Process_4_Bilderersetzt:Seite 1–8 28.01.2008 16:05 Uhr Seite 1 w w w. k b a - p r i n t . c o m Número 1/2007 4 PROCEDIMIENTOS | PRÁCTICA | PERSPECTIVAS Técnicas de procedimiento, materiales y variedad de aplicaciones del lacado inline en la impresión offset de pliegos Ennoblecimiento inline con laca De ser un mero revestimiento para conferir protección y brillo, la laca ha evolucionado para convertirse en un atractivo medio de diseño capaz de poner acentos con lacados completos o parciales. Gracias al empleo creativo de la laca, se obtienen productos impresos que, tanto a nivel óptico como táctil, sobresalen de entre la masa. Correspondientemente, las imprentas pueden diferenciarse de sus competidores ofreciendo prestaciones con valor añadido. Los efectos mates y brillantes más preciosos se consiguen con las máquinas híbridas o de doble lacado; las lacas metálicas y con efectos nacarados transmiten extraordinarias sensaciones ópticas; las lacas aromáticas estimulan el olfato; las lacas rascables deparan sorpresas; las lacas blíster y adhesivas aportan refuerzo a los envases; las lacas UV confieren mejores propiedades de uso a las cajas plegables, láminas y tarjetas de plástico; así como un largo etcétera. Desde hace tiempo el lacado inline está establecido en muchas aplicaciones como una alternativa cualitativa y económicamente interesante al lacado offline en máquinas especiales de lacado o serigrafía. Más de la mitad de las máquinas offset de pliegos en formato mediano y grande se suministran hoy en día con al menos un cuerpo de lacado. Los impresores experimentados en el lacado inline se atreven a afrontar tareas cada vez más exigentes. Así, las empresas de ennoblecimiento se concentran cada vez más en las aplicaciones especiales que no pueden realizarse inline. A petición de sus clientes, Koenig & Bauer equipa las series Rapida de formato medio, mediano, grande y supergrande, al igual que las máquinas Performa y Genius 52UV de pequeño formato, con grupos adicionales para lacados de máxima calidad. Los conceptos de lacado más solicitados, en combinación con prolongaciones de salida, soluciones flexibles de secado intermedio y final, así como con sistemas automáticos de cambio de laca, son los siguientes: • Lacado de dispersión o UV en máquinas de impresión de productos comerciales y embalajes con un cuerpo de lacado. • Barnizado al aceite y lacado UV o de dispersión con máquinas híbridas con un cuerpo de lacado. • Lacado de dispersión más lacado UV o lacado con efectos a través del método de “lacado doble”. Además, hay configuraciones especiales que permiten la impresión previa inline con lacas de imprimación o de efectos, o el lacado por ambas caras. Además, el equipamiento de la 74 Karat de KBA con un cuerpo de lacado de dispersión ya se ha convertido prácticamente en estándar. Incluso en la impresión offset de bobina con las máquinas Compacta, KBA concede la posibilidad de integrar módulos de lacado de otros proveedores distintos. Los diferentes tipos de laca entran en interacciones especiales con las tintas y los soportes de impresión. Esto trae determinadas consecuencias, por ejemplo, a nivel de empleo de secadores. Aparte de esta problemática, abordaremos de forma exhaustiva y práctica la óptima viscosidad de la laca o la idoneidad de los rodillos reticulados y moldes de lacado, así como otros temas relativos a la ingeniería de procesos. En este contexto, las conclusiones y los consejos prácticos del Seminario de KBA sobre Lacado 2006 en Dresde también han sido recogidos ampliamente en el presente número de KBA Process. Los conocimientos específicos y la dilatada experiencia de KBA y de sus socios en el campo del lacado inline han sido recopilados en la forma más comprensible y compacta posible. Al igual que en las ediciones anteriores, KBA ha vuelto a esforzarse por ofrecer una representación objetiva tanto de las técnicas de procedimiento con sus beneficios e inconvenientes como de los potenciales de ahorro, las ventajas cualitativas y los campos de aplicación. Contenido KBA Editorial 2 Tipos de laca Sinopsis, propiedades 3 Formación de película Secado, curado con consejos prácticos KBA VariDry 9 10 15 Interacciones Fotoiniciadores 18 Impresión de embalajes sin migración 21 Pruebas definidas para el curado de la laca 23 Ingeniería de procesos Cuerpos de lacado con racleta de cámara Ennoblecimiento brillante offline Rodillos reticulados con consejos prácticos Cambio automático de laca con consejos prácticos 24 27 28 31 32 34 Transferencia y aplicación de laca Reología, humectación Requisitos de calidad con consejos prácticos Ejemplo de usuario 15 cuerpos Mantillas y planchas de lacado con consejos prácticos 36 40 42 44 45 48 Aplicaciones de laca La laca en la impresión offset sin agua 52 Elección de los soportes de impresión 54 Campos de aplicación de las lacas y usuarios con éxito 56 Pie de imprenta Recursos y socios 59 43 Process_4_Bilderersetzt:Seite 1–8 28.01.2008 16:05 Uhr Seite 2 Editorial Estimados clientes y amigos de nuestra casa: Desde el año 2002 venimos publicando KBA Process con información relativa a tecnologías, procedimientos y mercados para aplicaciones que todavía no son del todo cotidianas en el campo del offset de pliegos. En los números anteriores abordamos la impresión offset directa sobre cartón ondulado, la impresión offset sin agua respetuosa con el medio ambiente, así como el ennoblecimiento híbrido con tintas y lacas UV y a base de aceite – un método que desde la DRUPA 2000, y tras un exhaustivo trabajo de desarrollo, se ha posicionado con éxito en el mercado. En la presente revista KBA Process nº 4 entraremos de forma claramente más detallada y variada en el cada vez más solicitado “Ennoblecimiento inline con laca”. Porque aparte del procedimiento híbrido existen muchas otras posibilidades de realizar productos impresos de excelente calidad y finura para ganar puntos en la opinión de los clientes y consumidores. Los autores han puesto mucho empeño en presentar esta materia relativamente compleja de una manera compacta, orientada a la práctica y fácilmente comprensible incluso para los no expertos en química. Con numerosas tablas, gráficos e imágenes deseamos ofrecer una visión profunda y completa del estado actual de la técnica en el ennoblecimiento con laca, de los consumibles y tecnologías disponibles, así como de los conocimientos adquiridos en la teoría y la práctica. Todo ello sazonado con muchos valiosos consejos y sugerencias. Asimismo, se han incluido en la presente publicación los resultados más importantes obtenidos en el Seminario de KBA sobre Lacado 2006, celebrado en Dresde, que con 800 participantes va camino de establecer un nuevo récord. Con el apoyo redaccional del autor técnico Dieter Kleeberg, hemos creado un compendio completo con recomendaciones de gran valor para todos aquéllos que deseen o necesiten dedicarse más a fondo al tema del “Lacado en el proceso inline”, ya sea en relación con nuevas inversiones, tendencias de mercado, producción diaria o formación y perfeccionamiento. En un mundo saturado de estímulos, la oportunidad de los productos impresos no cotidianos como, por ejemplo, memorias anuales, revistas y catálogos de alta calidad, expositores y, sobre todo, envases para puntos de venta, reside en un aspecto extraordinario, en un tacto especial, en la interacción entre efectos brillantes y mates, en formas descomunales y, cada vez más, también en un olor excepcional armonizado con el contenido. En su calidad de líder del mercado en el área de grandes formatos, KBA ocupa tradicionalmente una posición muy fuerte en la impresión de envases y expositores, así como en el ennoblecimiento inline sobre papel, cartón o plástico, cubriendo toda la gama de formatos. Como ningún otro fabricante, estamos en condiciones de ofrecer soluciones de lacado y ennoblecimiento perfectamente adaptadas a las necesidades de nuestros clientes y para cualquier tipo de formato, desde el más pequeño hasta el más grande. 2 Process 4 | 2007 Ralf Sammeck, Consejero Delegado, Koenig & Bauer AG Seguiremos manteniéndoles informados de las crecientes posibilidades en el área del ennoblecimiento inline, y, de vez en cuando, también aportaremos alguna que otra innovación en materia de ingeniería de procesos. Porque más allá del 190 aniversario de la historia de la empresa, KBA contribuirá activamente a desarrollar productos de imprenta fuertes y competitivos. En este sentido, nos alegraríamos mucho si las ideas y los consejos expertos contenidos en el presente número de KBA Process, les sirvieran de ayuda para su trabajo diario y el éxito de su empresa. Atentamente, Ralf Sammeck Consejero Delegado de Ventas División de Máquinas Offset de Pliegos Process_4_Bilderersetzt:Seite 1–8 28.01.2008 16:05 Uhr Seite 3 Tipos de lacas | Composición, propiedades Sinopsis de los tipos de lacas A cada aplicación su laca apropiada. Así podría parafrasearse la desbordante oferta de los fabricantes. A primera vista, el profesional de la impresión se enfrenta al“tormento de la elección”. Pero mirándolo de cerca, y teniendo en consideración la tecnología de lacado concreta, la composición adaptada al principio de secado, así como los requisitos específicos que exige la gama de productos, van quedando muy pocas lacas entre las que elegir. Necesariamente, muchas propiedades y funciones que figuran en los envases están combinadas con otras, de manera que el impresor siempre debe tener en cuenta los “efectos secundarios” como, por ejemplo, las características de acabado o las compatibilidades. Lacas a base de agua (lacas de dispersión) La laca de dispersión brillante o mate se utiliza en la KBA 74 Karat – aquí el jefe de producción Holger Müller en la empresa Aug. Heinrigs de Aquisgrán (Alemania), especializada en la impresión de embalajes –, ante todo, como laca protectora para garantizar el rápido volteo o acabado de los productos. No obstante, la impresión de demostración muestra que esta máquina offset sin agua, que permite la exposición de planchas en la propia máquina, también es perfectamente adecuada para realizar lacados suplementarios. Foto: Kleeberg Las diferencias entre las lacas residen tanto en su composición como en el consiguiente principio de formación de película, que puede ser físico (secado) y/o químico (curado, polimerización). Las lacas de dispersión y de curado UV son las más empleadas, mientras que las lacas a base de disolvente – y aquí únicamente las de dos componentes – ya sólo se utilizan en flexografía y huecograbado. En los últimos años, los barnices al aceite, que desde hace tiempo ya se realizan con fórmulas resistentes al amarilleo, vienen experimentando un renacimiento, especialmente en combinación con lacas brillantes UV o de dispersión. Las lacas de dispersión ofrecen hoy en día el rango de especificaciones funcionales más amplio. No obstante, las lacas UV siguen siendo las más indicadas a la hora de satisfacer la tradicional exigencia de alto brillo. Los clientes de marca de Grafiche Nicolini de Gavirate (Italia) disfrutan invirtiendo en efectos de impresión de lujo, por ejemplo, cubiertas de catálogos y revistas lacadas muy brillantes, o tintas y lacas de dispersión con pigmentos metálicos. El proceso de impresión y ennoblecimiento inline se realizan en una KBA Rapida 142 5c+L+AV y una KBA Rapida 105 6c+L+AV2 con equipamiento híbrido y CX para cajas. A través de un proceso físico, es decir, por evaporación y absorción de su sustancia base, las lacas a base de agua forman una película con las partículas dispersadas en dicha sustancia. Estas partículas se aglomeran y se adhieren al soporte de impresión formando una capa densa y compacta. Las partículas son en su mayoría polímeros de acrilato; el curado de polimerización ya ha sido anticipado por el fabricante, por decirlo así. La formación de la película es coadyuvada por los hidrosoles – resinas y otras sustancias disueltas en el agua – los cuales, a modo de cemento, aglutinan las partículas poliméricas aumentando su adherencia al soporte. Además, la laca contiene sustancias que mejoran su imprimibilidad: Los antiespumantes evitan la producción excesiva de espuma en el rodillo reticulado en la racleta de cámara; los humectantes reducen la tensión interfacial favoreciendo de esta manera la humectación de la superficie del soporte o de la tinta de impresión, y – como en el caso de los productos de imprimación – facilitan la humectación de la capa de laca de dispersión a través de la laca UV aplicada a continua- ción. Los retardantes pueden mejorar ligeramente el comportamiento de dispersión en las máquinas con salida corta. Hay otros aditivos que sirven para intensificar las deseadas propiedades funcionales. Aquí nos referimos, sobre todo, a partículas de cera dispersadas (contra abrasión, rayado y repinte; a favor de brillo, mateado, soldabilidad, imprimibilidad con lacas UV, etc.), pero también a pigmentos de fantasía (brillo perla, metalizado), así como a sustancias aromáticas. Tiempo atrás, las lacas de dispersión solían emplearse como “lacas en fuente de mojado”, aunque su imprimibilidad dejaba mucho que desear. Ahora todavía se encuentran máquinas con grupos de dos rodillos. Pero desde hace mucho tiempo, los clientes de KBA apuestan únicamente por la aplicación de laca de dispersión a través de cuerpos de lacado con racleta de cámara y, en consecuencia, por máxima calidad de lacado y flexibilidad de aplicación. En contraposición a la amplia gama de aplicaciones, el secado de las lacas de dispersión aplicadas requiere, desgraciadamente, un alto consumo de energía. Porque al contrario de las lacas de curado por radiación y los barnices al aceite, el contenido en sólidos de las lacas de dispersión es considerablemente inferior a un 100%. Esto significa en la práctica que no todas las sustancias que contiene la laca de dispersión se quedan sobre el soporte de impresión. Como se ha explicado al principio, la parte de agua, contenida en la laca y aplicada juntamente con ésta, debe llevarse a evaporación aplicando elevadas cantidades de energía emitida. Para ello se necesita, aparte Las cajas plegables para productos alimenticios y no alimenticios son la práctica diaria de la KBA Rapida 105 universal instalada en la empresa Offermann-Verpackungen de Aquisgrán (Alemania). Markus Offermann: “Con el cuerpo de lacado inline, combinado con la prolongación de salida, se aplican y se secan de forma fiable las mas diversas lacas de dispersión – simple laca protectora, lacas brillantes, blíster y de barrera.” Process 4 | 2007 3 Process_4_Bilderersetzt:Seite 1–8 28.01.2008 16:05 Uhr Seite 4 Tipos de lacas | Composición, propiedades Propiedades y criterios de aplicación de los tipos de lacas más usados Criterio Laca de dispersión Laca UV que libera radicales Laca UV que libera cationes Barniz al aceite Precio Económico Más caro que el de las lacas de dispersión Más caro que el de las lacas UV que liberan radicales Igual que el de la tinta de impresión convencional Aplicación Recomendada con racleta de cámara Recomendada con racleta de cámara Necesaria con racleta de cámara A través del último cuerpo de impresión offset Manejo en la máquina Apenas se seca sobre la forma de lacado No se seca sobre la forma de lacado No se seca sobre la forma de lacado Igual que la tinta de impresión;posibilidad de modo mixto con tinta de impresión Requisitos para el secado/curado Consumo de energía muy elevado, event. Largo tramo de exposición energética, racleta de aire caliente, aspiración de vapor o bien, alto consumo de energía Corto tramo de exposición energética y reducido consumo de energía No exige requisitos especiales de secado Vida útil de los radiadores Radiador IR y racleta de aire caliente: tiempo relativamente largo Radiador UV: tiempo relativamente corto, deriva de UVC a UVA Radiador UV: tiempo relativamente corto, deriva de UVC a UVA — Gama de aplicaciones Muy amplia (mayormente en offset de pliegos) Amplia (mayormente en offset de pliegos, serigrafía y flexografía) Amplia (mayormente en flexografía, offset Protección contra la abrasión (offset de de banda estrecha,apenas offset de pliegos) pliegos);contrastes de brillo (híbrido,Drip-off) Curado por radiación UV con liberación de radicales Curado por radiación UV con liberación de cationes Rentabilidad: Secado (físico), curado (químico): Principio Secado por evaporación Curado por oxidación, secado por absorción Formadores de película Partículas ya polimerizadas suspendidas Mayormente resinas acrílicas (AC) que en agua, así como resinas diluidas en agua polimerizan bajo radiación UV; 100 % de (hidrosoles) contenido en sólidos Resinas epoxi (EP) y resinas especiales que Las resinas duras y alquídicas forman polimerizan bajo radiación UV; 100 % de enlaces por puentes de oxígeno; 100 % contenido en sólidos de contenido en sólidos Reacción de iniciación Evaporación del agua mediante calor y extracción de humedad Bajo radiación UVC, los fotoiniciadores se disgregan en restos moleculares orgánicos con carga negativa (radicales) Bajo radiación UVC, los fotoiniciadores liberan restos de iones ácidos con carga positiva (cationes) Exposición al oxígeno del aire Tiempo de secado Corto (1 s) Muy corto (1/100 s) Corto (1/2 s) Muy largo Proceso de formación de película Partículas poliméricas e hidrosoles se adhieren firmemente entre sí Sólo bajo radiación (UVB mantiene la reacción de curado, UVA actúa a nivel profundo de la capa) Un solo impulso de radiación (UVC) Durante la exposición al oxígeno inicia la reacción en cadena para el curado completo Factores fomentadores Conservación de la temperatura mínima requerida para la formación de película Inertización bajo atmósfera de nitrógeno, calor emitido por el radiador UV Calor emitido por el radiador UV Calor, soporte de impresión absorbente Factores inhibidores Corriente de aire frío Oxígeno del aire Humedad, bajas temperaturas, estucado alcalino Frío, humedad Empleo de radiadores de ahorro tipo Excimer — Se necesita cámara inerte o generador AF, así como fotoiniciadores especiales y prepolímeros Se necesita cámara inerte o generador AF, así como fotoiniciadores especiales y prepolímeros — Viscosidad Baja; apropiada para sistemas de bombeo y de racleta de cámara Baja; apropiada para sistemas de bombeo y de racleta de cámara Muy baja; idónea para sistemas de bombeo y de racleta de cámara Relativamente alta hasta pastosa Tendencia a la dispersión Alta; favorece el alto brillo, previene el encogimiento durante el curado Alta; favorece el alto brillo, previene el encogimiento durante el curado Baja a pesar de su reducida viscosidad; perjudica la formación de brillo, favorece los efectos mates y de estructura Baja; favorece los efectos mates y de estructura Tendencia a la formación de neblinas Relativamente alta, limita la velocidad de impresión Relativamente alta, limita la velocidad de impresión Relativamente alta, limita la velocidad de impresión Baja Capas delgadas Mala, es decir, formación de manchas Mala, es decir, que el curado puede quedar incompleto Curado rápido y completo Igual que la tinta de impresión Capas espesas Secado suficiente y homogéneo Curado lento Curado aún más rápido y completo, fragilización No aplicables Adherencia sobre materiales absorbentes Excelente Buena Aconsejable imprimación previa para estucado alcalino Excelente Adherencia sobre film plástico y láminas metálicas Sólo laca de dispersión especial Buena sobre PE y PP tras tratamiento corona previo Excelente sobre todo tipo de láminas Muy deficiente Aptitud para plastificación y pegado con colas Aptitud para perforación/plegado/ estampación; sobreimpresión por termotransferencia Especialmente lacas de soldadura, blíster, etc. Media; lacas brillantes mejores que lacas alto brillo Buena Buena Relativamente mala debido a capa frágil y quebradiza Relativamente mala debido a capa frágil y quebradiza; buena imprimibilidad Buena debido a capa elástica; buena imprimibilidad Excelente debido a capa delgada y elástica; buena imprimibilidad Alta (muchos y potentes radiadores UV; aspiración del ozono necesaria) Baja (pocos radiadores poco potentes, reducida cantidad de ozono) Ninguna Alta (refrigerar cuerpo del radiador) Ninguna Comportamiento en máquina: Imprimibilidad y acabado: Compatibilidad medioambiental y propiedades organolépticas: Producción de ozono Ninguna Generación de calor Muy alta (deseada) Alta (refrigerar cuerpo del radiador) Desprendimiento de olor Durante la impresión, event. por amoníaco; en estado seco, sin olor (apta para envases alimentarios) Durante la impresión, olor propio de la laca Durante la impresión, poco olor sólo del y del ozono; en estado curado, poco o ozono; en estado curado, ningún olor ningún olor (ideal para envases alimentarios) Riesgo de migración Ninguno (apto para envases alimentarios); Para envases alimentarios sólo utilizar disponibles lacas de barrera contra migra- lacas completamente curadas o libres de ción de sustancias extrañas migración 4 Process 4 | 2007 Ninguno debido al completo curado (ideal para envases alimentarios) Igual que la tinta de impresión convencional Sí Process_4_Bilderersetzt:Seite 1–8 28.01.2008 16:05 Uhr Seite 5 Tipos de lacas | Composición, propiedades Selección de tipos de lacas según propiedades y aptitudes ópticas y funcionales para la impresión offset Criterios de selección, requisitos Lacas de curado por radiación Barnices al aceite Alto brillo Sí Sí No Brillante Sí (también imprimación) Sí Sí Neutro Sí (también imprimación) Sólo pastas de sobreimpresión Sí Mate seda Sí Sí (también pastas de sobreimpresión) Sí Criterios relativos a la técnica de aplicación Lacas de dispersión Brillo (microestructura debido al comportamiento de dispersión: Mate Sí (también imprimación) Sí (también pastas de sobreimpresión) Sí Mate áspero Sí Sí (también pastas de sobreimpresión) Sí Estructura, granulado No Sí Sí (también offline) Laca de contornos No Sí (mayormente offline) No Laca de relieve No Sí (sólo offline) No Híbrido (laca UV de alto brillo sobre barniz al aceite mate/granulado) No Sí (fondos) Sí (parcialmente) Drip-off (laca brillante de dispersión sobre barniz al aceite mate/granulado) Sí (caliente, fondos) No Sí (parcialmente) Twin Effect (laca brillante de dispersión sobre barniz al aceite mate/granulado) Sí (frío, fondos) No Sí (parcialmente) Laca deslizante (para máquinas rápidas de embalaje),laca de alto poder deslizante Sí Sí No Laca antideslizante, laca antirresbalamiento Sí No Macroestructura (lacas especiales): Contraste de brillo (combinación de lacas especiales): Lisura (lacas especiales): Sí Solideces físicas: Laca resistente a la abrasión sólo en seco o también en húmedo,laca resistente al rayado Sí (húmeda para etiquetas) Sí (por principio, todas las lacas UV y ESH) Sí (pasta especial de sobreimpresión) Laca estable al calor, laca estable a heladas Sí No No Laca estabilizante dimensional, laca antienrollamiento Sí (para papel de etiquetas) No Sí (para papeles finos) Laca insensible al agrietamiento Sí — — Laca resistente a los rayos UV, laca de lento envejecimiento Sí (sin fragilización/sin amarilleo) Sí (sin fragilización/sin amarilleo) Sí (disponibles formulaciones sin amarilleo) Solideces químicas (antirreactivas, antimigratorias): Laca filtrante UV (laca que aumenta la solidez a la luz) Sí No No Laca resistente a las lejías (p.ej., en cosméticos alcalinos) Sí Sí (por principio, todas las lacas UV y ESH) No Laca resistente a los ácidos Sí Sí (por principio, todas las lacas UV y ESH) No Laca de barrera contra grasas, aceites, (vapor* de) agua Sí Sí (por principio, todas las lacas UV y ESH) No Laca de bajo olor (independiente de la tinta y estucado); • Aptitud para envases alimentarios: Sí; • Generalmente sí Sí (UV con radicales); • Sin contacto directo con los productos envasados, sin ITX No; • No Laca inodora sin migración (independiente de la tinta y estucado); • Aptitud para envases alimentarios: Sí; • Generalmente sí Sí (UV con cationes y ESH); • UV con cationes y ESH siempre disponibles, UV con radicales disponible de algunos fabricantes, sin ITX No; • No Laca conforme a códigos farmacéuticos** Sí Sí (frecuentemente laca ESH) Sí Sí No No Solideces microbiológicas: Laca antimoho y antibacterias Laca con pigmentos de fantasía incorporados (event. con sobreimpresión de laca protectora): Laca con pigmentos de interferencia (brillo nacarado, cambio de color) Sí Sí No Laca con pigmentos brillantes y destellantes (óxidos metálicos, bronces) Sí Sí Sí Laca con pigmentos fluorescentes Sí Sí No Laca con características de pigmento a prueba de falsificación Sí Sí No Laca previa como capa de fondo de efectos Sí Sí Sí (p.ej., MetalFX Base Ink) Laca aromática Sí No No Laca termosellable (laca blíster) Sí No No Laca de curado con cola de dispersión o hotmelt (laca“Skin”) Sí No No Laca para soldadura por ultrasonidos Sí No No Laca estampable (para láminas de estampación en caliente e impresión por termotransferencia) Sí No Sí Laca flexible (apta para perforación y ranurado) Sí Sí Sí Laca plastificable con film de plástico fino Sí Poco habitual Poco habitual Laca“Release”(laca previa para tintas rascables) Sí No No Laca con propiedades funcionales especiales: *) Valores límite de vapor de agua y condensación según MVTR (Moisture Vapour Transmission Rate) **) Por ejemplo, FDA Code (US Food & Drug Administration), PQG Code (UK Pharmaceutical Quality Group), Leitfaden Gute Herstellungspraxis Pharma-Verpackung (Alemania/Suiza) Process 4 | 2007 5 Process_4_Bilderersetzt:Seite 1–8 28.01.2008 16:05 Uhr Seite 6 Tipos de lacas | Composición, propiedades Criterios de selección, requisitos Lacas de dispersión Lacas de curado por radiación Barnices al aceite Adherencia sobre tintas de impresión Sobre tintas de secado por oxidación Sobre tintas UV e híbridas (tras secado UV intermedio) Sobre tintas de secado por oxidación e híbridas Posibilidad de combinación inline con otras lacas Con otras lacas de dispersión y como imprimación con lacas UV Con otras lacas UV y sobre imprimación de dispersión Repele las lacas de dispersión y UV en el contraste de brillo Baja viscosidad (para bombas y racletas de cámara) Sí Sí (normalmente) No Mayor viscosidad (para mejor distribución por rodillo) No Raras veces como pasta de sobreimpresión Como barniz/pasta de sobreimpresión Criterios relativos al procedimiento técnico Interacciones: Propiedades de comportamiento en máquina: Formación de espuma Mínima posible Mínima posible — Margen de temperaturas Relativamente pequeño, depende de la formulación Pequeño (conviene usar módulo calentador) Amplio (igual que tinta de impresión) Buena humectación del fondo Opción importante Opción importante Sí (igual que tinta de impresión) Tramo de nivelación Basta un tramo corto Máxima longitud posible Basta un tramo corto De rápido secado/curado Sí Sí Sólo con aditivo secante En húmedo y seco sin apelmazamiento, sin repinte Opción importante Opción importante Igual que tinta de impresión Régimen de aplicación de laca según configuración de la máquina: Inline • Húmedo sobre húmedo, una cara • Húmedo sobre húmedo, ambas caras (impresión de cara y retiración) • Húmedo sobre tinta expuesta a secado intermedio • Húmedo sobre laca expuesta a secado intermedio A través del cuerpo de lacado o grupo suplementario • Sí (también imprimación) • Sí (también imprimación) • Poco habitual • Sí (doble o sobre laca con pigmentos de fantasía) A través del cuerpo de lacado o tintero • Sí • Sí • Sí (sobre tintas UV) • Sí (sobre imprimación o laca con pigmentos de fantasía) Siempre a través del tintero • Sí • Sí • Sí (sobre tintas híbridas) • Poco habitual Offline • Húmedo sobre seco En flexografía, serigrafía o huecograbado de pliegos • Sí (event.imprimación) Calandria, serigrafía • Sí En máquina con cuerpo de impresión offset • No Aplicación de laca en el offset húmedo Offset de pliegos, heatset Offset de pliegos, heatset, banda estrecha Offset de pliegos Aplicación de laca en el offset sin agua Offset de pliegos, 74Karat Offset de pliegos, banda estrecha Offset de pliegos Forma de lacado Mantilla de caucho o plancha flexográfica fotopolimérica Mantilla de caucho o plancha flexográfica resistentes a UV/híbrido Plancha offset a discreción (offset húmedo),planchaToray (offset sin agua) Proceso de impresión inline: Soporte de impresión (sin tener en cuenta las tintas ya impresas): Papel, cartón, cartulina ondulada, directo Sí Sí Sí Papeles y cartulinas muy absorbentes No Sí Sí Film plástico Especial Sí No Láminas metalizadas No Sí No Planchas de chapa Sí (termoendurecible) Sí No Ventajas Sin olor y sin migración, generalmente sin VOC, sin obligación de marcado, biodegradable Siempre sin VOC Posible formulación sin aceites minerales, generalmente sin VOC Desventajas Alto consumo de energía durante el secado, desentintado sólo posible con proceso adicional de disolución en agua Producción de ozono durante el curado, difícil desentintado Lavable con productos que contienen VOC Impactos medioambientales: Viene de página 42 En la KBA Rapida 105 6c con equipamiento de lacado doble, la empresa Vimer de San Giustino (Italia) produce principalmente expositores para fabricantes de artículos cosméticos de marca. Para ello, no sólo ennoblece con laca brillante UV sobre imprimación, sino que también – gracias al concepto de secado modular – combina laca de dispersión brillante con laca mate. 6 Process 4 | 2007 de radiadores infrarrojos, un sistema de aspiración de vapor y posiblemente también una racleta de aire caliente. Un secado por calor demasiado drástico puede producir fisuras (agrietamiento) en la laca, sobre todo en las zonas con altos niveles de entintado. Con los radiadores Carbon Twin, que también equipan los secadores VariDry para la serie Rapida de KBA, ya se ha alcanzado un mayor grado de eficacia. Está a punto de implementarse en las instalaciones de un renombrado fabricante de radiadores el secado por alta frecuencia: Las ondas inducen sólo a las moléculas de agua a la evaporación, mientras que las moléculas poliméricas no se ven afectadas por este pro- ceso, es decir, que ni el soporte de impresión ni el entorno se calientan. Inconvenientes: Se necesitan lacas de dispersión con bajo contenido en disolventes de resina, ya que éstos también se evaporarían. Además, los soportes de impresión no deben presentar laminados de aluminio, tiras de metal, pigmentos metálicos, etc. Lacas de curado por radiación UV (lacas UV) El curado UV es el principal método de curado por radiación. En la práctica predominan las aplicaciones con lacas convencionales, es decir, lacas de curado UV con radicales. Las tintas y lacas a base de resina epoxi de curado Process_4_Bilderersetzt:Seite 1–8 28.01.2008 16:05 Uhr Seite 7 Tipos de lacas | Composición, propiedades UV con cationes, que empezaron a estar disponibles en los años 80, aportan una serie de ventajas de las que pueden mencionarse, sobre todo, el endurecimiento completo, aunque más lento, así como las óptimas propiedades organolépticas para los envases para alimentos y fármacos. Las lacas UV se componen de resinas sintéticas con fotoiniciadores incorporados. Los productos de disociación de éstos (radicales o cationes), liberados bajo la acción de los rayos UVC, producen el deseado endurecimiento de las resinas sintéticas. Los desarrolladores de las lacas UV para envases de fármacos y alimentos centran su atención especialmente en los fotoiniciadores cuyos productos de disociación no migran y no son nocivos para la salud (véase el artículo “Impresión de embalajes sin migración”, págs. 19 a 21. Si como fuente de radiación UV se desean emplear lámparas de ahorro energético de tipo Excimer, se necesitan tintas y lacas UV con fotoiniciadores especialmente ajustados a UVB que, a su vez, sólo reaccionan con prepolímeros especiales de resinas sintéticas. Las resinas sintéticas en las que los productos de disociación de los fotoiniciadores producen una reacción de polimerización están presentes en forma de moléculas orgánicas reactivas – en parte monomoleculares (monómeros), y en parte ya reticuladas a bajo nivel (oligómeros, prepolímeros). Las lacas que liberan cationes contienen fotoiniciadores de ácidos orgánicos y, por lo tanto, no son muy apropiadas para soportes alcalinos (p.ej., carbonato cálcico en la masa de estucado), ya que existe riesgo de apelmazamiento y pérdida de brillo. Si se atri- buye mayor prioridad a las propiedades de la laca que a la rentabilidad, resulta imprescindible aplicar una imprimación previa para sellar el soporte. Por este motivo, las lacas que liberan radicales cubren un espectro funcional más diferenciado que las que liberan cationes. Esto incluye también su empleo en el ennoblecimiento híbrido en interacción con un barniz al aceite mate o granulado. Las lacas UV se utilizan mayormente como lacas transparentes de alto brillo; menos frecuente es su uso como lacas con pigmentos para efectos mates o metálicos. Su imprimibilidad en combinación con tintas de impresión de curado UV no presenta problemas – la laca UV se aplica sobre las capas de tinta UV endurecidas. Para el sobrelacado UV en tintas de impresión convencionales, es necesario sellar la superficie aplicando, antes de la laca UV, una capa de imprimación de dispersión de secado instantáneo. Para ello han sido concebidas las máquinas de lacado doble. Si se utilizan tintas híbridas, puede prescindirse de la imprimación intermedia que, al fin y al cabo, supone un alto consumo energético, porque dichas tintas permiten la aplicación directa de la laca UV. Asimismo, en el lacado UV offline de tintas convencionales normalmente tampoco se necesita imprimación. En el lacado inline, las capas de laca UV con espesores de hasta 8 µm proporcionan un excelente comportamiento de secado y favorecen la formación de una cubierta de laca de alto brillo. Las máquinas de lacado offline permiten espesores de capa aún mayores y, por consiguiente, pueden lograrse 100 puntos de brillo sin problema alguno. Los contrastes brillo/mate de laca UV sobre barniz al aceite y el alto brillo de lacas UV sobre tintas híbridas dominan tanto el interior como el exterior de los productos publicitarios de alta calidad que produce la empresa AGF de Peschiera (Italia) en una máquina híbrida Rapida 105. Ambas opciones son auténticas alternativas a la plastificación. Lacas de curado por rayos de electrones (lacas ESH) Al contrario de las lacas UV, las lacas ESH no necesitan fotoiniciadores para desencadenar la reacción de iniciación. Esto se debe a que los rayos de electrones – al igual que los rayos X y los rayos nucleares cercanos en la gama – son rayos “duros” o, dicho correctamente, rayos ionizantes. Esto significa que, incluso sin fotoiniciadores, son capaces de liberar en el aglutinante de la laca productos de disociación (radicales) tendentes a reaccionar. Los rayos de electrones, destructivos para las células humanas y los microorganismos, son generados bajo alto vacío por un cátodo de alambre de tungsteno, son acelerados a alta tensión mediante un ánodo anular y son aplicados sobre el soporte de impresión a través de una ventana de salida de lámina de titanio y bajo atmósfera de gas inerte. Tanto la radiación de electrones como la de rayos X, igualmente peligrosa, que se produce durante el frenado de los electrones en la laca, exige un encapsulado protector del sistema, así como controles dosimétricos a realizar periódicamente por el personal. Esto supone un despliegue técnico importante, pero no impagable para los impresores de envases. Los sistemas ESH realmente caros se utilizan en la industria del mueble. Para las máquinas de impresión, en cambio, existen sistemas que no cuestan mucho más que un equipamiento UV completo. No obstante, deben tenerse en cuenta los elevados gastos corrientes. Éstos son originados por el nitrógeno necesario para crear la atmósfera de gas inerte que impide la ionización del oxígeno del aire. En cambio, el consumo energético es muy reducido. De hecho, puede nombrarse una serie de propiedades ventajosas: • Efecto antimicrobial, así como la no formación de olores y sustancias migrantes – las tintas y lacas ESH están prácticamente predestinadas para realizar, con ausencia de gérmenes, cajas plegables de cartón y materiales compuestos (por ejemplo, cartones Tetra Brik de bebidas), así como envases de film plástico en la industria farmacéutica y alimentaria. El ejemplo por excelencia del contraste de brillo que permite el ennoblecimiento híbrido: Sobre tintas híbridas se ha aplicado parcialmente un barniz granulado al aceite, se ha sobrelacado en toda su superficie con una laca UV brillante que no ha quedado adherida en las zonas donde se ha impreso con barniz al aceite. El efecto bidimensional de ennoblecimiento puede competir perfectamente con un estampado tridimensional. Foto: Schneidersöhne • Sobre todo para los impresores de flexografía, el lacado ESH es una alternativa económica frente al plastificado con film OPP. La reducción de gastos ronda, como mínimo, el 10 %. • El efecto profundo de la radiación y su capacidad ionizante (máx. un 50 % de las sustancias sólidas) pueden ajustarse a través de la tensión (150 a 250 kilovoltios), de manera que siempre pueda conseguirse un completo y rápido endurecimiento. Esto permite el curado de capas de laca extremadamente gruesas, un factor muy apreciado no sólo por la industria del mueble. La radiación penetra a través del soporte de impresión, de manera que basta con aplicarla en una sola cara para que en cuestión de microsegundos se forme una película, incluso en el caso de lacado por ambas caras del papel, cartón o film plástico utilizado. • La energía emitida es aproximadamente una tercera parte de la energía necesaria para el curado UV y una sexta parte de la del secado IR, oscilando el grado de eficacia entre un 90 % y un 95 % – frente a tan sólo un 50 % en la aplicación UV. • “Endurecimiento por radiación fría”: Bajo la cortina de rayos de electrones no se genera ningún tipo de calor, lo que permite que incluso los soportes termosensibles puedan lacarse sin problema alguno (siempre que la radiación no los ataque directamente a nivel molecular). • Se emplean los mismos aglutinantes de acrilato que en las lacas UV que liberan radicales, pero prescindiendo de los costosos fotoiniciadores. Por eso, la fabricación de las lacas ESH resulta más económica que la de las lacas UV. (El precio depende posible- Process 4 | 2007 7 Process_4_Bilderersetzt:Seite 1–8 28.01.2008 16:05 Uhr Seite 8 Tipos de lacas | Composición, propiedades mente más que nada de la escasa demanda.) Y además, puesto que no contienen fotoiniciadores susceptibles de descomposición, las lacas ESH pueden almacenarse durante más tiempo que las lacas UV. Barnices de impresión a base de aceite Los barnices al aceite combinan el secado y el curado. El secado avanza a medida que el aglutinante es absorbido por el soporte, pero este proceso no tiene mayor trascendencia en caso de cartones o papeles estucados varias veces. En el sobrelacado húmedo sobre húmedo, esta “tinta sin pigmentos” – porque el barniz al aceite no es más que esto – primero es absorbida por la capa de tinta, de manera que ya en la pila de salida el barniz queda bien adherido sobre la tinta húmeda. Una mayor influencia sobre la formación de película tiene el “secado por oxidación”. Mejor dicho, se trata de un curado químico mediante los llamados enlaces por puentes de oxígeno. Entre las moléculas de los aceites aglutinantes minerales o vegetales se acumulan iones de óxido con tendencia a reaccionar. Éstos son generados por el secante incorporado al barniz (oxidante) mediante división de las moléculas de oxígeno del aire. Los catalizadores mejoran la absorción de oxígeno a través de las moléculas de resina. Pero a pesar de ello: En una pila, el oxígeno naturalmente avanza muy despacio desde el borde al centro del pliego, lo que alarga extremadamente el proceso de curado. Por lo tanto, en la impresión publicitaria y de envases, con su riqueza en imágenes y densidades de fondo, no se puede esperar encontrar tintas y barnices al aceite completamente endurecidos estando el soporte de impresión todavía en la pila. La adición moderada de secantes favorece el curado de la tinta, igual que una mejor ventilación de la pila, por ejemplo, mediante un discreto empolvado y aplicación de aire de soplado durante la formación de la pila. Adicionalmente, pueden emplearse radiadores IR para fomentar tanto el secado como la reacción de curado. Si bien hoy en día los barnices al aceite se formulan con estabilidad al amarilleo (a excepción de las pastas de sobreimpresión para la protección contra la abrasión) y, por consiguiente, serían perfectamente aptos para el 8 Process 4 | 2007 conocido de las “nitropinturas” que se solían utilizar antiguamente. Pertenece a los compuestos orgánicos volátiles (VOC, por sus siglas en inglés) de bajo punto de ebullición. La volatilidad del nitrobenceno es similar a la del tolueno, es decir, 6,5 veces más lenta que la del éter. Las cantidades de material que se consumen en la fleNo obstante, a medida que ha xografía y el huecograbado para el lacado completo de ido creciendo la concienciación bandas de plástico y compuestas son muy diferentes a medioambiental, ha ido dismilas que requiere el offset de pliegos. La foto muestra cuántos envases de laca y endurecedor para laca de dos nuyendo drásticamente el componentes se necesitan por turno en una máquina empleo de esta sustancia inflaflexográfica de banda ancha. Foto: Kleeberg mable y cancerígena, no sólo en el ennoblecimiento offline. Este sobrelacado de fondos, en la práctica rechazo también se experimenta en el se emplean relativamente poco, por- lacado inline para huecograbado y fleque cada vez más impresores apuestan xografía, a pesar del apoyo de los secapor la mayor calidad que brinda el dores de aire caliente y de los sistemas lacado de dispersión inline a través de de aspiración con postcombustión. El cuerpos de lacado con racleta de valor MAK (concentración máxima cámara. Tampoco ya se suele utilizar el permanente en el puesto de trabajo) lacado en papeles naturales ligeros del nitrobenceno es de 1 cm³/m³ – para conferirles estabilidad dimensio- ¡frente a 200 cm³/m³ del tolueno! nal. En cambio, se valoran cada vez Menos crítico es el uso de lacas de 2 más las ventajas especiales del barni- componentes. Éstas no se secan por zado al aceite: Este tipo de laca – al evaporación, sino por curado o, mejor igual que la tinta convencional – se dicho, mediante la reticulación entre la transfiere, con exactitud de registro, al mezcla de disolventes y las resinas. A soporte de impresión mediante plan- lo sumo 24 horas antes de su imprechas de aluminio y a través de la man- sión se prepara la laca compuesta de tilla de caucho desde un cuerpo de resinas líquidas y el llamado endureceimpresión offset con humectación pos- dor (aprox. 5 + 2 partes), además de terior. Por eso, el barniz al aceite es acetatos de alcohol como diluyentes y especialmente apropiado para el barni- retardantes. Así, la laca se aplica práczado suplementario de filigranas, ticamente en estado ya ligeramente incluso con superficie reticulada. El reticulado. Pero el primer secador de barniz al aceite mate o granulado se aire caliente se ocupa de la inmediata emplea parcialmente también en el formación de una película con superennoblecimiento híbrido (combinado ficie de laca fija. El aire caliente tamcon laca UV) y en el ennoblecimiento bién favorece la volatilización de los con Drip-off/Twin-effect (junto con disolventes, pero no con la misma pelilaca de dispersión). Esta combinación grosidad que el nitrobenceno. Las venpermite realizar preciosos efectos de tajas de las lacas de 2 componentes son contraste de brillo. el completo endurecimiento y la resistencia al calor y a numerosos productos químicos. El inconveniente es que Lacas a base de disolvente Las lacas a base de disolvente se componen de resinas diluidas en una mezInvitación personalicla de disolventes orgánicos. Igual que zada impresa digitallas cantidades de disolvente conteni- mente con una Kodak das en las tintas para huecograbado y NexPress con NexGlosser-Modul. flexografía, esta mezcla tiene que ajus- El brillo de la laca en tarse al soporte de impresión o a la polvo termofijada no dista mucho de iguavelocidad de secado deseada. lar a un lacado UV. La laca de un solo componente se seca Foto: Kleeberg a través de un proceso meramente físico, es decir, por “evaporación” de la mezcla de disolventes. El disolvente aquí dominante es el nitrobenceno, la reacción de reticulación puede tardar varios días hasta conseguirse un curado total. Las lacas de 2 componentes se emplean en el huecograbado y la flexografía para film PE y PP (polietileno, polipropileno), así como para láminas y compuestos de aluminio tratados con laca nitrocelulósica. Sirven tanto para el sobrelacado (resinas – endurecedor: aprox. 10 + 4 partes) para mejorar las propiedades de resistencia química y física, así como para el lacado previo (aprox. 10 + 1 partes) para tintas nitrocelulósicas. Laca en polvo Alternativamente a la aplicación de laca en forma viscosa, los sistemas de resinas sintéticas son, por principio, apropiados para ser aplicados en forma de un polvo finísimo previamente polimerizado. Este método, que ya ha demostrado su eficacia en las industrias de materiales de construcción y del mueble, también ha hecho su entrada en la industria de la impresión: en forma de los tóners Gloss y Security para la impresión digital electrofotográfica (hp indigo press, Kodak NexPress, Xerox iGen). Como si fuera un tóner normal, las partículas de resina se transfieren al papel, sea parcialmente o sobre toda la superficie, a través de una base intermedia fotoconductora, y se fijan térmicamente. Bajo el efecto del calor empiezan a fundirse en seguida y a aglomerarse formando una superficie con las propiedades deseadas. El resultado puede ser un brillo sorprendentemente alto o mate, la imitación de una marca de agua u otra característica de seguridad. Además, tal impresión previa de una capa imprimible también puede realizarse sobre papeles que normalmente no se prestan a la impresión digital. Dieter Kleeberg Process_4_Bilderersetzt:Seite 9-16 28.01.2008 16:02 Uhr Seite 9 Formación de película | Tecnologías de secado y curado Tecnologías de secado y curado de lacas en la impresión offset La variedad de aplicaciones de laca, los distintos principios de curado y secado, así como las diferentes propiedades de imprimibilidad y características de los soportes de impresión imponen la necesidad de poder adaptar individualmente la velocidad y calidad de formación de película de las lacas empleadas a los diversos productos de impresión. Las tecnologías disponibles están en constante desarrollo al que KBA contribuye de forma decisiva. Lo que en la salida de esta KBA 74 Karat brilla como un sol, es un secador IR que forma parte del equipamiento de la versión Karat con cuerpo de lacado de dispersión. Foto: Kleeberg Requisitos generales de las lacas, radiadores y soportes de impresión Primeramente, las lacas deben cumplir los mismos requisitos de procesado que las tintas de impresión, a saber: No deben producir ni apelmazamiento ni repinte en la pila. Además, deben presentar una elevada compatibilidad con las tintas de impresión, es decir, una buena humectación de la película de tinta en unión con una máxima adherencia sobre la misma, así como la ausencia de reacción química de las lacas frente a las tintas. Esto implica que la radiación, ya sea de secado o curado, aplicada para la formación de película de la laca no debe interferir en la formación de película de las tintas de impresión. A la inversa, puede ser necesario someter las tintas a un secado intermedio para que la laca tenga una base estable sobre la que adherirse. Aparte de ello, se exige del proceso que la radiación no caliente ni reseque excesivamente el soporte de impresión; algunos plásticos no soportan el calor que emiten los radiadores IR y UV. Así que, por su parte, el soporte de impresión tiene que ser adecuado al tipo de radia- ¿Habrá algún día secadores de alta frecuencia para las máquina de impresión? Desde hace tiempo, los físicos están trabajando en el desarrollo de secadores de alta frecuencia (AF) que permitan una evaporación del agua aún más eficiente que los secadores IR CarbonTwin. Los secadores AF actúan de forma selectiva,parecido a un horno microondas,sólo en otra gama de longitud de onda y a mucha más velocidad. Lo ideal sería poder emplear los secadores AF también en las máquinas de impresión,porque los soportes de impresión se mantendrían fríos. Pero, hoy por hoy, todavía no se sabe si esto algún día será realizable.Porque entonces también las lacas a base de agua tendrían que ser diferentes a las lacas de dispersión actuales:Deberían – de eso no hay cuestión – estar libres o con bajo contenido de hidrosoles, es decir, que las partículas sólidas no deberían estar dispersas en el agua. Consecuencia: Los sólidos deberían encontrarse disueltos en el agua y sólo precipitarse y depositarse durante el proceso de evaporación – de forma parecida a una planta de desalinización de agua de mar.De esta manera, no sólo sería un mero problema físico, sino que también los fabricantes de lacas se verían obligados a desarrollar un producto completamente nuevo. Pero está por ver si esa nueva laca a base de agua tendría la misma calidad y polivalencia que las actuales lacas de dispersión. ción aplicado. Sobre todo el curado UV puede provocar la formación de olores en el estucado del papel. En el caso de las lacas UV de curado catiónico, el estucado no puede ser alcalino. Por otro lado, la radiación no debe liberar sustancias indeseables en la laca. Algunas lacas UV contienen fotoiniciadores que bajo la acción ultravioleta desprenden productos secundarios problemáticos, por ejemplo, ITX. Por eso, la laca debe ser no migratoria, al menos en su utilización para envases alimentarios y farmacéuticos. Generalmente, se aspira a obtener un alto grado de eficacia de los radiadores. La energía emitida debe alcanzar una máxima acción en la formación de la película, pero, a la vez, el soporte de impresión y el entorno deben calentarse lo mínimo posible. Las lacas brillantes necesitan un determinado tiempo para extenderse y formar una superficie lisa. Éste es el denominado tiempo de nivelación que en las lacas UV es múltiples veces más largo que en las lacas de dispersión. Para no sufrir pérdidas de producción por este motivo, lo que se suele hacer no es reducir la velocidad de impresión, sino alargar el recorrido de secado. Por eso, para las máquinas en las que las lacas se aplican inline, se recomienda una prolongación de salida. Ésta, en la mayoría de las máquinas, es doble, aunque en la gama de alta velocidad se emplean frecuentemente prolongaciones triples. En los últimos años, se han podido registrar porcentajes de agua más elevados en las lacas de dispersión, por lo que la prolongación doble se ha convertido cada vez más en el trayecto de secado estándar para el lacado de dispersión. Estructura básica de una racleta de aire caliente: Hacia el interior de la carcasa tubular (1) se aspira aire frío (2) que entra en un espacio intermedio (3) y es conducido a través de los elementos calefactores (4). Una sonda (5) mide la temperatura del aire calentado. El aire frío, que pasa a continuación, crea una sobrepresión que expulsa el aire caliente por la tobera ranurada (6). Dependiendo del ancho de ranura, el chorro (7) de aire queda más o menos abierto y es proyectado, juntamente con el aire ambiente calentado, sobre el soporte de impresión (8). Fuente: Adphos El secador combinado IR/HAK de Grafix ahorra espacio integrando el radiador IR y la racleta de aire caliente en un solo módulo.El aire aspirado pasa por un cartucho calefactor incorporado (1) y es expulsado a través de numerosas toberas con orificios (2).Una parte del aire caliente es conducido alrededor de un radiador IR (3) y calentado adicionalmente (4) por éste;el resto del aire caliente es proyectado sobre el soporte de impresión en forma de chorros de impacto (5). Process 4 | 2007 9 Process_4_Bilderersetzt:Seite 9-16 28.01.2008 16:02 Uhr Seite 10 Formación de película | Tecnologías de secado y curado Tecnologías de secado para lacas a base de agua Las lacas a base de agua se secan por absorción y evaporación de su contenido de agua, incluyendo la evacuación del aire saturado de vapor de agua. En la impresión de pliegos, la radiación térmica (radiación infrarroja) se aplica con ayuda de uno o varios radiadores IR. Pero IR no siempre es igual a IR. En la práctica, se combinan a menudo radiadores IR rápidos de onda media (Fast MIR, FMIR) con radiadores IR de onda corta de respuesta lenta (SIR), pues sus distribuciones espectrales de radiación (curvas de intensidad) se complementan perfectamente en la gama de máxima absorción de agua a 3.000 nanómetros. Sin embargo, el grado de eficacia de esta combinación no es muy elevado. Como alternativa, KBA ofrece el radiador IR Carbon Twin (CIR) de Heraeus Noblelight, cuyo máximo en la curva de intensidad se encuentra a 2.000 nm. Los radiadores IR de onda media (Slow MIR, SMIR) con 2.400 nm se aproximan aún más a este valor ideal, pero reaccionan demasiado lento a las señales de conmutación y poseen una densidad de radiación muy reducida. Frente a ello, los radiadores CIR, con una res- puesta de 1 a 2 segundos, reaccionan casi igual de rápido que los radiadores FMIR y, además, presentan una densidad de radiación tan alta, estable y homogénea que con una potencia de radiación de 60 a 80 vatios/cm puedan cubrirse formatos de hasta tres metros de anchura. Por estas razones, los radiadores CIR son los que alcanzan el mayor grado de eficacia de todos y pueden, por consiguiente, emplearse de una forma más económica y con un menor consumo energético. Otra ventaja adicional: Como la cantidad de calor aplicada ya de por sí es más reducida y como son principalmente las moléculas del agua en la laca que en el rango de 2.000 nm son puestas en vibración – o sea, selectivamente, casi como en el horno microondas –, el soporte de impresión sufre un menor calentamiento que con otros radiadores IR, de manera que ahora incluso los materiales más sensibles pueden pasar por el secador. (El secado de alta frecuencia obedece a un principio similar. Ver cuadro.) Para favorecer este proceso, los radiadores IR se combinan frecuentemente con racletas de aire caliente. Parecido al tratamiento final que recibe un coche en el túnel de lavado, tales racletas proyectan Los conceptos de radiadores dicroicos, habitualmente llamados “radiadores fríos”, producen una radiación UV casi pura, ya que eliminan por filtración la radiación IR. Los reflectores dicroicos (arriba) eliminan de la parte de radiación indirecta los rayos IR a través de un sistema de refrigeración por agua (CW). Si se ensombreciera la parte de radiación directa, también se perdería radiación UV, porque bajaría el grado de eficacia. Por eso, la mayoría de los radiadores prescinden de ello y permiten la emisión de la parte IR directa (izquierda), o bien, la eliminan filtrándola con ayuda de un cristal de cuarzo (Q). En la tecnología de “espejo frío” (abajo), tanto la radiación directa de la lámpara como la radiación indirecta de los reflectores inciden sobre un espejo semitransparente (CM) que “selecciona” la radiación IR y la elimina. aire caliente sobre el pliego a través de unas toberas ranuradas, eliminando así la humedad que sale de la laca al evaporarse el agua. En el offset de bobina heatset se utiliza exclusivamente aire caliente soplado – los secadores por llama de gas ya han pasado a la historia. Ahora, los modernos secadores suspendidos soplan aire caliente sobre las caras superior e inferior de la banda. La impresionante longitud de estos secadores representa un compromiso entre la velocidad de banda y la máxima temperatura superficial admisible. No obstante, muchos papeles se resecan tanto que, aparte de refrigeración, necesitan una rehumectación. En algunas máquinas heatset se pueden encontrar, justo delante del secador, unidades suplementarias que permiten un lacado de dispersión inline, pero en la mayoría de los casos se utilizan para aplicar tinta rascable o cola rehumedecible. Sin embargo, la cantidad de agua evaporada no perjudica la idoneidad del aire de salida de heatset, que contiene disolventes, para la recuperación de energía por postcombustión, por ejemplo, para los rodillos de enfriamiento. Consejos prácticos del seminario KBA sobres lacas: manejo y mantenimiento de la tecnología de secado 1. Limpiar el sistema de secado Debido a la convección de aire caliente,la aplicación de aire de soplado para estabilizar los pliegosduranteeltransporte,asícomoporlascargas electrostáticas,lossecadoresseencuentranespecialmenteexpuestosalensuciamientoporpolvos antirrepinte y el polvo de papel.Por eso es necesariolimpiarregularmentelosradiadores,reflectores y sensores para eliminar estos polvos,pues deotramaneralaspérdidasderadiaciónpodrían alcanzar porcentajes de dos dígitos. KBA recomienda lo siguiente para los secadores VariDry:Desmontar una vez por semana los módulos UV de los secadores final e intermedio, o bien, desmontar una vez al mes los módulos IR de la torre de secado o del secador final y, con un paño y gasolina para lacas, limpiar el radiador (¡riesgo de rotura!) y el reflector (¡superficie se raya con facilidad!), controlarlos en cuanto a daños mecánicos y sustituirlos si fuera necesario. Pero para que los radiadores no se vuelvan a ensuciar anticipadamente, también hay que 10 Process 4 | 2007 Dosímetros y radiómetros UV de EIT y Dr. Hönle – portátiles, pero sólo sirven para realizar mediciones integrales. limpiar periódicamente los filtros de los sistemas de soplado y de aspiración. En los secadores UV, debe aspirarse eficazmente no sólo el polvo, sino también el ozono. 2. Comprobar el envejecimiento El uso constante y la frecuente alternación entre apagados y encendidos hace que los radiadores se vean sometidos a un rápido envejecimiento disminuyéndose,sobre todo,la intensidad de radiación y, por consiguiente, su grado de eficacia. Por eso deben realizarse periódicamente en la estación de control las lecturas de los cuentahoras de los radiadores IR y UV y compararse con los datos de vida útil facilitados por el fabricante. Los radiadores deben cambiarse, como muy tarde, al final de la vida útil indicada, aunque todavía funcionen. Asimismo debe controlarse la transparencia del cristal de cuarzo, porque el “bombardeo” de rayos UV puede producir manchas opacas que no dejan pasar los rayos. 3. Controlar la potencia En los radiadores IR se puede comprobar con ayuda de una probeta metálica y un termóme- tro de contacto qué diferencias de temperatura con cuánta energía “invertida” se producen durante un determinado tiempo. También las pruebas de secado,realizadas con espesores de capa de laca de dispersión previamente definidos y con determinadas configuraciones del secador, pueden facilitar información sobre la potencia y la “verdadera edad” de los radiadores IR, siempre que se lleven a cabo con cierta regularidad. En cambio, el sensor de tempera- Process_4_Bilderersetzt:Seite 9-16 28.01.2008 16:02 Uhr Seite 11 Formación de película | Tecnologías de secado y curado Tecnologías de curado para lacas UV Las lacas de curado por radiación UV necesitan radiadores que cubran la gama espectral de UVC a UVB. Aún así la máquina no puede prescindir de la radiación UVA, porque los pigmentos de color de las tintas UV e híbridas absorben la radiación UVB/C en grados más o menos intensos según la tonalidad cromática. El curado de las lacas UV corresponde exclusivamente a los secadores finales UV. Para alargar al máximo 6 el tiempo de nivelación, el módulo UV con los tres radiadores se encuentra siempre en la última posición de la prolongación de salida. Como fuentes estándar se utilizan lámparas de cuarzo de descarga gaseosa llenadas de vapor de mercurio a media presión. Los radiadores excímer (ver cuadro), actualmente no son una alternativa válida para el offset de pliegos, pues requieren de fotoiniciadores especiales que los fabricantes de tintas y lacas hoy por hoy sólo proveen para la flexografía. Un radiador UV convencional tiene una o dos lámparas delante de los reflectores que a su vez suelen servir como tapas de cierre (shutter) refrigeradas por agua para dar sombra al soporte de impresión y a los comRadiador dicroico UV de Grafix. En la carcasa (1), una pantalla antitérmica (2) protege el módulo del calentamiento y de la acumulación térmica, pues la lámpara UV (3) puede calentarse hasta 800ºC. Lo que se pretende es que el calor se evacúe mayormente a través de los tubos de agua de refrigeración (5). Éstos se encuentran en cada uno de los shutter (4) que en modo de funcionamiento (arriba) están abiertos y en modo de espera (abajo), cerrados. A través del recubrimiento dicroico en los lados interiores de los shutter, la radiación IR es separada de la radiación UV y conducida al agua de refrigeración. Un cristal de cuarzo (6) filtra y elimina la parte IR directa restante. ponentes de la máquina cuando ésta está parada. Para eliminar por filtración los rayos IR perturbadores, se utilizan los llamados revestimientos dicroicos sobre la superficie del reflector (“radiador frío”) o sobre un cristal de espejo semitransparente (“espejo frío”), así como opcionalmente un cristal de cuarzo. El mismo cristal de cuarzo de las lámparas ya filtra una parte de la radiación IR. Para aumentar el grado de eficacia, puede utilizarse como atmósfera protectora el gas inerte de nitrógeno que favorece la reacción de curado. Esta solución resulta muy útil cuando en los soportes termosensibles es necesario reducir considerablemente la potencia de los radiadores UV debido al exceso de calor indeseado. De esta manera, se aplica mucho menos energía de radiación Los radiadores TwinRay-UV de Adphos-Eltosch representan un principio de construcción único: El radiador alberga dos lámparas UV separadas entre sí. Gracias a la sección estrellada, el shutter puede girarse fácilmente ofreciendo una doble función de reflector dicroico (arriba), o bien, dando sombra al soporte de impresión (centro). Así también resulta más fácil cambiar las lámparas, ya que sólo tienen que desplegarse los laterales hacia abajo sin ser entorpecidos por el shutter (abajo). tura sólo sirve para regular la energía de radiación, o sea, que no es apropiado para efectuar mediciones absolutas.Aparte de algunas pruebas de curado más o menos fiables (ver artículo fogra“¿Está bien curada la laca UV?”) existen para los radiadores UV dosímetros de radiación UV de medición directa que permiten comparar la potencia de radiación configurada con la potencia realmente alcanzada. 4. Controlar el espectro Los radiadores IR presentan una curva constante de radiación sin peaks (picos) con un solo máximo que va subiendo y bajando paulatinamente. A medida que avanza el tiempo operativo, la curva va volviéndose más plana en su conjunto,es decir,que sólo se reduce la intensidad pero sin que varíe el modo de acción.Por lo tanto, es suficiente comprobar el envejecimiento. En su espectro de haluro de metal,los radiadores UV de mercurio disponen de varios peaks que juegan un papel importante en el curado de las diferentes sustancias (laca, tinta, blanco opaco), así como en la evolución de la reacción (inicio, acción profunda, curado completo). Para actuar concretamente sobre estas sustancias (mínima absorción posible por pigmentos Espectro de haluro de metal de una lámpara de descarga de gas de mercurio (HG) a media presión. Dotándola de los elementos indio (In), galio (Ga) o hierro (Fe) pueden disminuirse o aumentarse individualmente los diferentes picos Hg. La deriva de las longitudes de onda de la importante pero no muy pronunciada gama UVC a la gama UVA afecta, sobre todo, al curado de las lacas UV. Fuentes: Primarc; fogra; guía práctica“UV-Praxisleitfaden” del comité de trabajo para impresión UV de la Mutua alemana de la impresión y el papel (BG-Arbeitskreis UV-Druck). blancos o de color) o para fomentar determinadas fases de la reacción, puede ser necesario sustituir algunos radiadores por otros más apropiados. Porque con radiadores dotados específicamente, por ejemplo, para blanco opaco o para fotoiniciadores catiónicos, se ha y, con ello, hasta un 80% menos de calor; la temperatura de la pila baja en hasta 15 grados. Pero también puede aumentarse la velocidad de impresión, porque es posible acortar conseguido disminuir los picos perturbadores y aumentar los picos deseados dotando los electrodos de metales (indio, galio, hierro). Con un radiómetro UV pueden detectarse los rangos de radiación y sus porcentajes. Los radiómetros portátiles sólo permiten una medición integral de las dosis en las gamas UVA, UVB y UVC.Esto significa que únicamente los aparatos de medición de laboratorio indican la posición y altura de los picos, aunque esta posibilidad también sería deseable para los radiómetros portátiles utilizados en la sala de impresión.Porque durante el envejecimiento de los rayos UV no sólo se produce una pérdida de potencia, sino que también se modifica el espectro irradiado. Concretamente, el espectro con todos sus picos se va desplazando de UVC hacia UVA durante la vida útil.Debido a esta deriva de las longitudes de onda, la formación de película en las capas de laca y tinta puede verse extremadamente afectada, a pesar de la alta potencia de los radiadores. El profesional impresor debe procurar, pues, que la radiación UVC vaya “refrescándose” continuamente. Por eso, al cambiarse un radiador por otro nuevo, los tres radiadores UV en el secador final siempre deben colocarse por orden de antigüedad: el más nuevo, en primera posición (porque irradia gran cantidad de UVC que se necesita para la reacción de inicio de los fotoiniciadores y para el curado de la laca); en segunda posición, el que estaba en primera;y en última posición se coloca el hasta ahora segundo. Process 4 | 2007 11 Process_4_Bilderersetzt:Seite 9-16 28.01.2008 16:02 Uhr Seite 12 Formación de película | Tecnologías de secado y curado En el año 2002, KBA empleó por vez primera un grupo UV inerte, desarrollado en cooperación con Adphos-Eltosch y el Instituto sajón de la industria de impresión (SID), en una Rapida 72 en la empresa belga Crea dedicada a la impresión de plásticos. Una atmósfera protectora de nitrógeno favorece la reacción de curado. Por eso, se aplica en total mucho menos energía de radiación y, con ello, hasta un 80% menos de calor; la temperatura de la pila baja en hasta 15 grados. Pero también puede aumentarse la velocidad de impresión, porque es posible acortar el tiempo de permanencia de los pliegos bajo los radiadores. En el offset de pliegos, los requisitos técnicos son mucho más complejos que en el offset de bobina estrecha, porque los puentes de pinzas pasan a gran velocidad por la cámara de inercia e impiden su estanqueidad, y también porque los soportes de impresión son más espesos. Gamas activas del espectro electromagnético en la formación de película de diferentes tipos de lacas Longitud de onda Gama de ondas, aplicación el tiempo de permanencia de los pliegos bajo los radiadores. En el offset de pliegos, los requisitos técnicos son mucho más complejos que en el offset de bobina estrecha, porque los puentes de pinzas pasan a gran velocidad por la cámara de inercia e impiden su estanqueidad. Como la potencia normalmente es suficiente, no se suelen utilizar tubos gemelos en los radiadores UV, a diferencia de los radiadores IR Car- Lacas que responden Reacción, efecto Lacas de dispersión sin o de bajo hidrosol Lacas de dispersión La orientación de espín de electrones en el campo magnético produce la evaporación del agua; los soportes de impresión y el entorno permanecen fríos. La rotación de las moléculas de agua produce la evaporación del agua,pero muy lentamente. Radiación de ondas radioeléctricas y de alta frecuencia: • 10 m (equivale a una frecuencia de 300 MHz) Secador (AF) de alta frecuencia • 1 cm (equivale a una frecuencia de 300 GHz) Radiador de microondas Radiación óptica: Radiación infrarroja • 10.000 … 780 nm (en función de la fuente de radiación IR, incl. llamas de gas) IR general Horno Secador de aire caliente Racleta de aire caliente Vibración de las moléculas de agua Produce la evaporación de agua, termoendurece las películas de laca. Produce la evaporación de aceite mineral de alto punto de ebullición. Produce la evaporación de disolventes. Apoya los radiadores IR con un flujo de aire caliente que da salida al vapor de agua. Longitud de onda idónea para absorción de agua: 3.000 nm Lacas de dispersión Produce la evaporación de agua con la máxima rapidez y la mínima energía posibles, de respuesta lenta, poca densidad de radiación. Barnices de impresión al aceite Favorece la oxidación. Lacas de dispersión Produce la evaporación de agua con la máxima rapidez y la mínima energía posibles, de respuesta rápida, poca densidad de radiación. Barnices de impresión al aceite Favorece la oxidación. Lacas de dispersión Produce la evaporación de agua con un consumo energético medio,de respuesta rápida. Barnices de impresión al aceite Favorece la oxidación. Lacas para impresión sobre chapa Barnices heatset al aceite Lacas a base de disolventes Lacas de dispersión 3.000 … 1.400 nm • 2.400 nm (máximo), continuo a través de IR-A/B/C IR-B, IR de onda media (MIR) Radiador Slow MIR (SMIR) • 2.000 nm (máximo), continuo a través de IR-A/B/C Radiador IR Carbon Twin (CIR) • 1.500 nm (máximo), continuo a través de IR-A/B/C Radiador Fast MIR (FMIR) (a menudo combinado con radiador SIR) 1400 … 780 nm • 1.400 … 780 nm • 1.100 nm (máximo), continuo a través de IR-A/B/C IR-A, IR de onda corta (SIR), IR cercano (NIR) Calor perdido de los radiadores UV Radiador SIR (a menudo combinado con radiador FMIR) Radiación visible 380 … 780 nm Luz Iluminación ambiental Lacas UV Radiación ultravioleta 380 … 315 nm UV general UVA, UV de onda larga, UV cercano Lacas UV 315 … 280 nm 280 … 100 nm UVB, UV de onda media UV-C, UV de onda corta Lacas UV Lacas UV 380 … 200 nm • 365 nm (máximo), continuo a través de UV-A/B/C • Línea de 308 nm UV-1,“UV de cuarzo” Lámparas de cuarzo de descarga de gas de mercurio a media presión Radiador XeCl* (lámpara excímera de descarga de xenón y cloro) Lámparas de cuarzo por pulsos de xenón, “lámparas de destellos” UV-2,“UV de vacío” Lámparas de cuarzo de descarga de gas de mercurio a media presión • Según dotación y presión 200 … 100 nm • Continuo según dotación y presión Lacas UV Favorece la polimerización inducida por UV. Lacas de dispersión Produce evaporación de agua con máx. consumo energético. Barnices de impresión al aceite Favorece la oxidación y estimula los grupos funcionales (p.ej. —OH) a la reticulación. Descomposición lenta no deseada de los fotoiniciadores, curado de blanco opaco UV. Radiación de alta energía divide moléculas Penetra capas gruesas (acción profunda en tintas UV, curado de blanco opaco UV, pero apenas produce efecto en las lacas UV). Mantiene la polimerización con radicales, acción profunda en lacas UV. Inicia la polimerización con radicales y cationes mediante descomposición de los fotoiniciadores (a partir de aprox.200 nm); más importante para las lacas UV. Lacas UV Gama activa de lámpara UV (inicia y favorece la polimerización). Lacas UV especiales, recubrimiento de papel y láminas Lacas UV especiales, tintas UV de inyección Inicia y favorece la polimerización si hay prepolímeros y fotoiniciadores especiales; los soportes de impresión se mantienen fríos. Inicia y favorece la polimerización si hay prepolímeros y fotoiniciadores especiales. Lacas UV durante la deriva Gama pasiva de lámpara UV ("alimenta" la gama activa mediante deriva de la longitud de onda hacia UVA). Lacas para elementos fotorresistentes Lacas ESH Acción puntual (no apta para circuitos impresos). Radiación ionizante: 100 … 0,0001 nm XR-1 … XR-5, radiación X y gamma • 0,0024 nm (longitud de onda Compton del electrón) Tubo de rayos de electrones (cátodo de wolframio) 12 Process 4 | 2007 Sin fotoiniciador se producen radicales que bajo atmósfera de gas inerte conducen a la polimerización; penetra capas gruesas de laca, papel, cartón, láminas de plástico. Process_4_Bilderersetzt:Seite 9-16 28.01.2008 16:02 Uhr Seite 13 Formación de película | Tecnologías de secado y curado La Metronic Genius 52 UV de KBA permite también la aplicación de laca UV. Para ello se instala un cuerpo de lacado prensador opcional (3) entre la unidad impresora con cilindro central (1) y la salida de cinta prolongada (4). Los tres rodillos del cuerpo de lacado permiten aplicar diferentes grosores de laca variando la abertura entre rodillos. Gracias a ello pueden satisfacerse por igual las necesidades de la impresión tanto sobre plástico como sobre papel y cartón. Inmediatamente antes de la aplicación de la laca, las tintas offset UV sin agua se someten a un secado intermedio a través de un radiador UV (2) integrado en el cuerpo de lacado. Antes de la pila de salida se posicionan dos secadores finales UV (5). KBA Rapida 105 con torre de laca y prolongación de salida que alberga los módulos secadores.En términos de espacio,esta configuración ocupa lo mismo tanto para tintas de secado por oxidación más laca de dispersión,como para tintas híbridas más barniz al aceite y laca UV,como para tintas UV más laca UV. bon Twin. Pero algunos fabricantes ofrecen, por lo menos, conjuntos de dos tubos separados. Más importante es la geometría de los reflectores. En el offset de pliegos se da preferencia a los reflectores con curvaturas irregulares cuyos rayos difusos también alcanzan las partes del pliego que quedan a la sombra de las pinzas. Otras geometrías se encuentran en la impresión de bobina: Los espejos parabólicos proyectan rayos paralelos que no son apropiados para capas finas, es decir, para laca. Las curvaturas elípticas producen una focalización, o sea, una elevada potencia en un haz estrecho. Tanto las tintas y lacas UV como las tintas híbridas requieren de un sistema de aspiración de ozono en la zona del secador final. El gas de ozono, de intenso olor y nocivo para la salud, se produce cuando las moléculas diatómicas del oxígeno del aire reaccionan bajo la acción de los rayos UV convirtiéndose en oxígeno triatómico. Además, se necesita una protección opaca antirradiación, porque la elevada densidad de energía de la radiación empleada provocaría en el personal quemaduras solares y cáncer de piel. En la práctica, se aplican a menudo dos lacas; en configuraciones especiales, incluso más. Por lo tanto, deben combinarse o dimensionarse las unidades de secado correspondientemente. En las máquinas de lacado doble, se emplea laca de dispersión a fin de 5 4 3 2 1 9 Configuración de secadores en 8 7 una máquina de lacado doble de 6 KBA: Después de la última unidad impresora (1) se aplica laca de dispersión sobre las tintas de secado por oxidación en una torre de laca con racleta de cámara (2). La parte de agua contenida en la laca de dispersión es evaporada y aspirada en seguida en dos torres de secado intermedio (3, 4) a través de radiadores IR y racletas de aire caliente. A continuación, en otra torre de laca con racleta de cámara (5), se aplica la laca de alto brillo – que a menudo es una laca UV; pocas veces se vuelve a aplicar una laca de dispersión. En la prolongación de salida se encuentran los módulos secadores finales para la radiación IR/aire caliente (6, 7) y UV-A/B/C (8), juntamente con el sistema de aspiración para ozono y vapor de agua. El Air Clean System (9) encima de la pila de salida aspira los restos de ozono y polvos antirrepinte. 5 3 1 1 1 1 9 8 Formación de película en la aplicación de dos o más lacas del pliego con una laca UV brillante. Las zonas con barniz al aceite repelen la laca UV, de manera que se produce un contraste de brillo. Con los secadores UVA intermedios, las tintas híbridas se someten a un secado intermedio, normalmente después de la primera unidad impresora (para obtener una estabilización inmediata sobre el papel o cartón estucado) y después de la última unidad impresora (es decir, tras aplicarse el barniz al aceite). Durante el secado final UV, el endurecimiento por oxidación del barniz al aceite se ve favorecido por el calor aplicado de forma complementaria a través de los radiadores sea el tipo de la segunda laca, se pueden añadir módulos UV o IR/aire caliente en la prolongación de salida para el secado final. Los componentes formadores de película de los barnices de impresión al aceite están formulados, en principio, como los de las tintas convencionales de impresión, por lo que no necesitan ni radiadores ni sistemas de aspiración de aire para la formación de película. En el ennoblecimiento híbrido, se aplica parcialmente un barniz al aceite mate o granulado sobre las tintas híbridas aún húmedas, y a continuación se sobreimprime en toda la superficie crear una base seca de adherencia (imprimación) para el lacado UV final de alto brillo. La capa de imprimación es necesaria para permitir el lacado UV inline de las tintas de secado por oxidación que todavía están húmedas. Asimismo pueden aplicarse dos lacas de dispersión con la posibilidad de que la primera de ellas puede llevar incorporados pigmentos de fantasía (para efectos metalizados, brillo nacarado, etc.). La primera laca debe estar completamente seca antes de poder aplicar la segunda. Por eso, antes de la última torre de laca se disponen dos torres de secado intermedio con dos radiadores IR y racletas de aire caliente cada una. Según 7 4 2 2 2 6 Configuración estándar de una máquina híbrida de KBA con concepto de secador VariDry: Con las cuatro primeras unidades impresoras (1) se aplican las tintas híbridas – tanto de secado por oxidación como de curado por radiación UV – y se pasan por un secador intermedio UVA (2) orientable a discreción para su secado parcial. En el típico ennoblecimiento híbrido, se aplica parcialmente, a través de la última unidad impresora (3), un barniz al aceite mate o granulado de secado por oxidación, en lugar de una tinta de impresión. Un segundo secador intermedio UVA (4) sigue curando las tintas híbridas que se encuentran debajo del barniz al aceite. En la torre de laca con racleta de cámara (5) se efectúa el sobrelacado con laca UV de alto brillo en toda la superficie; esta laca sólo se adhiere en las zonas de tinta híbrida abiertas y es repelida por el barniz al aceite formando un contraste de brillo con éste. Los secadores finales de IR/aire caliente (6, 7) sólo se emplean en la impresión alternativa de tintas convencionales con sobrelacado de dispersión. El secador final UV-A/B/C (8) es el último componente en el recorrido de secado de la laca UV. Aquí también el Air Clean System (9) es una opción recomendable. En una mera máquina UV, que debería estar dotada de rodillos compatibles con la impresión UV y de mantillas de caucho, se prescindiría de los dos secadores finales IR/aire caliente, pero no de la prolongación de salida. Process 4 | 2007 13 Process_4_Bilderersetzt:Seite 9-16 28.01.2008 16:02 Uhr Seite 14 Formación de película | Tecnologías de secado y curado ¿Son una alternativa los radiadores excímer? En lo que a la flexografía se refiere, esta pregunta puede contestarse con un claro “sí”. Para el offset de pliegos no existen en la actualidad tintas y lacas UV apropiadas. Así pues, por parte de KBA queda descartado un posible desarrollo al respecto. Si bien, con ocasión de la feria drupa en el año 2004, MAN Roland presentó la solución excímera Seccomatic Blue en una máquina de medio formato, los demás fabricantes tampoco siguen desarrollando productos en esa dirección. ¿Realmente valdría la pena una solución excímer? 1. Los radiadores excímer alcanzan una temperatura superficial de tan sólo 30ºC,frente a los 600ºC de los radiadores UV convencionales, lo que permite imprimir sin problema alguno sobre soportes termosensibles – ideal, pues, para la flexografía. Además, durante una parada de lamáquina, los radiadores pueden apagarse para ahorrar energía, porque nadamás encenderse de nuevo están listos para funcionar. La refrigeración puede realizarse directamente, o sea, con mayor facilidad y a menor coste. 2. Las lámparas excímeras de descarga de gas noble sólo irradian en una banda espectral muy estrecha – en la gama de 308 nanómetros, tanto en flexografía como con Seccomatic Blue (excímer de xenón-cloro).A 308 nm no se producen los olores desagradables procedentes de la formación de ozono y de la descomposición del estucado del papel.Tampoco se produce radiación UV nociva para el ser humano. Esto significa que no hay necesidad de instalar sistemas de aspiración ni protecciones. No obstante, las ventajas vienen acompañadas de algunas desventajas: 1. Un radiador excímer, en toda su longitud, no alcanza potencias de radiación tan elevadas como una lámpara de vapor de mercurio, sino que, con un máximo de 50 W/cm, sólo llega a una quinta parte. Por eso, es necesario aumentar el grado de eficacia – con la envergadura que eso implica. Posibilidades: En vez de un radiador convencional se instalan cinco radiadores, aunque esta opción debería ser inviable por falta de sitio. Alternativamente, se necesitaría una atmósfera de gas inerte paramantener alejado elmolesto oxígeno del aire, lo cual se traduciría en elevados costes generados por el almacenamiento de nitrógeno y la cámara inerte. Seccomatic Blue alcanza unmayor rendimiento, gracias a los radiadores gemelos, los reflectores especiales y una alimentación eléctrica de alta frecuencia de 15 a 25 kW. 2. Sólo algunos fotoiniciadores especiales responden a exclusivamente 308 nm. Por eso, las resinas contenidas en las lacas y tintas deben presentar prepolímeros (dímeros) especiales. (De ahí se deriva el término "excímer": una palabra artificial inglesa compuesta por“ excited di-mer”– dímer excitado – lo que alude almecanismo de reticulación.) Consecuencia: No pueden emplearse las lacas y tintas UV convencionales que reaccionan a UVC, UVB y UVA. ¿Cómo funciona el curado de laca en la impresión sobre chapa? A través de la adquisición de Bauer+Kunzi en el año 2003 y LTG-Mailänder en 2006,KBA MetalPrint se ha convertido en el líder del mercado de lasmáquinas de impresión sobre chapa.Anteriormente,Bauer+Kunzi ya habían empleado unidades impresorasmodificadas y otrosmódulos de la KBA Rapida. Para evitar que se vea a trasluz la superficie metálica debajo, o para simular un etiquetado, las placas de chapa suelen recubrirse con un capa de imprimación de laca opaca blanca que, además, mejora la adherencia de las tintas de impresión.La chapa sólo se deja sin imprimación cuando se desea imitar tonalidades doradas,plateadas o cobrizas.Un lacado final con laca transparente de alto brillo devuelve a la chapa impresa su textura y aparienciametálicas y protege además el área de impresión.Para las lacas blancas de imprimación y lacas transparentes de acabado resistentes al rayado,KBA MetalPrint ofrece los dos conceptos de curado que existen en la impre- sión sobre chapa: el secado y termoendurecimiento de las lacas a base de agua en el horno de túnel de aire caliente, y el curado por radiación UV. Los hornos de túnel son más largos que los secadores suspendidos – con la diferencia de que las placas de chapa lacadas se colocan en posición A la entrada del horno de túnel de aire caliente de LTG-Mailänvertical a fin de ganar unos 20 der, una filial de KBA, se enderezan estas placas de chapa que ó 30 minutos de tiempo para ya han sido impresas con tinta, secadas y, en un segundo ciclo, lacadas con laca transparente. Foto: Kleeberg termoendurecer la película de laca a la vez que se mantienen las velocida- manera que cada vez más impresores de des habituales demarcha continua. Tanto la chapa se deciden por la variante UV. Un impresión previa como el acabado se realizan equipo de secado intermedio UV cura las en ciclos de impresión individuales. tintas de impresión inmediatamente antes Debido a la rápida formación de película en de la aplicación de la laca. Al final de un las tintas UV, el lacado UV puede realizarse corto recorrido de tan sólo cinco metros inline.Esto, en comparación con el curado por basta un secador final UV de dimensionado aire caliente, supone una considerable reduc- normal. La evaluación del producto final ción del espacio y tiempo necesarios, de puede efectuarse en seguida. Lamáquina de impresión sobre chapamás grande del mundo, una instalación Metalstar 2 de ocho colores de la filial de KBA Bauer+ Kunzi, produce en la United Can Company de Indonesia. Las flechas señalan al grupo 9 (equipo de secado intermedio UV para las ocho tintas de impresión), al grupo 10 (torre de laca UV) y al secador final UV con cuatromódulos de radiadores. UV. Pero el factor decisivo reside en la aplicación de oxígeno del aire sobre la superficie del pliego o sobre la pila. En este contexto, resultan de 14 Process 4 | 2007 gran ayuda los sopladores de aire que estabilizan el pliego durante el transporte y apilado, así como los dispositivos de empolvado que, a modo de Disposición de los radiadores IR y racletas de aire caliente encima del cilindro de una torre de secado Rapida. En caso necesario, puede integrarse alternativa o complementariamente un secador intermedio UV. “distanciadores”, introducen partículas de polvo entre los pliegos en la pila. No obstante, durante el lacado debería aplicarse la mínima cantidad de polvos posible para no disminuir el efecto de brillo, aunque sería mejor prescindir completamente de los polvos. Los contrastes de brillo también pueden conseguirse combinando el barniz de impresión al aceite con una laca Drip-off calentada o con una laca Twin-Effect a temperatura normal. Estas lacas brillantes especiales, al igual que las lacas UV en el ennoblecimiento híbrido, también son repelidas de las zonas impresas con barniz al aceite, pero están formuladas a base de agua y, por consiguiente, requieren un secado final IR/aire caliente. Pero no alcanzan los altos grados de brillo UV ni la variedad de efectos y posibilidades de realizar filigranas que permite la tecnología híbrida. KBA ya ha suministrado máquinas Rapida con configuraciones especiales. Entre éstas se cuentan, por ejemplo, máquinas para el lacado inline por las dos caras. Éstas se caracterizan por su doble dotación de módulos de secado intermedio y final – antes y después del volteo de pliegos. Gracias a la rápida formación de película, esta tecnología puede manejarse sin problemas de adherencia de lacas sobre los cilindros impresores en la impresión de retiración. Y algunas máquinas especiales para el ennoblecimiento final de doble lacado incluso permiten la impresión previa inline sobre capas de imprimación con laca para efectos o con blanco opaco, opción que requiere de torres de secado intermedio antes de la primera unidad impresora. Dieter Kleeberg Process_4_Bilderersetzt:Seite 9-16 28.01.2008 16:02 Uhr Seite 15 Formación de película | KBA VariDry ¿Qué sabe hacer el KBA VariDry? Desde el año 2003, KBA ha venido desarrollando paulatinamente secadores propios de infrarrojos (IR) y aire caliente (TL), así como secadores UV y equipos de secado. Hoy, para la serie de formato medio de la Rapida 105, se dispone de una gama completa de secadores KBA que en un futuro será ampliada a otros modelos Rapida. ¿Por qué ofrece KBA con tanto éxito una gama de secadores propios, aparte de los de las empresas colaboradoras de muchos años? Las respuestas se encuentran en la revista KBA Process 4. En el desarrollo del nuevo sistema de secado de KBA, junto con un impecable funcionamiento, se prestó una especial importancia a dos puntos: la elevada flexibilidad para el usuario, es decir, los módulos de secado UV por ejemplo se pueden intercambiar entre los múltiples lugares de conexión potenciales; y una elevada comodidad del manejo con indicación y manejo de los parámetros más importantes en el puesto de mando. Sistema de secado por infrarrojos/secado térmico En la doble prolongación de salida (ALV2) de una Rapida 105 se pueden integrar hasta 18 elementos de secado IR/TL, de los cuales siete módulos IR y once módulos de secado térmico. Dichos elementos se pueden intercambiar sin problemas en la totalidad del área de secado en función de los requisitos técnicos de impresión. De este modo, entre otras cosas, se puede influir de forma muy flexible en el avance del pliego. Para materiales delgados o la impresión de volteo rápido existen racletas de aire caliente optimizadas de modo que, con un volumen máximo de aire, no es necesaria una reducción de la velocidad para el secado de la laca. Como radiadores IR se utilizan por defecto radiadores de tubos gemelos de carbono (CIR) de Heraeus con una intensidad de 60 W/cm. La gama de radiadores CIR superpone de manera óptima la curva de absorción del agua en comparación con otros tipos de radiadores de onda corta (SIR) o rápidos de onda media (FMIR) (véase Diagrama). De este modo se obtienen resultados óptimos de secado con una temperatura del radiador muy baja. Los módulos IR y las racletas de aire caliente se pueden extraer sin herramientas de la correspondiente posición de la máquina. De este modo los trabajos de servicio y reparación se pueden realizar de forma rápida y sencilla. Para cambiar un radiador IR basta con extraer el módulo correspondiente de la máquina y retirar el radiador IR axialmente del módulo. Gracias al empalme enchufable del radiador IR, el cambio es fácil para cualquiera. En las aplicaciones especiales se pueden utilizar tipos de radiadores alternos. Mediante ventanas de inspección en la subida del pliego y en la prolongación de salida, el avance de los pliegos se puede ver en todo momento. Gracias a una regulación efectiva de la temperatura de la pila, en función de la temperatura ajustada, se regula la intensidad del radiador IR. En el puesto de mando se muestran los parámetros de producción para una supervisión óptima. Curva de intensidad S (λ) de los tres tipos de secador IR: de onda corta (SIR), rápido de onda media (FMIR) y Carbon Twin (CIR), normalizados según su potencia de secado por superficie. El pequeño diagrama azul de encima relativo al grado de absorción α (λ) de la laca de dispersión (como máximo con una longitud de onda de 3.000 nm) muestra que CIR se comporta mejor que los otros radiadores IR para evaporar el agua (relleno azul claro bajo la curva CIR). Con temperaturas del radiador más bajas (sólo 1.200º C) CIR alcanza el mayor grado de eficacia (fuente: Heraeus Noblelight) Racleta de aire caliente (izq.) y radiador CIR (der.) de VariDry. “Carbon Twin” significa radiadores de tubos gemelos. Sólo con dos tubos paralelos se puede alojar en un único módulo de radiador la potencia deseada de 60 W/cm sobre el ancho de formato de 105 cm. Los filamentos de carbono se calientan hasta alcanzar los 1.200º C. Por medio de un revestimiento dorado metalizado al vacío la potencia IR es reflejada prácticamente sin pérdidas. Los módulos UV se pueden cambiar fácilmente. La foto muestra los últimos tres lugares de conexión para una configuración de secador final UV: el módulo UV izquierdo está conectado listo para su funcionamiento y está unido a las conexiones de medios. El módulo intermedio está medio extraído. El módulo derecho ha sido retirado y sus conexiones de medios han sido colocadas en el lugar de conexión en una posición especial “de estacionamiento” Izq.: El KBA VariDry ofrece espacio para montar hasta siete radiadores CIR; tres de ellos se aprecian en la foto Process 4 | 2007 15 Process_4_Bilderersetzt:Seite 9-16 28.01.2008 16:02 Uhr Seite 16 Formación de película | KBA VariDry Empalme de un módulo UV para las conexiones de medios VariDry Secador UV Los módulos UV para secadores intermedios y finales tienen una construcción totalmente idéntica y se pueden utilizar en todos los lugares de conexión de la máquina. Los módulos estándares tienen una intensidad de 160 W/cm; otras potencias disponibles bajo demanda. Por supuesto se utilizan reflectores dicroicos que reflejan toda la radiación UV de manera efectiva, absorbiendo la radiación térmica. En dichos reflectores, más de 70 capas sobre las chapas de los reflectores fáciles de cambiar, garantizan una utilización óptima de la radiación UV con una disipación simultánea del calor lo mayor posible mediante la refrigeración por agua del secador. Los operarios también pueden realizar el cambio de los radiadores UV sin herramientas y rápidamente. Como en los radiadores IR, para ello no se requieren conocimientos específicos previos. Gracias a una conexión de empalme de medios que contiene todas las conexiones, durante el cambio ya no se deben cambiar cables. La conexión de empalme de medios contiene: alta tensión para el control del radiador, tensión de mando para la consulta de control y el posicionamiento del shutter, reconocimiento de módulo para el control de la máquina (por ejemplo, contador de horas de servicio independientemente de la posición del módulo en la máquina) y refrigeración por agua. Si un módulo UV es retirado de un lugar de conexión, hay disponibles posiciones de estacionamiento especiales para la conexión de empalme. El cambio de un módulo UV se puede efectuar de manera segura y sin estrés en un minuto. Para el control del radiador UV se utilizan transformadores o reactores electrónicos (EVG) que mantienen el ajuste de potencia en modo standby extremadamente bajo (inferior al 20% en caso de utilizar transformadores e inferior al 10% en caso de utilizar EVG). ¡Un increíble ahorro energético! Adicionalmente, al utilizar EVG, se reduce el espacio necesario para armarios de secado en la máquina. Actualmente se está trabajando intensamente en otras opciones para optimizar la potencia del radiador, para aumentar la vida útil del radiador y para ahorrar corriente. En el futuro el radiador UV deberá poderse desconectar en el hueco del pliego. De este modo, en función de la longitud del formato, se podrá ahorrar hasta un 30% de energía. Para el curado óptimo del color o del blanco opaco, hay disponibles radiadores UV dotados de Fe y Ga. El sistema WashTronic ofrece además un ahorro de tiempo al utilizar módulos de secador intermedio, puesto que éstos ya no deben desconectarse al limpiar. El enfriamiento de los secadores (1) se realiza conectando su sistema de alimentación (2) a la refrigeración central de agua a la que también está conectado el armario de aire (3) y el equipo de refrigeración combinado (4). Como enfriador actúa un intercambiador de calor (condensador) (5) ubicado al aire libre.En caso necesario,la gestión de frío queda garantizada por un armario de bombeo y regulación (6). Los secadores intermedios UV se cambian en medio minuto. No existen “trampas al pisar” entre los cuerpos impresores 16 Process 4 | 2007 Los tubos de los radiadores se pueden extraer e introducir fácilmente en el módulo UV VariDry Nuevos cuerpos de secado La elevada flexibilidad del sistema KBA VariDry se redondea con nuevos cuerpos de secado. Ya se están utilizando cuerpos de secado IR/TL puros, UV puros e intercambiables, donde el módulo IR con tres radiadores se puede cambiar por un módulo UV. Puesto que los elementos de secado del cuerpo de secado se pueden complementar con un secador intermedio UV, se pueden satisfacer prácticamente todos los deseos de los usuarios. Opcionalmente y en los formatos todavía no soportados por VariDry, KBA ofrece productos conocidos y renombrados de otros fabricantes (por ejemplo, Grafix, IST Metz). Peter Patzelt,Martin Dänhardt Interacciones | Fotoiniciadores Elegir los fotoiniciadores adecuados Bajo radiación UV, los fotoiniciadores que liberan radicales entran en interacción con los aglutinantes. Dependiendo del tipo de fotoiniciador elegido, se generan diferentes radicales iniciadores que, a su vez, pueden producir diferentes resultados de curado. Uno de los objetivos principales en la elaboración y aplicación de tintas y lacas UV es la optimización de las propiedades importantes que a veces pueden tener efectos opuestos, por ejemplo, fácil imprimibilidad y buena dispersión, alta reactividad y flexibilidad con buena adherencia, así como baja alteración de los colores e idoneidad organoléptica. Las interacciones entre los fotoiniciadores y la energía de radiación Los fotoiniciadores que liberan radicales absorben la energía de radiación, generada por las lámparas UV, sólo en determinadas fracciones de la gama ultravioleta. La intensidad de la radiación disponible para ello también depende de los pigmentos empleados en las tintas de impresión UV, porque los pigmentos absorben una parte de la radiación UV. Por eso ejercen una influencia nada desdeñable sobre la eficacia de la formación de radicales, es decir, la “reactividad” de la tinta UV y, con ello, sobre el éxito del proceso de curado. Cuando los rayos UV inciden en las partículas de pigmento, se observan tres tipos de interacciones: Una parte relativamente pequeña de la radiación es reflejada por la superficie del pigmento (remisión) y puede ser utilizada por el fotoiniciador para generar radicales iniciadores. Por contrapartida, y en función de las propiedades de absorción de los pigmentos utilizados, una parte normalmente mayor es “tragada” por los pigmentos, de manera que esta radiación ya no queda disponible para que el fotoiniciador pueda generar radicales iniciadores. La parte no reflejada ni absorbida de la radiación (transmisión) puede ser absorbida por el fotoiniciador y transformarse en energía química en forma de radicales iniciadores (fotofragmentación). Para el curado de las lacas UV, normalmente son suficientes los fotoiniciadores que absorben la radiación en la gama UVC de onda corta (200 – 280 nanómetros), porque el menor poder de penetración de la radiación UVC de alta energía, en ausencia de pigmentos, no afecta negativamente al comportamiento de curado. Si, por ejemplo, en la impresión previa inline la laca y los pigmentos se hacen la competencia por absorber la radiación, es necesario utilizar fotoiniciadores con capacidad de absorber en la gama UVB y, sobre todo, en la gama UVA, porque en esta gama de longitud de onda la radiación tiene mayor poder de penetración, aunque es más baja en energía. Como ya se ha explicado en los consejos prácticos en la página 11, el envejecimiento de las lámparas UV se manifiesta, ante todo, por la reducción relativamente más pronunciada de la radiación UVC, lo que puede implicar problemas a nivel de curado superficial (pegajosidad). Distribución de funciones La comparación entre el recorrido de las curvas de absorción α(λ) de los fotoiniciadores ITX, Ciba Irgacure 369 y TPO y la curva de emisión I(λ) de la lámpara UV “Hg (UV)” muestra cuáles de los fotoiniciadores reaccionan en los picos de intensidad de la lámpara UV. Los pigmentos utilizados en las tintas de curado UV presentan otras propiedades químico-físicas y espectrales distintas a los de las tintas de secado por oxidación. Al sobreponer las curvas de absorción α(λ) de los fotoiniciadores y las curvas de transmisión τ(λ) de los pigmentos en las tintas UV, se aprecia claramente el efecto de las pigmentaciones sobre la reactividad de los diferentes fotoiniciadores en la gama UV (250 a 400 nm). Las curvas de absorción de los pigmentos de color, que aquí no están reflejadas, presentan recorridos similares a las curvas de transmisión, aunque en este caso la curva del negro (K) queda considerablemente más elevada. En general, el porcentaje de radiación de onda corta, que sólo penetra superficialmente, proporciona un rápido inicio tanto del curado como de la formación (superficial) de película; el porcentaje de radiación con mayor poder de penetración produce un efecto en profundidad y una buena adherencia. Frecuentemente, las tintas de impresión llevan incorporadas un determinado fotoiniciador para cada una de estas funciones, es decir, para el curado superficial, por ejemplo, alfa-hidroxicetonas (AHK), y para el endurecimiento, alfa-aminocetonas (AAK) u óxido de bisacilfosfina (BAPO) fotosensible. Otros fotoiniciadores modernos para tintas de impresión son Ciba Irgacure 369 y 379, isopropil tioxantona (ITX), óxido de difenil-trimetilbenzoil-fosfina (TPO) y óxido de monoacilfosfina (MAPO). El éter de ben- zoína que produce amarilleo fue sustituido primero por derivados del bencilo (p.ej., cetona de bencil-dimetil, BDK) y, posteriormente, éstos fueron sustituidos por acetofenonas como, por ejemplo, alfa-hidroxicetonas, las cuales, junto a la benzofenona (BP) se suelen emplear para el curado de lacas duras. La producción de radicales mediante fotoiniciadores bajo la acción de la radiación UV obedece principalmente a dos mecanismos de reacción: fragmentación y abstracción de hidrógeno. La mayoría de los iniciadores se fragmentan (“se dividen”) inmediatamente en radicales reactivos con electrones libres. El resto, entre otros BP e ITX, necesitan la presencia de aminos o acrilatos amino-modificados como sinergistas que, a su vez, y desprendiendo un átomo de hidrógeno, pueden producir radicales reactivos. Además, ITX puede servir como sensibilizador para otros fotoiniciadores (p.ej., algunos tipos de AKK; habitualmente se emplea una combinación con Ciba Irgacure 907), a fin de mejorar el resultado de curado. Esmero en los envases alimentarios Según el producto para el que esté destinado, cada envase plantea sus propios desafíos a las tintas de impresión. Los envases para productos agresivos, como son los detergentes domésticos, requieren, sobre todo, componentes químicamente resistentes por si las tintas y lacas entran en contacto con el producto envasado. En cambio, un requisito indispensable que deben cumplir los envases para alimentos, condimentos y estimulantes es, que las tintas y lacas empleadas sean organolépticamente neutras, es decir, inodoras e insípidas. No sólo la película de aglutinante endurecida, sino también los fotoiniciadores no transformados y sus productos de disociación deben estar a la altura de estas exigencias. Otro factor indesea- Process 4 | 2007 17 Interacciones | Fotoiniciadores irritación, dependen muchas veces de su estructura química. Existen, por ejemplo, acrilatos de poliéster que ofrecen una amplia gama de las propiedades mencionadas. Fragmentación de los fotoiniciadores: Bencilcetona (1 – se fragmenta en dos radicales con un electrón libre cada uno), éter de benzoína (2) y alfa-hidroxicetonas / alfa-aminocetonas (3). Abstracción de hidrógeno de los fotoiniciadores: Benzofenona (1 – produce el radical benzhidrol al combinarse con un átomo de hidrógeno de un sinergista que, a su vez, también se convierte en un radical); e ITX (2). ble es la migración, o sea, el traspaso de componentes de tinta y laca al producto envasado, aunque sean organolépticamente neutros. Algo parecido se aplica a las cubiertas de libros infantiles y escolares que hoy en día se producen frecuentemente en países industriales emergentes donde el control en materia de componentes nocivos para la salud todavía no se ajusta a los estándares europeos. Una barrera antimigración, por cierto, integrada en el material compuesto, no protege forzosamente de la contaminación del producto envasado, como demostró, por ejemplo, en noviembre de 2005 en Italia la detección de ITX en envases de leche para niños. El contacto entre la tinta de impresión y el producto envasado también puede producirse indirectamente por el denominado repinte cuando, durante el proceso de producción, la superficie interior sin imprimir del envase entra en contacto con la superficie exterior impresa. Si bien no es mutagénico, el ITX forma residuos, sobre todo, en productos envasados que contienen grasas o pulpa de fruta, cuyos efectos nocivos a largo plazo todavía están sin aclarar. Después del “escándalo”, el uso de tintas y lacas conteniendo ITX ha sido prohibido hasta nuevo aviso en el sector alimentario, por lo menos en Italia; en otros países, los fabricantes de embalajes prescinden voluntariamente de ITX. Para el BP se ha establecido un límite específico de migración que permite su empleo para envases alimentarios hasta dicho valor límite. En el desarrollo de lacas UV no migratorias, el Grupo VEGRA concedió especial importancia a la ausencia de fotoiniciadores, como el BP, y de productos de disociación, como el texanol diisobutirato (TXIB), – véase el siguiente artículo. El TXIB no es extremadamente tóxico para el ser humano, igual que tampoco lo es el BP en el sentido de que presenta un bajo valor LD50, pero la ficha de datos de seguridad del BP advierte de irritaciones en los ojos, las vías respiratorias y la piel, así como de un riesgo para organismos acuáticos. 18 Process 4 | 2007 Interacciones con los aglutinantes La elección del fotoiniciador adecuado depende, además, de su aptitud de poder incorporarse a una determinada laca o tinta de impresión. Por consiguiente, los fotoiniciadores líquidos (p.ej., mezclas de BP con determinados AHK) aportan algunas ventajas, porque son perfectamente solubles o dispersables. Los fotoiniciadores en polvo (p.ej., TPO) tienen que disolverse previamente. Por otro lado, las resinas acrílicas, como aglutinantes en lacas que curan con liberación de radicales, no son igual de apropiadas para unas aplicaciones que para otras. Los acrilatos epoxi se caracterizan por una alta reactividad y resistencia a las sustancias químicas, por contrapartida, su viscosidad es bastante elevada y la película de laca se vuelve correspondientemente dura. Los acrilatos de poliéster son de viscosidad relativamente baja y forman una película flexible de laca; su precio económico y la buena adherencia compensan la mediana reactividad. Los acrilatos de poliuretano son altamente resistentes a las sustancias químicas, se adhieren bien sobre los soportes de impresión, forman una película flexible de laca, pero suelen ser más caros. Los acrilatos de poliéter presentan típicamente una muy baja viscosidad y una alta reactividad. Los acrilatos de silicona están reservados para aplicaciones especiales o sirven como aditivos. Su reactividad es relativamente baja y su precio suele ser elevado. Las propiedades de los acrilatos, como reactividad, viscosidad, o potencial de Formación de olores Tras la acción ultravioleta, los citados fotoiniciadores forman productos de disociación que pueden desprender un olor más o menos intenso; algunos son casi inodoros. En general, se puede afirmar que el uso de cantidades de fotoiniciadores innecesariamente excesivas conduce a elevadas concentraciones de productos de disociación, lo que se traduce en una fuerte emisión de olores de la tinta o laca. En este punto cabe señalar que también los aglutinantes de acrilato no reticulados pueden poseer un olor característico que sólo disminuye tras la polimerización. Sin embargo, desde hace algunos años se dispone de acrilatos mejorados, desarrollados bajo el aspecto de querer reducir tanto el olor propio como el potencial de irritación dérmica. No obstante, también el estucado puede afectar negativamente a la emisión de olores, porque incluso en ausencia de tintas o lacas UV puede desprender un olor bastante importante durante la exposición a la radiación UV. Esta posibilidad puede limitarse fácilmente aplicando la radiación a los pliegos sin imprimir. Frecuentemente, la formación de olores también indica una dosis de radiación muy alta. Un indicio evidente para ello podría ser la fragilidad del estucado. Esta problemática es abordada exhaustivamente en la revista “KBA Process nº 3: Productos impresos con ennoblecimiento híbrido”. Reuniendo todos los factores de influencia, se puede llegar a la conclusión que en la impresión offset con productos UV e híbridos lo principal es un óptimo equilibrio entre la dosis de radiación, el porcentaje de fotoiniciadores y la insensibilidad del soporte de impresión. Independientemente de ello, también es necesario que la laca UV sea compatible con la tinta UV o híbrida. Consulte a su proveedor La elección de los componentes que finalmente vayan a utilizarse en las tintas y lacas UV corresponde, después de todo, a los fabricantes. Los componentes sujetos a la obligación de marcado figuran en la ficha de datos de seguridad. Los fabricantes de tintas de impresión agrupados en la asociación EUPIA se han comprometido a no emplear las materias primas tóxicas y nocivas para la salud y el medio ambiente especificadas en la lista de excluidos. Por norma, las lacas y tintas, así como los soportes de impresión, deberían testarse con objeto de establecer su aptitud para el contacto con alimentos. Las lacas y tintas sólo deben aplicarse en la parte exterior del envase alimentario y tienen que cumplir la Directiva Europea 82/711/CEE. En este sentido, las típicas materias primas para materiales plásticos no deben superar un determinado límite específico de migración (SML, por sus siglas en inglés); no existen, sin embargo, valores SML oficiales para las materias primas habituales utilizadas en tintas y lacas. A fin de evitar en general las sorpresas desagradables, es aconsejable consultar siempre detenidamente con el proveedor de las tintas y lacas UV. En caso de duda, todos los materiales utilizados deberán someterse a ensayo en condiciones de práctica. Dieter Kleeberg Muchas gracias por la revisión crítica y adaptación: Dr. André Fuchs Technical Industry Manager New Ventures, Business Line Imaging & Inks, Ciba Specialty Chemicals Inc., Basilea (Suiza) [email protected] www.cibasc.com Dr. Erich Frank Technical Service Center Stuttgart/Technology Management Flint Group Europe, Flint Group Germany GmbH, Stuttgart (Alemania) [email protected] www.flintgrp.com Fuentes Frank, Dr. Erich: UV-Druck.– Präsentation, XSYS Print Solutions (FlintGroup), Stuttgart, diciembre de 2005 (ilustraciones). Fuchs, Dr. André: Funktion der Fotoinitiatoren in UV-Druckfarben und -Lacken.En: UV-Technologie. Der Praxisleitfaden für alle Druckverfahren.– Arbeitskreis UV-Druck der BG Druck und Papierverarbeitung,Wiesbaden 2006. Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR): Bestandteile von Druckfarben in Getränken aus Kartonverpackungen.Informe nº 044/2005. Interacciones | Ausencia de migración Impresión de embalajes sin migración En 2005 y 2006, diversas noticias publicadas en los medios de comunicación sobre contaminaciones en alimentos infantiles y bebidas en cartón desconcertaron tanto a los consumidores como a los impresores de embalajes. Debido al enrollamiento de la banda de material de embalaje ya impresa, la sustancia nociva ITX (2-isopropil tioxantona) había entrado en contacto con el reverso plastificado (que luego sería la parte interior del envase). Pero también los fotoiniciadores y sus productos de disociación, sobre todo la benzofenona y el TXIB (texanol di-isobutirato), procedentes de las tintas y lacas UV utilizadas, encierran un peligro para la salud. Para de aquí en adelante poder minimizar el riesgo de contaminaciones, el Grupo VEGRA, de Aschau am Inn, ha desarrollado lacas y aglutinantes no migratorios. A este fin, ha sido necesario aclarar todas las causas de la migración, es decir, las influencias de todos los materiales involucrados en este proceso. Como se ha podido constatar, incluso las sustancias residuales presentes en los soportes reciclados y en las máquinas de impresión pueden contribuir a la migración en los envases alimentarios. El autor – aquí en uno de los seminarios prácticos de KBA – y el Grupo VEGRA son socios comerciales de KBA desde hace muchos años. Desarrollo y ensayos En base a reflexiones teóricas se fabricaron a escala de laboratorio sistemas de aglutinantes reactivos a UV y lacas de curado UV. A través de un método especial, estos productos fueron analizados en cuanto a prepolímeros y monómeros susceptibles de migración. Los fotoiniciadores utilizados no contenían ni benzofenona ni el producto de disociación TXIB. Las sustancias de recubrimiento elaboradas fueron sometidas a cromatografía Headspace para su análisis y comparación con las composiciones estándar que se emplean mayormente hoy en día. El objetivo consistía en seleccionar las combinaciones de prepolímeros, monómeros y fotoiniciadores más apropiadas para obtener aglutinantes y lacas UV que garantizasen una óptima formación de película (polimerización), fuesen inodoras y no contuviesen fracciones de bajo peso molecular que en última instancia pudiesen migrar a los productos envasados, especialmente alimentos. Una vez finalizadas las investigaciones de laboratorio, las lacas fueron aplicadas en una KBA Rapida 105 de varios colores, a una velocidad de marcha continua de 12.000 pliegos/hora y un rendimiento de secado escalonado, sobre los siguientes soportes de impresión: • Cartón reciclado GD2, con laminado de aluminio • Cartón reciclado GD2 • Cartón de celulosa GC1 sin fibras recicladas 1 Influencia del detergente DPM sobre lacas y aglutinantes UV no migratorios. En todas las capas impresas se detecta la presencia de fenol procedente del estabilizante trifenil fosfito. Algunas de las formulaciones de laca (VP102-67, -95, -98, -98b) contenían entre un 0,3 % y un 0,6 % de DPM; las demás estaban exentas de DPM (“no DPM”). 2 Determinación de residuos de acrilato en capas de laca aún no curadas (radiación mediante tres lámparas con potencias de un 100 % y un 50 %) en la formulación de laca VP10299 MF sin migración. Los tres soportes de impresión estaban contaminados con acetonilacetona (DAA) que no es un componente de VP10299 MF. Process 4 | 2007 19 Interacciones | Ausencia de migración La limpieza intermedia del sistema de lacado al cambiarse la laca fue realizada con un detergente estándar de un competidor a base de alcohol diacetona (DAA). Inmediatamente después de su lacado, los pliegos de muestra se envolvieron en lámina de aluminio y se pasaron a cromatografía Headspace. En ésta, y como ensayo en blanco, también se analizó material sin lacar. Resultados Las superficies reservadas, es decir, no lacadas, de los soportes de impresión expuestos directamente a la radiación UV presentaron los siguientes resultados: • El cartón reciclado GD2 con laminado de aluminio presentó claros porcentajes de un agente humectante del tipo Surfynol 104, así como trazas de TXIB y benzofenona. 3 A pesar de que la formulación VP10295 de laca UV no contiene ni benzofenona ni TXIB, se detectaron ambas sustancias tras la impresión sobre cartón GC1 y GD2 y aplicación de un 50% de potencia de radiación. Estas sustancias procedían de viejos residuos de tinta y laca adheridos a los rodillos de la máquina de impresión y entraron en contacto con las muestras a través de la circulación de aire. 4 Análisis de la formulación VP10299 MF de laca UV no migratoria en los tres soportes de impresion tras aplicar un 100 % de potencia de radiación. Probablemente, los porcentajes de benzofenona proceden de residuos de detergentes en los componentes de reciclaje en el cartón GD2, y las pequeñas cantidades de TXIB, del cuerpo de lacado insuficientemente lavado. 20 Process 4 | 2007 Interacciones | Ausencia de migración • El cartón reciclado GD2 contenía – como era de suponer – disolvente procedente de los componentes de las tintas de impresión que durante el proceso de reciclaje habían quedado en el desfibrador y no habían podido eliminarse (Alcane C14, C15, C16, C18, C19 y C20), así como éster especial tipo Estisol 242, porcentajes de benzofenona, TXIB y plastificantes. • El material GC1 sin fibras recicladas presentó sólo pequeñas cantidades de benzofenona, TXIB y plastificantes. Los resultados del ensayo cromatográfico pueden apreciarse en los gráficos. Debate Los ensayadores están convencidos de que los porcentajes de benzofenona detectados en el cartón reciclado GD2 con laminado de aluminio y en el cartón de celulosa GC1 sin fibras recicladas proceden de residuos de la preproducción que habían quedado en los rodillos lacadores – es decir, restos de detergentes, lacas y otras sustancias. En cambio, en el cartón reciclado GD2, los aceites de tintas provienen del proceso de reciclado, porque éstos y otros componentes de las tintas de impresión no pueden eliminarse de la pulpa de papel. Las demás impurezas en el cartón de celulosa GC1 pueden calificarse como insignificantes. Surfynol 104 no está presente en las formulaciones de la laca VEGRA. Lo mismo se aplica a la benzofenona y al TXIB. Por lo visto, todos estos materiales encontrados son sustancias extrañas que no pueden proceder de las lacas de modelo de laboratorio elaboradas por VEGRA. Debido a que todas estas impurezas ya estaban presentes en el cartón original sin lacar, sólo pueden haber sido introducidas a través del sistema de procesado, por ejemplo, por unos rodillos de impresión mal lavados o por los soportes de impresión utilizados. El detergente tipo alcohol diacetona (DAA) se descompone tras la radiación UV desprendiendo, entre otros, el benzaldehido, que posteriormente aparece como contaminante adicional en los productos envasados. Recomendaciones básicas para la impresión de envases alimentarios • Deben elegirse soportes de impresión que sean aptos según la legislación alimentaria y que no contengan sustancias que puedan migrar desde el cartón hacia los productos envasados. • El entorno técnico (máquina de impresión) debe estar configurado de manera que las máquinas no trabajen en modo mixto (convencional y UV), sino que funcionen exclusivamente en modo UV. • Los detergentes utilizados para las tintas y lacas también deben garantizar que no puedan introducirse materiales contaminados en los productos a envasar. Por otro lado, también debe asegurarse que el producto impreso no se contamine adicionalmente debido a productos de disociación, por ejemplo, benzaldehido, liberados durante la radiación UV. • Los radiadores UV deben conservarse bien, y la potencia de los secadores debe ser lo sufientemente alta para garantizar una máxima polimerización de las capas de tinta y laca aplicadas, satisfaciendo, por consiguiente, las exigencias de la prueba MEK o de acetona con 15 frotes dobles. Naturalmente, las tintas de impresión utilizadas también deben estar basadas en combinaciones de aglutinantes y fotoiniciadores que garanticen la fabricación de envases sin carga de contaminación. Asimismo deben incluirse en esta problemática las lacas de dispersión. Si bien estas lacas acuosas normalmente no presentan componentes susceptibles de migración, deberán tomarse las mismas precauciones que para el empleo de lacas UV. A saber: • Elección de los soportes de impresión adecuados y de un entorno técnico apropiado para una impresión sin problemas. • Elección de los detergentes adecuados, de manera que por esta vía no puedan introducirse componentes susceptibles de migración. Conclusión Los ensayos demuestran que las lacas UV no migratorias de nuevo desarrollo, que en adelante llevarán el marcado adicional “MF” (sin migración, por sus siglas en alemán), descartan la posibilidad de contaminación adicional, porque no contienen en sus formulaciones materias primas susceptibles de migración que puedan penetrar al cartón y, desde ahí, pasar al producto alimenticio. Albert Uhlemayr, Presidente del Grupo VEGRA, Aschau am Inn www.vegra.de 5 Análisis de tres muestras del cartón GC1, impresas con las formulaciones de laca VP102-66, -97 y -99, tras radiación UV idéntica (tres lámparas, 100 %). El contenido en benzaldehido se debe principalmente al detergente acetonilacetona (DAA). Process 4 | 2007 21 Interacciones | Test de curado ¿Está bien curada la laca UV? Ésta es una pregunta con la que el profesional de la impresión tiene que lidiar muchas veces en la práctica. El completo curado, así como la adherencia sobre las capas de tinta de impresión y/o laca de dispersión o de impresión, dependen de la configuración de las máquinas y secadores, de manera que dicha configuración es de vital importancia para la calidad del lacado y para un rápido acabado de los impresos lacados. Frecuentemente, el impresor se ve obligado a recurrir a pruebas con condiciones de ensayo insuficientemente definidas. Por eso, Fogra ofrece métodos estandarizados para determinar el completo curado de las capas de laca y tinta de reticulación UV con liberación de radicales. Control de curado en la sala de impresión Los sistemas con reticulación UV y liberación de radicales se caracterizan por el hecho de que el proceso de reticulación sólo dura mientras actúa la radiación UV. Al contrario de los sistemas catiónicos, que terminan de reticularse completamente tras haberse iniciado una sola vez la reacción en cadena, pero que todavía no se emplean en el offset de pliegos, la reticulación por acción UV con liberación de radicales requiere de una comprobación del curado de la capa. Para ello, hoy por hoy no existe ningún método que los profesionales impresores o lacadores puedan aplicar directamente en la máquina de impresión y que al mismo tiempo sea lo suficientemente seguro. Actualmente, se utilizan en las máquinas de producción dos sencillos métodos de prueba: Prueba del celofán: En este método se aprieta una cinta adhesiva sobre el producto impreso y se vuelve a arrancar. Si la capa de laca o tinta se deteriora, es un indicio de que el curado es deficiente. Prueba de la acetona: En esta prueba se pone la capa de laca o tinta en contacto con acetona, se deja actuar y luego se somete la superficie a un esfuerzo mecánico. Si el disolvente no disuelve la capa ni reduce la rigidez de la misma, el producto se da por suficientemente curado. Pero ambos métodos tienen sus puntos débiles: La validez de la prueba del celofán depende en alto grado de la fuerza con la que se aplica la cinta adhesiva, así como de las propiedades de la misma que pueden estar sujetos a variación. Además, no sirve para papeles naturales. Para hacer más segura la prueba del celofán, Fogra ha desarrollado un aparato de ensayo: el comprobador de adheren- Con el LHT de Fogra, la prueba de la cinta adhesiva resulta más segura, ya que las condiciones de ensayo están estandarizadas. Para poder determinar la adherencia con exactitud, objetividad y comparabilidad, se ha intentado conservar las características más importantes de la prueba de la cinta adhesiva, a la vez que se ha mecanizado el desarrollo de la prueba para obtener resultados reproducibles no influenciados por el técnico ensayador. En el marco de un proyecto de investigación bajo el título “Análisis de las alteraciones en la reticulación y adherencia de los lacados UV en el ennoblecimiento de papel y cartón” (Fogra nº 4.051), Fogra estudió intensivamente el tema de la adherencia de sistemas de laca sobre superficies impresas. En base a los resultados obtenidos con las lacas UV, Fogra deseaba facilitar a los profesionales un aparato comprobador que fuese fácil de manejar. El LHT se basa en un principio muy sencillo: Una cinta adhesiva convencional se aprieta mediante una unidad de apriete sobre la superficie lacada. En el extremo libre de la cinta se fija una plaquita metálica que se introduce en un dispositivo de arranque. Éste, mediante un disco rotatorio de arranque, imita el movimiento de arranque manual. En principio, el aparato es apropiado para todos los recubrimientos planos sobre soportes delgados. 22 Process 4 | 2007 Si bien, desde hace tiempo, la acetona ya no disuelve todas las sustancias de curado UV, el comprobador ACET de Fogra puede emplearse con los disolventes recomendados por los proveedores de lacas o tintas. Con ayuda de una jeringa se aplica una cantidad de disolvente exactamente dosificada sobre el disco de fieltro definido. Una vez introducida la muestra y cerrada la tapa, la presión de apriete del disco empapado se mantiene constante por la fuerza de un muelle. A partir del momento en que se cierra la tapa, el tiempo de actuación es controlado exactamente mediante cronómetro; a continuación, se extrae con facilidad la muestra del aparato para someterla a evaluación visual. Si la capa de laca está insuficientemente curada, la laca se desprende y arrastra la tinta de impresión subyacente, dejando al descubierto el papel. Cuanto mayor sea el grado de polimerización de la laca, más difícil resultará su disolución con el disolvente, y más veces se necesitará frotar con el paño hasta que las tintas de impresión empiecen a borrarse visiblemente. cia LHT. Éste estandariza la fuerza, velocidad y ángulo de arranque para retirar la cinta adhesiva. Debido a las recientes modificaciones en la formulación de los sistemas con reticulación UV y liberación de radicales, la prueba de la acetona ya no es fiable. La mayoría de las tintas o lacas UV ya no se disuelve ni se elimina con acetona, aunque las capas todavía no estén completamente curadas. No se conoce en la actualidad ningún disolvente de uso universal que permita diferenciar con seguridad entre una capa correctamente curada y otra que no lo está. No obstante, es posible controlar el proceso de curado en la máquina de impresión mediante una prueba de resistencia a los disolventes, y es cuando el proveedor de las tintas o lacas recomienda un disolvente adecuado para realizar el método. También para esta prueba, Fogra ofrece un nuevo aparato, el comprobador de acetona ACET. Este dispositivo puede llenarse de cual- quier disolvente para hacer la prueba correspondiente. Desde el 8 de noviembre de 2006, fecha en que tuvo lugar el foro de usuarios de impresión UV, organizado por Fogra, se dispone de un nuevo comprobador que Fogra ha desarrollado en cooperación con la empresa Ushio. Este comprobador de curado UV ha sido concebido para controlar el endurecimiento de las tintas UV (¡pero no de las lacas UV!) sobre soportes de papel y cartón. Este dispositivo somete los pliegos de muestra, juntamente con un contramaterial, a una presión y temperatura definidas. Al finalizar la prueba, el contramaterial presenta restos de tinta visibles si el curado no había sido completo; de lo contrario, no se encuentran rasgos de tinta en el contramaterial. Este resultado puede considerarse como indicador para un curado completo. Los tres aparatos, es decir, el LHT, el ACET y el comprobador de curado Interacciones | Test de curado UV, pueden adquirirse a través de Fogra (www.fogra.org). Los demás métodos sencillos, conocidos y utilizados en la práctica, que se describen en la literatura para la caracterización del estado de curado, son, en principio, ensayos mecánicos de dureza que sólo pueden aplicarse sobre bases no comprimibles y duras. A modo de ejemplo pueden mencionarse la prueba de microdureza según DIN 55676, la amortiguación del péndulo según DIN 53157, así como pruebas en las que las superficies de las muestras se exponen al impacto con punta cónica o cuerpos en caída libre. Asimismo, las pruebas abrasivas, como la prueba de frote, Taber-Abraser o la prueba de las yemas de los dedos, sólo pueden correlacionarse hasta cierto punto con la reticulación de las capas de tinta de curado UV. Lo mismo vale para la prueba de los polvos de talco, la prueba de repinte y las mediciones de brillo y aspereza. concretizar hasta ahora ningún método estándar que fuese generalmente aplicable. Como resultado de algunos estudios realizados por Fogra, se puede afirmar que el método HPLC y la espectroscopia infrarroja ATR para tintas de impresión, así como la espectroscopia Raman confocal para lacas de curado por radiación, son capaces de proporcionar datos químico-analíticos reproducibles sobre el estado de curado de estas capas. El comprobador de curado UV, desarrollado juntamente por Fogra y Ushio, verifica las tintas UV sobre pliegos de papel y cartón bajo la aplicación de calor y presión. Debido a la acción térmica, el aparato no está indicado para láminas de film; además, Fogra desaconseja su empleo para lacas UV. Bibliografía relacionada Control de curado en el laboratorio Tampoco está del todo concluido el desarrollo de un método de laboratorio para el control de curado de tintas y lacas UV. En el pasado, se empleaban los más diversos métodos físicos y químicos para caracterizar el estado de endurecimiento de las capas de curado por acción UV o por rayos de electrones, a saber: • Espectroscopia infrarroja (FTIR) • Espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR) • Espectroscopia Raman • Microscopia de fuerza atómica • Espectrometría de movilidad de iones • Espectroscopia dieléctrica • Método calorimétrico • Propagación de ultrasonidos • Radiólisis de pulso • Determinación de las modificaciones reológicas o mecánicas en función de la radiación UV aplicada • Mediciones de la penetración de líquidos marcados radioactivamente • Cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC) • Cromatografía Headspace de gases A pesar de la multitud de técnicas de análisis empleadas, no se ha podido Dr.Wolfgang Rauh, fogra Forschungsgesellschaft Druck e.V., Munich Sin embargo, el comprobador de curado UV representa condiciones de ensayo claramente definidas y reproducibles: El dispositivo de apriete (1), con ayuda de dos reguladores para el tiempo (2) y la presión (3) de apriete, comprime la mordaza móvil (4) contra la mordaza fija (5). Ambas mordazas incorporan elementos calefactores (6) y sensores de temperatura (7) que son partes integrantes de los reguladores de temperatura (8, 9). Entre las mordazas se encuentran el contramaterial (10) y el material a ensayar (11). ALIG, I.; TADJBACH, S.; WENZEL, M.; LELLINGER, D.; OEHLER, H.: Auf Hertz und Nieren – Ultraschallverfahren zur Verfolgung von Trocknung und Verfestigung von Lacken und Klebstoffen. – En: Farbe & Lack 109 (2003) 8, págs. 4-7. BASSEMIR, R.W.; COSTELLO, G.; PARRIS, J.: The Use of Atomic Force Microscopy in Graphic Arts Problem Solving. – International Printing and Graphic Arts Conference October 17-20, 1994, Halifax. Informe de seminario, TAPPI Press, Atlanta 1994, págs. 159-181. HARTWIG, A.; BUCHBACH, S.:Von außen betrachtet – Mit RTIR den Einfluss der Atmosphärenbestandteile auf Härtungsverlauf messen. – En: Farbe & Lack 108 (2002) 7, págs. 31-34. 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Si el contramaterial presenta restos de tinta UV adheridos, el curado es insuficiente. Process 4 | 2007 23 Ingeniería de procesos | Lacado inline en el offset de pliegos Los cuerpos de lacado con racleta de cámara son lo último en tecnología Las posibilidades del lacado inline han experimentado un mejora revolucionaria en los últimos 20 años. En el offset de pliegos, los cuerpos de lacado con racleta de cámara se han impuesto ampliamente, gracias a sus numerosas ventajas. Desde hace años, KBA viene propagando de forma consecuente la tecnología de racleta de cámara – en las series Rapida y 74 Karat y, últimamente, también en la serie Performa. En el área de los formatos gigantes, los cuerpos de lacado de rodillos ya sólo se solicitan de vez en cuando como alternativa, y la KBA-Metronic Genius 52 UV dispone opcionalmente de un cuerpo de lacado de rodillos. El lacado alternativo a través del sistema de mojado ya sólo se ofrece como opción para las máquinas de la serie Performa. Lacado con tecnología offset: En la KBA-Metronic OC 200 para impresión de tarjetas de plástico, la imprimación UV y la laca UV se aplican a través de los cuerpos de lacado corto que están optimizados para la impresión con tintas UV sin agua. El rodillo reticulado dosifica desde el tintero. Lacado inline con tecnología offset El barnizado al aceite a través del grupo de entintado, la plancha de impresión y la mantilla de caucho en la última unidad impresora es el único método que en la impresión offset de pliegos convencional recurre todavía a la tecnología offset. Ésta, en combinación con el ennoblecimiento híbrido, ha adquirido un nuevo significado para el exigente lacado parcial con contraste de brillo. Especialmente para imprimir de dos en dos tarjetas de plástico individuales con tintas offset UV sin agua en la KBA-Metronic OC 200, puede aplicarse también laca UV a través del grupo de entintado, la plancha de impresión y la mantilla de caucho. Como se trata de sistemas de entintado corto sin tornillos con rodillo dosificador reticulado climatizado, y como el recorrido de secado después del último cuerpo de impresión es suficientemente largo, los resultados de lacado brillante presentan una calidad convincente. 24 Process 4 | 2007 A través de esta vía de transferencia se puede realizar incluso una imprimación UV con secado intermedio instantáneo antes de aplicar la primera tinta de impresión. Una variante, que en los años 90 era de uso muy corriente, es la aplicación de laca a base de agua a través del sistema de mojado y la mantilla de caucho, pero este método sólo sigue practicándose por aquellos profesionales que realizan lacados ocasionalmente y que están dispuestos a asumir las limitaciones cualitativas que esta variante implica. Algunos fabricantes todavía venden las denominadas lacas en fuente de mojado, es decir, lacas de dispersión optimizadas para este procedimiento. Un fabricante de la competencia ofrece, en vez de la dosificación del sistema de mojado, un elemento modular de racleta de cámara que puede colocarse en el cuerpo de impresión offset en lugar del dispositivo lavamantillas. Este bienintencionado planteamiento, pensado para máquinas de medio formato con las que sólo se realizan lacados de vez en cuando, no es una solución que KBA persiga. Y la razón es evidente: Estas máquinas suelen equipar normalmente muy pocos secadores IR y de aire caliente, de manera que la laca de dispersión no puede secarse de forma óptima, aparte de que el elemento modular sólo permite el lacado de fondos. Por lo tanto, parece algo descabellada la afirmación de que se puede barnizar a través del primer cuerpo de impresión antes de aplicar la tinta, o con dos elementos modulares en régimen de cara y retiración – es decir, sin secado intermedio alguno. Para laca de dispersión, KBA recomienda claramente utilizar un cuerpo de lacado completo (que permita también el lacado parcial), además del correspondiente sistema de secadores. Esta configuración, en términos económicos, es perfectamente aceptable, porque el lacado ya no es la excepción, sino la regla, además de que favorece el rápido acabado de los pliegos. Lacado inline con cuerpos de lacado En el lacado inline con lacas de dispersión y lacas UV sólo se consigue una alta y en todo momento repro- 1 2 ducible calidad de ennoblecimiento empleando uno o varios cuerpos de lacado, porque éstos permiten transferir a la forma de lacado cantidades de laca mayores y más uniformes. Para el lacado de fondos, la forma de lacado es una mantilla lisa o una mantilla con stripping, mientras que para trabajos de lacado parciales se utiliza una plancha fotopolímera de alta presión. Al principio dominaban los cuerpos de lacado de rodillos de los que existen diferentes tipos. El más sencillo es el cuerpo de lacado de dos rodillos. Éste, en la impresión de bobina, sigue siendo la opción preferida por su facilidad de montaje y la transferencia poco problemática de la laca, incluso a altas velocidades de banda y con requisitos de aplicación cambiantes, ya que en esta área se imprime relativamente poco con laca brillante en comparación con los engomados, colas, tintas rascables o lacas aromáticas. Estos cuerpos de lacado de dos rodillos se componen, en la mayoría de los casos, de un rodillo inmersor engomado que va girando en una cubeta de laca, de un rodillo lacador cromado y de un cilindro portaforma de lacado. Los cuerpos de lacado de dos rodillos para el offset de pliegos han experimentado una serie de modificaciones para convertirse en los denominados cuerpos de lacado “prensadores”. El rodillo de goma ha sido sustituido por un rodillo cromado, el abastecimiento de laca se efectúa por medio de una rendija en el recipiente situado encima de la abertura entre rodillos. La cantidad de laca se ajusta variando el tamaño de dicha abertura entre rodillos, lo cual permite generar espe- 3 4 Tipos de cuerpos de lacado inline para el offset de pliegos:Cuerpo de lacado de dos rodillos (cuerpo de lacado “prensador”),con dosificación a través de la abertura entre rodillos (1),cuerpos de lacado de tres rodillos de contramarcha (2) y de marcha sincronizada (3),así como cuerpo de lacado con racleta de cámara (4). Ingeniería de procesos | Lacado inline en el offset de pliegos Comparación entre cuerpos de lacado de rodillos y con racleta de cámara Criterio Cuerpos de lacado de rodillos Cuerpos de lacado con racleta de cámara Espesor de capa realizable Muy alto. Por regla general,más reducido,pero también puede aumentarse con rodillos reticulados especiales. Definición de los espesores de capa Ajuste más rápido variando la abertura entre rodillos, o bien, confi- Posibilidad de ajuste para mejorar la reproducibilidad empleando un rodillo reticulado con gurando diferentes velocidades y sentidos de rotación de los rodillos. volumen de toma definido. Dosificación de la laca Influencia de la velocidad de marcha continua Variación en las cantidades de laca al modificarse la velocidad. Ninguna (caudal de laca siempre constante). Adaptación al soporte de impresión Con reservas (sólo a través de la cantidad de laca). De forma específica (empleando un rodillo reticulado con la estructura adecuada). Empleo de lacas con pigmentos Resultados deficientes. Buenos resultados usando un rodillo reticulado con estructura adecuada para partículas de pigmentos de fantasía de mayor tamaño. Fondos Homogeneidad en función de la velocidad. Lacado siempre homogéneo. Parcial Falta de nitidez en los bordes de la laca. Excelente reproducción de la letra y de detalles finos. Limpieza Con ayuda de un dispositivo lavarrodillos. Limpieza automática dentro del circuito de laca, muy eficiente debido al cierre de la cámara de racleta. Cambio de componentes Raras veces necesario. En caso necesario puede colocarse un rodillo reticulado óptimo (para grandes formatos con ayuda de una grúa); renovación periódica de las racletas y juntas de cámara gastadas. Calidad del lacado Manejo 6 6 7 3 5 2 1 4 Cuatro sistemas de entintado más un cuerpo de lacado con racleta de cámara: Ésta es la configuración estándar de la KBA Rapida 74 G, la cual, igual que la 74 Karat, imprime con tintas offset sin agua y laca de dispersión. sores de laca muy elevados. Seleccionando velocidades de rotación específicamente diferentes para cada rodillo, la cantidad de laca puede adaptarse de forma continua a la velocidad de impresión. Los cuerpos de lacado de tres rodillos trabajan con un rodillo inmersor, sumergido en la cubeta de laca, sobre el cual gira un rodillo cargador. El rodillo inmersor puede funcionar tanto en marcha sincronizada como en contramarcha. Con ayuda de un rodillo cargador, así como modificando el sentido y la velocidad de giro, la cantidad de laca puede dosificarse con mayor exactitud que con la abertura entre rodillos del cuerpo de lacado de dos rodillos. Otros fabricantes todavía ofrecen cuerpos de lacado para medio formato y formato mediano, aunque esta tecnología es considerada como anticuada para esta área de aplicación. El hecho de que la opción de lacado de la KBA-Metronic Genius 52 UV comprenda un cuerpo de lacado prensa- dor es principalmente una cuestión de los espesores de capa realizables. Para evitar el lacado offline, que suele ser necesario para las tarjetas de plástico, el usuario piloto, la empresa sueca Inplastor, había favorecido este método de lacado en su día, después de haberse probado también un sistema de racleta de cámara con diferentes rodillos reticulados. Lo último en tecnología en el offset de pliegos son, pues, los cuerpos de lacado con racleta de cámara. Como éstos se basan en la tecnología flexográfica, o sea, en un procedimiento de alta presión, ofrecen una calidad de lacado claramente mejor – tanto en términos de homogeneidad de fondos como de reproducción de detalles en el lacado suplementario. Los cuerpos de lacado con racleta de cámara consumen, como media, un 15% menos de laca que los cuerpos de lacado de rodillos. Si bien no permiten un ajuste continuo del espesor de laca, el impresor consigue con los sistemas de racleta de cámara una Cuerpo de lacado en la KBA 74 Karat:La laca de dispersión es bombeada desde el sistema de abastecimiento a la cámara de racleta (1).El rodillo reticulado (2) con“Haschur”(tramas lineales en espiral) de 100 transporta aprox.7 ml de laca por m².El cilindro portaforma de lacado (3) lleva sujetada una mantilla de caucho apta para“stripping”. El antiguo tambor de transferencia se ha adaptado como cilindro impresor de lacado (4).Debajo del secador (5),compuesto por cuatro radiadores IR y tres racletas de aire caliente,los pliegos lacados son conducidos hacia la pila de salida.El sistema de aspiración (6) evacúa el vapor de agua.Abriendo el cárter de la máquina (7),se obtiene acceso al cuerpo de lacado para efectuar trabajos de limpieza y mantenimiento. Lavado cómodo: En la KBA 74 Karat, la mantilla de lacado y los demás componentes del cuerpo de lacado son fácilmente accesibles desde arriba. Foto: Kleeberg mejor reproducibilidad en la dosificación, porque ésta depende exclusivamente del volumen tomado y de la estructura del anillo reticulado, es decir, que la velocidad no ejerce influencia alguna. Por eso, un cuerpo de lacado con racleta de cámara exige del profesional menos atención y experiencia que un cuerpo de lacado de rodillos. Aparte de las lacas de dispersión y lacas UV, los cuerpos de lacado con racleta de cámara también permiten aplicar, sin problema alguno, lacas metalizadas y de brillo perlado, así como blanco opaco. La cantidad de laca aplicada puede definirse con precisión y reproducirse exactamente en cualquier momento. Los compradores de máquinas Rapida y Performa 74 con cuerpo(s) de Process 4 | 2007 25 Ingeniería de procesos | Lacado inline en el offset de pliegos lacado pueden elegir entre sistemas de racleta de cámara de Harris & Bruno y de Tresu. Además, puede solicitarse un sistema de cambio de laca (ver artículo “Tecnologías para el cambio automático de laca”, págs.32 a 35). En las dos máquinas offset sin agua, la 74 Karat y la Rapida 74 G, hasta ahora se venían instalando sistemas de racleta de cámara de Tresu; el abastecimiento de laca también es posible con dispositivos de technotrans. Los sistemas de cambio de laca en la 74 Karat y la Rapida 74 G son opcionales, porque la mayoría de los usuarios suele utilizar un solo tipo de laca de dispersión; el cambio de laca sería necesario en caso de emplearse lacas con pigmentos, blanco opaco y en la impresión sobre lámina en lugar de papel. Las cámaras de racleta pueden ser orientables (sistema Tresu), o bien, desplazables (sistema Harris & Bruno), para dar acceso al rodillo reticulado, a las dos racletas y a las juntas (ver “Cambio de laca...”). En cualquier caso, la cámara de racleta puede posicionarse manualmente y ofrece suma facilidad de manejo. Dieter Kleeberg Supergigante: Incluso en la KBA Rapida 205 se utiliza la tecnología de racleta de cámara. El cliente optó por una cámara de racleta de Harris & Bruno de más de dos metros de ancha. El cliente puede elegir: Racleta de cámara Tresu en una KBA Rapida 105 (arriba), racleta de cámara Harris & Bruno en una KBA Rapida 142 (abajo). Sin concesiones: Un cuerpo de lacado con racleta de cámara – aquí de Harris & Bruno – tampoco puede faltar en la KBA Performa 74. Debido a su inferior calidad de lacado, los cuerpos de lacado de rodillos se consideran, incluso para medio formato, como técnicamente anticuados. Rodillo reticulado y cilindro portaforma de lacado: En esta KBA Rapida 105 se está realizando un lacado por franjas. 26 Process 4 | 2007 Piezas de desgaste: Las racletas de cierre y las racletas activas, así como las juntas, deben cambiarse periódicamente. Foto: Tresu Ingeniería de procesos | Ennoblecimiento brillante Posibilidades del ennoblecimiento brillante offline en productos de offset de pliegos Aplicación de laca Lacas de dispersión Otras lacas Tintas brillantes Posible ennoblecimiento de la capa de laca Lacado de fondos o parcial, con el cuerpo de lacado de la máquina de offset de pliegos (en ciclos de impresión separados) Todos los tipos (laca brillante y mate; Laca UV brillante y mate laca metalizada y de brillo perlado;laca aromática y laca rascable,engomado, laca blíster y de soldadura;imprimación) (Las tintas metalizadas y de brillo perlado se aplican inline con cuerpos de impresión) Impresión en offset de pliegos (ciclo de impresión adicional), troquelado en relieve y gofrado en caliente Fondos, franjas o parcial, con barnizadora de rodillos Todos los tipos Laca UV brillante y mate — Calandrado alto brillo (inline u offline), troquelado en relieve y gofrado en caliente Fondos, con calandria en caliente Fondos o parcial, con máquina serigráfica plana o rotativa — Termoplástico fundido — El calandrado alto brillo inline es parte del procedimiento Laca brillante y mate;laca metálica y brillo perlado,engomado y laca adhesiva, laca blíster y de soldadura Laca UV brillante y mate, laca UV Tintas metalizadas y de para relieves y contornos brillo perlado, tintas “holográficas” y de espejo Calandrado alto brillo (offline), troquelado en relieve y gofrado en caliente Fondos, con máquina de huecograbado de pliegos — Laca brillante UV,laca metálica UV, Tintas metalizadas y de laca brillante a base de disolventes brillo perlado Impresión en offset de pliegos, troquelado en relieve y gofrado en caliente Plastificación (laminación) Materiales aplicados Posible ennoblecimiento de la lámina Fondos, con laminadora en húmedo Primero, cola de dispersión o UV; después lámina Fondos, con laminadora en seco Primero, cola a base de disolvente, hotmelt o de poliuretano, o cera; después lámina Fondos, con laminadora térmica Lámina con recubrimiento previo de cola termofundible Calandrado, estampado en color, gofrado en caliente, estampado con dibujo, lacado suplementario Calandrado, estampado en color, gofrado en caliente, estampado con dibujo, lacado suplementario Calandrado, estampado en color, gofrado en caliente, estampado con dibujo, lacado suplementario Excurso: Ennoblecimiento brillante offline Aplicar brillo con el método offline merece la pena cuando se desea conferir a la superficie del producto una apariencia, textura o propiedades mecánicas especiales – o cuando se planifican otras técnicas de ennoblecimiento como podrían ser estampados, troquelados o flocados complejos. Pues, la combinación con otros materiales, por ejemplo, láminas holográficas, resulta simplemente imposible con el método inline.La serigrafía, como técnica universal, a menudo suele ser la solución de ennoblecimiento offline más flexible, aunque, en el mejor de los casos,sólo las máquinas con tamices rotativos se aproximan en un 70% u 80% a las velocidades de las barnizadoras de rodillos (más de 10.000 pliegos/hora). A diferencia del ennoblecimiento inline húmedo sobre húmedo, el ennoblecimiento offline se efectúa sobre capas de tinta secas. Por eso, normalmente es posible aplicar laca UV sin imprimación sobre capas de tinta de impresión secadas por oxidación. En principio, este proceso también funciona en la máquina de impresión,siempre que se realice en un ciclo de ennoblecimiento separado, una vez se ha secado la tinta.Las empresas especializadas en el servicio de ennoblecimiento emplean barnizadoras de rodillos que permiten el lacado tanto parcial como de fondos. Incluso pueden utilizarse planchas fotopolímeras de lacado que alcanzan una mejor reproducción de detalles que los cuerpos de lacado de rodillos para el procesado inline. También las máquinas impresoras de serigrafía ofrecen una reproducción de detalles muy aceptable. Por regla general,las láminas se adhieren bien sobre todo tipo de tintas secas. Las máquinas plastificadoras normalmente están dotadas de un dispositivo limpiador que elimina las partículas de polvo o de papel antes del proceso de recubrimiento. La decisión de si el ennoblecimiento debe realizarse con laca o con lámina depende en la mayoría de los casos de las propiedades de uso o de la finalidad del producto impreso. A nivel óptico, las capas de laca brillante muy espesas, alisadas adicionalmente Laminadora térmica GBC Voyager³ con calandria,tienen una calidad equivalente a las láminas de film brillante. Las más usadas son las láminas de polipropileno (OPP, PPVK), poliéster (PET), policloruro de vinilo (PVC, PVDC) y acetato de celulosa (CA). También se emplean láminas previamente estampadas con dibujo, de manera que puede prescindirse del proceso de estampado posterior a la plastificación. En la mayoría de los casos, los estampados con dibujo simulan las texturas de Máquina serigráfica Steinemann Hibis 104 de medio formato, dotada de tamices rotativos, para aplicar lacas y tintas UV lino,pergamino o cuero y se emplean para carpetas de presentación y libros de uso frecuente (p.ej., obras de consulta o libros de texto). Con láminas de color y metalizadas se consigue una vistosidad muy especial.El espesor de las láminas de plastificado oscila entre 10 y 100 µm. Debido a su menor complejidad técnica, las películas térmicas van imponiéndose cada vez más,a pesar de ser más caras debido al preencolado y de no ofrecer todo el espectro de propiedades de uso. Las máquinas plastificadoras para pliegos impresos alcanzan actualmente hasta 10.000 pliegos por hora. Estas velocidades, sin embargo, se reducen en combinación con procesos de estampado o laminado adicional en el reverso. Dieter Kleeberg Plancha fotopolímera en una barnizadora de rodillos, de Billhöfer Process 4 | 2007 27 Ingeniería de procesos | Rodillos reticulados Rodillos reticulados: propiedades, elección, calidad, limpieza El rodillo reticulado es el “corazón” de todo cuerpo de lacado con racleta de cámara. De él depende el transporte de las cantidades de laca deseadas y la transferencia de la laca al molde de lacado. El tipo de estructura y el volumen tomado tienen que ser apropiados para el tipo de laca escogido y para el soporte de impresión utilizado. A fin de permitir una óptima disponibilidad, es necesario someter los rodillos reticulados a determinados pasos de limpieza. Los rodillos reticulados fueron desarrollados a partir de la impresión flexográfica. El sinónimo “rodillos anilox” denota su procedencia de tiempos en que estos rodillos solían utilizarse para transferir tintas flexográficas a base de anilina. Entretanto, los rodillos reticulados se han convertido en auténticos componentes de alta tecnología. Gracias a sus amplios conocimientos adquiridos a lo largo de los años en la tecnología de sistemas de entintado corto, KBA es el único fabricante de máquinas de impresión que en sus instalaciones de Radebeul también fabrica rodillos reticulados, especialmente para sistemas de entintado corto sin agua y sin tornillos del tintero. En lo que se refiere a los rodillos reticulados para cuerpos de lacado inline, KBA remite a las empresas colaboradoras Praxair Surface Technologies y Zecher, especializadas en el tema. Tipos de estructuras Los rodillos reticulados presentan en su superficie una estructura reticulada continua. El reticulado clásico se compone de celdas, también llamadas alvéolos. Antaño, estas celdas formaban cavidades piramidales colocadas a modo de tablero de ajedrez. Más tarde se apostó por las estructuras tipo hexágono con cavidades en forma de casquetes y una disposición de celdas a modo de panal de abejas. Hoy en día, las estructuras cerradas, como el hexágono, se recomiendan principalmente para lacas con pigmentos metálicos, mientras que para otras aplicaciones se van sustituyendo cada vez más por las estructuras abiertas. Desde hace algunos años se ha venido imponiendo el tipo de estructura Haschur, comparable con una rosca o trama lineal en forma de espiral. Si bien estas tramas impiden la formación de espuma, a la hora de realizar motivos de lacado difíciles, sin embargo, pueden tender a producir 28 Process 4 | 2007 Magnitudes características de los rodillos reticulados A – Haschur en cruz-ART (Praxair): ángulo de 45°, 1 = longitud de canto de la pirámide, 2 = distancia entre pirámides B – Hexágono (Zecher): ángulo de 60°, 3 = ancho de abertura, 4 = ancho de celda, 5 = ancho de pared C – Haschur (Zecher): ángulo de 60°, 3 = ancho de abertura, 4 = ancho de acanaladura, 5 = ancho de pared D – Haschur en cruz (Zecher): 6 – interrupción un efecto de transporte unidireccional, es decir, que, debido a las fuerzas centrífugas, la laca fluye a través de las acanaladuras y se va acumulando en uno de los bordes del rodillo. La falta de uniformidad en la distribución de la laca se traduce en efectos fantasma, aunque éstos también pueden radicar en el comportamiento de humectación de la laca o en un llenado deficiente de la cámara de racleta. En cambio, este fenómeno de “ghosting”, que puede producirse en el lacado parcial, puede evitarse respetando una proporción de 1:1,5 entre el diámetro del rodillo reticulado y el diámetro del cilindro portaformas de lacado. El tipo más moderno de estructura abierta es actualmente el Haschur en cruz donde el rodillo reticulado recibe dos estructuras Haschur seguidas, de manera que, en cierto modo, se obtiene una trama negativa. Ésta, pues, no se compone de celdas o acanaladuras, sino de artefactos de acanaladuras. La empresa Zecher utiliza una contraestructura de 90° consiguiendo con ello una especie de interrupciones en las paredes de las acanaladuras dejando unos remanentes largos y estrechos. Esta estructura se caracteriza por un mejor asentamiento de la laca sin necesidad de aplicar mayores cantidades y sin el mencionado efecto de transporte, así como por un mejor vaciado a altas velocidades. Bajo la marca ART (“Anilox Reverse Technology”), Praxair ha desarrollado la estructura Haschur en cruz con semejanza a “islas” o “pilares” en forma piramidal. Estas dos estructuras Haschur también están desplazadas entre sí en 90°. Con un desplazamiento de sólo 75° entre la estructura Haschur y la contraestructura, se produce una distorsión hacia una determinada dirección. Esta estructura Haschur en cruz, denominada ART-TIF (“Thin Ink Film”), se emplea en los rodillos reticulados para lacados de alto brillo. El alargamiento de los pilares va acompañado por su aplanamiento, de manera que en la superficie del rodillo pueda formarse una película de laca casi completamente cerrada y homogénea, la cual, tras su transferencia al soporte de impresión, necesita menos tiempo para nivelarse. A pesar de que la capa de laca resulta ser muy fina y se acerca mucho al estado de nivelación, la estructura TIF extremadamente plana permite transferir la máxima cantidad de laca posible. Esto se traduce en una ganancia de hasta 5 puntos de brillo frente a la estructura ART. Rodillo reticulado hexagonal grabado mediante láser de CO2, con ángulo de 60° Rodillo reticulado hexagonal grabado mediante láser térmico YAG,con ángulo de 60° Rodillo reticulado Haschur con pendiente de 60° Rodillo reticulado ART, con ángulo de 45° Magnitudes características Lo que en la técnica de reproducción es la finura de trama, en un rodillo reticulado es la lineatura (en líneas/cm o lines per inch [líneas por pulgada]; 100 L/cm = 250lpi, 100lpi = 40 L/cm). Su rango está comprendido entre 40 y 180 L/cm Rodillo reticulado ART-TIF, con ángulo ART de 45° y distorsión TIF de 75° Imágenes: Praxair Ingeniería de procesos | Rodillos reticulados (100 a 460 lpi). La finura es resultado de la variación del ancho de las paredes y los anchos de abertura (diámetro de las celdas o acanaladuras en µm), es decir, de la relación paredalvéolo que oscila entre 1:8 (fino) y 1:25 (grueso). En las estructuras ART y TIF, en cambio, se mide la distancia entre pirámides y la longitud de canto de las pirámides. Como ángulos de trama con respecto al eje del cilindro, las estructuras de hexágono y Haschur de 60° han mostrado sobradamente su idoneidad en la práctica. ART y TIF presentan un ángulo de sólo 45°, y TIF tiene una distorsión adicional de 75°. Cuanto más fina sea la trama, menor será la profundidad de la estructura (en µm) y, por consiguiente, el volumen tomado (en cm³/m² o BCM; 1 cm³/m² = 0.645BCM; 1BCM = 1,55 cm³/m²). En las estructuras ART y ARTTIF no puede calcularse el volumen tomado. Cuanto menor sea el volumen tomado, menor será también el volumen efectivo de aplicación en húmedo (en cm³/m²). Hasta qué punto las estructuras se vacían realmente, depende, por un lado, de la forma y rugosidad de las paredes de las estructuras y, por otro lado, de la tensión interfacial del material del molde de lacado. La cantidad real que finalmente llega al soporte de impresión está, además, supeditada a la separación de la película de laca sobre el molde de lacado. Regla práctica: De la cantidad de laca transportada, tan sólo entre una cuarta y una tercera parte es transferida al soporte de impresión – el volumen de aplicación en húmedo del rodillo reticulado sólo asciende a un 25% ó 33% de su volumen tomado. Debido a la densidad acuosa de las lacas de baja viscosidad (aprox. 1 g/cm³), el volumen de aplicación en La película de laca, transferida por una estructura TIF (azul), es más fina en su extensión máxima que la película de laca de una estructura ART (gris).A pesar de que la capa es más fina, la mayor lisura de nivelación da como resultado una mayor cantidad de laca en la estructura TIF.La ilustración muestra las proporciones de forma exagerada. húmedo puede equipararse, en términos numéricos, a la cantidad aplicada en húmedo (en g/cm³). Por eso, en la práctica, para distinguir los rodillos reticulados se habla coloquialmente de “rodillo de 6 gramos”, “rodillo de 12 gramos”, etc. Con menores cantidades de laca, el espesor de la capa de laca sobre el soporte de impresión también resulta ser más reducido. Esta interrelación se expresa a través del índice de espesor de capa. Éste se calcula a partir de la profundidad de la estructura (en µm), dividida por el volumen tomado (en cm³/m²). El conflicto resultante entre las diferentes unidades de medida se ignora indicando simplemente el índice sin añadir ninguna unidad de medida. Como su nombre insinúa, la estructura de “Thin Ink Film” tiene el índice más bajo (1,3), seguida por la estructura ART (1,8). Dependiendo del láser empleado, las demás tramas oscilan entre un índice de 2,5 y de 3,5. Elección del rodillo reticulado más adecuado La cantidad de laca transferible con un rodillo reticulado es constante y uniforme a través de todo el ancho del formato. La única manera para poder modificar la dosificación total es cambiando el rodillo reticulado; una dosificación zonal no es posible. Por eso, y ante la gran diversidad de aplicaciones de lacado en lo que se refiere a tipos de laca y soportes de impresión, debe emplearse el rodillo reticulado idóneo en términos de cantidad aplicada en húmedo y tipo de estructura (véase la tabla). Derecha: Las partículas de las lacas con pigmentos de fantasía tienen que caber en toda su extensión dentro de las estructuras del rodillo reticulado. Ejemplos con rodillos de Zecher: 120 L/cm, relación pared-alvéolo 1:10 (hexágono) ó 1:16 (Haschur), ancho de celdas/acanaladuras 83µm, ancho de abertura 78µm, ancho de pared 5µm. Izquierda: Los motivos afiligranados de lacado, p.ej., letra pequeña, requieren de rodillos con un reticulado fino y un bajo volumen tomado. Arriba, la laca dorada ha sido aplicada correctamente con 180 L/cm y 6cm³/m²; abajo, exceso de laca con 14 cm³/m². Fotos: Flint Group El trabajo seguro con los rodillos reticulados también implica su identificación sin riesgos de confusión. Los marcados para el almacenamiento (ejemplo: Zecher) y la línea de identificación en el rodillo (ejemplo: Praxair) son medios auxiliares fiables. La estructura reticulada no sólo influye en la cantidad de laca transferible. Al procesarse lacas con pigmentos de fantasía, las celdas, acanaladuras o espacios entre pilares deben estar dimensionados de manera que puedan acoger las partículas de pigmento enteras. Los pigmentos metálicos alcanzan de 7 a 17 µm, los pigmentos de interferencia (por ejemplo, Merck Iriodin en forma de plaquitas sueltas o encapsulados en forma de perlitas) y las cápsulas aromáticas pueden tener tamaños de entre 5 y 200 µm, dependiendo de su especificación. En comparación, los pigmentos en las tintas de impresión estándar sólo llegan a tener de 1 a 3 µm. Aunque el ancho de abertura sea suficiente, no todos los pigmentos entran en las celdas y acanaladuras; los que quedan fuera, pues, son empujados por la racleta contra las paredes de la estructura lo que implica un mayor desgaste de la cerámica del rodillo. Ésta es una razón por la que deberían utilizarse rodillos ART para aplicar lacas con pigmentos de brillo nacarado. Normalmente, en las imprentas se utilizan diferentes rodillos reticulados. A fin de evitar confusiones, los parámetros de los rodillos deben poder iden- tificarse perfectamente. Por regla general, conviene almacenar los rodillos reticulados en receptáculos o estanterías junto con su descripción completa. En caso de duda, es necesario realizar las correspondientes comprobaciones con un medidor volumétrico. Lamentablemente, muchos rodillos reticulados presentan marcados aún no estandarizados, estampados en el metal o aplicados mediante grabado vibratorio. El inconveniente es su mala legibilidad en la máquina de impresión. Desde hace algún tiempo, Praxair dota sus rodillos, tanto estándar como personalizados, de una línea de identificación de la que se desprenden, con un golpe de vista, las características del rodillo, además de poder leerse bien una vez colocado en el cuerpo de lacado. Esta línea de identificación, cuyo ancho varía según el tamaño del rodillo y las necesidades del cliente, se graba en el borde de la superficie cilíndrica, fuera de la estructura reticulada. Los datos se generan mediante ordenador y se escriben durante el grabado láser al mismo tiempo que se realiza la estructura reticulada en la superficie cerámica del rodillo. La línea de identificación se desgasta igual de lento que la estructura. Calidad de la superficie y de la estructura Las superficies de los rodillos reticulados se componen de una capa cerámica que recibe la estructura reticulada aplicada por grabado láser. La cerámica se caracteriza por su especial dureza y resistencia al desgaste. Otras características de calidad que la capa cerámica debería ofrecer son una óptima adherencia sobre el cuerpo metálico del rodillo, la protección anticorrosión de éste, la ausencia de inclusiones de impurezas y una buena grababilidad por láser. Pero lo más importante es que la cerámica tenga la mínima porosidad posible, es decir, una superficie cerrada y altamente lisa, porque cuanto más lisa sea, menor será la tensión interfacial frente a las lacas. Y cuanto más baja sea la tensión interfacial, mejor será el vaciado de las estructuras en la transferencia de la laca y durante la limpieza. Praxair garantiza un porcentaje de microporos (“pinholes”) inferior a un 3%, aunque la influencia de esos pinholes en las estructuras ART y TIF es más bien insignificante. Adicionalmente, la tensión interfacial puede disminuirse aún más o ajustarse Process 4 | 2007 29 Ingeniería de procesos | Rodillos reticulados Datos característicos y recomendaciones de uso para rodillos reticulados en el lacado inline Lineatura Estructura Volumen tomado Cantidad aplicada en húmedo* Aplicación Praxair ART Praxair ART Praxair ART Praxair ART-TIF Haschur Haschur Haschur Haschur Hexágono 60° Hexágono 60° Hexágono 60° Hexágono 60° Hexágono 60° no esp. no esp. no esp. no esp. 6,5 cm³/m² (4.2BCM) 11 cm³/m² (7.1BCM) 12 cm³/m² (7.7BCM) 17 cm³/m² (11BCM) 7,5 cm³/m² (4.8BCM) 8,7 cm³/m² (5.6BCM) 9,2 cm³/m² (5.9BCM) 10,2 cm³/m² (6.6BCM) 11 cm³/m² (7.1BCM) 9 g/m² 13 g/m² 13 g/m² 16…20 g/m² 1,6…2,6 g/m² 2,8…4,4 g/m² 3…4,8 g/m² 4,3…6,8 g/m² 1,9…3 g/m² 2,1…3,5 g/m² 2,3…3,6 g/m² 2,5…4 g/m² 2,8…4,4 g/m² papel estucado hasta 170 g/m² cartón estucado imprimación en máquinas de lacado doble lacados de alto brillo papel estucado papel estucado papel estucado papel estucado papel estucado papel estucado papel estucado papel estucado papel estucado Praxair ART Praxair ART Praxair ART-TIF Praxair ART-TIF Haschur Haschur Haschur Haschur Hexágono 60° Hexágono 60° Hexágono 60° Hexágono 60° Hexágono 60° no esp. no esp. no esp. no esp. 6,5 cm³/m² (4.2BCM) 11 cm³/m² (7.1BCM) 12 cm³/m² (7.7BCM) 17 cm³/m² (11BCM) 7,5 cm³/m² (4.8BCM) 8,7 cm³/m² (5.6BCM) 9,2 cm³/m² (5.9BCM) 10,2 cm³/m² (6.6BCM) 11 cm³/m² (7.1BCM) 9 g/m² 13 g/m² 18…22 g/m² 25 g/m² (a través de la imprimación) 1,6…2,6 g/m² 2,8…4,4 g/m² 3…4,8 g/m² 4,3…6,8 g/m² 1,9…3 g/m² 2,1…3,5 g/m² 2,3…3,6 g/m² 2,5…4 g/m² 2,8…4,4 g/m² papel estucado hasta 170 g/m² cartón estucado lacados de alto brillo lacados de alto brillo en máquinas de lacado doble papel estucado papel estucado papel estucado papel estucado papel estucado papel estucado papel estucado papel estucado papel estucado Hexágono 60° Hexágono 60° Hexágono 60° Hexágono 60° Hexágono 60° Hexágono 60° Haschur 6,5…7 cm³/m² (4.2…4.5BCM) 7…9 cm³/m² (4.5…5.8BCM) 7…10 cm³/m² (4.5…6.4BCM) 15 cm³/m² (9.7BCM) 17 cm³/m² (11BCM) 21 cm³/m² (13.5BCM) no esp. no esp. no esp. no esp.(a través de la imprimación) 3,8…6 g/m² 4,3…6,8 g/m² 5,3…8,4 g/m² 7…8 g/m² rayas, letra fina y logotipos grandes textos, superficies amplias en máquinas de lacado doble no esp. no esp. no esp. no esp. Praxair ART Praxair ART Praxair ART Praxair ART Praxair ART Haschur Haschur Haschur Haschur Haschur no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. 17 cm³/m² (11BCM) 11…19 cm³/m² (7.1…12.3BCM) 11…22 cm³/m² (7.1…14.2BCM) > 22 cm³/m² (14.2BCM) 22…30 cm³/m² (14.2…19.4BCM) 8 g/m² 12 g/m² 12,5 g/m² 8,5 g/m² 16…22 g/m² 6 g/m² 6…13 g/m² 13…20 g/m² 20 g/m² 20…25 g/m² tamaño del pigmento < 15 µm, trama tamaño del pigmento < 15 µm, fondo tamaño del pigmento < 25 µm, fondo y trama tamaño del pigmento < 60 µm, fondo y trama tamaño del pigmento < 100 µm, fondo tamaño del pigmento < 15 µm, fondo tamaño del pigmento < 25 µm, fondo y trama tamaño del pigmento < 60 µm, fondo y trama tamaño del pigmento < 125 µm, fondo tamaño del pigmento < 200 µm, fondo Hexágono 60° 21 cm³/m² (13.5BCM) 5…7 g/m² envases blíster y tipo skin Laca de dispersión 120 L/cm (300lpi) 120 L/cm (300lpi) 120 L/cm (300lpi) 100 L/cm (250lpi) 160 L/cm (400lpi) 120 L/cm (300lpi) 100 L/cm (250lpi) 80 L/cm (200lpi) 160 L/cm (400lpi) 140 L/cm (350lpi) 120 L/cm (300lpi) 110 L/cm (280lpi) 90…100 L/cm (230…250lpi) Laca UV 120 L/cm (300lpi) 120 L/cm (300lpi) 100…80 L/cm (250…200lpi) 80 L/cm (200lpi) 160 L/cm (400lpi) 120 L/cm (300lpi) 100 L/cm (250lpi) 80 L/cm (200lpi) 160 L/cm (400lpi) 140 L/cm (350lpi) 120 L/cm (300lpi) 110 L/cm (280lpi) 90…100 L/cm (230…250lpi) Laca dorada y plateada 180 L/cm (460lpi) 140…160 L/cm (350…400lpi) 120…140 L/cm (300…350lpi) 80 L/cm (200lpi) 60 L/cm (150lpi) 55 L/cm (140lpi) 160 L/cm (400lpi) Laca de brillo nacarado 180 L/cm (460lpi) 160 L/cm (400lpi) 140 L/cm (350lpi) 100 L/cm (250lpi) 100…80 L/cm (250…200lpi) 80 L/cm (200lpi) 120…70 L/cm (300…180lpi) 120…60 L/cm (300…150lpi) < 60 L/cm (< 150lpi) 60…40 L/cm (150…100lpi) Laca adhesiva y de soldadura 55 L/cm (140lpi) Recomendación KBA *) Debido a que en el lacado inline con cuerpos de lacado con racleta de cámara se procesan lacas de baja viscosidad, con una densidad similar a la del agua, para la aplicación en húmedo puede servir como orientación aproximada la siguiente equivalencia: 1 g/m² = 1 cm³/m². con precisión a través de un tratamiento especial. Para ello sirve el revestimiento “rainbow” de Praxair. Las ventajas de esta delgada capa irisada comprenden, además, la posibilidad de reproducción de hasta los detalles más finos, la aplicación uniforme de laca para los valores mate y brillo deseados, así como una menor formación de microespuma. Con su método I.T.S. (“Invisible Treatment System”), la empresa Zecher modifica – de forma invisible en la superficie – la 30 Process 4 | 2007 estructura molecular de toda la capa cerámica, de manera que también aumentan la resistencia a la abrasión y la protección anticorrosión. No obstante, unas propiedades superficiales idóneas no son lo único que se necesita para una óptima transferencia de laca y limpieza. En las estructuras de hexágono y Haschur, la sección de las celdas o acanaladuras reviste una importancia decisiva. Las estructuras estrechas o con base terminada en punta producen fuerzas capilares que son contraproducentes para el vaciado. Una variante que se ha mostrado especialmente apropiada es el casquete (forma de U). Sin embargo, en las estructuras Haschur en cruz completamente abiertas, la forma de los pilares ya no ejerce ningún efecto. En el ámbito de los láseres para el grabado de superficies cerámicas, la tendencia de desarrollo va en dirección hacia el láser térmico de fibra YAG. Los láseres térmicos convencionales, que siguen empleándose, son láseres de CO2 en modo Gauss o de impulso simple (distribución de la intensidad en forma de campana) y en modo de impulsos múltiples (intensidad más ancha y más débil, pero exactamente limitada), así como láseres sólidos de Nd:YAG. Generalmente, los láseres YAG se acercan más a la forma U que los láseres de CO2. No obstante, éstos últimos, gracias a sus paredes más planas, están verdaderamente predestinadas para los tipos de estructura ART y TIF. Ingeniería de procesos | Rodillos reticulados Consejos prácticos del Seminario KBA sobre Lacado: Manejo de los rodillos reticulados puede ser una prueba del ensucia1. Disciplina de limpieza • La disponibilidad del volumen tomado determina el espesor de la capa de laca. Para favorecer una dosificación exacta de la laca, el impresor debe procurar que el rodillo reticulado esté siempre libre de restos de laca seca. Por eso, los rodillos reticulados tienen que limpiarse después de cada aplicación de lacado. • Tras la limpieza inline (se recomienda agua caliente), el rodillo reticulado debe primero repasarse profundamente a mano con ayuda de un paño húmedo. Después, debe secarse con un paño limpio y seco eliminándose hasta el último goterón. • Tras una aplicación especial, por ejemplo, con laca con pigmentos metálicos o nacarados, laca blíster y blanco opaco, el rodillo reticulado debe limpiarse inmediatamente. Sobre todo las lacas doradas y blíster justifican la conexión de un circuito adicional de agua caliente. 2.Verificación del volumen tomado • En el marco del aseguramiento Control interferométrico directo de la estructura y del volumen con el microscopio WYKO en un rodillo reticulado con diferentes estructuras de prueba. Fotos: Zecher de la calidad, y para garantizar una elección fiable de los rodillos reticulados, así como para fomentar la disciplina de limpieza y controlar el desgaste de los rodillos, se recomienda establecer unos intervalos de mantenimiento con mediciones microscópicas incluidas. • Dependiendo del método empleado, pueden verificarse con mayor o menor exactitud el volumen tomado y otras magnitudes características. Estos controles pueden realizarse en la misma imprenta, o bien, a través del fabricante de rodillos previa entrega de impresiones de los rodillos a verificar. Las mediciones interferométricas, es decir, mediciones volumétricas tridimensionales realizadas directamente sobre el rodillo, proporcionan, bajo condiciones idóneas, una tolerancia de error de ± 3%. En una medición volumétrica indirecta realizada óptica e interferométricamente en base a una impresión del rodillo, el porcentaje de error oscila entre +4% y –7%. • En la mayoría de los casos, las influencias perturbadoras provocan variaciones mayores: - Ensuciamiento con restos de laca (al mismo tiempo, la medición Izquierda: El medidor manual URMI II (UCARLOX Roll Measuring Instrument), ofrecido, entre otros, también por Praxair, permite una determinación rápida y directa, aunque no muy exacta, del volumen tomado. – Derecha: Las impresiones anilox se realizan sobre tiras de papel con una pasta que se aprieta mediante rodillo sobre la estructura reticulada aplicando una fuerza definida. Estas impresiones pueden mandarse a Zecher para la determinación volumétrica indirecta. Método de limpieza Debido a que hoy en día las paredes de las estructuras son más lisas, la susceptibilidad al ensuciamiento de los rodillos reticulados ha quedado considerablemente reducida. Sobre todo los rodillos ART y TIF son muy fáciles de limpiar. A pesar de ello, es imprescindible limpiarlos en seguida después de utilizarse, así como realizar periódicamente una limpieza profunda de mantenimiento. Después de la impresión, el proceso de limpieza inline se realiza a través del sistema de abastecimiento de laca, o sea, que el rodillo reticulado puede permanecer en la cámara de racleta (véase el artículo siguiente), mientras que para la limpieza de mantenimiento es necesario desmontar el rodillo reticulado. En este sentido, el almacén revólver para rodillos reticulados, que uno de nuestros competidores ofrece para las torres de lacado, no se ajusta a la filosofía de KBA en términos de facilidad de mantenimiento (aparte de la ausencia de riesgos de confusión) de los rodillos reticulados. Para la limpieza fuera de la máquina se dispone de diferentes métodos que deben manejarse con moderación y cuidado. ¡Deben seguirse exactamente las instrucciones de los fabricantes! Los detergentes químicos pueden tener efectos más o menos agresivos. También pueden adquirirse productos biodegradables. Cuanto más agresivo sea un producto, peor para la superficie del rodillo y mayor el riesgo de corrosión. Muchos impresores realizan una vez por semana una “limpieza agresiva en profundidad”, observando en todo momento las medidas de protección sanitaria correspondientes. La herramienta mecánica por excelencia es el cepillo de acero inoxidable. Éste, sin embargo, tiene el inconveniente de que, posiblemente, no todas las celdas se limpien igual de bien y, sobre todo, implica el riesgo de que se dañen las paredes de las estructuras. Más eficientes son los métodos de limpieza con chorro (“media blasting”). El bicarbonato sódico y las bolitas de plástico actúan de forma relativamente suave; el dióxido de carbono miento). - Estructura poco uniforme o rica en microporos. - Impresión defectuosa del rodillo sobre el papel. - Errores en el análisis interferométrico de la impresión del rodillo. • La profundidad de la estructura, por regla general, no se protocoliza, porque las variaciones locales muy pronunciadas a menudo pueden inducir a error. Lo determinante es el volumen tomado en un sector suficientemente grande de la estructura reticulada. • La formación de rayas normalmente no tiene nada que ver con las variaciones en el volumen tomado. En este caso, deben verificarse la rigidez y el desgaste de las dos cuchillas de racleta que se apoyan sobre el rodillo reticulado. 3. Cambio del rodillo reticulado • En las máquinas de gran formato, KBA aboga por el cambio del rodillo reticulado con ayuda de una grúa. De esta manera, queda descartada la posibilidad de dañar la superficie por culpa de actos de fuerza frustrados. Hasta el formato medio inclusive, los rodillos son lo suficientemente ligeros para realizar el cambio manualmente. • Para llevar a cabo una limpieza profunda y comprobar el estado de desgaste, es imprescindible extraer el rodillo de la máquina. criogénico (hielo seco) es más eficaz, pero también puede resultar muy agresivo. El método por ultrasonidos es más caro que una instalación de chorreado. Puede adquirirse a través de KBA; como alternativa, la empresa Zecher alquila su CleanMobil por horas. Empleado correctamente, se obtiene una limpieza excelente, aunque una intensidad muy elevada y descontrolada puede acabar por destruir la cerámica. En la limpieza con láser, un láser relativamente débil produce la evaporación de los restos de laca. El éxito de la limpieza depende del tiempo de acción. Jürgen Veil,Dieter Kleeberg Process 4 | 2007 31 Ingeniería de procesos | Sistemas de abastecimiento de laca Tecnologías para el cambio automático de laca Gracias a las soluciones automatizadas, el cambio entre diferentes tipos o variantes de laca no cuesta mucho tiempo. A la hora de decidirse por un sistema de abastecimiento de laca, los usuarios de las máquinas offset de pliegos de KBA se inclinan o por Harris & Bruno con un solo circuito de laca o por Tresu con dos circuitos. A través de una serie de ensayos realizados por KBA se ha comprobado que ambos sistemas ofrecen básicamente los mismos resultados – pero con diferentes niveles de esfuerzo o grados de automatización, a pesar de sus distintas filosofías y ventajas. Al final de un turno o para preparar la máquina entre dos diferentes tipos de laca (laca UV o laca de dispersión) o diferentes variantes (p.ej., laca de dispersión con o sin pigmentos de fantasía) es necesario limpiar tanto el cuerpo de lacado como el sistema de abastecimiento de laca. El cambio de laca es una práctica habitual, sobre todo, en las máquinas híbridas y de lacado doble, pero también puede producirse en cualquier otra máquina con cuerpo de lacado. Conviene, pues, que este proceso dure el mínimo tiempo posible y que entretenga al impresor lo menos posible para que éste pueda volver a dedicarse cuanto antes a otros trabajos. La limpieza manual requiere mucho tiempo e implica prolongados períodos de inoperatividad de la máquina. Sistema Harris & Bruno: un circuito de laca cambiarse de posición los tubos flexibles o conectarse válvulas manualmente y que, por descuido, se mezclen diferentes tipos de lacas. Esto supone que el sistema de racleta de cámara esté completamente integrado en el control automatizado y que también las válvulas de carga y descarga de la cámara estén controladas automáticamente. Todos estos requisitos los cumple el sistema de racleta de cámara HydroComp que viene de forma estándar con el sistema de abastecimiento de laca de H&B. Para evitar que se mezclen diferentes tipos de lacas en un mismo circuito, es necesario que una parte del proceso se lleve a cabo en el denominado Purge Mode (“modo de purga” – una patente de H&B). En este modo, los restos de detergente y laca que hayan quedado en la máquina, son empujados brevemente, junto con la nueva laca, y expulsados fuera del sistema al contenedor de basura. El funcionamiento totalmente automático puede perfeccionarse con dos opciones adicionales. Un módulo calentador de laca inline proporciona, sobre todo a las lacas UV, una óptima viscosidad mediante una temperatura regulada que se mide continuamente a través de un sensor ubicado en el rodillo reticulado. Además, se puede disponer del circulador SCC para lacas especiales con sistema de refrigeración y agitado que acondi- ciona las lacas problemáticas en términos reológicos y las deja en un estado de óptima imprimibilidad. En función del tipo de laca y del formato, el sistema automatizado de abastecimiento de laca de Harris & Bruno necesita de tres a ocho minutos para alcanzar un óptimo estado de limpieza, que es imprescindible para poder utilizar un nuevo tipo de laca. Como el proceso de limpieza se inicia con sólo pulsar un botón y se realiza de forma totalmente automática, el operario en realidad sólo tiene que ocuparse de la limpieza durante unos pocos instantes, pudiendo volver a dedicarse en seguida a otros trabajos. Requisitos para la“automatización total” ¡No todo sistema automático es igual! Un funcionamiento totalmente automático implica que la limpieza de todos los componentes conductores de laca – incluyendo los tubos flexibles que van hasta los envases de laca – se realiza con una sola pulsación de botón, sin que posteriormente se requieran repasos manuales o que, entremedias, se tengan que conectar bombas o válvulas manualmente. Para acabar de perfeccionar la cosa, debería poder disponerse de un funcionamiento alterno con diferentes tipos de lacas en un solo sistema de abastecimiento de laca. El hecho de trabajar con un único circuito evita que, al cambiarse a otro sistema de laca, tengan que 32 Process 4 | 2007 Uno o dos circuitos de laca – los pros y los contras En otros tiempos no había otro remedio que emplear dos circuitos de laca separados para evitar mezclas. Si bien es cierto que este método acorta los tiempos de preparación comparado con los sistemas simples que requieren operaciones manuales, también es cierto que siempre va en detrimento de la automatización, según Así, una limpieza normal, utilizando bombas de laca sencillas y racletas de cámara no integradas en el sistema de abastecimiento, suele durar de 20 a 25 minutos por cada cuerpo de lacado, lo que significa que esta tarea mantiene totalmente ocupado al operario de la máquina. En cambio, los sistemas automatizados de abastecimiento de laca, como los de Harris & Bruno, permiten realizar una limpieza completa de todos los componentes conductores de laca en pocos minutos – lo cual depende, en cada caso, del tipo de laca, del formato de la máquina y del grado de automatización. Esto no siempre ha sido así, porque durante mucho tiempo no se podía comparar el grado de automatización de los cuerpos de lacado inline con el de los cuerpos de impresión offset. opina Harris & Bruno, porque o deben cambiarse de posición los tubos flexibles o tienen que conectarse válvulas adicionales. Además, se duplica el número de bombas y válvulas necesarias lo que, a su vez, implica el doble de trabajo de limpieza y mantenimiento, una mayor susceptibilidad de averías y errores de manejo, así como un aumento en los costes. En un solo circuito de laca no existe ningún riesgo de que las lacas se mezclen, siempre y cuando el sistema disponga de una solución adecuada como es el patentado Purge Mode. En su máxima etapa de ampliación, el sistema de abastecimiento de laca de un solo circuito de Harris & Bruno se compone de un sistema de racleta de cámara HydroComp (1) completamente integrado, del circulador LithoCoat (2) para el funcionamiento alterno entre dos diferentes tipos o variantes de laca (aquí marcados como envases “Coating 1” y “Coating 2”), de un módulo calentador opcional (3) para lacas UV, así como del circulador SCC para lacas especiales (4) con refrigeración (5) y agitado (6) para lacas problemáticas a nivel reológico. La limpieza de todos los componentes se realiza de forma totalmente automática tras una sola pulsación de botón, incluyéndose en dicha limpieza los tubos flexibles que conducen hasta los envases de laca. Ingeniería de procesos | Sistemas de abastecimiento de laca Bajo estas condiciones es posible la automatización total y un mínimo esfuerzo por parte del personal, lo que da como resultado tiempos de preparación y de inoperatividad de la máquina más cortos que en los sistemas de dos circuitos. Un sistema que es la mitad de grande sólo necesita un 50% de mantenimiento y permite menos errores de manejo. No obstante, para algunas aplicaciones especiales es conveniente o necesario emplear un sistema de abastecimiento de laca separado, concretamente, el sistema SCC. Estas aplicaciones podrían ser, por ejemplo, medios de alta viscosidad o lacas caras que requieren un mínimo de volumen de llenado. También podríamos estar hablando de lacas que precisan un tratamiento especial, como la refrigeración o el agitado, así como un bombeo suave y cuidadoso. Como ejemplos pueden mencionarse las lacas con efectos nacarados (p.ej., con pigmentos de Iriodin), algunas lacas con pigmentos metálicos (p.ej., Metalure), las lacas aromáticas, algunas lacas blíster de alta viscosidad, las tintas flexográficas de curado UV y algunos blancos opacos. Nuevos desarrollos En colaboración con KBA se está llevando a cabo un desarrollo continuado, a fin de seguir mejorando la facilidad de uso y mantenimiento, la fiabilidad y el grado de automatización. Hay dos proyectos importantes Sistema Tresu: dos circuitos de laca El fabricante danés Tresu, quien desde finales de los años 80 produce sistemas de racleta de cámara para flexografía y quien, en 1992, adaptó esta tecnología por vez primera al lacado inline en el offset de pliegos, apuesta por los circuitos separados para lacas a base de agua y lacas de curado UV. Pero también las soluciones de Tresu permiten, gracias a sus procesos automatizados, que las racletas de cámara permanezcan en la máquina durante la limpieza y el cambio de laca. El abastecimiento y cambio de laca sólo son dos aspectos de un concepto integral que están a punto de salir a la fabricación en serie. El primero es la integración del control del sistema de abastecimiento de laca en el puesto de mando de la máquina. Esto permitirá controlar a través de una misma interfaz de usuario tanto el sistema de abastecimiento de laca como la máquina de impresión, facilitando, además, la programación de los temporizadores y la visualización del estado operativo del abastecimiento de laca. El segundo proyecto se refiere a la adaptación automática de los sistemas de bombeo a diferentes viscosidades o a modificaciones de viscosidad estando la máquina en funcionamiento. En el Seminario KBA sobre Lacado se explicó exhaustivamente que en muchas imprentas este tema no recibe la suficiente atención. contrario: Durante la limpieza, la pulsación ejerce un efecto positivo. Otro motivo de crítica es el elevado consumo de aire. Una bomba correctamente dimensionada puede mantener los niveles necesarios de circulación de laca en las correspondientes racletas de cámara, incluso a un régimen de bombeo muy reducido. El sistema de Harris & Bruno trabaja a un ritmo aproximado de una carrera por segundo, lo que se traduce en un caudal de unos 9 litros de laca por minuto. Por consiguiente, este sistema cubre holgadamente y con reserva los aprox. 3,6 l/min de cantidad máxima de toma de laca en el lacado de fondos en formato grande. A esta velocidad, la bomba tiene un consumo de aire equivalente a una potencia eléctrica de aprox. 0,3 kilovatios, lo que sería comparable al consumo de energía de las bombas eléctricas con el mismo caudal. Conclusión Un sistema automático de abastecimiento de laca correctamente concebido aporta con creces el mayor beneficio en términos de reducción de los tiempos de inoperatividad relacionados con los cuerpos de lacado inline en las máquinas de impresión offset. Gerhard Palinkas, Harris & Bruno Europe GmbH, Schwäbisch Gmünd Bombas empleadas En más de un 80% de todas las aplicaciones de laca y tinta donde se hace uso de sistemas de racleta de cámara se emplean hoy en día bombas de membrana. En la mayoría de los casos se trata de bombas de membrana accionadas por aire comprimido. Este tipo de bomba sigue siendo el mejor compromiso entre rendimiento, fiabilidad y precio. Se considera como mayor desventaja de la bomba de membrana la pulsación. Ésta, sin embargo, no afecta negativamente a los modernos y estables sistemas de racleta de cámara. Todo lo que también aborda los típicos problemas de la flexografía. Tresu ofrece una completa gama de productos que convierten un cuerpo normal de lacado en un avanzado sistema de ennoblecimiento para exigencias específicas. Circuladores separados o combinados Los usuarios de productos Tresu pueden elegir entre los circuladores de laca independientes L10 Aqua (para laca de dispersión) y L10 UV (para laca UV) y el “sistema de dos en uno” L30 Combi. El circulador L10 Aqua ofrece varios ciclos de limpieza individualmente programables. El más sencillo trabaja con agua caliente y debería uti- HydroComp es el nombre de la racleta de cámara de Harris & Bruno. El sistema hidroneumático de regulación de presión de racleta (1) está alojado sobre un eje (2) y actúa sobre varias zonas (3) a lo ancho del formato, procurando que en el seguimiento lineal la presión de la racleta quede uniformemente distribuida y que las cuchillas de racleta no se deformen. lizarse sólo para las limpiezas rápidas entre encargos. El más potente ciclo intensivo, que utiliza un detergente que se puede añadir al agua caliente, es recomendable para el final del turno cuando se hace la limpieza general de la cámara de racleta, de los tubos flexibles y los circuladores, o bien, al realizarse un cambio de laca. La flexibilidad en la programación del modo y tiempo de limpieza, así como de la cantidad y temperatura del agua, permite una eliminación profunda, sin dejar ni rastro de impurezas en la cámara de racleta y en el rodillo Anilox. El L10 UV no tiene un sistema de limpieza con agua caliente, pero lleva integrado un depósito de disol- vente desde el cual el disolvente de laca UV se distribuye hacia la cámara de racleta, los tubos flexibles y el circulador. Igual que el circulador Aqua, éste sistema también dispone de una función de purga. El L30 Combi, que posee un circuito para laca de dispersión y otro para laca UV, está dotado de cuatro bombas de membrana accionadas por aire comprimido – dos para cada tipo de laca. Cambio de laca más rápido con dos circuitos Tanto el tiempo de limpieza y de purga como los costes de la laca que durante la purga es expulsada del sistema, pueden mantenerse a Process 4 | 2007 33 Ingeniería de procesos | Sistemas de abastecimiento de laca Sistema de abastecimiento de laca de dos circuitos de Tresu. Comprende un sistema de racleta de cámara (1) completamente integrado, el circulador combinado L30 Combi (2) para dos tipos o variantes de laca (alternativa: un circulador L10 Aqua para laca de dispersión y L10 UV para laca UV) y el Conditioner X10 (3) con módulo calentador para lacas UV. El X10 limita, además, la cantidad de laca circulante e impide el retorno de la laca sucia al envase. La limpieza se realiza de forma totalmente automática; en un cambio de laca, los extremos de los tubos flexibles (4) en la cámara de racleta tienen que cambiarse de posición manualmente. unos niveles muy bajos, porque sólo la cámara de racleta debe limpiarse hasta eliminar la última gota de laca, pero no todos los tubos flexibles ni las válvulas en el circulador. Esto es así porque con dos circuitos es imposible que se produzca un mezclado de lacas. El único inconveniente es que los tubos flexibles para la laca de dispersión o laca UV, La racleta de cámara de Tresu está suspendida de forma orientable. En la cámara, que siempre está completamente llena, se encuentra la racleta de cierre (1) abajo y la racleta activa (2) arriba. En la cámara E-Line patentada, el óptimo par de apriete se ajusta mediante una barra antitorsión (3) a través de una palanca (4). La barra antitorsión produce una presión uniforme en todo el ancho de la racleta evitando así que las cuchillas de racleta se doblen. según la que se necesite, tienen que cambiarse de posición manualmente en la cámara de racleta, pero esta operación no dura más de 30 segundos. El Conditioner es más que un módulo calentador La laca UV calentada posee una viscosidad más baja, lo que, por un lado, mejora la nivelación de la Consejos prácticos del Seminario KBA sobre Lacado:transporte de laca sin problemas 1. Limpieza aún más eficaz de los circuitos de laca • Un sistema calentador inline no sólo sirve para atemperar las lacas UV, sino que también puede utilizarse para limpiar de forma más intensa el circuito de laca de dispersión. Porque el agua caliente, bombeada a través del sistema, elimina incluso los restos de laca de dispersión más rebeldes. • Un módulo agitador en el circuito de laca facilita el procesado de las lacas UV. Por eso, los sistemas de agitación forman parte del equipamiento básico de las máquinas Rapida de KBA para la preparación de la impresión UV. • Para el procesado de lacas especiales de alta viscosidad se recomienda un circuito de laca adicional propio. Menos habitual en los Estados Unidos, esta opción ya se ha impuesto desde hace tiempo en otras regiones. • Normalmente – de modo similar al “principio del lavavajillas” – las pegajosas lacas blíster con viscosidades 34 Process 4 | 2007 superiores a 100 s según copa viscosimétrica DIN se eliminan mejor del rodillo reticulado cuando se realiza una limpieza automática que cuando se limpia manualmente. A pesar de ello, podría ser necesario someter el rodillo reticulado a un repaso manual, o sea, que debería comprobarse siempre – como en todas las aplicaciones especiales – el éxito de la limpieza en el rodillo reticulado. 2. Selección y configuración de la bomba de laca • Las lacas de baja viscosidad se transportan, por ejemplo, con los sistemas H&B a un ritmo de 1 carrera por segundo (unos 9 litros por minuto). Las cantidades de toma de laca oscilan, según el formato de la máquina, entre 1,6 l/min (Rapida 105) y 3,5 l/min (Rapida 205), es decir, que la laca disponible y la cantidad de retorno ascienden a un múltiple de la cantidad tomada. Los caudales muy altos pueden aumentar la presión interior de la cámara de racleta y llegar incluso a expulsar la laca. • Los que frecuentemente utilizan lacas de alta viscosidad deberían dejarse aconsejar a la hora de elegir un módulo de bombeo de laca. Porque las lacas con viscosidades en torno a los 200 s desafían los límites mecánicos de las bombas y producen un desgaste excesivo. Una viscosidad de 150 s todavía permite el ajuste de la bomba, pero las de membrana han resultado ser menos apropiadas en este contexto. • El rebombeo de restos de laca de la cámara de racleta es posible hasta una cantidad residual de 1,5 litros. Pero como al rebombear también se succiona aire, este procedimiento no resulta práctico para las caras lacas con pigmentos metálicos, porque éstos se oxidarían muy rápidamente y las consecuencias serían fatales. 3. Efectos indeseables en la racleta de cámara Los sistemas de abastecimiento de laca de Harris & Bruno y Tresu se distinguen también por la construcción de los sistemas de racleta de cámara completamente integrados. La cámara Tresu presenta, encima de la racleta superior, un punto de giro para moverla hacia arriba y hacia abajo. De esta manera, el ángulo de contacto queda determinado, a partes iguales, por la presión de apoyo tanto de la racleta activa como de la racleta inferior. Bajo estas condiciones, la presión de racleta, resultante del par de apriete de la cámara relativamente pesada, siempre permanece constante, independientemente del desgaste de las cuchillas de racleta. En cambio, en la cámara H&B, los movimientos de puesta en contacto y retirada son lineales. Debido a ello, la cámara siempre está en el mismo ángulo con respecto al rodillo reticulado. La presión de apriete de la racleta se ajusta hidroneumáticamente al estándar de 2 bares (2.000 hectopascales) o a un valor individual, es decir, que se va regulando automáticamente según el desgaste de las cuchillas de racleta. A pesar de ello, el funcionamiento de las racletas de cámara no está Ingeniería de procesos | Sistemas de abastecimiento de laca laca sobre el soporte de impresión y, por otro, facilita el transporte de la laca a través de las bombas de membrana. Para esto, Tresu ofrece el Conditioner X10 que es más que un módulo calentador, porque, además, corta la alimentación directa de laca desde el envase al circulador limitando así la cantidad de laca que circula por el sistema, traduciéndose en un calentamiento mucho más rápido de la laca y en un considerable ahorro de energía. Además, impide el retorno de laca sucia al envase. Lacas pigmentadas Opcionalmente, el X10 puede dotarse de un agitador que reparte homogéneamente las partículas en las lacas pigmentadas. En función de su tamaño y estructura, las partículas de pigmento aumentan directamente la viscosidad. Si bien se podría reducir fácilmente la viscosidad de las lacas pigmentadas disminuyendo la concentración de pigmentos, esto, claro está, repercutiría negativamente en la calidad libre de problemas. Para evitar o eliminar efectos indeseables, deben controlarse los siguientes factores: • La falta de estanqueidad(“fugas”) en la cámara de racleta puede tener básicamente tres causas: - Una presión de apriete insuficiente permite la formación de separaciones microscópicas entre la racleta y el rodillo reticulado, lo que da como resultado que una gran cantidad de laca se queda en el rodillo, es transferida al soporte de impresión y sale de la máquina cuando ésta está parada. - Una o ambas racletas, tal vez también las juntas o las pinzas de las racletas, presentan abrasión (desgaste) y suciedad. Por eso conviene controlarlas una vez a la semana y limpiarlas, si fuera necesario. Si no se van a realizar lacados durante un tiempo prolongado, debería abatirse la cámara y eventualmente engrasarse las juntas. En caso de un desgaste desproporcionado de las racletas, se puede recurrir a calidades alternativas como son las racletas de plástico, de larga duración (“Longlife”) o de cerámica, o bien, se pue- de lacado en general y en los efectos ópticos en particular. Por regla general, las lacas pigmentadas se aplican parcialmente a través del cuerpo de lacado con una plancha flexográfica de polímero. Estas lacas tienden a amontonarse en los bordes de los motivos del lacado suplementario. A fin de garantizar una calidad constantemente alta, el impresor debe prestar máxima atención, ya que tiene que limpiar la plancha de lacado nada más aparecer el amontonamiento. A este fin, Tresu ha desarrollado el Printing Plate Cleaner (PPC) – un sistema que limpia la plancha flexográfica durante la impresión continua. En las paradas de la máquina puede utilizarse una versión “turbo”. Contra la formación de espuma El concepto de racleta de cámara E-Line no deja pasar nada de aire evitando así toda formación de espuma en la laca. La cámara siempre está completamente llena, es decir, sin rastro de aire, y la den usar racletas sin láminas, siempre y cuando lo permitan las exigencias de calidad. Debido a que pueden ser causas de desgaste, deben evitarse los pigmentos con efecto abrasivo (p.ej., óxido de titanio en el blanco opaco de dispersión; alternativa, si es posible: blanco opaco UV), así como los rodillos reticulados con acabados superficiales inadecuados o estructuras que ejercen un efecto abrasivo. - La velocidad de la máquina es excesiva, de manera que, debido a remolinos de laca y cavitación (formación de cavidades de vacío en el fluido), las racletas son empujadas hacia atrás durante fracciones de segundos. • El “efecto de racleado de arrastre” (“Trail Doctoring”) es un fenómeno que puede producirse tanto en la racleta superior como en la inferior, a pesar de que las juntas estén correctamente colocadas y la presión de apriete de las racletas no sea muy baja. Este efecto tiene otras causas distintas a las de las fugas: - Una presión de apriete excesiva de las racletas dobla las dos cuchi- laca fluye a altas velocidades. En las lacas de alta viscosidad, el aire que aún así pudiera introducirse a través del rodillo reticulado, puede escapar a través de una válvula de sifón activable según necesidad. Barra antitorsión patentada en la cámara E-Line Para evitar el cambio anticipado de las cuchillas de racleta debido a su desgaste innecesario o irregular, y para que la laca pueda raclearse uniformemente en todo el ancho de la racleta, se le debe aplicar un par de apriete uniforme. En la racleta de cámara E-Line, esta fuerza de apriete queda garantizada de forma rápida y segura gracias a una barra antitorsión. Ésta sustituye la solución que ofrecen las cámaras convencionales y que consiste en apretar uniformemente una serie de tornillos. En caso necesario, las cuchillas de racleta pueden cambiarse en un tiempo mínimo aflojando simplemente la barra antitorsión. Hans Henrik Christiansen, Tresu Production A/S, Bjert (Dinamarca) llas, de manera que éstas ya no se apoyen de canto, sino con el lado. Si se aumenta la presión intentando corregir la supuesta falta de presión, el problema se agrava. - Las estructuras abiertas (p.ej., ART, ART-TIF) en los rodillos reticulados no presentan nervios entre los alvéolos que pudiesen formar, junto con la racleta, una barrera herméticamente cerrada. Así, las lacas de baja viscosidad pueden salir de la máquina, incluso cuando ésta está parada. - Una presión excesiva en el interior de la cámara (presión de llenado) puede empujar la laca fuera de la cámara. • El “efecto acumulador” puede producirse por el uso de rodillos con tramas lineales en espiral (“Haschur”), sobre todo con estructuras de menos de 50 L/cm, así como con lacas de baja viscosidad. Debido a la rápida rotación, la laca va avanzando a lo largo de la “acanaladura sinfín” en una determinada dirección acumulándose finalmente en un lado. En este caso convendría utilizar otra estructura diferente y/o escoger una laca de mayor viscosidad. • Los “efectos fantasma” pueden tener su causa no sólo en problemas de humectación de la laca sobre la tinta de impresión, sino también en un llenado insuficiente y no uniforme de la cámara de racleta. Por consiguiente, en algunas zonas se transfiere muy poca cantidad de laca, a pesar de El“efecto de racleado de arrastre”se produce siempre en la racleta de cie- que las racletas rre (1) y no en la racleta activa (2). Dependiendo del sentido de rotación estén correctamente del cuerpo de lacado, se va formando delante de la racleta de cierre una posicionadas. acumulación de gotas (izquierda) o un arroyuelo (derecha).En el caso de fugas,la laca suele salir sólo a través de la racleta inferior – independientemente de la función que cumpla. Ilustración:Harris & Bruno Process 4 | 2007 35 Transferencia y aplicación de laca | Reología Comportamiento de flujo y humectación de las lacas La viscosidad y otras características reológicas son muy importantes a nivel de almacenamiento, preparación e impresión de lacas. Todavía no existe uniformidad en la definición de los valores teóricos y métodos de medición, de manera que muchos impresores profesionales se encuentran algo desorientados a este respecto. Por eso deseamos aclarar a continuación algunos términos y procedimientos en torno al comportamiento de flujo y a la tensión interfacial. ¿Qué es la viscosidad? La palabra “consistencia” es un término genérico que describe las propiedades de estabilidad y fluencia de las materias. En relación con las lacas y tintas de impresión, estas propiedades de fluencia – la reología – adquieren un interés especial. El parámetro reológico más importante, tanto para las tintas de impresión como para las lacas, es la viscosidad. Algunos sinónimos de “alta viscosidad” son: espeso, pastoso, compacto o duro; cuando una materia es más fluida o líquida, se habla de “baja viscosidad”. Las lacas de impresión no son tan viscosas o pastosas como las tintas para offset de pliegos, porque las lacas no contienen pigmentos que pudieran aumentar la viscosidad. Las lacas UV y de dispersión, en cambio, son de baja viscosidad, aunque no tanto como las tintas flexográficas, pero también permiten su aplicación mediante rodillo reticulado en el cuerpo de lacado con racleta de cámara. Una tinta excesivamente viscosa presenta malas propiedades de separación en los rodillos, lo cual se nota tan pronto como se extrae la tinta del envase con una espátula. La tintas y lacas de muy baja viscosidad tienden a formar neblinas y a aumentar la ganancia de punto. Con un diluyente – que en las lacas UV es un aditivo especial y en las lacas de dispersión, agua o amoníaco – puede disminuirse la viscosidad. La viscosidad óptima depende de cada aplicación en concreto. Las tintas de impresión y las lacas son los denominados fluidos no newtonianos o de viscosidad anómala – es decir, fluidos cuya viscosidad cambia por la acción de influencias externas. Las influencias mecánicas son los movimientos de agitación en el depósito o las turbulencias en la cámara de 36 Process 4 | 2007 racleta y, sobre todo, parcialmente en función de la velocidad de impresión, los esfuerzos cortantes o tensiones de cizalla en la abertura entre rodillos, producidas por la rodadura y distribución lateral. Las influencias térmicas son la aplicación o extracción de calor. Además, bajo fuertes solicitaciones mecánicas se produce una liberación de calor adicional. Cuanto mayor la subida de temperatura y/o solicitación mecánica, más baja la viscosidad. Este comportamiento se llama pseudoplástico. Si únicamente intervienen influencias mecánicas, se habla de tixotropía en caso de una reducción de la viscosidad (en las tintas y lacas de impresión, lacas de dispersión y algunas lacas UV), y de reopexia, si la viscosidad aumenta (en muchas lacas UV). Esto también incluye la relajación, es decir, que una vez cesadas las influencias mecánicas, las tintas y lacas se “recuperan” volviendo a su viscosidad original. Los procesos tixotrópicos o reopéxicos son comportamientos deseados en el lacado porque, en primer lugar, permiten una transferencia de laca desde el molde al soporte de impresión lo más completamente posible. Y, en segundo lugar, la laca brillante puede formar una superficie homogénea y lisa, en vez de adquirir un aspecto de piel de naranja o presentar formación de gotas; las lacas UV necesitan para ello recorridos más largos. En ambos aspectos se aprecia una interrelación entre la viscosidad y las propiedades de humectación. cosidad cinemática con ayuda de reómetros o, coloquialmente, “viscosímetros”. A ambos tipos de viscosidades se aplica lo siguiente: Cuanto mayor sea el valor de viscosidad, más espesa será la tinta o laca. Los factores responsables de la viscosidad son las fuerzas de adhesión y cohesión entre las moléculas de los componentes del fluido. Estas fuerzas sólo pueden medirse durante un movimiento (dinámica) del fluido. Si nos imaginamos el fluido estructurado en capas, durante la fluencia se va deslizando una capa sobre la otra: se produce el llamado cizallamiento o movimiento de corte. De éste resulta una resistencia al deslizamiento o al flujo, que la viscosidad dinámica describe como cociente de la tensión de cizalla y de la velocidad de cizalla. Los factores que determinan la resistencia al flujo que se ve adicionalmente aumentada por la presencia de los pigmentos incorporados, son, en las lacas UV y de impresión, las moléculas de los aglutinantes y fotoiniciadores, y en las lacas Las curvas de flujo (viscosidad dinámica a lo largo del tiempo de agitación) expresan el comportamiento pseudoplástico de las lacas de dispersión (tixotropía) y de muchas lacas UV (reopexia).Para las lacas UV queda la zona verde debajo de la curva como rango de temperaturas de procesado con racleta de cámara.En ausencia de agitación,ambos tipos de laca recuperan su viscosidad original.Por lo tanto,la agitación es especialmente conveniente para las lacas de dispersión.No obstante,la acción de los grandes esfuerzos cortantes que se producen en la abertura entre rodillos durante un tiempo relativamente corto no conduce a una solidificación reopéxica en las lacas UV. de dispersión, las moléculas del agua con las moléculas de resina suspendidas. El término “fricción interior” da una idea bastante clara de todo este proceso del que hablamos. Para superar dicha fricción interior, o sea, para que se produzca un movimiento fluido, se necesitan fuerzas – los esfuerzos cortantes. Los reómetros rotativos y oscilantes son especialmente apropiados para las tintas para offset de pliegos, heatset y coldset, así como para las lacas de impresión. Con ellos se mide directamente la resistencia al flujo, por- ¿Cómo se mide la viscosidad? Debido a la amplia variedad de tintas y lacas desde líquidas hasta pastosas, en la práctica es a menudo necesario medir la viscosidad de muchas diferentes maneras. Dependiendo del método de medición empleado, se mide la viscosidad dinámica o la vis- Dependencia entre el tiempo de vaciado y la temperatura.Para llenar la copa viscosimétrica,ésta se sumerge completamente en la laca.Para poder determinar el punto de inicio de la medición,el orificio de la boquilla en el fondo de la copa se mantiene cerrado hasta haberse limpiado el exterior de la copa. La medición comienza en el momento en que se deja abierto el orificio o al quedarse la laca por debajo de la marca del nivel,respectivamente.El tiempo de vaciado t(T = 20°C),obtenido con una copa viscosimétrica DIN 53211,puede convertirse en viscosidad cinemática aplicando la fórmula indicada.La zona verde debajo de la curva es el rango de temperaturas de procesado de la laca comprendido entre la temperatura mínima de formación de película (MFT) y la temperatura máxima de almacenamiento. Transferencia y aplicación de laca | Reología Parámetros reológicos de las lacas Parámetros reológicos Símbolos Unidades SI Unidades no SI Definiciones Dispositivos de medición para la industria de las artes gráficas pascal-segundo (1 Pa·s = 1 N·s/m² = 1 kg/m·s) Centipoise (1 cP = 0,1 Pa·s), Fuerza que se opone a la deformación; resistencia al flujo Poiseuille (1 PI = 10 Pa·s), en los fluidos; tensión de cizalla dividida por la velocidad 1 kp·s/m2 = 9,81 Pa·s, de cizalla 1 Lb·s/sq.ft = 47,9 Pa·s Para toda las lacas y tintas: reómetros rotativo y oscilante, también en sistemas de abastecimiento con regulación de viscosidad Para toda las lacas y tintas: reómetro rotativo, cronómetro Viscosidad dinámica η (“eta”griego) Curva de flujo η(τ) (“eta de tau”) Pa·s; s cP; min Viscosidad cinemática ν (“ny”griego) Dependencia entre la viscosidad dinámica y el tiempo de agitación m²/s Centistoke (1 cSt = 0,000001 m2/s) Viscosidad dinámica dividida por la densidad de la materia Para lacas UV/disp.y tintas de baja viscosidad: reómetros de caída de bola y de varilla deslizante,reómetro capilar,copa viscosimétrica,reómetro de Coriolis Tiempo de vaciado t(T) (“t de T”) en función de la temperatura s (segundo de vaciado) — Tiempo que tarda una cantidad de fluido, dependiendo de su temperatura, en salir de un recipiente con forma y volumen normalizados Para lacas UV/disp.: copa graduada con orificio de fondo de 4 mm, termómetro de líquido (T = 20°C), cronómetro Contenido en sólidos c % — Concentración de sólidos en una dispersión acuosa Para lacas de dispersión: báscula, desecador Tiro, tack tack pascal (1 Pa = 1 N/m² = 1 kg/m·s²) Inko,Tacko (valores de escala) Resistencia a la separación de película, fuerza de adhesión Para tintas y lacas de impresión: medidor por superficie (tensión de adhesión) rotativo de tack; placa de vidrio, dedos Formación de hilos, longitud de rotura s (longitud de rotura m de hilo) pulgada o inch (1 in = 2,54 cm) Comportamiento de flujo de los fluidos de alta viscosidad Para tintas y lacas de impresión: espátula, placa bajo el efecto de una tensión de dilatación de vidrio, dedos, soporte de impresión Fluidez,“flow” s m pulgada Trayecto que una cantidad de tinta de impresión (1 ml) fluyendo en sentido vertical recorre en 10 minutos Para tintas y lacas de impresión:aparato dosificador,plano vertical de flujo,escala de longitud,reloj Límite de fluencia t; s s; m min; pulgada Momento en que una determinada cantidad de fluido pasa de su elasticidad propia a“pararse” (diámetro de círculo) Para tintas y lacas de impresión: aparato dosificador, plano horizontal de flujo, cronómetro, escala de longitud Trayecto del flujo según s el método de recorrido m pulgada Trayecto que recorre una determinada cantidad de fluido, Para tintas y lacas de impresión con curado por tras pasar el límite de fluencia, hasta que empieza la for- oxidación: aparato dosificador, plano de flujo muy mación de película (curado por oxidación) inclinado, escala de longitud Punto de inmovilización t s — Tiempo que transcurre hasta la formación de una película Para tintas y lacas UV y lacas de dispersión: de laca estable en el secador cronómetro Recorrido s m pulgada Trayecto que recorre el pliego en la máquina entre la aplicación de la laca y el secador Para lacas UV: escala de longitud Tiempo de recorrido t s — Recorrido dividido por la velocidad de transporte del pliego o de avance de banda Para lacas UV: cronómetro Kelvin (K) °C, °F, °R Al no alcanzarse esta temperatura, la laca de dispersión Para lacas UV y de dispersión: termómetro de aplicada permanece líquida, es decir, que no puede formar líquido película Temperatura mínima de MFT formación de película Tensión interfacial frente al aire, tensión superficial σ (“sigma”griego) milinewton por metro 1 dyn/cm = 1 mN/m (1 mN/m = 0,001 N/m = 0,001 kg·m/s²) que está actúa contra el par de giro de un cuerpo en rotación u oscilación. La norma DIN 53019 establece la geometría de los reómetros y la DIN 53018, las demás condiciones de medición. Debido al comportamiento pseudoplástico, la viscosidad dinámica va cambiando durante el movimiento de agitación en el reómetro rotativo, y los valores obtenidos, representados sobre un eje de tiempo, dan la denominada curva de flujo. A la hora de determinar la viscosidad de las lacas en el ennoblecimiento inline en el offset de pliegos, la viscosidad cinemática tiene una importancia decisiva. Es el cociente de la viscosidad dinámica y de la densidad del fluido y también depende de la temperatura. El manejo de los reómetros de caída de bola o de varilla deslizante (ISO 12644) que miden la fricción interna en base al tiempo de caída de Modificación de energía (necesaria para aumentar la superficie) dividida por la modificación de la superficie Para toda las lacas y tintas: medición óptica del ángulo de contacto de gotas de líquido sobre una base con una tensión superficial conocida las probetas, así como los reómetros son comparables! De todas formas, el capilares, resulta bastante complicado, método de copa es bastante inexacto, de manera que en las imprentas se porque a menudo no pueden apresuele medir con gran rapidez el ciarse con claridad los puntos de inicio tiempo de vaciado de una copa vis- y final de la medición; por eso se concosimétrica: cuanto mayor sea el sidera que los valores DIN, que suelen tiempo de vaciado, más espeso será el ser más elevados, son más exactos. fluido. Las viscosidades de las lacas UV Ésta es también la razón por qué un y de dispersión compatibles con método de vaciado sólo resulta ser fiaracleta de cámara se determinan a una ble si se respeta un tiempo mínimo de temperatura de 20°C, tanto del ambiente como del fluido, con ayuda de una copa viscosimétrica que presenta en el fondo una boquilla con orificio de 4 mm. A pesar de que en 1996 las normas nacionales como DIN 53211 ó ASTM D-4212 fueran sustituidas por ISO 2431, los fabricante alemanes de lacas todavía se aferran a Dependencia entre el tiempo de vaciado t y la dilula “copa DIN nº 4” que en su geo- ción porcentual de una laca de dispersión. El amoníaco reduce la viscosidad (tiempo de vaciado) en metría se distingue de la copa ISO. mayor grado que el agua, pero disminuye el conte¡Por eso, los valores DIN e ISO no nido en sólidos c de forma insignificante. 25 segundos. En vez de la viscosidad cinemática, ya sólo se indican en los envases de laca los tiempos de vaciado referidos a los estados de entrega y almacenamiento (valor a menudo más alto; amplio margen de viscosidad) y al estado de procesado (valor más bajo; reducido margen de viscosidad). En los sistemas de abastecimiento de laca con regulación de viscosidad, tales como se emplean en el huecograbado y la flexografía, se ofrecen, en vez de los convencionales reómetros de rotación susceptibles a alteraciones, los novedosos reómetros de Coriolis – que funcionan según un método sin contacto patentado por Heimann. Éstos miden la densidad de la materia (con ultrasonidos), el caudal de paso (con una bomba) y el “par de enderezamiento” de un tubo en U sujetado horizontalmente. Cuanto más baja la viscosidad, menor la densidad, mayor Fuente: SunChemical Process 4 | 2007 37 Transferencia y aplicación de laca | Reología Datos viscosimétricos indicados en los envases de tintas y lacas para offset y flexografía en Alemania Tintas y lacas Viscosidad dinámica según DIN 53018/53019 Tiempo de vaciado según DIN 53211 Tintas para offset de pliegos de curado por 40…100 Pa·s oxidación y UV, lacas de impresión — (muy pastoso) Tintas heatset 20…75 Pa·s — (muy pastoso) Tintas coldset 3…6 Pa·s — (poco habitual) Tintas flexográficas en estado de entrega 0,05…0,5 Pa·s 20…100 s Tintas flexográficas imprimibles 0,05 Pa·s 15…25 s Lacas de dispersión con pigmentos metálicos para racleta de cámara no consta 20…30 s Lacas de dispersión para racleta de cámara no consta 30…60 s Lacas de dispersión con pigmentos nacarados para racleta de cámara no consta 30…60 s Lacas UV en estado de entrega no consta 40…300 s Lacas UV para aplicación con cuerpos de lacado y lacado offline no consta 40…45 s LacasDrip-offparaaplicaciónconcuerposdelacado no consta 40…80 s Blanco opaco UV para racleta de cámara no consta 50…70 s Lacas de dispersión y lacas rascables para cuer- no consta pos de lacado de rodillos para offset de bobina 50…70 s Lacas UV para aplicación con sistema de mojado no consta 60…150 s Lacas UV para aplicación con sistema de entintado (p.ej.KBA-Metronic OC 200) 200…300 s no consta cido también se denomina critical tone temperature (CTT) o critical toning index (CTI). Dicho rango puede tener entre 2 y 15 grados comenzando, según fabricante y aplicación, en aproximadamente 18°C y terminando en 35°C en los rangos de temperatura especialmente amplios. ¿Cómo se mide el tiro? La norma ISO 12634 establece una serie de condiciones marco para medir el tiro. Debe utilizarse un medidor rotativo de tack, compuesto por un rodillo de accionamiento temperado, un rodillo de distribución y, apoyado encima, un rodillo de medición. La desviación del rodillo de medición a El aparato IGT-Tacktester mide el valor de tack. el caudal y más elevada la aceleración radial en el tubo en U, la cual se manifiesta a través de la llamada fuerza de Coriolis en ángulo recto a la dirección del flujo, es decir, a través de un enderezamiento medible del tubo. ¿Qué es el tiro? El tiro, o tack en inglés, es la fuerza superficial (o sea, una tensión mecánica) con la que una película de fluido se resiste a su separación. El tiro es, por lo tanto, una medida de la capacidad de separación de una película de tinta de impresión o laca. Cuanto mayor el tiro de la tinta, mayor su adhesión sobre la plancha de impresión y la mantilla de caucho (lo que repercute positivamente en la reproducción de detalles y apertura de la trama), pero mayor también la tendencia al repelado. Para evitar ese repelado o retorno de la película de tinta desde el cuerpo de impresión anterior, los profesionales experimentados escalonan los índices de tiro en forma descendente desde el primer hasta el último cuerpo de impresión, siempre que la serie de tinta no esté ya adecuadamente ajustada – un motivo para fijar el orden de las tintas. Ningún tipo de laca produce repelado, porque su tiro siempre es inferior al de las tintas de impresión. Sin embargo, 38 Process 4 | 2007 el tiro de la laca cobra interés cuando la laca se adhiere con mayor fuerza al molde de lacado que al soporte de impresión o a la película de tinta, lo que puede ocurrir en la impresión sobre materiales plásticos. Toda serie de tintas de impresión tiene su propia relación tiro-temperatura. Cuanto mayor sea el tiro, mayor será la liberación de calor durante la separación de la película en la abertura entre rodillos, y mayor también será la temperatura necesaria para la impresión lo que, a su vez, afecta a la viscosidad. Esta dependencia resulta especialmente crítica en las tintas offset sin agua. Son de viscosidad más alta que las tintas para offset húmedo, pero tienen el mismo índice de tiro. Para mantener el tiro a un nivel óptimo, partiendo de los valores que vienen dados por fábrica y que durante la marcha continua van aumentándose inevitablemente, es necesario regular la temperatura de las tintas sin agua en el sistema de entintado. Por eso, en las etiquetas de los envases figura la temperatura a la que debe ajustarse el sistema de entintado. Una temperatura excesiva aumentaría el tiro de tal manera que se produciría un engrasado (entintado en zonas no deseadas). Por eso, el rango de temperaturas preestable- una velocidad predeterminada o un recorrido determinado, según el tiempo, determina el índice de tiro. Según fabricante del equipo de medición (p.ej., Prüfbau Inkomat, IGT Tacktester) estos valores (Inko, Tacko) varían, aunque de modo correlativo. El valor medio de tiro está en 12 Inko. En la sala de impresión, los profesionales experimentados recurren a otros medios acreditados, porque más importante que los números es la posibilidad de influenciar el tiro mediante aditivos. Porque el tiro también se manifiesta en la fuerza adhesiva, de manera que se aplican con el dedo pequeñas cantidades de tinta o laca sobre una placa de vidrio para comprobar su pegajosidad. Un fenómeno estrechamente relacionado con lo anterior es la formación de hilos. Al extenderse un fluido – al sacarlo, verterlo o estirarlo entre dos cuerpos de ensayo (p.ej., los dedos) – se forma un hilo que puede ser largo y consistente, o bien, corto y tendente a romperse. Cuanto mayor sea el hilo, mayor será el tiro y mayor será la adhesión sobre papel y cartón. Las “tintas largas” fluyen bien en el tintero y son adecuadas para las bombas en los sistemas de abastecimiento de tintas. Las lacas UV y de dispersión son, en principio, aptas para bombeo, aunque su consistencia de por sí no permite la formación de hilos. Las “tintas largas y delgadas” se escurren fácilmente de la espátula y presentan un mayor tiro al ser aplicadas con el dedo sobre el papel. Las “tintas largas y gruesas” se sacan difícilmente del envase. Las “tintas cortas” pegan y se adhieren poco, pero, en cambio, no tienden a formar neblinas. Las “tintas cortas y delgadas” son blandas y gelatinosas y se escurren lentamente de la espátula. Las “tintas cortas y gruesas” se pegan a la espátula y se rompen rápidamente en varios hilos. Las tintas largas y de alto tiro, y más aún las lacas UV y de dispersión, poseen un amplio límite de fluencia. Para calcular este límite, se cronometra el tiempo que transcurre desde la aplicación de una determinada cantidad sobre una base lisa, pasando por su extensión (elasticidad propia) hasta la “parada” de la misma. Al determinar la fluidez, en inglés flow, se mide la distancia que 1 ml de tinta o laca, fluyendo verticalmente, recorre en un tiempo de 10 minutos. Incluso con altas viscosidades, la fluidez no debería ser inferior a 4 cm. Reología y formación de película Durante el proceso de formación de película va cambiando la consistencia de la laca o tinta, su viscosidad se Así de fácil es determinar si una tinta de impresión es “corta” o “larga” (de alto tiro). Transferencia y aplicación de laca | Reología Las lacas de dispersión sin y,sobre todo,con pigmentos de fantasía despliegan un óptimo comportamiento de flujo cuando se utilizan mecanismos de agitación. Foto: opti-color convierte en elasticidad y plasticidad, la superficie adquiere una textura o se vuelve lisa como un espejo. Como punto de transición, al salir del estado de viscosidad, se determina el punto de inmovilización, es decir, el grado de formación de película que la laca debe alcanzar para poder calificarse como “seca”. Se trata de un valor expresado en segundos, o sea, que se dicho punto se alcanza bajo el secador en la máquina de impresión. El curado de la laca UV o, en su caso, la absorción del agua residual de la laca de dispersión todavía no tienen que haber finalizado. El curado por oxidación de las tintas y lacas de impresión puede iniciarse incluso antes de haberse alcanzado el límite de fluencia. Por eso, al menos los fabricantes de tintas y lacas miden el trayecto del flujo según el método de recorrido en un plano de flujo con una inclinación muy pronunciada. A la hora de imprimir, las lacas deberán tener una óptima temperatura. Existen dispositivos de termorregulación tanto para lacas de dispersión como para lacas UV. Para conseguir que se forme una película, es importante vigilar durante la impresión de no quedarse por debajo de la temperatura mínima de formación de película (MFT, DIN 53787), porque en este caso ni la mejor tecnología de secadores de nada sirve. Asimismo, el aire frío de soplado para enfriar la capa de laca de dispersión puede perjudicar la formación de película. La “MFT” coincide con la temperatura mínima de almacenamiento y está normalmente ajustada a +5°C; en algunas lacas, a +10°C. Al otro extremo del rango de temperaturas no deberían sobrepasarse los +30°C para el almacenamiento. Reología y humectación Lo bien que una laca se reparte y se adhiere sobre un soporte de impresión o una película de tinta de impre- Tensiones superficiales en la impresión offset Sustancias Tensión superficial Proceso offset: Aditivo humectante alcohol isopropílico (IPA) Agua con un 20% de IPA Agua con un 10% de IPA Agua con un 5% de IPA Tinta de impresión offset húmedo (hidrófoba) Tinta de impresión offset seco (hidrófobo) Capa de copia de plancha de impresión, mantilla (oleófilo) Óxidodealuminioconrugosidadeselectroquímicamenteañadidas(hidrófilo) 21,7 mN/m 38 mN/m 44 mN/m 52 mN/m 30…36 mN/m 35…40 mN/m 36…38 mN/m >50 mN/m Soportes de impresión: Polipropileno (PP) sin tratamiento corona previo Polietileno (PE) sin tratamiento corona previo Papel, cartón, cartulina Policloruro de vinilo (PVC) Poliestireno (PS) Poliéster (PET) ca. 28 mN/m* ca. 36 mN/m* 38…42 mN/m ca. 38…45 mN/m ca. 43 mN/m ca. 47 mN/m Lacado inline: Lacas mates/granuladas para efectos de contraste de brillo Tinta flexográfica, lacas UV y de dispersión Rodillo reticulado cromado en el cuerpo de lacado Mantilla de lacado, plancha fotopolímera de lacado max. 25 mN/m 28…30 mN/m 34 mN/m 36…38 mN/m *) Para elevar estos valores a un buen nivel de imprimibilidad, es imprescindible realizar un tratamiento corona previo. sión no sólo depende de su viscosidad y tiro. Otro factor importante es la tensión interfacial frente al aire (o, más corto, la tensión superficial) de las materias que intervienen en el proceso. Porque la buena humectabilidad de la superficie impresa favorece la nivelación y adhesión deseadas. Concretamente: La tensión superficial de la laca debe ser inferior a la de la tinta y a la del soporte de impresión. Puesto que también la tinta debe adherirse bien al soporte de impresión, éste último tiene que presentar la tensión superficial más alta de las tres materias implicadas. Las diferencias en la tensión superficial conducen a una separación de la película de tinta sobre la mantilla de caucho o la película de laca en el molde de lacado. Esto quiere decir, que el proceso de humectación está directamente vinculado al nivel de tiro. La tensión superficial del papel y cartón estucados depende, ante todo, de la composición química de la masa de estucado y, en el caso de los papeles naturales y reciclados, del grado de rugosidad. Los soportes de impresión con una tensión superficial muy baja – sobre todo, láminas de film PP y PE – requieren de un tratamiento corona previo. Éste hace que las partículas de iones salgan fuera de la superficie de la lámina aumentando así la microrrugosidad y, con ello, la tensión superficial a fin de garantizar una mejor humectación. En su gama para impresión sobre plástico, KBA ofrece un equipo corona para la serie Rapida. Un contraste de brillo se produce al aplicarse parcialmente una laca mate o granulada realizándose a continuación un sobrelacado en toda la superficie con una laca brillante. Al crearse este efecto, la tensión superficial de ambas lacas debe estar ajustada de manera que la laca brillante de sobreimpresión resbale y no se adhiera a las zonas lacadas parcialmente con laca mate o granulada o, mejor dicho, que en estas zonas ya de entrada no se produzca ninguna separación de la película de laca brillante. Por este motivo, la tensión superficial de la laca mate aplicada primero, debe ser inferior a la de la laca brillante – sin importar que se utilice el procedimiento húmedo sobre húmedo (laca brillante UV sobre barniz al aceite mate/granulado con el método híbrido; laca brillante de dispersión sobre barniz al aceite con el método Drip-off o Twin-effect) o húmedo sobre seco (laca brillante UV sobre laca mate UV con mera impresión UV; laca brillante de dispersión sobre laca mate de dispersión en máquinas de lacado doble). Dieter Kleeberg Comportamiento de humectación de un líquido (2) sobre un cuerpo sólido (1) con diferentes tensiones superficiales. Arriba: sin humectación (formación de gotas); centro: mala humectación; abajo: buena humectación (distribución). Tensiones superficiales en el lacado inline. Arriba: el soporte de impresión (1) siempre tiene la mayor tensión superficial; la tinta de impresión (2), la segunda más alta; y la laca (3), la menor. Abajo: en el lacado de contraste brillante, la laca mate (3) parcialmente aplicada sobre la tinta de impresión presenta una tensión superficial menor que la laca final de alto brillo (4) aplicada en toda la superficie. Ejemplo de una mala humectación por la laca. Foto: Schmid-Rhyner Process 4 | 2007 39 Transferencia y aplicación de laca | Calidad del lacado Requisitos de calidad para las lacas y el lacado La calidad del lacado inline es determinada por la consecución de los efectos ópticos, táctiles, mecánicos o químicos deseados. A continuación, ofreceremos un resumen de los factores de influencia más importantes sobre la formación de brillo, la calidad de humectación y el comportamiento en máquina. Calidad de brillo Brillo o mateado, ausencia de amarilleo y transparencia traslúcida, éstas son las propiedades ópticas más exigidas; entre las propiedades táctiles, la lisura o finas estructuras están en primer lugar. El brillo es la impresión visual que permite deducir si una superficie es lisa o rugosa. El brillo se produce por la reflexión de la luz. La parte difusa de la luz reflejada presenta una menor intensidad que la parte dirigida, la cual generalmente se forma en la zona del ángulo de brillo, es decir, el ángulo de reflexión de la luz que es simétrico al ángulo de incidencia de la luz. La parte difusa se disminuye en el momento en que los huecos o espacios presentes en la topografía de la superficie rugosa se rellenan o se cubren completamente a través de un medio homogéneo (p.ej., laca). La intensidad del brillo se mide con medidores de brillo (reflectómetros) aplicando diferentes ángulos: la norma ISO 2813 (DIN 67530) esta- blece un ángulo de 20°/20° para superficies de alto brillo, un ángulo de 60°/60° para brillo normal, y un ángulo de 85°/85° para superficies de brillo mate. No obstante, la industria gráfica y de embalaje lleva años prefiriendo el ángulo de 45°/45° para evaluar los productos impresos lacados, aunque también el ángulo de 60°/60° se utiliza bastante a menudo. Por eso es necesario que, junto con los valores medidos, siempre se protocolicen los ángulos aplicados. Los valores medidos se denominan, indistintamente, valores reflectométricos, puntos de brillo, valores de brillo o grados de brillo; oscilan entre 0 (reflexión completamente difusa, mate absoluto) y 100 (reflexión completamente dirigida, brillo absoluto) y se indican en %, o bien, sin unidad de medida alguna. Menor difusión en la práctica tiene el número de brillo visual (DIN 16537) que varía entre 0 (mate) y 10 (brillante). En Norteamérica, se usa habitualmente el valor Haze (ASTM D 4039), resul- KBA ha desarrollado un molde de prueba que permite determinar los grados de brillo sobre casi cualquier soporte de impresión a diferentes velocidades de impresión y para distintos grados de cobertura superficial y tipos de laca. Sin problema alguno, y usando un medidor de brillo, el propio impresor puede medir los puntos de brillo en las partes con valores tonales y comprobar después la reproducibilidad del efecto de brillo en los trabajos más variados. Los dos motivos gráficos son muy apropiados para evaluar visualmente el resultado de brillo, porque el motivo presenta tanto tonos claros como otros con gran superficie porcentual de punto, dado que, al menos en la tecnología de lacado doble, la alternancia entre partes con gran y con escasa densidad de punto provoca una disminución del brillo. 40 Process 4 | 2007 tante de la diferencia entre los valores reflectométricos con 60°/60° y 20°/20°: H = R60 – R20. Permite enjuiciar mejor la turbiedad del brillo, sobre todo en pruebas de brillo normal y alto brillo. Realizar la medición únicamente en un impreso recién lacado no sirve de mucho. Más sentido tiene medir el brillo sobre el soporte de impresión durante la tirada. Para ello, se utiliza para imprimir el molde de prueba de brillo de KBA (64 grandes campos de medición) y se realiza el sobrelacado inline con la laca prevista, efectuándose las mediciones en cuatro momentos diferentes, por ejemplo: el ejemplar nº 5000 se mide en seguida y pasadas 72 horas, asimismo el ejemplar 10.000, en seguida y pasadas 72 horas. Las cuatro curvas de brillo resultantes permiten sacar conclusiones con respecto a la calidad de brillo que puede esperarse, de manera que todavía se está a tiempo de optimizar la elección del soporte de impresión, de las tintas, lacas o del rodillo reticulado. Cada curva de brillo también debería reflejar el valor de brillo del soporte de impresión sin imprimir y sin lacar – como valor de partida para evaluar el aumento o la disminución de brillo. El principal factor de influencia sobre el brillo de la laca es el soporte de impresión con su brillo propio. Las tintas de impresión sobrelacadas aumentan el brillo, siempre y cuando no reaccionen químicamente con la laca (efecto “draw-back”). Para favorecer la formación de brillo, se alarga el tiempo de nivelación con ayuda del recorrido de la prolongación de salida, para no tener que reducir la velocidad de impresión – siempre que la viscosidad de la laca favorezca la expansión de la misma. Asimismo, un secado más lento reduciendo la temperatura de la pila aumenta el brillo. En cambio, una mayor temperatura de la pila implica el riesgo de pérdida de brillo por apelmazamiento de los pliegos. Otros factores de influencia y fenómenos se encuentran explicados en la tabla más adelante y en el apartado de “Consejos prácticos”. Calidad de humectación Los requisitos más importantes para una correcta humectación de la superficie del soporte de impresión con la laca, es decir, una película de laca lisa y homogénea en lugar de Comparación directa entre las propiedades de brillo (G), la resistencia a la abrasión (R), el secado (D) y la resistencia al bloqueo en húmedo (B) de tres lacas de dispersión formuladas como laca de alto brillo (1), laca para impresión de cara y retiración (2) y laca brillante (3). Gráfico: SunChemical Influencia de la lisura de dos cartones estucados (verde: brillante; rojo: mate) sobre el número de brillo (en %) en función de la cantidad aplicada en húmedo (en g/m²) de la laca. Gráfico: Vegra Transferencia y aplicación de laca | Calidad del lacado Fenómenos de brillo en el lacado y sus causas taremos a tratar el manejo de las lacas en general. Deseables El perfecto comportamiento en Alto brillo Reflexión de la luz con un muy alto porcentaje de rayos dirigidos, debido a una superficie de laca lisa y cerrada; máquina de las lacas comienza con valores de brillo entre 90 y cerca de 100. un correcto almacenaje. Las heladas Brillo Reflexión de la luz con un alto porcentaje de rayos dirigidos, debido a una superficie de laca lisa y cerrada; valores de brillo son perjudiciales, sobre todo, para entre 65 y 90. las lacas de base agua, mientras que Brillo mate/áspero Reflexión de la luz con un alto porcentaje de rayos difusos, debido a una superficie de laca microscópicamente irregular hasta las lacas UV deben almacenarse en rugosa, pero cerrada; valores de brillo entre 20 y cerca de 0. envases impermeables a la luz. Las Granulación Formación de una trama granulada tridimensional en la película de laca;refuerza el brillo mate o atenúa el brillo del soporte de impresión. lacas de dispersión y UV con pigBrillo parcial (“spot”) Motivos de lacado aplicados parcialmente (fondos o partes de imágenes, textos, elementos gráficos) que a través de su alto brillo mentos de fantasía incorporados o brillo mate, su granulación o sus pigmentos de fantasía destacan de su entorno que tiene un brillo diferente o ningún brillo. normalmente no se conservan tanto Contraste de brillo Diferencias de reflexión entre dos tipos de laca con intensidades de brillo contrarias, por ejemplo, laca UV de alto brillo sobre barniz al aceite granulado (ennoblecimiento híbrido) o laca de dispersión de alto brillo sobre barniz al aceite mate (lacado Driptiempo como las lacas normales sin off/Twin effect). sufrir pérdidas de calidad. No deseables El acondicionamiento antes y Pérdida de brillo Falta de formación de una superficie de laca lisa y cerrada,por ejemplo,debido a reacciones químicas entre la laca y la tinta de impresión durante la impresión implica la puesta (efecto draw-back) o la masa de estucado del papel,por un secado demasiado rápido o por apelmazamiento de los pliegos en la pila. a disposición de los envases de laca Picaduras Pequeños agujeros en la superficie de la laca producidos por burbujas de espuma antes o después del lacado. con los parámetros ajustados según Agrietamiento Fisuras en la superficie de la laca (sobre todo en zonas con un alto nivel de entintado) provocadas por un secado térmico muy brusco. las instrucciones del fabricante. Esto Veteado Formación aleatoria de rayas en la superficie de la laca debido a un lacado poco uniforme. incluye la temperatura, la viscosidad Bandas Formación periódica de rayas en la superficie de la laca debido a un lacado poco uniforme. y – en caso de las lacas de dispersión y lacas con pigmentos de fantasía – la Moteado Formación aleatoria de motas en la superficie de la laca, o incluso granulación no deseada, debido a un tiempo de nivelación de la laca muy corto o una base de malas propiedades de humectabilidad. distribución homogénea de los comNubosidad Formación aleatoria de aguas o estrías en la superficie de la laca, debido a una nivelación irregular de la laca. ponentes sólidos mediante una adeMuaré Formación aparentemente periódica de motas o rayas en la superficie de la laca, debido a una resonancia óptica entre la trama de cuada remoción evitando la formación lacado parcial y la trama de impresión. de espuma. Las lacas con pigmentos de fantasía deberían incluso seguir “piel de naranja”, ya se han tratado en tura de procesado recomendada por minado agrietamiento – véanse los removiéndose ligeramente durante la impresión de la tirada. Una vez cumlos artículos sobre reología y rodillos el fabricante de la laca. Las lacas consejos prácticos. plidas estas condiciones, las lacas son reticulados. Lo que tiene que cuadrar metalizadas tienen exigencias espeperfectamente, no sólo en interés de ciales al respecto, porque, debido al Comportamiento en máquina y acabado perfectamente aptas para el bombeo, una adherencia fiable de la película brillo de los pigmentos, deben utili- Los perfiles de requisitos de los dife- no forman espuma ni neblinas y prede laca, son, por un lado, las diferen- zarse a una temperatura inferior a rentes productos se encuentran sentan la tensión superficial deseada. cias de tensión interfacial entre la 27°C. Generalmente, los ajustes de detallados en las tablas de las pági- Debido a la evaporación, las lacas de laca, el rodillo reticulado, el molde de viscosidad definidos en fábrica pue- nas 4 a 6. A continuación, nos limi- dispersión pueden resecarse en el cuerlacado y el soporte de impresión y, den modificarse agrepo de lacado al interrumpirse por otro lado, la viscosidad de la laca gando aditivos, por ejemla impresión durante un tiempo prolongado. y la cantidad aplicada en húmedo plo, silicona para laca UV o En lo que a la cantidad de con el rodillo reticulado dotado de aditivos “slip” para mejola estructura adecuada. El brillo rar el deslizamiento en laca aplicada se refiere, requiere de mayores cantidades de aplicaciones especiales. siempre deberá buscarse laca, pero un exceso de laca impide la Para evitar sorpresas desun compromiso entre el agradables por culpa de expansión (nivelación) de la misma. efecto deseado, un ahorro La viscosidad puede determinar de dosificaciones incorrecen el consumo de laca y forma decisiva la cantidad de laca tas, no sólo en el ennoun mínimo esfuerzo de transferible dependiendo de si la blecimiento híbrido o el secado. Las capas de laca temperatura de la laca es muy alta o gofrado en caliente, sería más gruesas de lo necesamuy baja. Por eso, es imprescindible conveniente dejarse aserio representan un derroobservar exactamente la tempera- sorar por el fabricante de che de laca, un consumo la laca y, tal vez, realizar un de energía innecesarialacado de prueba. mente alto junto con los Un buen resultado de efectos secundarios indeseables, así como problehumectación todavía puede mas de secado, que pueestropearse por el secado. den manifestarse en el apiEn el caso de la laca de dislado en forma de repinte o persión, un exceso de calor, apelmazamiento. Si se aplisobre todo en zonas con un Envases para laca de dispersión (blanco) y laca UV (azul-negro), conectacan capas de laca más delalto nivel de entintado, dos a un circulador Harris & Bruno LithoCoat. Los tubos flexibles de la bomba para la laca UV tienen que ser negros e impermeables a la luz, así Ejemplo de una mala humectación del soporte gadas se puede prescindir puede producir fisuras en como resistentes a la laca UV y sus disolventes; los accesorios metálicos, de impresión o de la capa de tinta de impresión por parte de la laca. Foto: J+S la película de laca, el deno- conviene que sean de acero inoxidable. generalmente del uso de Fenómenos de brillo Causas, descripción Process 4 | 2007 41 Transferencia y aplicación de laca | Calidad del lacado Consejos prácticos del Seminario de KBA sobre Lacado: Solución de problemas de lacado Recopilados de las ponencias y discusiones, así como de las instrucciones de trabajo de las empresas Actega Terra, DS Druckerei Service, Jänecke+Schneemann, Schmid Rhyner, SunChemical, VEGRA y Weilburger. Transferencia de laca • Sólo deben emplearse tintas de impresión resistentes a los disolventes y al álcali según DIN 16524 (comprobar con líquido de prueba SRAG de Schmid-Rhyner, si fuera necesario). Prescindir de las tintas de impre- sión retardantes del secado y de alta resistencia a la abrasión. No utilizar pastas antiabrasión. La tintas Fresh y Overnight tampoco son apropiadas. Utilizar siempre tintas de impresión sin sustancias tensioactivas (ceras, siliconas); las tintas de impresión sin aceite de silicona en el offset sin agua aceptan el lacado normal. • La película de laca se agrieta al secarse demasiado deprisa en las zonas con un alto nivel de entintado. Remedio: reducir la potencia del secador o imprimir más rápido, aumentar la cantidad de laca aplicada, agregar retardantes o usar otro tipo de laca. • En el lacado a dos caras puede amontonarse tinta sobre el molde de lacado. Esto se soluciona aumentando la cantidad de laca aplicada. • Algunos motivos tienden al amontonamiento de laca, de manera que, a menudo, lo único que ayuda en este caso es una limpieza manual intermedia. Sobre todo la laca mate reacciona de forma muy sensible a este problema. • La formación de rayas en las lacas mate, producida por los componentes minerales, puede evitarse removiendo bien la laca. • Si la tensión superficial del soporte de impresión o de la tinta de impresión es muy reducida (debería ser de al menos 35 mN/m), debe agregarse un aditivo adecuado para laca. Si, en cambio, la laca no está lo suficientemente “relajada”, puede añadirse un agente humectante para remediarlo. • La piel de naranja se forma si no se alcanza la temperatura mínima de formación de película. Esto sucede cuando la laca se almacena a temperaturas muy bajas o se acondiciona de forma insuficiente, o al ser muy frío el aire soplado sobre la película de laca. • Si se detecta una insuficiente resistencia a la abrasión (prueba de resistencia a la uña, aparato de laboratorio para ensayos de abrasión), la potencia del secador ha sido muy baja impidiendo la formación de película. En este caso, la tirada tiene que volver a pasarse por el secador. Generalmente se suele aumentar la potencia de los radiadores si el secado es deficiente. • Una capa de laca muy quebradiza se manifiesta por una mala resistencia al rayado. Para remediarlo puede utilizarse una laca más flexible. Si la causa reside en las tintas de impresión con silicona o cera, deben emplearse otras tintas de impresión distintas. • Si la laca de dispersión ha sido removida insuficientemente, debe volver a removerse. Los pliegos con una capa de laca demasiado fina deben lacarse de nuevo. • La formación de espuma no necesariamente se debe al rodillo reticulado o a la cámara de racleta. Por eso hay que controlar si el sistema de bombeo coge aire; en caso necesario, agregar un agente antiespumante adecuado. • Si el soporte de impresión es demasiado absorbente, primero debe sellarse la superficie con una apropiada imprimación, antes de que la laca elegida pueda aportar el brillo deseado. Lo mejor es elegir previamente el papel correcto. • Siempre hay que tener en cuenta que a altas velocidades de máquina puede producirse una pérdida de viscosidad debido al aumento de la temperatura. Si al comienzo de la impresión ya se ha llegado al límite inferior de 25 s (copa DIN 4), ya no quedan reservas. Una viscosidad excesiva de la laca en combinación con un lacado inline de alta velocidad, en cambio, conduce al salpicado. La viscosidad puede mantenerse constante usando una máquina reguladora de la viscosidad, por ejemplo, el Viskomat. • Si se produce un apelmazamiento de pila, la temperatura de la misma es excesiva debido a un tiempo de secado muy largo – tal vez se haya agregado demasiado aditivo antiagrietamiento. El apelmazamiento también puede producirse si en el lacado a una polvos, que en cualquier caso perjudicarían la calidad de lacado. Ni que decir tiene que también en el lacado a doble cara debe procurarse que las capas de laca sean finas. Las lacas con Iriodin, metalizadas y blíster requieren un mayor trabajo de limpieza en el cuerpo de lacado, sobre todo en la zona del rodillo reticulado. La idoneidad de acabado de los impresos lacados depende de la elección de la laca adecuada. Muchas lacas combinan varias funciones, de las cuales algunas propiedades especiales como, por ejemplo, la alta deslizabilidad en líneas de envasado, deben ser aportadas por una laca deslizante o de alto poder deslizante, más bien que por una laca brillante normal; una medición del ángulo de deslizamiento con dos pliegos colocados uno encima del • Para las mantillas de lacado, KBA recomienda emplear las barras de sujeción de uso universal o la barra de sujeción Ternes. Para las planchas de lacado, resulta conveniente utilizar una regla de recanteo automática sin sujeción del alza. • La presión de apriete del rodillo reticulado sobre el cilindro portaformas de lacado debe ser la mínima posible. Barnices de impresión al aceite • Los efectos fantasma, producidos por la reacción entre los componentes de aceite en la tinta de impresión y el reverso del soporte de impresión del pliego, pueden evitarse mediante un sobrelacado con laca de dispersión, según aconseja Fogra. Utilizar un barniz al aceite sería inadecuado, porque sólo empeoraría el efecto fantasma. • El barniz al aceite granulado forma una superficie granulada en base a una ten- Superficie de un barniz al aceite granulado Foto: J+S sión interfacial claramente más elevada que la de las lacas brillantes. Este hecho debe tenerse muy en cuenta a la hora de elegir el soporte de impresión. Lacas de dispersión 42 Process 4 | 2007 cara se utiliza una laca brillante para la impresión de cara y retiración y se presenta el “efecto de las placas de vidrio” (los pliegos se pegan entre sí mediante aspiración por vacío). • Durante una parada prolongada de la máquina, se recomienda que el cuerpo de lacado siga funcionando, a fin de evitar el secado de la laca. • El sobrelacado de las tintas de impresión metalizadas (también con imprimación) puede llevar al descolorimiento y desprendimiento. Conviene realizar pruebas en colaboración con el proveedor de las tintas. Lacas UV • En el funcionamiento alterno con laca de dispersión, un segundo circuito de laca impide el entremezclado con agua, la cual dificultaría el curado UV. • Si la pila de salida tiende a apelmazarse o a desprender olor, el curado de la película de laca es insuficiente (¡comprobar la dureza!). Las causas podrían ser una excesiva velocidad de impresión, reflectores sucios/defectuosos o radiadores demasiado viejos. • Si a pesar de la prolongación de salida la nivelación sigue siendo inadecuada, la laca UV es muy espesa por estar demasiado fría. Aquí ayuda el calentamiento – ya sea con un aparato calefactor dispuesto en el circuito de laca o mediante la conexión de radiadores IR en el recorrido de nivelación. Además, podría ser que la pila de los soportes de impresión haya estado guardada en un lugar demasiado frío. Si la cantidad de laca es excesiva, también pueden formarse aguas o estrías en vez de una superficie lisa. • Igual que en la laca de dispersión, conviene agregar un aditivo adecuado y renunciar al uso de tintas de impresión con sustancias tensioactivas, si la tensión superficial es muy baja. • Si una tirada impresa con tintas normales es sometida a un lacado UV separado, debe prescindirse de los polvos antirrepinte. Si la tinta no está suficientemente seca, debe aplicarse una capa de imprimación antes de la laca UV. • En máquinas de lacado doble, la imprimación y la laca UV utilizadas siempre deben ser de un mismo fabricante. otro sobre un plano inclinado puede dar información al respecto. Asimismo, no todas las lacas brillantes ofrecen una buena resistencia al rayado y a la abrasión. En caso de duda se recomienda someter el material a prueba para ver, por ejemplo, si la Transferencia y aplicación de laca | Calidad del lacado Lacas blíster • Las lacas blíster son generalmente lacas de dispersión y exigen las mismas condiciones que éstas en cuanto a la elección de las tintas de impresión.Todos los tipos de tinta de impresión arriba mencionados cumplen el requisito de resistencia térmica. Ocasionalmente, también se utilizan lacas blíster a base de disolventes que ofrecen un termosellado más rápido. • Las lacas blíster sólo son aptas para el termosellado frente a tipos de lámina duroelásticas, por ejemplo, PET (G, A) o PVC. Al elegir el cartón, debería optarse preferentemente por cartón reciclado. (Prueba del celofán sobre material en bruto: el estucado debe poder arrancarse hasta la fibra del cartón, porque la laca debe penetrar profundamente hasta la fibra.) Conviene pedir al proveedor que confirme la aptitud del cartón para el tratamiento blíster. • Para garantizar la soldabilidad entre la película de laca y la lámina de plástico, debe respetarse una cantidad aplicada en húmedo de 6 a 8 g/m². Para algunos cartones altamente absorbentes, o si se desea realizar un termosellado de cartón contra cartón, a menudo se necesitan dos lacados. En tales casos resulta más económico utilizar para el primer lacado un producto de imprimación que sale mejor de precio que la laca blíster y, además, sella el cartón de forma más eficiente que la laca blíster. • Para evitar que la laca blíster quede“termosellada” ya en la máquina de impresión, debe reducirse la potencia de los radiadores IR. • Las lacas blíster tienden a pegarse a la estructura del rodillo reticulado y al sistema de abastecimiento de laca. Por eso, es importante realizar una limpieza más intensa del sistema de abastecimiento de laca una vez terminada la impresión de la tirada; si se prevé una interrupción prolongada de la impresión, se recomienda efectuar una limpieza intermedia del rodillo reticulado. Con la misma intensidad debe limpiarse cuando se utilizan lacas con pigmentos de fantasía. • El almacenamiento tanto del cartón sin imprimir como de los pliegos de cartón blíster después de su impresión y lacado, debe realizarse a aproximadamente un 55% de humedad relativa del aire y una temperatura ambiente de entre 18 y 25°C. En estas película de laca de dispersión es compatible con un determinado adhesivo, o si la película de laca UV puede ennoblecerse posteriormente mediante la técnica de gofrado en caliente. Aparte de esto, a la hora de elegir las lacas, los impresores y/o sus clientes condiciones, los pliegos de cartón blíster permanecen procesables durante dos años, según informa la empresa Weilburger en base a experiencias adquiridas con su laca blíster Senolith WL. Aunque las condiciones durante el almacenamiento no siempre hayan sido óptimas, los cartones blíster pueden volver a utilizarse sin problema alguno si se someten a una adecuada aclimatización. • El termosellado de los pliegos de cartón blíster contra las cubiertas de lámina (“skins”) se realiza en las máquinas de embalaje. La calidad del termosellado depende de la temperatura, de la presión de apriete y del planoparalelismo de los moldes de sellado, así como del tiempo de contacto térmico (ciclo de máquina), todo adaptado al espesor del cartón, a la longitud de los moldes de sellado, al tipo de lámina y al espesor de la capa de laca. Lacas con pigmentos de fantasía y lacas aromáticas • Los pigmentos de fantasía pueden incorporarse tanto en las lacas de dispersión como en las lacas UV; las lacas aromáticas siempre son a base de agua. Al elegir el rodillo reticulado, debe tenerse en consideración el tamaño de partícula. Los pigmentos Iriodin (hasta 200 µm) y las cápsulas aromáticas (hasta 30 µm) requieren una abertura de celda del rodillo reticulado 1,5 veces más ancha. • Antes de aplicar las lacas con pigmentos de fantasía, deben removerse bien; las lacas aromáticas, además, necesitan refrigeración. • Las lacas aromáticas son muy caras (1 kg puede costar hasta 500 euros), pero permiten un uso muy economizador, y no presentan problemas de dilución. Conviene dejarse asesorar por el fabricante de la laca en cuanto a las condiciones de procesado. Opcionalmente, pueden incorporarse“distanciadores” en las lacas aromáticas, para que las microcápsulas que contienen la sustancia aromática no se aplasten durante el lacado y su permanencia en la pila. Recursos y socios Deseamos aprovechar la oportunidad para darles las gracias a todos nuestros socios colaboradores por su gran compromiso con el que nos apoyan en el exitoso desarrollo y perfeccionamiento de la tecnología de lacado inline en las máquinas offset de pliegos de KBA.Gracias también por sus valiosas aportaciones en forma de presentaciones y respuestas en el debate,que contribuyeron al éxito del concurrido Seminario de KBA sobre Lacado,celebrado en marzo de 2006. Asesoramiento, certificación Berufsgenossenschaft Druck und Papierverarbeitung, D-Wiesbaden (www.bgdp.de) Druck & Beratung D. Braun, D-Mülheim/Ruhr (www.wluv.de) fogra Forschungsgesellschaft Druck e.V., D-Munich (www.fogra.org) Lacas, lacas con pigmentos de fantasía, aditivos y detergentes para lacas Actega Terra Lacke GmbH, D-Lehrte (www.terralacke.de) Ciba Specialty Chemicals Inc., CH-Basilea (www.cibasc.com) DS Druckerei Service, D-Reutlingen (www.dsgroup.de, www.fujihunt.com) Eckart GmbH & Co.KG, D-Fürth (www.eckart.de) Epple Druckfarben AG, D-Neusäß (www.epple-druckfarben.de) Flint Group Germany GmbH, D-Stuttgart; Day International GmbH/Varn Products GmbH, D-Reutlingen (www.flintgrp.com, www.dayintl.com) Huber Group, D-Munich; Hostmann-Steinberg GmbH, D-Celle (www.mhm.de, www.hostmann-steinberg.de) Jänecke+Schneemann Druckfarben GmbH, D-Hannover (www.js-druckfarben.de) Merck KGaA, D-Darmstadt (www.merck-pigments.com) SunChemical Hartmann Druckfarben GmbH, D-Francfort del Meno (www.sunchemical.com) Schmid Rhyner AG Print Finishing, CH-Adliswil (www.schmid-rhyner.ch) Siegwerk Group, D-Siegburg (www.siegwerk-group.com) Dipl.Ing.Werner Tippl, A-Viena ([email protected]) VEGRA GmbH, D-Aschau am Inn (www.vegra.de) Weilburger Graphics GmbH, D-Gerhardshofen (www.weilburger-graphics.de) Zeller+Gmelin GmbH & Co. KG, D-Eislingen (www.zeller-gmelin.de) Gestión de lacas y de agentes humectantes Baldwin Germany GmbH, D-Friedberg/Bayern (www.baldwin.de) DS Druckerei Service, D-Reutlingen (www.dsgroup.de, www.fujihunt.com) technotrans AG, D-Sassenberg (www.technotrans.de) Mantilla y planchas de impresión, servicio de confección y reproducción Birkan Drucktechnik GmbH, D-Eching; Duco International Ltd., GB-Slough (www.birkan.de, www.duco.co.uk) ContiTech Elastomer-Beschichtungen GmbH, D-Northeim; Phoenix Xtra Print GmbH, D-Hamburgo (www.contiair.com, www.pxp.de) Flint Group Germany GmbH, D-Stuttgart; Day International GmbH, D-Reutlingen (www.flintgrp.com, www.dayintl.com) Flexo Service Klischee-Anstalt Jaehde, D-Berlín (www.jaehde.de) folex GmbH, D-Colonia (www.folex.de) Nessmann GmbH, D-Lahr (www.nessmann-lackierplatten.de) Streb GmbH, D-Dreieich (www.streb.de) Rodillos reticulados y materiales para rodillos Felix Bötcher GmbH & Co. KG, D-Colonia (www.boettcher.de) Praxair Surface Technologies, D-Schlüchtern (www.praxair.com) Zecher GmbH, D-Paderborn (www.zecher.com) Tecnologías de abastecimiento de laca y de racleta de cámara Harris & Bruno Europe GmbH, D-Schwäbisch Gmünd (www.harris-bruno.de) Tresu GmbH, D-Celle (www.tresu.com) Tecnologías de secado y radiación prestan cada vez más atención a los criterios ambientales, por ejemplo, a la ausencia de obligación de marcado de la laca, así como a la reciclabilidad y biodegradabilidad de los restos de laca o de los productos impresos. Dieter Kleeberg Adphos Vertriebs GmbH, D-Hamburgo (www.adphos.de, www.eltosch.de) Grafix GmbH Zerstäubungstechnik, D-Stuttgart (www.grafix-online.de) Heraeus Noblelight GmbH, D-Hanau (www.heraeus-noblelight.com) Dr. Hönle AG UV Technology, D-Gräfelfing (www.hoenle.de) IST Metz GmbH, D-Nürtingen (www.ist-uv.com) RadTech Europe, NL-La Haya (www.radtech-europe.com) Soportes de impresión m-real Technical Sales and Marketing, D-Hamburgo (www.m-real.com) Sappi Deutschland GmbH, D-Hannover (www.sappi.com) Schneidersöhne Unternehmensgruppe, D-Ettlingen (www.schneidersoehne.de) UPM-Kymmene Sales GmbH, D-Hamburgo (www.upm-kymmene.com) Process 4 | 2007 43 Transferencia y aplicación de laca | Ejemplo de usuario La colosal imprenta de Graf-Poz mide más de 30 metros de longitud y es la Rapida 105 más larga de Europa Lacas sin fronteras: Una Rapida 105 de 15 cuerpos en Graf-Poz La imprenta polaca Graf-Poz de Poznan firmó el año pasado en la sede de IPEX (Birmingham) el contrato de instalación de una KBA Rapida 105 con 15 cuerpos de impresión, lacado y secado, una de las más grandes de toda Europa. Después se hizo el silencio durante un tiempo, pero... ¡finalmente ha llegado! La aparentemente interminable KBA Rapida debutó a finales de marzo de 2007. cuerpo de impresor para ser la máquina más larga de todo el mundo. Las palabras no se las llevó el viento... 30 metros de longitud La titánica máquina de impresión de Graf-Poz está formada por una torre Corona, una torre de lacado como módulo de recubrimiento, dos cuerpos de secado, siete cuerpos de impresión, otra torre de lacado, otros dos cuerpos de secado y una última torre de lacado seguida por una prolongación de salida triple. ¡Bufff! Es prácticamente imposible decirlo de una tirada, pero esta Rapida105C+L+T+T+7+L+T+T+L CX ALV3 UV de 30 metros de longitud se ha convertido en la máquina de la serie Rapida más larga instalada de toda Europa. Debido a la prolongación de salida triple es incluso más extensa que una máquina similar también con 15 cuerpos de impresión en funcionamiento en la imprenta suiza Model PrimePac. A la máquina de Graf-Poz le falta sólo un 44 Process 4 | 2007 Las posibilidades tecnológicas para la producción y acabado inline con esta máquina de impresión son sorprendentes. A plena producción pasan más de 40 pliegos simultáneamente a través de la Rapida 105. Tras la acepción de la máquina por parte de Graf-Poz, se puso en funcionamiento para la impresión de un amplio espectro de envases. Tanto el fabricante como los compradores coinciden en que la máquina ofrece múltiples posibilidades y creen que todavía debe pasar algún tiempo para que los operarios se familiaricen con la máquina y descubran todos sus secretos. Graf-Poz confía en todas estas posibilidades que le permitirán avanzar en un mercado muy importante para la empresa, los envases. La impresionante máquina de impresión es la única máquina de la nueva nave diseñada específicamente para su instalación. “Todavía estamos pensando en las posibilidades que nos ofrece todo este espacio libre“, admite el propietario de la imprenta, Marek Przybylski, pensando en futuras inversiones. Realmente hay mucho en que pensar, pues la Rapida 105 es la primera máquina de impresión de KBA de la empresa y en la nueva nave hay mucho espacio para nuevas adquisiciones... Técnicamente un “Mercedes“ La KBA Rapida 105 de 15 cuerpos imprime tanto sobre papel como sobre láminas. Junto a estos soportes de impresión, también admite cartones con gramajes elevados y un amplio espectro de materiales sintéticos para, por ejemplo, envasar chucherías. La torre Corona permite una impresión estable sobre láminas, eliminando la electricidad estática. Esta máquina ofrece un acabado para láminas transparentes con blanco opaco u oro y otros colores en una pasada, así como la aplicación de barnices diversos (p.ej. barniz estándar, barniz de alto brillo/metálico o barnices Iriodin). Una de las mayores imprentas de Polonia La imprenta Graf-Poz fue fundada en el año 1987 por el actual propietario Marek Przybylski, un impresor cualificado. El principio fue complicado, pues en la economía controlada del momento habían déficits constantes de papel y materiales de consumo, imposibilitando la buena marcha del negocio. Hoy Graf-Poz es una de las mayores imprentas de Polonia y ha pasado a ocupar la primera posición en la impresión de envases. Actualmente la empresa tiene más de 150 trabajadores. Los envases se imprimen en modernas naves de producción con una superficie de casi 2.000 m². El almacén de Graf-Poz tiene una superficie similar. Transferencia y aplicación de laca | Moldes de lacado; Ejemplo de usuario Mantillas, planchas y láminas para lacar Seleccionar el material idóneo, convertirlo en un molde de lacado y emplear éste en el proceso de ennoblecimiento inline son tareas que requieren del impresor offset un poco de experiencia. Porque la transferencia de lacas de baja viscosidad desde un molde de lacado al soporte de impresión es un método de alta presión que obedece a sus propias leyes. Las siguientes reflexiones se refieren a la transferencia de lacas UV y de dispersión de baja viscosidad, es decir, líquidas, con y sin pigmentos de fantasía. Por eso, no vamos a entrar en más detalles sobre las planchas offset expuestas para la aplicación parcial de barnices pastosos al aceite. Ejemplos de estructuras y profundidades de corte de mantillas de lacado en base a productos Duco: el Superstrip FB (arriba), basado en un sistema de carcasa, se corta a través de la cubierta de caucho y el tejido hasta la capa de compresión de fácil stripping. En el Superstrip PB (centro), el corte desciende hasta la base de PET resistente al corte. El Superstrip SB autoadhesivo (abajo) se corta a través de la capa adhesiva, de manera que el metal del cilindro queda al descubierto. Moldes de lacado para la aplicación directa e indirecta de laca formas de la unidad impresora recibe el molde de lacado – con la diferencia de que para las lacas de baja viscosidad se utilizan moldes de alta presión. A pesar de que este principio se parezca mucho a la impresión tipográfica (letterset), las planchas tipográficas fotopolímeras sólo sirven para lacados suplementarios muy sencillos. Resultan más apropiadas las láminas duras de PVC sobre plancha de soporte, o bien, las planchas fotopolímeras especiales. Por regla general, las lacas de baja viscosidad se aplican directamente. Esto se realiza hoy en día con ayuda de un cuerpo de lacado con racleta de cámara, mientras antaño se hacían servir cuerpos de lacado con rodillos. Ambos tipos utilizaban un método directo de alta presión que presenta ciertas similitudes con la impresión flexográfica. En el cuerpo de lacado se ubica el cilindro portaformas de lacado que recibe el molde de lacado – la mantilla o plancha de lacado – que en la mayoría de los casos va sujetado, aunque algunas veces también puede ir pegado. Las lacas de baja viscosidad también pueden aplicarse indirectamente, aunque, debido al menor espesor de capa, la calidad de lacado no se puede comparar con el lacado directo. Igual que en la aplicación de barniz de impresión al aceite, el cilindro porta- Moldes de lacado para lacas de baja viscosidad Como mantillas de lacado se utilizan exclusivamente las de caucho: • Mantillas de caucho para impresión offset, aptas para stripping (que pueden, aunque no necesariamente, estar especificadas por el fabricante como mantillas de lacado), dotadas en su lado inferior de una capa de tejido (carcasa) sellada o abierta para sujetarse sobre el cilindro del cuerpo de lacado. • Mantillas de caucho para lacado, aptas para stripping, con su lado inferior cubierto de cola para pegarse sobre el cilindro del cuerpo de lacado. Las planchas de lacado se distinguen de las mantillas de lacado por su mayor rigidez y estabilidad a la deformación; estas características se deben a que, en la mayoría de los casos, su base está realizada en metal: • Mantillas de caucho para lacado, aptas para stripping, con lámina de poliéster (PET) o plancha de aluminio como soporte en el lado inferior para sujetarse sobre el cilindro del cuerpo de lacado. • Mantillas de caucho para lacado, aptas para stripping, con su lado infeSigue en página 46 Viene de página 44 La empresa se ha especializado principalmente en la producción de etiquetas (incluyendo etiquetas autoadhesivas) y envases de cartón, pero también imprime productos comerciales. Muchas empresas europeas conocidas utilizan las cajas plegables de la imprenta polaca, como por ejemplo: Cadbury, Stollwerck, Nestlé o Philips. Izabella Kwiatkowska A la izquierda, junto al puesto de mando de la Rapida 105 de 15 cuerpos puede apreciarse el atril DensiTronic S para los controles de calidad inline densitométricos y colorimétricos Process 4 | 2007 45 Transferencia y aplicación de laca | Moldes de lacado rior cubierto de cola para pegarse sobre un soporte de PET o sobre una plancha de impresión de aluminio en bruto o usada para su sujeción sobre el cilindro del cuerpo de lacado. • Láminas de lacado transparentes, aptas para corte, con su lado inferior cubierto de cola para pegarse sobre una plancha de impresión de aluminio (expuesta, con el motivo del lacado suplementario como patrón de corte) para sujetarse sobre el cilindro portaplanchas para el lacado indirecto. • Láminas de lacado transparentes, aptas para corte, con su lado inferior cubierto de cola para pegarse sobre una plancha de impresión de aluminio o lámina de impresión de PET para su sujeción sobre el cilindro del cuerpo de lacado. • Planchas de lacado de PVC, aptas para corte, con soporte de aluminio o de PET para pegarse sobre el cilindro portaplanchas para el lacado indirecto. • Planchas fotopolímeras especiales o flexográficas con soporte de PET o de aluminio para sujetarse sobre el cilindro del cuerpo de lacado. • Planchas tipográficas fotopolímeras con soporte de PET o de aluminio para sujetarse sobre el cilindro portaplanchas para el lacado indirecto. Las planchas de lacado fotopolímeras son, en la mayoría de los casos, planchas de capa fina, es decir, que sólo presentan un espesor máximo de aprox. 1,15 mm. Los principales proveedores europeos son DuPont y Flint; MacDermid (NAPP) pisa fuerte en los Estados Unidos, y Toray se desenvuelve en Japón. Con la Flexcel, Kodak no está activo en el negocio de planchas de lacado, y Asahi sólo atiende al mercado hasta el formato medio con diferentes espesores. Confección y subestructura KBA ofrece diferentes sistemas de sujeción y enganche de moldes de lacado para los cilindros portaformas. Como sistema universal de registro de planchas están disponibles los dos perfiles de troquelado de GraphoMetronic y Bacher Control. Las dos diferentes variantes de barras de sujeción se distinguen en su manejo. En el sistema de sujeción rápida, las planchas se fijan mediante una palanca acodada con un perno de sujeción y, a continuación, se tensan 46 Process 4 | 2007 Las mantillas de caucho compresibles permiten un fácil stripping, porque la capa de compresión con sus células abiertas es muy apropiada como capa de separación. (Foto: Streb) neumáticamente. Pero sólo pueden utilizarse planchas de lacado, aunque con diferentes materiales de soporte; no pueden emplearse mantillas. En el sistema universal de sujeción, el molde de lacado se fija a través de unas barras de sujeción atornilladas y también tiene que tensarse manualmente. Al contrario del sistema de sujeción rápida, aquí también pueden utilizarse mantillas y planchas de lacado sin barra con los más diversos materiales de soporte. Los soportes de PET y, sobre todo, de aluminio no sólo aumentan la estabilidad de registro del motivo de lacado, sino que también facilitan la sujeción del molde de lacado. Según la experiencia de KBA, las mantillas de lacado a base de PET presentan una mayor tendencia al resbalamiento que otros moldes de lacado, si el PET no dispone de una superficie mateada. Los soportes de aluminio se doblan por detrás, lo que en caso de una excesiva presión de impresión puede producir sacudidas en el canto del rodillo reticulado; por delante, se adaptan a la curvatura del cilindro portaformas de lacado. Los moldes de lacado pueden archivarse con las barras puestas o los cantos doblados y son reutilizables para pedidos de repetición. Para garantizar una óptima rotación, los moldes de lacado tienen que combinarse a menudo conpliegos o mantillas de alza. Para ello puede elegirse entre láminas duras de PET o PUR y mantillas compresibles, dependiendo de si el molde de lacado ya dispone de una estructura compresible o no. De otra manera, el lacado sin estructura compresible sólo es viable para trabajos sencillos de lacado suplementario o con reservas de pegado. Los materiales de alza pueden obtenerse a través de los mismos fabricantes de moldes de lacado, así como de los proveedores de productos especiales y fabricantes de clisés de lacado. Para facilitar la comparación directa entre las mantillas y planchas de caucho con láminas adhesivas y las planchas fotopolímeras, hemos elegido la medida “grados shore A” como índice de dureza en la tabla de resumen de mercado. Este valor indica la dureza del molde de lacado entero. A nivel de una óptima transferencia de la película de laca, la tensión de impresión o el ajuste de la presión de impresión tiene mayor importancia que la compresibilidad y dureza, mientras que éstos juegan un papel más importante en términos de ganancia de punto en la impresión flexográfica de trama. El ajuste tiene que ser “kissprint”, o sea, el menor contacto posible entre el molde de lacado y el soporte de impresión. El molde de lacado apenas se deforma y el área lacada queda libre de rebabas. Una capa de compresión en el "sandwich" del molde de lacado amplía el rango kiss-print. Por regla general, en las mantillas y planchas de caucho compresibles, un ligero aumento de la presión de impresión no afecta a la longitud de impresión, mientras que en Corte CAD de una mantilla de lacado en el plóter de corte Esko Kongsberg XE10. los moldes fotopolímeros flexibles las longitudes de impresión tienen que ser corregidas por el factor de distorsión. También el rodillo reticulado que determina el volumen tomado y, en consecuencia, la cantidad de laca transferida, debería ajustarse con la mínima presión posible al molde de lacado. Se recomienda un ancho de contacto de 4 mm entre el rodillo reticulado y el molde de lacado. Gracias a que los espesores de los moldes de lacado y los materiales de alza calibrados se desprenden de las fichas técnicas de los fabricantes, puede calcularse muy fácilmente el espesor total del recubrimiento del cilindro lacador. No obstante, debido a tolerancias, errores de redondeo, compresión y dilatación, el espesor efectivo puede ser distinto. Por eso conviene verificar el espesor de todo el recubrimiento del cilindro lacador (véanse los consejos prácticos). Tipos de relieve y estabilidad En la práctica se distingue entre los tipos de relieve “completo” y “parcial”. Un molde para el lacado de superficie completa representa un relieve, puesto que la aplicación de la laca tiene que limitarse en los bordes a través de zonas más hondas. En los lacados parciales se trata de los denominados lacados suplementarios o lacados en reserva. Los lacados suplementarios son un instrumento de diseño que se concentra en determinados elementos de página, por ejemplo, fondos, imágenes, letras (hasta 6 puntos de tamaño de fuente), logotipos o líneas y guilloquis, para aumentar su brillo o mateado frente al soporte de impresión u otros elementos de página, o para hacerlos resaltar mediante efectos creados con pigmentos. En el ennoblecimiento de contraste de brillo con barnices al aceite sobre tintas híbridas se pueden realizar incluso tramados suplementarios en imágenes. Las reservas de lacado (“knock-outs”) en motivos gráficos completos se limitan, sobre todo, a las zonas de pegado en cajas plegables o áreas de impresión y sellado. Un criterio importante a la hora de elegir el molde de lacado es que permita la máxima profundidad de relieve posible para evitar que se llenen de laca los espacios entre los ele- Transferencia y aplicación de laca | Moldes de lacado Resumen de mercado: moldes de lacado Nombre del producto Molde de lacado Particularidades Formación de relieves Espesores (mm) Relieves (mm) Dureza Lacas Sh.A planchas fotopolím. pequeño formato copia de película, lavado no esp. no esp. no esp. no esp. plancha de caucho a base de film PET plancha de caucho a base de film PET plancha de caucho a base de film PET plancha de caucho a base de aluminio mantilla de caucho a base de film PET corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter no esp. no esp. no esp. 1,15; 1,35 no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. disp. disp. disp. disp. disp. 1,17 1,96 1,15 1,35 1,96 0,70 0,80; 1,60 0,80; 1,60 0,80; 1,60 0,90 79° 79° 78° 78° 77° UV, disp. UV, disp. UV, disp. UV, disp. UV, disp. Asahi Photoproducts no esp. Atécé PrintCare SP-D250 PrintCare SP-255AP PrintCare SS PrintCare N115/135 PrintStrip R606 compresible Böttcher BöttcherTOP 1001 BöttcherTOP 1002 BöttcherTOP 1004 BöttcherTOP 1005 BöttcherTOP 1007 plancha de caucho a base de film PET plancha de caucho a base de film PET plancha de caucho a base de film PET plancha de caucho a base de film PET mantilla de caucho a base de carcasa compresible compresible compresible corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter stripping termoplást. stripping termoplást. corte a mano/con plóter mantilla de caucho a base de carcasa mantilla de caucho a base de carcasa mantilla de caucho a base de carcasa mantilla de caucho a base de carcasa mantilla de caucho a base de carcasa mantilla de caucho a base de carcasa mantilla de caucho a base de carcasa mantilla de caucho a base de carcasa compresible compresible compresible compresible compresible compresible compresible sólo aplicaciones offset de bobina corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter corte no esp. corte a mano/con plóter 1,69; 1,95 1,95 1,69; 1,95 1,69; 1,95 1,96 1,70; 1,96 1,96 1,70; 1,96 ca. 0,5 no esp. ca. 0,5 no esp. mind.0,8 no esp. no esp. no esp. 78° 80° 79° 78° 75° 78° 80° 77° UV, disp. no esp. UV brillo nácar (M) no esp. UV brillo nácar (M) disp.,rascable,caucho mantilla de caucho a base de carcasa plancha de caucho a base de film PET plancha de caucho a base de film PET mantilla de caucho a base de carcasa plancha de caucho a base de film PET plancha de caucho a base de film PET mantilla caucho carcas.autoadh.en cilindro plancha de caucho a base de film PET compresible compresible compresible compresible compresible,corte hasta soporte PET compresible,corte en capa stripping compresible compresible corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter 1,95 1,30 1,95 1,68; 1,95 1,15; 1,30; 1,35; 1,40 1,95; 2,16 0,96; 1,05; 1,68; 1,95 1,95 ca. 0,8 0,95 ca. 0,8 0,7; 0,8 0,95 ca. 0,95 ca. 0,95 ca. 0,8 74° 88° 74° 77° 88° 88° 88° 82° UV, disp. UV, disp. UV, disp. UV, disp. UV, disp. UV, disp. UV, disp. UV plancha fotopolím. a base de film PET plancha fotopolím. a base de aluminio plancha fotopolím. a base de film PET plancha fotopolím. a base de film PET plancha fotopolím. a base de film PET plancha fotopolím. a base de film PET plancha fotopolím. a base de film PET plancha fotopolím. a base de film PET plancha fotopolím. a base de film PET especialm.concebida para lacado copia pos./neg., lavado modificación CL4 de Rudolf Reproflex copia pos./neg., lavado especialm.concebida para lacado copia de película, revelado térm. copia de película, lavado copia de película, lavado copia de película, lavado para lacado indirecto copia de película, lavado exposición láser, lavado exposición láser, lavado 1,14 1,14; 1,55 1,14 1,14 1,14 1,14 0,76 1,14 1,14 0,4…0,9 0,4…0,9 0,4…0,6 0,6…0,8 0,6…0,8 0,6…0,8 ca. 0,4 0,4…0,6 0,4…0,6 65° 65° 75° 70° 76° 76° > 76° 70° 63° UV,disp.,nácar,metal UV,disp.,nácar,metal UV,disp.,nácar,metal nácar (M),met.,UV,D. nácar (M),met.,UV,D. nácar (M),met.,UV,D. UV,disp.,aceite UV,disp.,nácar,metal UV,disp.,nácar,metal especialm.concebida para lacado especialm.concebida para lacado para lacados suplem.sencillos para lacado indirecto muy sencillo compresible compresible compresible c.pelíc./expos.láser, lavado agua copia película, lavado con agua copia película, lavado con agua copia película, lavado con agua corte a mano corte a mano/con plóter no esp. corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter no esp. corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter 1,16 1,16 1,14; 1,70 0,73…0,95 1,70; 1,96 1,96 1,70; 1,96 1,57 1,14 1,70; 1,96 1,70; 1,96 1,70; 1,96 1,70; 1,96 1,15; 1,35 1,84; 1,94 1,70; 1,96 no esp. no esp. no esp. 0,4…0,7 no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. ca. O,8 ca. O,8 no esp. ca. O,8 no esp. no esp. ca. 1,0 77…78° 70…73° 77°/66° sehr hart 75° 76° 78° no esp. no esp. 75° 75° 79° 78° no esp. no esp. 77° UV,D.,nácar,met.,bl.op. UV,D.,nácar,met.,bl.op. UV UV, disp. UV, disp. UV, disp. brillo nácar (M) UV, disp. disp. UV, disp. UV, disp. UV, disp. disp. UV, disp. UV, disp. UV, disp. corte a mano/con plóter corte con plóter corte con plóter corte a mano corte con plóter corte a mano corte con plóter 1,15 1,15; 1,35 1,15; 1,35 1,15 1,15 1,15 1,15; 1,35 1,15 no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. disp., (UV comprobar) disp., brillo nácar (M) disp. disp., brillo nácar (M) disp., brillo nácar (M) disp. disp. Contitech, Phoenix Xtra Print Conti-Air Crystal Conti-Air Spectral Conti-Air Violet FS Conti-Air Ebony PXP Canyon PXP Ruby PXP Topaz/Topaz Carat PXP Tourmaline web Duco, Birkan Birkan Super Strip Birkan Super Strip 3 Birkan Super Strip 4 Duco Superstrip FB Duco Superstrip PB Duco Superstrip PB 0824/5 Duco Superstrip SB Duco Superstrip UVPB DuPont Packaging Graphics Cyrel CL4 P/N Cyrel CLAM Cyrel FAST FOP 45 Cyrel NEOS 45 Cyrel NOW 45 Cyrel HIQS 45 Cyrel HIQS 0,76 Cyrel DS2 45 Cyrel DPI 45 (en Norteamérica) Flint Group (Flint, Day International, Day Brasil/Printec) nyloflex Gold A 116/116 D II nyloflex Seal F 116 nyloflex sprint 114/170 nyloprint davidM DuraPeel davidM QL Stripper dayGraphica 3000 Gerber Innovations SectorCoat DG Gerber Innovations SectorCoat Poly Printec Coater Printec Coater Tac-N-Coat Printec Dual Printec Natural Printec Polyester-backed 115/135 Printec Polyester-backed 184/194 Sun Ultra Strip-GRL plancha fotopolím. a base de aluminio plancha fotopolím. a base de film PET plancha fotopolím. a base de film PET PET- oder plancha fotopolím. a base de alu. mantilla de caucho a base de carcasa mantilla de caucho a base de carcasa mantilla de caucho a base de carcasa plancha de caucho a base de film PET plancha de caucho a base de film PET mantilla de caucho a base de carcasa mantilla de caucho autoadh.en plancha offset mantilla de caucho a base de carcasa mantilla de caucho a base de carcasa plancha de caucho a base de film PET plancha de caucho a base de film PET mantilla de caucho recubrim.de polímero duro compresible compresible compresible compresible compresible compresible Folex folacoat Easyspot folacoat LP-P-Comp folacoat LT-P-Comp folacoat plus LP-D folacoat plus LP-P folacoat plus LT-D folacoat plus LT-P-Comp film autoadhes.en plancha offset o soporte PET plancha de caucho a base de aluminio/PET compresible mantilla de caucho a base de film PET compresible plancha de caucho a base de aluminio/PET plancha de caucho a base de aluminio/PET plancha de caucho a base de film PET plancha de caucho a base de film PET compresible Situación: primavera de 2007. Esta lista se entiende a título meramente enunciativo y no limitativo. No garantizamos su exactitud ni disponibilidad mundial. No esp.: Datos no especificados en los documentos en Internet; (M) recomendación de Merck KgaA; en los fabricantes que no ofrecen mantillas expresamente indicadas para lacado, se han especificado mantillas de impresión aptas para stripping. Process 4 | 2007 47 Transferencia y aplicación de laca | Moldes de lacado Nombre del producto Molde de lacado folacoat plus LT-P folacoat UV LT-D folacoat UV LT-P Particularidades Formación de relieves Espesores (mm) Relieves (mm) Dureza Lacas Sh.A plancha de caucho a base de film PET plancha de caucho a base de film PET plancha de caucho a base de film PET corte con plóter corte a mano corte con plóter 1,15 1,15 1,15 no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. disp. UV, disp. UV, disp. plancha de caucho a base de film PET plancha de caucho a base de film PET corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter 1,70; 1,95 1,70; 1,95 no esp. no esp. no esp. no esp. disp. UV corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter no esp. no esp. 0,50 no esp. 82° no esp. UV, disp. UV brillo nácar (M) Grapholine Stripper A Stripper UV Hydro Dynamic Products HDP Stripper UV HDP Stripping Blanket plancha de caucho a base de film PET plancha de caucho a base de film PET compresible mantilla de caucho autoadh. en cilindro mantilla de caucho orig.concebido para banda estrecha corte a mano/con plóter compresible corte a mano/con plóter 0,95; 1,05 2,50 no esp. no esp. 87° 74° film autoadh.en plancha offset plancha de elastómero base film PET plancha de elastómero base film PET para lacado indirecto corte a mano/con plóter siempre con alza compres.Varnicomp corte a mano/con plóter siempre con alza compres.Varnicomp corte a mano/con plóter 0,53; 0,68 1,15; 1,35 1,15; 1,35 0,53; 0,68 0,80; 1,00 0,80; 1,00 > 100° UV, disp., aceite 85° UV, Disp 70° disp. mantilla de caucho a base de carcasa mantilla de caucho a base de carcasa mantilla de caucho autoadh. en cilindro plancha de caucho a base de film PET plancha caucho film PET autoadh.en cilindro plancha de caucho a base de film PET plancha de caucho a base de film PET mantilla caucho carcasa autoadh. en cilindro plancha fotopolím. a base de aluminio plancha fotopolím. base alum., acero o PET compresible compresible compresible corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter copia película, lavado con agua copia película, lavado con agua 1,95 1,70; 1,96 1,04 1,14 1,24 1,14 1,70;1,96 1,70;1,96 1,14 1,14; 1,70 no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. 0,89 no esp. no esp. no esp. no esp. 77° 74° 77° 74° 74° 75° 78° 78° no esp. no esp. UV, disp. disp. UV, disp. disp. disp. disp. UV, disp. UV, disp. UV, disp. UV, disp. mantilla de caucho a base de carcasa mantilla de caucho a base de carcasa compresible compresible corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter 1,96 1,96 no esp. no esp. 80° 81° disp. UV film autoadhes.en plancha offset o soporte PET film autoadhes.en plancha offset o soporte PET film autoadhes.en plancha offset o soporte PET plancha offset de PVC base aluminio/PE plancha de caucho a base de aluminio plancha de caucho a base de film PET para lacado indirecto para lacado indirecto corte a mano corte a mano corte a mano corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter corte a mano 0,50 0,50 1,00 0,85; 0,95 1,20; 1,30 1,15; 1,35 0,50 0,50 1,00 0,55 0,90 0,80; 1,00 115° 85° 75° 85° 75° 75° UV, disp., aceite disp., aceite UV, disp., aceite UV, disp., aceite UV, disp., aceite UV, disp., aceite plancha de caucho a base de film PET mantilla caucho base carcasa con núcleo PET compresible corte a mano/con plóter compr.,estab.isotrópica a la deform. corte a mano/con plóter 1,15; 1,35; 1,55 1,95 0,80; 1,00; 1,20 85° 1,20 80° UV, disp. UV, disp. film autoadh.en plancha offset mantilla de caucho a base de carcasa compresible corte a mano corte a mano/con plóter no esp. no esp. no esp. ca.0,8 no esp. 72° disp. UV, disp. mantilla de caucho a base de carcasa compresible corte a mano/con plóter 1,69; 1,95 ca.0,5 78° UV, disp. plancha de caucho a base de film PET plancha de caucho a base de film PET mantilla caucho autoadh. en plancha offset mantilla de caucho a base de carcasa mantilla de caucho a base de carcasa mantilla de caucho a base de carcasa mantilla de caucho autoadh. en cilindro compresible compresible compresible corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter corte a mano no esp. corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter 1,70; 1,96 1,70; 1,96 0,90; 0,95; 1,00; 1,05 no esp. 1,70; 1,96 1,70; 1,96 no esp. 0,76; 1,02 0,76; 1,02 no esp. no esp. 0,76; 1,02 0,76; 1,02 no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. UV disp. UV brillo nácar (M) disp.mate/granul. disp. disp. mantilla de caucho a base de carcasa mantilla de caucho a base de carcasa mantilla de caucho a base de carcasa mantilla de caucho a base de carcasa compresible compresible compresible compresible corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter corte a mano/con plóter 1,69; 1,95 1,69; 1,95 no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. UV UV brillo nácar (M) disp. no esp. no esp. no esp. no esp. no esp. brillo nácar (M) plancha fotopolím. a base de film PET copia película, lavado con agua 1,14 no esp. no esp. UV, disp. Kinyo Air-Tack Type J S7400 Kruse Varnilack Varniplate Varniplate 70 MacDermid (Rollin, NAPP) Elastostrip Highlight (sólo en América) PCResil (sólo en América) PolyBlanket (sólo en América) PolyBlanket adhesive b.(sólo en Am.) Polystrip RC3/RC4 (sólo en América) RC370/RC470 (sólo en América) NAPPcoat CNF (sólo en América) NAPPcoat GLX (sólo en América) compresible compresible Meiji Perfect Dot MX Perfect Dot QR Nessmann Spot Coat 50 TR Spot Coat TR 50 WM Spot Coat 100 Strip Plate 5 L Strip Plate 13 KR Strip Plate Poly para lacado indirecto cubierta de PVC cubierta de PVC Novurania Spot 303 Revolution Pavan Super Coat Eco/Plus Master Strip (Duco) Prisco Priscolith Conti-Air Crystal Reeves, Gans Ink Vulcan UV Vulcan 714 Strippable Vulcan Royal Form UV Vulcan Irio Vulcan/Gans 2000 plus Gans 893/894 Gans ISO.Spec compresible compresible Sava Tech Advantage EPDM Red/Black Advantage UV dual Advantage New Stripping 1&2 SRI Hybrid Sumitomo ST 800 Toray Toreflex LT-114R/DR Situación: primavera de 2007. Esta lista se entiende a título meramente enunciativo y no limitativo. No garantizamos su exactitud ni disponibilidad mundial. No esp.: Datos no especificados en los documentos en Internet; (M) recomendación de Merck KgaA; en los fabricantes que no ofrecen mantillas expresamente indicadas para lacado, se han especificado mantillas de impresión aptas para stripping. 48 Process 4 | 2007 Transferencia y aplicación de laca | Moldes de lacado Mantilla de lacado para la 74 Karat de KBA, cortada mediante plóter, con stripping manual y provista de barras metálicas, con reservas para pestañas de pegado. (Foto: Kleeberg) mentos de impresión elevados. Sin embargo, cuanto mayor sea la profundidad, más puede disminuir la estabilidad del relieve, sobre todo en los elementos finos y delgados. En las planchas fotopolímeras, no importa lo pequeño o aislado que esté la línea o el punto, ya que aquí los elementos no son tan finos como en la impresión flexográfica de trama. No se llega a explotar el compromiso entre superficie de impresión, ángulo de flanco, anclaje y la suficiente distancia en profundidad al elemento adyacente. Esto cambia en los moldes de lacado sometidos a corte y stripping. Los cortes verticales pueden hacer que, a la larga, los elementos afiligranados no resistan los esfuerzos cortantes y se deformen o se rompan. Por eso, al menos en el corte manual en caucho, deberá procurarse que los flancos estén ligeramente inclinados. Elaboración de relieves El cortado y el stripping (desprendimiento en tiras) son dos pasos de trabajo donde se corta, ya sea manualmente o con tecnología CtP (Computer to Plate) mediante plóter de corte, una mantilla o plancha de caucho formando los contornos del motivo de lacado y eliminando las zonas de caucho que deben quedar sin lacar. Por regla general, estas operaciones de corte y stripping se realizan con más o menos la misma facilidad en cualquier mantilla de impresión. Si, además, una mantilla de impresión sirve o no como mantilla de lacado, no sólo depende de dicha facilidad de stripping. Otros criterios importantes son la capacidad de aceptación y transferencia de laca de la capa de cubierta, la resistencia al hinchamiento de ésta frente a las tintas de impresión al aceite, así como los diferentes tipos de laca y los detergentes correspondientes. En el stripping, la capa compresible de la mantilla de caucho puede jugar un papel importante: Al cortarse capas compactas, el desprendimiento de las zonas cortadas resulta bastante difícil. En cambio, las estructuras de célula abierta facilitan el desprendimiento. Para retirar las tiras cómodamente, siempre conviene, a ser posible, realizar los cortes penetrando hasta la capa de soporte (poliéster, aluminio); esta práctica suele utilizarse sobre todo en las mantillas de menor espesor. Algunos fabricantes propagan mantillas de lacado no compresibles para corte profundo combinadas con mantillas de alza compresibles. Otros fabricantes utilizan la capa compresible de la mantilla de lacado como capa separadora que limita la profundidad de corte y permite un fácil desprendimiento de las zonas recortadas. Para el corte manual existen herramientas de corte y separación, a veces complementadas con placas calentadoras para facilitar el desprendimiento. Pero, en primer lugar, es necesario copiar el motivo de lacado a la cubierta opaca de caucho para tenerlo como patrón de corte. La forma más fácil de realizar tal copia de referencia es con ayuda de una capa diazotípica fotosensible sobre el caucho. Esta capa, al igual que una plancha de impresión analógica, se expone a través de una película diapositiva revelándose a continuación. Las láminas transparentes destinadas a pegarse sobre soportes de aluminio, conviene que se apliquen sobre planchas de impresión de aluminio previamente expuestas con el motivo gráfico. Los plóters de corte se controlan con los datos CAD generados, por ejemplo, con un software de diseño de envases, o sobre la base de datos de maquetación. Sin embargo, el desprendimiento de los elementos cortados también tiene que realizarse manualmente. Algunas mantillas y planchas, expresamente recomendadas para corte con plóter, están recubiertas de una lámina antirrayado o una capa deslizante que debe retirarse una vez terminado el ploteado. La mayoría de las planchas fotopolímeras se exponen a través de un patrón de copiado con radiación UV y se lavan con agua o disolvente y vuelven a exponerse posteriormente. Entretanto, existen también las planchas de lacado fotopolímeras que se exponen digitalmente mediante láser, aunque todavía no se dispone de grabados láser para esta finalidad. Y como en el offset CtP, también para el lacado ya se ofrecen planchas libres de sustancias químicas, donde a la exposición UV le sigue un reve- lado térmico en seco (por ejemplo, DuPont Cyrel FAST). ¿Hacerlo uno mismo o mandarlo a hacer? Mientras, en la mayoría de los casos, los moldes de caucho y lámina se dotan de relieves directamente en los talleres de imprenta, siendo realizado el corte sobre el cilindro incluso por el mismo impresor, los moldes de lacado fotopolímeros son confeccionados casi exclusivamente por empresas especializadas. A las imprentas generalmente no les sale a cuenta invertir en tecnologías de exposición y revelado de planchas fotopolímeras, porque lo más probable es que luego estos sistemas no se aprovechen óptimamente. A la hora de comparar los precios de las diferentes tecnologías de moldes de lacado, muy pocas veces se tiene en consideración el trabajo restante que se debe asumir en la imprenta. Si bien un molde de caucho o fotopolímero suministrado listo para su uso puede resultar más caro que una mantilla de lacado preparada en la propia imprenta, también debe calcularse el tiempo que hay que invertir en las operaciones de transferencia del motivo, cortado y stripping. Sería muy conveniente que cada imprenta estudiara si esta solución a fin de cuentas realmente sale más económica, por supuesto, teniendo siempre en cuenta la complejidad de los motivos gráficos. Parece ser que cada vez más imprentas realizan estos cálculos apostando cada vez más por las planchas de lacado suministradas listas para su uso. Entre éstas se encuentra un creciente porcentaje de planchas fotopolímeras. Hace mucho que las planchas fotopolímeras ya no se usan sólo para motivos de lacado especialmente afiligranados con elevadas exigencias a nivel de exactitud de registro, sino que también se emplean para trabajos de lacado más sencillos, como es la reserva de puntos de pegado. Dieter Kleeberg Ciclo de una plancha de caucho de lacado para una KBA Rapida 142 en STI Group,Lauterbach (Alemania):generar datos CAD de la caja plegable;verificar las reservas de laca a través del gráfico;cortar la plancha en el plóter; realizar los orificios de sujeción; retirar la capa de caucho en un ángulo plano; plancha de lacado con stripping terminado; sujetar la plancha; sacar la plancha después de imprimir. (Fotos: Streb) Process 4 | 2007 49 Transferencia y aplicación de laca | Moldes de lacado Consejos prácticos del Seminario KBA sobre Lacado Cálculo del factor de distorsión para motivos de lacado En la elaboración de relieves sobre un molde de lacado – sin importar si se trata de corte manual, corte mediante plóter, exposición UV o láser – es indispensable tener en cuenta la distorsión del motivo gráfico. Porque debido a la curvatura del cilindro, el relieve se abre en forma de abanico en la dirección de desenrollado, de manera que el motivo de lacado tiene que acortarse correspondientemente. Cuanto mayor sea la categoría de formato, menor será la distorsión relativa, pero aún así, y debido al mayor perímetro del cilindro, es notable la diferencia de longitud absoluta entre los motivos de lacado y los motivos de impresión. Magnitudes objetivo: K (en mm): curvatura, valor de distorsión D (en %): factor de distorsión, distorsión relativa, acortamiento porcentual del motivo de lacado Magnitudes de influencia: s (en mm): profundidad del relieve u (en mm): perímetro del cilindro portaformas de lacado d (en mm): diámetro del cilindro portaformas de lacado π: proporción entre el perímetro y el diámetro (3,14…) del cilindro Fórmulas: K = 2πs u = πd D = (K / u) · 100% = (2πs / πd) · 100% = (2s / d) · 100% Consecuencia: La longitud del motivo de lacado tiene que acortarse, en la dirección de desenrollado, por el valor del factor de distorsión D, por ejemplo: 100% – D = 0,5% obteniendo un 99,5%. El espesor del soporte de impresión y el espesor total del molde de lacado, junto con las alzas, tienen con respecto al diámetro d del cilindro una influencia recíproca no del todo neutralizante, de manera que ésta también puede modificar, aunque mínimamente, el factor de distorsión D. En las planchas fotopolímeras, el ajuste de la presión de impresión aumenta adicionalmente el factor de distorsión. En la práctica, los cálculos se realizan a menudo con valores promedios: 0,7% para mediano y medio formato, 0,6% para gran formato, 0,5% para formato supergrande. Los valores extremos alcanzan hasta un 0,2% a un 1,0%. Medición del espesor del recubrimiento del cilindro portaformas de lacado Fuera de la máquina: con un medidor de espesores – sujetar el sandwich entero, medir con una presión definida del sensor; también permite medir los espesores de componentes individuales. Foto: Streb Cortado y stripping sin problemas El corte y stripping manuales se realizan con cuchillas especiales y herramientas de separación tipo lezna. En los cantos rectos se recomienda hacer uso de una regla metálica. En las zonas de recorte anguladas, los cortes deben tocarse en las esquinas para que no queden restos de caucho tras el proceso de stripping posterior. El material a eliminar se va retirando lentamente en un ángulo plano, siempre partiendo de las esquinas o cantos, para evitar arrancar los elementos contiguos. En caso de producirse tales desperfectos, éstos pueden arreglarse con pegamentos reparadores especiales, por ejemplo, folex folaglue. Mantenimiento semanal de los cilindros portaformas de lacado Subir la reja protectora y girar las barras de sujeción (1), de manera que queden en el área de visibilidad; asegurar la máquina para impedir su puesta en marcha accidental; limpiar las barras de sujeción y rociarlas ligeramente con lubricante; limpiar los tornillos de ajuste (2) y demás piezas móviles a través de las aberturas de las cubiertas, y rociarlas ligeramente con lubricante; eliminar con esmero el exceso de lubricante. Para la Dentro de la máquina: con el medidor PITSID para recubrimientos, versión L (50 cm) – se apoya sobre el aro de carga o anillo medidor, o bien, sobre la superficie del cilindro, y calcula el espesor total del molde de lacado; también apto para cilindros portamantillas o portaplanchas. (Foto: medición de un molde de lacado Nessmann en una KBA Rapida 105 en la empresa Mundschenk Druck + Medien, Kropstädt) pulverización, utilizar el spray nº VI (para lacas de dispersión) y nº VII (para funcionamiento UV y alterno) – véase el resumen de lubricantes KBA 8-1... 8-4. Archivado de moldes de lacado usados Los moldes de lacado siempre deben limpiarse perfectamente y guardarse en un lugar fresco y seco, tapados con un pliego de papel encima de su superficie. Las planchas con soporte de aluminio se pueden guardar de pie o colgando; todas las demás, colgando o enrolladas. Las planchas fotopolímeras, además, deben protegerse de la luz solar. Solución de problemas con moldes de lacado en la máquina impresora Recomendaciones y experiencias de la empresa folex El soporte del molde de lacado se agrieta o se rompe: 1. El soporte del molde de lacado ha sido cortado total o parcialmente a Gráfico: folex 50 Process 4 | 2007 Dentro de la máquina: con el Fischer Deltascope MP 30 E-SZ – calcula el espesor en base a la disminución de la intensidad del campo magnético referido al diámetro y al metal del cilindro. Foto: Streb Foto: folex demasiada profundidad. Debido a que esto suele suceder frecuentemente en los soportes monocapa, conviene utilizar un producto con una lámina de PET adicional como protección de corte. 2. En caso de pedidos de repetición, las planchas de aluminio se fatigan rápidamente por los frecuentes doblamientos en los cantos y pueden romperse en estos puntos. Compruebe los puntos de fatiga antes de sujetar el molde. Los soportes de PET son más elásticos y menos susceptibles, pero tienen resistencia para un menor número de impresos. 3. La presión entre el rodillo reticulado y el molde de lacado es excesiva por ser la subestructura demasiado dura o gruesa. El rodillo reticulado salta: 1. En principio, el desenrollado no funciona correctamente. 2. El prensado entre el rodillo reticu- Transferencia y aplicación de laca | Moldes de lacado Detergentes para moldes de lacado Mantillas y planchas de caucho Planchas fotopolímeras Lacas de dispersión Mezcla de gasolina de lavado y agua (1+1); mezcla de IPA y agua (1+1); agua caliente; detergentes para mantillas* testados Agua; mezcla de IPA y agua (1+1); mezcla de IPA, agua y tensioactivos; IPA puro (comprobar antes si las planchas se hinchan o se ablandan) Lacas UV IPA, detergentes especiales* testados IPA;mezcla de IPA y agua (1+1);IPA puro (comprobar antes si las planchas se hinchan o se ablandan) EVITAR Detergentes reengrasantes y de evaporación lenta Detergentes a base de hidrocarburos (especialmente gasolinas de las categorías de riesgo A-III, A-II y A-I con punto de inflamación entre 0 y 100°C) y aceites vegetales, así como disolventes de tinta y detergentes para tintas UV y mantillas *) Fabricantes de detergentes para mantillas y detergentes especiales son, por ejemplo: Brenntag, Day International (Varn), DC Druck-Chemie, FujiHunt, huber group, Helmut Siegel y VEGRA. Impresiones kiss-print perfectas (arriba) con una óptima presión de impresión, y rebabas (abajo) por una presión excesiva – estos fenómenos se dan con la misma claridad en un elemento de lacado suplementario (izquierda) y en el empleo de laca dorada (derecha), ambos impresos con planchas fotopolímeras. Fotos: Flint Group lado y el molde de lacado es muy elevado. Bastan franjas de laca uniformes de 4 mm de ancho. 3. Para reducir este problema desde un principio, puede utilizarse una capa de alza o molde de lacado compresible. El área de lacado presenta desperfectos: 1. La presión de impresión del cilindro portaformas de lacado es muy baja, es decir, inferior al ajuste kiss-print. 2. El espesor total del molde de lacado es muy reducido; hay que elevar la subestructura. 3. El espesor de la capa de laca es muy pequeño. Las razones pueden ser el ensuciamiento del rodillo reticulado o un volumen de toma inadecuado, o el rodillo reticulado tiene demasiado poco contacto con el molde de lacado; para los formatos grandes, el rodillo reticulado tiene que poseer la máxima rigidez a la flexión posible. Otro motivo pueden ser las propiedades de transferencia de laca del molde de lacado (p.ej., en las mantillas de caucho que, en el fondo, sólo estén concebidas para la transferencia de tinta). 4. El cartón es de baja calidad lo que se manifiesta en una alta tolerancia de espesores. La tinta de impresión se amontona con mayor frecuencia y rapidez sobre el molde de lacado: 1. La presión de impresión es muy superior al ajuste kiss-print, de manera que la carga sobre la impresión fresca es muy elevada y la tinta de impresión se queda pegada por el roce. Debe reducirse la presión de impresión y estabilizarse, a ser posible, con una capa de alza compresible. 2. El espesor de la capa de laca es muy pequeño (véase arriba). 3. La cantidad de tinta de impresión o el nivel de entintado son extremadamente elevados, o bien, se han utilizado tintas de alta pigmentación o tintas con pigmentos metálicos. 4. Los soportes de impresión de mala o insuficiente absorción como, por ejemplo, papel pergamino o papeles metalizados o recubiertos de film plástico, reducen la adhesión de la tinta. 5. En caso de cartón grueso debe aumentarse, por regla general, la presión de prensado en el cuerpo de lacado, lo que favorece el amontonamiento de tinta. La laca se amontona sobre el molde de lacado: 1. La profundidad del relieve es insuficiente. 2. La laca no tiene la viscosidad idónea. 3. La cantidad de laca aplicada es excesiva. 4. Al comienzo de la impresión del molde de lacado, el rodillo dador golpea contra la capa de polímeros. Comprobar el desenrollado; sustituir los componentes duros por componentes compresibles, si fuera necesario. que la presión de impresión sea la adecuada. Por eso, los expertos recomiendan estructuras compresibles en el molde de lacado o en la subestructura. Las empresas folex, Kruse y Nessmann, por ejemplo, ofrecen soluciones con alzas compresibles, de manera que el molde de lacado se compone únicamente del soporte de PET, un laminado de PET resistente al corte y la capa de cubierta de polímeros, la cual puede cortarse hasta la profundidad del laminado. Si se utiliza un molde de lacado compresible, se puede prescindir de las capas compresibles en la subestructura. Para los pliegos no compresibles en la subestructura, cualquier material no es apropiado, sino que tiene que tener un espesor definido. Para ello han sido concebidas las denominadas alzas calibradas que pueden ser de papel. Como novedad existe un sandwich fácilmente compresible de láminas de poliuretano (PUR) y poliéster (PET) de la empresa italiana Finito. Elección del molde de lacado Para pequeñas tiradas bastan a menudo los sencillos moldes de lacado desechables o las películas autoadhesivas de polímeros. Para los demás casos deberían utilizarse mantillas o planchas de caucho con estructura compresible o planchas fotopolímeras. La estabilidad de los moldes de lacado compresibles puede ser de 2 a 3 millones de impresos con varias repeticiones de tirada, dependiendo de la concentración de la solicitación mecánica a causa de las zonas sin lacar. Con las planchas fotopolímeras se alcanzan números parecidos. Los moldes de lacado compresibles reducen el consumo de laca – siempre y cuando se utilice un rodillo reticulado más fino – porque “se amoldan” al soporte de impresión. Además, absorben las arrugas y pliegues de los soportes de impresión sin deformarse. Para las planchas fotopolímeras no existen otras alternativas cuando se trata de manejar motivos complicados de lacado. Muchas veces resulta más económico encargar su fabricación a una empresa externa que realizar los trabajos de corte a mano o con plóter y el stripping manual en el caso de los moldes de caucho, de manera que casi siempre son la mejor opción. El brillo también depende del molde de lacado Composición exacta de la subestructura Los moldes de lacado demasiado duros tienden a formar rebabas, a pesar de Mantilla de alza compresible ContiAir Foto: folex Alza calibrada de papel sintético Foto: Streb Alza calibrada de un sandwich de PUR-PET Foto: Streb Los moldes de lacado con superficie de caucho tipo “high gloss", es decir, con baja rugosidad o sin ella, pueden contribuir a aumentar el grado de brillo, sobre todo en las lacas UV de alto brillo y lacas con pigmentos de fantasía. La tensión superficial del caucho debería ser superior a 32 mN/mm. Asimismo tiene influencia el paralelismo de planos del molde de lacado, para que la laca pueda transferirse a través de una superficie de contacto uniforme y llana. Process 4 | 2007 51 Process_4_Bilderersetzt:Seite 52-60 28.01.2008 15:05 Uhr Seite 52 Aplicaciones de lacado | Offset sin agua Empleo de lacas de dispersión y UV en la impresión offset sin agua La impresión offset sin agua con tintas tanto de secado convencional como de curado UV se caracteriza por una calidad de impresión especialmente alta. A menudo se combina con otras tecnologías de vanguardia, por ejemplo, la trama de frecuencia modulada o la ampliación del espacio cromático.También aquí el lacado inline es la culminación del resultado final. KBA es pionera en el offset sin agua La impresión offset sin agua con lacado inline se estableció ya hace mucho años – en principio, al mismo tiempo que salieron los cuerpos de lacado inline también para el offset húmedo. Tanto en la impresión offset sin agua como en el lacado inline, KBA y su sociedad filial KBA-Metronic asumieron muy pronto el papel de precursores. La tecnología de los rodillos reticulados hizo su entrada en el sistema de entintado offset incluso antes que el cuerpo de lacado con racleta de cámara que, por eso, es más compacto y puede prescindir de elementos de ajuste del tintero. La técnica del sistema de entintado corto sin tornillos del tintero para la impresión offset sin agua ya fue utilizada a principios de los años 90 – combinando simultáneamente tintas y lacas UV – en las máquinas de impresión de tarjetas individuales OC100/OC200 de Metronic, ahora filial de KBA. Con las máquinas OC se imprimen mayoritariamente tarjetas de plástico monomaterial de PVC/ABS, por ejemplo, tarjetas telefónicas prepagadas. Entretanto, ya se viene empleando en muchas áreas la impresión offset sin agua con tintas UV (WLUV) en combinación con lacados UV inline. Esto se refiere – en mayor parte con sistemas de entintado “largo” – a la impresión offset de pliegos sobre cartón para cajas plegables y expositores, para la impresión sobre plás- tico y láminas metalizadas, así como para la impresión offset de banda estrecha utilizada frecuentemente para etiquetas. La que trabaja de forma consecuente con sistemas de entintado corto es la Genius 52, que se comercializa ahora exclusivamente como Genius 52UV de KBA-Metronic. Aparte de su facilidad de manejo y su diseño ahorrador de espacio, esta máquina se caracteriza por su gran diversidad de soportes de impresión, ya sea de papel, cartón o plástico (¡hasta 0,8 mm!). En la renombrada empresa sueca Inplastor, especializada en la impresión sobre plástico, la Genius 52UV fue dotada por primera vez de un cuerpo de lacado UV con rodillos prensadores y un recorrido de nivelación extralargo. Ambas características proporcionan un grado de brillo extraordinariamente alto: Los rodillos prensadores permiten aplicar la laca con un óptimo espesor de capa, y en el recorrido de nivelación de más de seis metros de longitud esta capa puede alcanzar su óptima lisura superficial. De esta manera, el brillo de las tarjetas impresas y lacadas ya se aproxima muchísimo al brillo y a la resistencia a la abrasión de las tarjetas laminadas. Inplastor emplea esta configuración para la impresión de tarjetas Smart Card de todo tipo, incluso para tarjetas bancarias y de crédito producidas bajo estrictas precauciones de seguridad. Las Smart Card, tarjetas de plástico La máquina de impresión de tarjetas individuales, la KBA-Metronic OC200,produce en offset UV sin agua.En ocho unidades con sistemas de entintado corto sin tornillos del tintero se imprimen las tarjetas de plástico de dos en dos,seguido por un lacado UV inline.La laca se aplica también a través de un sistema de entintado (foto inferior).La imprimación UV con secado intermedio inmediato antes de la primera tinta también se realiza por esta vía de transferencia.Un volteador automático,dispuesto al final del recorrido de impresión,permite la impresión por ambas caras y el ennoblecimiento de las tarjetas. con elementos digitales de almacenamiento y funcionalidad en combinación con sistemas electrónicos, son un mercado en auge. La 74 Karat de cuatro colores con tecnología Direct Imaging trabaja con tintas sin agua de secado por oxidación y absorción y se suministra hoy en día casi exclusivamente con un cuerpo de lacado para laca de dispersión. Esta configuración nació del deseo de los usuarios de la Karat por disponer de una mayor rapidez de acabado de los impresos en vista de los ajustados plazos de entrega. La calidad de lacado se beneficia del proceso sin agua El empleo de lacas en la impresión offset sin agua con tintas de secado por oxidación o curado UV aporta una serie de ventajas, ya que en el proceso de impresión no intervienen ni agua ni alcohol isopropílico. Ésta es la tira de control de aceptación de tinta de la empresa Druck & Beratung D.Braun para la impresión offset UV sin agua,aquí en su versión actual H-2/05,con la acostumbrada geometría triangular.Puesto que también en el offset WLUV las tintas sin agua tienen unos valores de tack ligeramente más elevados,los campos de medición triangulares permiten superar más fácilmente las fuerzas de arranque (“quick release”) al separarse la tinta entre la mantilla y el soporte de impresión,y representar de modo realista la capacidad del material de recibir tinta.Si se empleasen campos cuadrados de medición,se producirían efectos negativos en los cantos del cuadrado,sobre todo en láminas finas debido a su tendencia a enrollarse.Los diferentes campos naturalmente también permiten la medición con densitómetros o espectómetros. 52 Process 4 | 2007 Process_4_Bilderersetzt:Seite 52-60 28.01.2008 15:05 Uhr Seite 53 Aplicaciones de lacado | Offset sin agua Así es como está instalada la KBA-Metronic Genius 52UV con cuerpo de lacado en la empresa Inplastor de Suecia (foto derecha): unidad de impresión (A); unidad de lacado UV (B) con un secador UV intermedio para las tintas de impresión (1) y el cuerpo de lacado con rodillos prensadores (2) que es desplazable (3); prolongación de salida (C) con un secador IR (4) en los más de seis metros de recorrido de nivelación de laca; salida (D) con doble radiador UV (5). Por la mera ausencia de agentes mojadores, estas tintas de impresión poseen un mayor brillo propio. Es lógico, pues, que la calidad del lacado se beneficie de esta “base de brillo”: ¡Los valores de brillo superan en un 3 ó 4% los del lacado inline en el offset húmedo! Dado que antes del lacado no se produce ninguna transferencia de agente mojador al soporte de impresión, queda garantizada, desde un principio, una mejor humectación de las superficies del soporte de impresión y de la tinta a través de la laca. Especialmente en la impresión WLUV, la renuncia a los agentes mojadores redunda en más ventajas aún: La laca se adhiere y cura mejor y más rápido, el secado en la pila es más seguro, por lo que el riesgo de apelmazamiento de los pliegos se reduce a un mínimo. El método WLUV se viene practicando desde hace años con lacado inline en la impresión de etiquetas de banda estrecha, porque el agente mojador sería un importante factor de inseguridad en el proceso de impresión y ennoblecimiento. Puesto que a menudo se trabaja con máquinas de siete u ocho colores, la cantidad de agente mojador aplicado sería dos veces mayor que en el offset de pliegos de cuatro colores. Básicamente con lacas habituales En la impresión offset sin agua con tintas de secado por oxidación y absorción y tintas de curado UV, se utilizan lacas de dispersión y UV normales y corrientes. Los fabricantes Desde hace algunos años, la 74 Karat de KBA viene suministrándose,casi sin excepción,con un cuerpo de lacado con racleta de cámara para laca de dispersión, a fin de reducir el tiempo necesario para la impresión de retiración o el acabado de los pliegos y, con ello, minimizar el tiempo de tramitación del pedido. de lacas ofrecen sus productos de forma universal para el offset húmedo y sin agua. Aquí los factores decisivos de las tintas de impresión sin agua también son su resistencia a los disolventes y álcalis, así como la ausencia de sustancias tensioactivas como ceras o siliconas. Dado que hoy en día las tintas sin agua normalmente contienen sustitutos de aceite de silicona, ya no se necesitan lacas especiales. Una excepción es la impresión sobre láminas de plástico con tintas sin agua de secado por oxidación. Así, en la 74 Karat para la impresión sobre plástico se utiliza exclusivamente la serie de tintas Toracard TF de Zeller+Gmelin. Toracard TF no contiene silicona; por eso, la necesidad de una laca de dispersión espe- cial se debe sólo a la idoneidad para superficies de plástico. Como materiales imprimibles pueden utilizarse, en principio, láminas de poliestirol (PS), PVC, ABS, poliéster (PET) y policarbonato; pero no las poliolefinas, por ejemplo, polipropileno (PP). La empresa Dipl.Ing. Werner Tippl de Viena fabrica la laca de dispersión Tipadur-Printcoat, especialmente conceciba para la opción de impresión sobre plástico de la 74 Karat. Detlef Braun Druck & Beratung (www.wluv.de), European Waterless Printing Association (www.ewpa.org) Una de las máquinas offset de banda estrecha de Drent-Goebel que desde hace años se emplean en la empresa X-label de Erfurt para la impresión y el lacado de etiquetas mediante el procedimiento offset UV sin agua en tres turnos de trabajo. En primer plano se aprecia el sistema de abastecimiento de laca LithoCoat de Harris & Bruno, colocado en el segundo y activo de los dos cuerpos de lacado con recorrido de nivelación en dirección vertical hacia el radiador UV. Foto: Braun Process 4 | 2007 53 Process_4_Bilderersetzt:Seite 52-60 28.01.2008 15:05 Uhr Seite 54 Aplicaciones de lacado | Elección de los soportes de impresión Comportamiento del papel y cartón frente a las lacas Debido a la variedad de mecanismos de formación de película, los requisitos que han de cumplir los papeles y cartones estucados dependen de los diferentes tipos de laca aplicada. A continuación, se recogerán a modo de resumen las experiencias y sugerencias que los fabricantes y proveedores de papel Sappi, Schneidersöhne y UPM aportaron con sus ponencias al Seminario de KBA sobre Lacado. El papel se ve sometido a un proceso de constante desarrollo. Ha pasado de ser un mero soporte de información para convertirse en un importante portador de características distintivas. Gracias a la elección específica de las combinaciones de materiales más adecuadas y en base a la comunicación continuada entre todos los colaboradores tecnológicos que intervienen en este proceso, se pueden alcanzar actualmente excelentes resultados en la aplicación de laca y el ennoblecimiento híbrido. Una óptima combinación de soporte/ tinta/laca puede mejorar considerablemente el resultado global, porque no todas las combinaciones son igual de favorables. Si el cliente no analiza previamente el soporte de impresión elegido, puede encontrarse con alguna que otra sorpresa desagradable. Por eso, es importante que las imprentas escojan, juntamente con los fabricantes y proveedores de papel, el óptimo soporte de impresión para cada tipo de lacado. Pero también la aplicación y el secado de la laca requieren determinados conocimientos por parte del impresor. Al cambiarse de un producto de laca a otro, siempre debe verificarse su compatibilidad con el soporte de impresión y con los requisitos del acabado final. Es necesario asegurarse de que no se produzcan retardos en el secado o curado debido a soportes de impresión ácidos. Hoy en día, los papeles y cartones se fabrican con un valor pH neutro, gracias a que se tiene a disposición el carbonato de calcio como alternativa económica para los agentes de carga y masas de estucado. En un ambiente ácido, el carbonato de calcio se desintegraría y la tinta o laca formaría espuma a causa de la liberación de burbujas de dióxido de carbono. Experiencias con la laca de dispersión La mayor parte del agua contenida en la laca de dispersión es absorbida por el papel o cartón, a pesar de su superficie estucada. Al pasar por el secador IR y la racleta de aire caliente, no sólo se evapora el agua de la película de laca que recubre la superficie, sino que también se extrae una gran parte del agua del soporte de impresión. Cuanto mayor sea la cantidad aplicada en húmedo, más humedad recibe el soporte de impresión. Por consiguiente, sólo puede llegarse a la conclusión de que conviene trabajar con una menor cantidad de laca de dispersión cuando se trata de soportes de impresión más delgados. La extracción del agua del soporte de impresión sólo es posible hasta cierto punto. Por un lado, la laca una vez seca frena la evaporación del agua, pero, por otro, una excesiva potencia del secador llevaría a un resecado del soporte de impresión y, en consecuencia, a su deformación. La única posibilidad, pues, es adaptar la cantidad aplicada en húmedo al espesor del soporte de impresión eligiendo el rodillo reticulado más apropiado. El frío que se produce durante la evaporación del agua tiene un efecto positivo sobre la elevada temperatura de la pila de salida. Así se dispone de un margen de tolerancia más amplio en cuanto a la potencia de secado admisible. Para conseguir efectos de contraste con lacas de dispersión tipo Drip-off o Twin-Effect y barnices de impresión mates al aceite, conviene comprobar previamente la idoneidad del soporte de impresión para el lacado. Debido a los efectos mucho más intensos, KBA recomienda realizar en su lugar un ennoblecimiento híbrido. Cuatro papeles estucados mate de diferente blancura inicial (valores porcentuales en la parte inferior de las barras) y blanqueado óptico (parte superior de las barras) fueron expuestos a radiación UV. La pérdida de blancura (amarilleo) tras 1, 2, 4, 6 y 8 horas (ver gráfico derecho) fue menor cuanto mayor había sido la blancura inicial. Gráficos: UPM 54 Process 4 | 2007 Experiencias con la laca UV Los papeles y cartones con una superficie muy lisa y/o una menor capacidad de absorción, impiden una excesiva absorción de la laca siendo, por lo tanto, muy apropiados para el lacado UV. En cambio, los soportes de impresión con superficies rugosas y una reducida capacidad de absorción aumentan el rendimiento de la tinta de impresión, aunque la rugosidad también puede implicar problemas a nivel de resistencia a la abrasión. Debe prescindirse de los soportes de impresión muy absorbentes, porque los fotoiniciadores, al penetrar en el soporte de impresión, se escaparían de la radiación UV. Un inconveniente de la lisura superficial (sobre todo en las calidades estucadas a molde) y de la reducida capacidad de absorción puede ser la limitada adherencia de las tintas y lacas. Si bien los modernos radiadores UV filtran la mayor parte de la radiación infrarroja, la temperatura de la pila sigue siendo muy elevada. Esto a menudo conduce al apelmazamiento de los pliegos y, además, a una mala planeidad, porque la pérdida de humedad que sufre el soporte de impresión en función de la temperatura produce una inestabilidad dimensional – el mismo fenómeno que aparece en el secado IR al secarse la laca de dispersión. Los blanqueantes ópticos en el soporte de impresión pueden provocar, bajo la acción UV, un descolorimiento (amarilleo) que no se aprecia hasta unas cuantas horas después. En la impresión y el lacado UV deben elegirse, por lo tanto, soportes de impresión cuyos blanqueantes ópticos sean lo suficientemente estables. Los papeles con una alta blancura inicial de la celulosa y las cargas son los que menos amarillean. Como ejemplo de las ventajas estéticas del lacado UV parcial, se suele citar con preferencia la perfecta legibilidad, sin reflejos ni brillos, de textos sobre papeles estucados mate. Los trabajos de troquelado y estampado requieren de una película de laca UV flexible. El requisito previo para ello es una baja cantidad aplicada en húmedo. Para el plegado y ranurado, la capa de laca también tiene que ser flexible y elástica y debe presentar una máxima resistencia a la tracción, así como una buena adherencia sobre el soporte de impresión, es decir, que Process_4_Bilderersetzt:Seite 52-60 28.01.2008 15:05 Uhr Seite 55 Aplicaciones de lacado | Elección de los soportes de impresión no es deseable que la superficie se de estucado. Pero también se pro- sarse todo el aire que había entre vuelva quebradiza debido a la pér- duce la formación de olores cuando las dos superficies de los pliegos, dida de humedad producida por la la masa de estucado reacciona sólo a se genera un vacío como el que se emisión de calor durante el curado la radiación UV. A iniciativa de KBA, conoce de dos placas de vidrio uniUV. Sólo respetando estas condicio- Fogra aborda esta problemática en das por aspiración. Para contrarresnes el soporte de impresión man- colaboración con varios fabricantes tar este efecto, puede aplicarse una tiene la suficiente resistencia al ras- de papel. mínima cantidad de polvos antirregado superficial de la película de En los papeles lisos, es decir, tam- pinte y cortarse la pila a tiempo laca. No obstante, convendría evitar bién en los papeles con lacado UV antes de que, al enfriarse, salga el realizar plegados y ranurados en (y especialmente con lacado UV de aire entre los pliegos. motivos oscuros, porque un posible doble cara), puede producirse el desprendimiento de tinta o laca sería denominado “efecto de las placas Experiencias con el barniz de imprefácilmente visible. Cuanto mayor sea de vidrio”. Esto implica que el plie- sión al aceite la masa por superficie de papel, go colocado encima de la pila prác- El barniz de impresión al aceite se mayor será el riesgo de rasgado; por ticamente ya no se puede separar seca por oxidación y por absorción. eso, en los gramajes superiores a del pliego que hay debajo, de modo La parte proporcional de absorción 150 g/m² se recomienda expresa- que se apelmaza la pila. Al expul- debería ser, sin embargo, inferior mente el ranurado como que en las tintas de preparación óptima para impresión, porque si no, el plegado. no se obtienen los efecPara el gofrado en tos deseados de la laca, caliente realizado postesobre todo el brillo. Por eso, el soporte de impreriormente se debe utilisión sólo debe presenzar una laca apropiada tar una reducida absorsin lubricante. Aquí tamción de aceite, lo que bién la cantidad aplicada queda garantizado con en húmedo y el curado la mayoría de tipos de UV tienen que estar estucados. En los papeóptimamente ajustados. les naturales puede limiEl uso de polvos antirretarse la capacidad de pinte empeora la adheabsorción realizándose rencia de la lámina. una impresión previa Si el lacado no permite con barniz de impresión reservar las zonas de pegado, se les debería, a al aceite. Gracias a su superficie cerrada, los ser posible, al menos aplipapeles naturales saticar cierta rugosidad. Para nados son más apropiaconocer los adhesivos de dos. Igual que en las dispersión, hotmelt o lacas de dispersión y UV, EVA más adecuados, también en el barniz de puede consultarse a los impresión al aceite se respectivos fabricantes, desea que el soporte de aunque es imprescindiimpresión tenga la capable realizar una prueba previa para comprobar su cidad de absorción más adherencia sobre la laca reducida posible. UV. Para el sellado térmico, las láminas de poliExperiencias con la propileno son idóneas, no tecnología híbrida KBA ya trató este tema así MSAT o XS. exhaustivamente en su Las tintas y lacas con un folleto “KBA Process 3: reducido porcentaje de Productos impresos aglutinantes y fotoinicon ennoblecimiento ciadores de bajo peso híbrido” en el artículo molecular tienden a la del grupo empresarial formación de olores. Schneidersöhne (págiUna segunda causa es nas 24/25). la acumulación de proDebido a que el ennoductos de disociación blecimiento híbrido (monómeros gaseosos), Los soportes de impresión estucados son los más adecuados para el lacado. comprende un lacado procedentes de las tintas Las imágenes tomadas con el microscopio de electrones de barrido muestran las superficies de diferente rugosidad, pero siempre cerradas, de un papel de impresión UV, en los estucado brillante (arriba), uno estucado semimate (centro) y uno estucado brillante UV final, los aglutinantes de la masa mate (abajo). requisitos que tiene Fotos: Schneidersöhne En junio de 2007, unos 50 ejecutivos británicos del sector de la impresión de envases de la BPIF se reunieron en la fábrica de KBA en Radebeul para informarse de una serie de novedosas tecnologías de impresión, en parte utilizadas por primera vez, combinaciones de tintas/lacas/ soportes de impresión y sus acabados. En el marco de unas demostraciones de impresión se produjeron, entre otros, embalajes de cartón y plástico lacados, así como un folleto con alto ennoblecimiento. Entre los aspectos técnicamente destacados figuraban un motivo transparente sobre plástico de una caja plegable, un embalaje de vino, el empleo de un cartón de baja migración para productos alimenticios, así como el ennoblecimiento de soportes de impresión especialmente respetuosos con el medio ambiente. que cumplir la combinación soporte/laca, así como en términos de acabado, son principalmente los mismos que se especifican bajo “Experiencias con la laca UV”. La elección del soporte de impresión depende, pues, de los criterios relevantes para el proceso UV, o sea, propiedades superficiales (los soportes estucados brillantes son los más adecuados), humectabilidad y formación de olores, así como de la influencia sobre la adherencia, la resistencia al rayado y a la abrasión. Si se desea obtener un efecto de contraste de brillo, las tintas híbridas curadas con secadores UV intermedios deben someterse además a un lacado parcial con un barniz de impresión al aceite mate o granulado, antes de realizarse el lacado UV completo. En caso de materiales elegidos por primera vez, convendría comprobar de antemano si este efecto realmente puede conseguirse o no. Las páginas web de las empresas arriba mencionadas ofrecen muchos más consejos prácticos a los que los profesionales de la impresión pueden recurrir. www.sappi.com www.schneidersoehne.de www.upm-kymmene.com Process 4 | 2007 55 Process_4_Bilderersetzt:Seite 52-60 28.01.2008 15:05 Uhr Seite 56 Aplicaciones de lacado | Campos de aplicación, ejemplos El ennoblecimiento con laca redunda en éxito para los usuarios de KBA En el área del ennoblecimiento inline con laca, KBA es líder tecnológico a nivel mundial en la impresión offset de pliegos. Esto no sólo queda demostrado por el gran número de máquinas de impresión con cuerpos de lacado en configuración estándar o especial, instaladas en clientes satisfechos alrededor del globo. KBA también ha acelerado la introducción de la tecnología de racleta de cámara en la impresión offset, ha desarrollado el ennoblecimiento híbrido hasta la perfección y, además, ofrece soluciones para el lacado de cartones y láminas en la impresión offset UV y sin agua. La laca: marcadora de tendencias El lacado inline está de moda en todo el mundo. Los fabricantes de productos y proveedores de artículos de marca se ven constantemente obligados a poner nuevos acentos de diseño para hacer que con una presentación propia e independiente sus envases resalten frente a la competencia. Con fines de diferenciación, aprovechan, pues, hasta la última Una innovación de KBA son los“Hidden Images” en la laca. Con ayuda de la tecnología híbrida, estas imágenes ocultas a prueba de falsificación pueden incorporarse ahora también en las zonas oscuras lacadas completamente de los embalajes, sin tener que depender únicamente de las estructuras tramadas. Las imágenes sólo pueden leerse con una lente decodificadora. posibilidad que la tecnología de impresión tiene que ofrecer en términos de soportes de impresión, coloración, ennoblecimiento y acabado. Una de las posibilidades para obtener importantes ventajas competitivas es realizar la impresión y el lacado en una sola pasada. KBA percibe esta tendencia por los deseos de configuración que los clientes formulan en sus pedidos de maquinaria. Desde hace años, el porcentaje de máquinas con cuerpo de lacado suministradas por KBA viene fluctuando entre un 40% y un 60% en las áreas de medio formato, formato mediano y gran formato. Los segmentos de cajas plegables y expositores display son los que presentan el máximo grado de ennoblecimiento inline; en las regiones industriales más potentes del mundo, la parte proporcional en dicho segmento oscila entre un 80% y un 85%, seguido por la impresión de etiquetas (64%-77%), la impresión de productos comercia- Mondadori Printing SpA de Verona en el norte de Italia es una de las principales referencias en Europa cuando se trata de libros, revistas u otros productos ilustrados de calidad exigente. La Rapida 105 de seis colores, desde 2005 en funcionamiento y equipada para ennoblecimiento híbrido, se emplea, sobre todo, para la producción de cubiertas de libros y revistas de alto brillo. 56 Process 4 | 2007 les (13%-50%) y la impresión tipográfica (hasta un 15%). Ponderando los volúmenes de mercado, las cajas plegables/expositores llevan la delantera con un 72%, seguidos por las etique- tas (58%), los productos comerciales (21%) y los libros (12%). En los segmentos de mercado de las etiquetas, productos comerciales y libros domina el lacado de superficie completa, en las cajas plegables y expositores display, el lacado parcial. Los lacados parciales de banda o trama están especialmente solicitados en la impresión tipográfica. Referido al consumo total, el porcentaje de lacas y tintas de impresión UV ha ido creciendo continuamente en los últimos años, según revela un estudio de mercado realizado a escala europea La Rapida 105 de seis colores, instalada en Meinders & Elstermann de Belm cerca de Osnabrück, está equipada para la producción híbrida. Después de hasta cinco tintas híbridas, el impresor Carsten Menzel puede aplicar parcialmente barniz al aceite con registro offset a través del sexto sistema de entintado. Gracias al posterior lacado UV de alto brillo en la superficie completa se producen los contrastes de brillo y efectos táctiles típicos del ennoblecimiento híbrido. Estos lacados con efectos representan alrededor de un 50% del volumen total de producción de esta Rapida instalada en el año 2006. La otra mitad se reparte entre lacados completos con laca de dispersión o UV para cubiertas de revistas, folletos de musicales, catálogos y libros. Entre los muchos sorprendentes productos que C/A Gráfica de Vigo (España) produce con la Rapida 105 en el procedimiento híbrido también se encuentra éste cartel para publicidad propia. Pero la especialidad de la empresa son las cajas plegables para botellas de vino, impresas con trama de frecuencia modulada y dotadas de efectos de contraste de brillo mediante ennoblecimiento híbrido. Process_4_Bilderersetzt:Seite 52-60 28.01.2008 15:05 Uhr Seite 57 Aplicaciones de lacado | Campos de aplicación, ejemplos Los exigentes fabricantes de productos cosméticos, cuyos envases y expositores display se encuentran recogidos en este catálogo de referencias, se cuentan entre los clientes clave de Vimer Industrie Grafiche Italiane en San Giustino. En la Rapida 105 de seis colores con equipo de lacado doble se realizan, además, exquisitos folletos de alto brillo, libros e impresos publicitarios. por Weilburger Graphics, registrándose el mayor crecimiento en Gran Bretaña y Francia. No obstante, la mayoría de las imprentas europeas encuestadas siguen trabajando con barnices al aceite y lacas de dispersión. En base a su excelente calidad – aportada en gran medida por la tecnología de lacado con racleta de cámara – las lacas de dispersión y UV poseen una amplia cuota de mercado, sobre todo en las imprentas de envases. Según opinan las imprentas, la función más importante de la laca es proteger las zonas recién impresas de los impactos mecánicos para así evitar tiempos de inoperatividad causados por el proceso y garantizar un acabado seguro de los productos. El tiempo de fabricación también juega un papel cada vez más importante debido a los plazos cada vez más ajustados, pero aún así las empresas entrevistadas atribuyen mayor importancia a la calidad del producto que al tiempo de fabricación. Modelos de negocio en torno al lacado inline El gran número de máquinas KBA con equipo de lacado instaladas en las imprentas manifiesta en diferentes campos de negocio una fuerte orientación hacia un alto grado de ennoblecimiento. Esto demuestra que muchas veces el barniz de impresión al aceite ya no es capaz de satisfacer las crecientes exigencias en materia de ennoblecimiento brillante, cuando es aplicado con el método de offset húmedo a través de un cuerpo de impresión offset, sin cuerpo de lacado. Asimismo, a nivel de protección de los impresos en interés de su rápido acabado posterior, el barniz al aceite queda descartado debido a su lento secado. Sin embargo, en su forma de laca mate o granulada ha ganado un nuevo campo de aplicación en el ennoblecimiento híbrido con contraste de brillo que va siendo utilizado por un creciente número de usuarios. La combinación entre tintas En el centro de producción de Pulheim de VG Nicolaus GmbH, una empresa del grupo belga Van Genechten Packaging N.V., se instalaron la última vez una Rapida 142 de seis colores (modelo centro foto) con equipo de lacado doble y logística de apilado de cajas, así como una Rapida 105 universal de seis colores con torre de laca y prolongación de salida. Se emplean, entre otros, lacas especiales para naipes (a la izquierda, la edición exclusiva para la película de James Bond “Casino Royale”) y para envases alimentarios. A la derecha, una caja con plegado en ventana para una botella de whisky escocés; la caja fue premiada en Luxpack 06 en Mónaco. híbridas, un barniz al aceite aplicado parcialmente y una laca UV de alto brillo aplicada en la superficie completa resulta ser, tanto por motivos estéticos como económicos, una auténtica alternativa al ennoblecimiento con máquinas de lacado doble. En las máquinas híbridas se pueden procesar adicionalmente tintas de impresión convencionales y lacas de dispersión. Pero no sólo la tecnología híbrida demuestra que con una sola torre de laca, es decir, con un cuerpo de lacado con racleta de cámara, ya pueden conseguirse resultados extraordinarios. La laca de dispersión, por ejemplo, aplicada en superficie completa o parcial, no sólo protege y confiere brillo, sino que tiene muchas más funciones que ofrecer. Por eso, muchos impresores la entienden como un medio valioso para enriquecer sus carteras con productos impre- sos de alta calidad. Para lograr contrastes de brillo incluso pueden emplearse los métodos de lacado Drip-off y Twin-effect (tintas convencionales con barnizado parcial al aceite y lacado completo con laca de dispersión), aunque sus resultados tal vez no sean tan impresionantes como en el procedimiento híbrido. En la impresión UV se presenta una situación muy similar: La impresión de cajas plegables únicamente con lacado UV en vez de con lacado doble es un tema muy interesante para muchas empresas. Además, el equipo UV con cuerpo de lacado incluido se ha convertido en un pie de apoyo importante para un creciente número de impresores de plásticos y láminas. Las ramas altamente especializadas en esta área son atendidas por KBA-Metronic con máquinas que permiten imprimir y lacar directamente sobre tarjetas de plástico La máquina offset de pliegos más larga de Suiza, una KBA Rapida 105-L+T+T-8-L+T+T+L ALV2 (gráfico), produce desde mediados de 2006 en la empresa Model PrimePac AG de la ciudad de Au cerca de St. Gallen. A través del primer cuerpo de lacado, junto con dos secadores intermedios, se aplican imprimaciones con laca para efectos o para conferir buena adherencia. Los ocho cuerpos de impresión están previstos para cuatro colores básicos y cuatro colores especiales. La configuración terminal de doble lacado con doble prolongación de salida satisface los deseos de ennoblecimiento más diversos. Esta Rapida 105 de impresión de primera cara hecha a medida se ha establecido como medio de producción idóneo para nuevos campos de negocio, tanto en el ámbito del papel como del cartón, gracias a los extraordinarios resultados de ennoblecimiento que se obtienen con ella. La Rapida 105, instalada en la imprenta de envases Graf Poz de Poznan en Polonia (foto) con triple prolongación de salida, también dispone de 15 cuerpos. Puede imprimir hasta siete colores y está dotada de una torre corona delante del cuerpo de imprimación. Esta torre se ocupa de una óptima imprimibilidad de los soportes transparentes de plástico de hasta 0,3 mm de espesor, a los que primero se aplica una capa de imprimación con blanco opaco o fondos dorados, a continuación se imprime encima y finalmente se ennoblece con lacas para efectos (p.ej., metalizadas, Iriodin, mate/brillo). Process 4 | 2007 57 Process_4_Bilderersetzt:Seite 52-60 28.01.2008 15:05 Uhr Seite 58 Aplicaciones de lacado | Campos de aplicación, ejemplos Una pequeña muestra del amplio espectro de productos del impresor londidense de gran formato, Augustus Martin. Sus productos son galardonados año tras año – por ejemplo, en 2004, con el premio SPA-Award para impresión en plásticos y gran formato, así como en la categoría “Non 3D POS”. Una Rapida 105, dos Rapida 162 y una Rapida 205 de cinco colores forman parte del equipamiento de la empresa. Ahora, por fin, el offset de pliegos de gran formato permite imprimir y ennoblecer con considerablemente mayor eficiencia y calidad muchos de los expositores que en una sola pieza hasta ahora sólo podían producirse mediante serigrafía o inyección de tinta. La empresa SP Group de la ciudad inglesa de Redditch, especialista en la producción de material punto de venta y perteneciente a St Ives Group, conocido mucho más allá de los límites de la isla, en el año 2006 puso en servicio una Rapida 205 de cinco colores con torre de laca y de secado. A un ritmo de hasta 9.000 pliegos/hora se imprimen cartonajes y microondulados con espesores de hasta 1,2 mm, así como láminas de plástico. Aparte de las tintas de impresión y lacas de dispersión convencionales, también pueden procesarse tintas y lacas UV. Glory Moon en Yingde (China), empresa especializada en tarjetas de saludos y papel de regalo, produce con tres máquinas KBA de cinco colores dotadas de torre de laca y prolongación de salida: una Rapida 142, una Rapida 105 universal y una Performa 74 (foto). 58 Process 4 | 2007 (OC200), así como con la Genius 52 UV que cada vez más se entrega con cuerpo de lacado UV y que es apta tanto para papel y cartón como para láminas de plástico. Asimismo, la Rapida 74 G, que produce sin agua y con sistemas anilox de entintado corto, ya ha sido suministrada con equipo UV e incluso con equipo de doble lacado para la impresión y el ennoblecimiento de envases y medios publicitarios en pequeñas tiradas. Las máquinas de doble lacado siguen siendo las más versátiles: Gracias a un agente de imprimación, permiten realizar lacados UV de alto brillo sobre tintas convencionales pudiendo incluso imprimir con laca para efectos más laca de alto brillo. Algunas imprentas trabajan incluso con máquinas que antes del primer cuerpo de impresión tienen instalados adicionalmente un cuerpo de lacado junto a equipos de secado intermedio. Así es posible aplicar imprimaciones de blanco opaco o laca para efectos para luego poder imprimir encima y lacar dos veces consiguiendo unos acabados sensacionales. La complejidad que implica el lacado dificulta la falsificación de envases por los piratas de productos. Al mismo tiempo, el lacado ofrece características antifalsificación adicionales, por ejemplo, la tecnología de imagen invisible (CIT, por sus siglas en inglés). Ésta ha sido perfeccio- nada por KBA aplicando el ennoblecimiento híbrido de una manera que el “Hidden Image” (imagen oculta) ya sólo queda implementado en la laca y no en la estructura tramada de las separaciones de color. KBA abre constantemente nuevos caminos para sus clientes en el ennoblecimiento inline – no sólo en lo que al lacado se refiere. De modo que el cuerpo de lacado – similar al último cuerpo de impresión – puede utilizarse para procesos mecánicos de ennoblecimiento como es, por ejemplo, el troquelado. A este fin, el cilindro portaformas de lacado recoge el troquel adecuado haciéndolo rodar contra el cilindro impresor del cuerpo de lacado. También en un futuro, KBA se esforzará por seguir ampliando el abanico de aplicaciones de las máquinas a través de una continua mejora de los productos y creación de valores añadidos, especialmente en el ennoblecimiento inline. Jürgen Veil,Martin Dänhardt, Dieter Kleeberg En el marco del Seminario de KBA sobre Lacado 2006,se realizó una presentación con una Rapida 105 en la imprenta de pruebas de KBA en Radebeul,para demostrar a los asistentes la posibilidad de usar el cuerpo de lacado como troqueladora rotativa.Por vez primera se hizo en modo inline un troquelado parcial con ajuste“kiss-print”sobre un pliego dotado de sellos autoadhesivos,de manera que después del troquelado los sellos permanecían intactos sobre el soporte de papel de silicona,mientras que los desperdicios de troquelado se podían desprender sin problema alguno.Para el troquelado parcial de la parte impresa del papel se había quitado el rodillo reticulado,y sobre el cilindro portaformas de lacado se había colocado el troquel como si fuera una plancha de lacado. Process_4_Bilderersetzt:Seite 52-60 28.01.2008 15:05 Uhr Seite 59 Pie de imprenta Koenig & Bauer AG, Würzburgo Friedrich-Koenig-Straße 4 D-97080 Würzburg Teléfono: +49 (0)931 909-0 Telefax: +49 (0)931 909-4101 Web: www.kba-print.de E-mail: [email protected] KBA Process es una publicación enfocada específicamente al campo de la ingeniería de procesos que resume de modo detallado y práctico el estado actual y las perspectivas de desarrollo de tecnologías innovadoras, y que pretende ayudar a las empresas a la hora de tomar decisiones estratégicas. Hasta ahora han aparecido: KBA Process nº 1 “A fondo: offset directo sobre microcanal” (2002) KBA Process nº 2 “Sin agua y sin tornillos del tintero” (2005) KBA Process nº 3 “Productos impresos con ennoblecimiento híbrido” (2006) Koenig & Bauer AG, Radebeul Friedrich-List-Straße 47 D-01445 Radebeul Teléfono: +49 (0)351 833-0 Telefax: +49 (0)351 833-1001 Web: www.kba-print.de E-mail: [email protected] Edición: Grupo empresarial Koenig & Bauer (www.kba-print.com) KBA-Metronic AG Benzstraße 11 D-97209 Veitshöchheim Teléfono: +49 (0)931 9085-0 Telefax: +49 (0)931 9085-100 Web: www.kba-metronic.com E-mail: [email protected] Klaus Schmidt Jürgen Veil Redacción: Dieter Kleeberg (Kleeberg & Stein, Periodismo especializado/ Promoción para la industria gráfica, [email protected]) (Director de Marketing, [email protected]) (Jefe de Marketing de Offset de pliegos, responsable del contenido, [email protected]) Autores: Detlef Braun (Druck & Beratung/EWPA) Hans Henrik Christiansen (Tresu) Martin Dänhardt (KBA Radebeul) Dr. Erich Frank (FlintGroup Germany) Dr. André Fuchs (Ciba Specialty Chemicals) Dieter Kleeberg (Kleeberg & Stein) Izabella Kwiatkowska (European Media Group Poznan) Gerhard Palinkas (Harris & Bruno Europe) Peter Patzelt (KBA Radebeul) Dr. Wolfgang Rauh (fogra) Albert Uhlemayr (VEGRA) Jürgen Veil (KBA Radebeul) Maquetación: Katrin Jeroch (KBA Radebeul) Advertencias legales: Reservado el derecho a modificar sin previo aviso características de productos y especificaciones. Toda reimpresión o reproducción, también de artículos individuales, tiene que autorizarla el editor, con mención expresa de la fuente. Las marcas registradas, modelos de utilidad o patentes de KBA y de otras empresas no se han indicado expresamente en esta publicación. De esto no se deduce que tales denominaciones estén autorizadas o se puedan usar libremente. Si todavía no conoce nuestra revista para los clientes “KBA Report” o todavía no la ha recibido, sírvase ponerse en contacto con nosotros. La Sra. Anja Enders le atenderá gustosamente: E-mail: [email protected] Teléfono: +49 (0)931 909-4518 Telefax: +49 (0)931 909-6015 Printed in the Federal Republic of Germany Process 4 | 2007 59