiónico. Hemos comentado las características físico-químicas del proceso en forma general. Veamos ahora los elementos generadores de la radiación. Nos centraremos únicamente en la tecnología U.V. por ser la más difundida, porque el sistema de haz electrónico, como ya hemos mencionado antes, resulta más costoso y, por tanto, menos interesante. El generador de radiación U.V. es una lámpara y el tipo más usado es el de presión media de mercurio. La potencia suele estar entre 40 a 200 W/cm. Esta lámpara consta de un tubo de cuarzo transparente donde se ha introducido mercurio, instalando electrodos de tungsteno en los extremos del mismo. Al aplicar una corriente alterna o continua a los electrodos, se forma un arco voltaico que provoca la vaporización del mercurio y el cambio de estado energético de excitación en los átomos del mismo. Como consecuencia de las transiciones de los electrodos a los diversos estados de excitación se produce una emisión de luz a diversas longitudes espectrales de onda. Para ajustarse a determinadas especificaciones, pueden introducirse en el tubo de cuarzo otros materiales, como metales halógenos, que modifiquen la misión espectral. Sin embargo, la mayoría de los metales tienen el inconveniente de ser menos volátiles que el mercurio y reaccionar con los electrodos y con las paredes de cuarzo del tubo. Los haluros metálicos, especialmente los de yodo, son los más utilizados por ser volátiles y no tener la tendencia a reaccionar con los electrodos. Se está utilizando, y con gran éxito por cierto, un tipo de lámparas sin electrodos compuestas por dos tubos de microondas y un tubo de cuarzo carente de electrodos, con Hg (o mezclas de Hg y otros metales) en su interior. La energía emitida por los tubos generadores de microondas se absorben a través del tuvo de cuarzo y provoca una excitación electrónica rápida de mercurio. El efecto resultante es el mismo que en las lámparas con arco voltaico. Hoy en día existen varios proveedores de lámparas U.V. y sería muy extenso mencionar aquí los diferentes tipos disponibles. No obstante, es importante resaltar las modificaciones necesarias en una máquina flexográfica para la instalación de un sistema de curado U.V. El primer problema que nos encontramos es el espacio necesario para instalar las lámparas U.V. entre colores. En el caso de una prensa flexográfica en línea, al estar las unidades impresoras en serie no se presenta mayores problemas. No es lo mismo cuando hablamos de máquinas de tambor central, donde el espacio es muy reducido. Sin embargo, el mayor inconveniente de este tipo de máquinas consiste en lograr disipar la gran cantidad de calor que generan las lámparas U.V. De la radiación emitida, un 60% o 70% aproximadamente corresponde a radiación infrarroja que genera calor. Las temperaturas que se alcanzan en la superficie de cuarzo de la lámpara son de 700 a 800 ° C. El sistema de refrigeración debe ser muy bien diseñado en el caso de la prensa flexográfica de tambor central, siendo más simple en la prensa en línea, ya que en ésta última los sistemas de curado están situados entre cuerpos y no hay incidencia directa o indirecta de la radiación U.V. sobre ningún componente de la máquina, sólo lo tiene el substrato. Además, el propio substrato disipa parte del calor, por el contacto con el aire a su paso entre los cuerpos de impresión. En la flexografía de tambor central es necesario refrigerar adecuadamente tanto el tambor como las partes cercanas. Se debe tener presente el costo del sistema de refrigeración, tanto de instalación como energético, ya que es significativo. También debe controlarse la temperatura de todos los elementos de la unidad impresora (tales como tintero, rodillos anilox, depósitos, rasquetas, etc.) a una temperatura entre 35 y 40 ° C, para incrementar la fluidez de las tintas U.V., facilitando así la transferencia de tinta del anilox al clisé y de éste al substrato en forma nivelada. En la unidad de impresión debe tenerse en cuenta que la cantidad de tinta transportada al soporte va a disminuir considerablemente, y que con las tintas convencionales se depositan de 4 a6 g/m2, mientras que con las de U.V., al ser 100% sólidas, solo debe transportarse de 1 a 2 g/m2. Se debe recordar también la alta viscosidad que poseen las tintas U.V. en relación con las líquidas. Todo ello nos indica que debe hacerse una sustancial modificación en el sistema de entintado. Esta alta viscosidad de la tinta requiere distancias cortas entre las bombas y los tinteros y, además, bombas apropiadas. Las peristálticas dan buen resultado y no producen turbulencias ni espuma. Parecería innecesario mencionar que la estructura de las celdas del anilox deberá acomodarse a la cantidad de tinta transportada, resultando usual las lineaturas de 140 a 200 líneas/cm y una profundidad de 12 a 20 mm , dato puramente indicativo que puede variar de acuerdo con las características de las tintas. En cuanto a los clisés fotopoliméricos, deben optimizarse en cuanto a dureza y naturaleza química, para adecuarse a las propiedades de tensión superficial de las tintas U.V. Deben ser resistentes a los productos acrilados presentes en las tintas U.V. La cámara cerrada de rasqueta debe modificarse para que sea posible la transferencia de tinta a altas velocidades (200 a 280 metros por minuto). Debe preocuparse que salga el aire de las celdillas antes de que sean llenadas de tinta, de lo contrario el aire quedaría atrapado por la tinta y generaría formación de espuma. Tratamiento corona Debido a la alta tensión superficial de las tintas U.V., es indispensable equipar la impresora con equipo de tratamiento corona en línea antes de impresión, para asegurarse de un buen mojado y de una correcta adhesión sobre el substrato. No olvidemos que cualquier sistema de impresión se basa en el transporte de la tinta, al fin y al cabo es lo que de verdad imprime desde un recipiente a un sustrato. Si aceptamos como definición de la tensión superficial que "es la capacidad que tiene un sólido de ser mojado por un líquido", entonces queda claro que cada etapa, cada elemento de transporte, debe tener una tensión superficial menor que su inmediato en el proceso. El presente es ayer, el futuro es hoy
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