Laminación con adhesivos

Con el énfasis dado a los productos con valor agregado y al uso de sustratos más sofisticados y costosos para empaques flexibles, la laminación con adhesivos está jugando un papel muy importante dentro del mercado de empaques, una tendencia que en gran parte de la industria ha influenciado a pequeños y grandes convertidores.

Incorporar una laminadora en cualquier ambiente de producción, puede incrementar enormemente las posibilidades de diversificar los productos e ingresar a nuevos mercados. Más allá de los beneficios comerciales de la laminación con adhesivos, los operarios de la prensa también necesitan conocer los elementos y parámetros de operación del proceso de laminación que deben tenerse en cuenta, y cumplirse, para obtener un desempeño óptimo y resultados de alta calidad. Este artículo abordará esos elementos.

Materiales 
Sustratos. El producto final será tan bueno como lo sean los sustratos y adhesivos utilizados. Es esencial contar con películas de buena calidad, bobinadas apropiadamente, con espesor uniforme y control de calibre para poder producir una buena estructura laminada. Los sustratos expansibles que presentan bucles, arrugas y otras imperfecciones y que van al proceso de laminación exhibirán, e incluso acentuarán, las mismas características en el producto terminado.

Tintas. Tenga siempre presente que es típico que uno de los sustratos a laminar esté impreso. Esto significa que la tinta que se aplique debe ser apropiada para la laminación. El secado completo de la tinta es sumamente importante, ya que cualquier agua o solvente residual afectará adversamente la adhesión y la apariencia final. Para comprobar que la tinta esté adecuadamente seca, se realiza normalmente un análisis de solventes retenidos, particularmente para aplicaciones que comprenden empaques de alimentos donde el olor y los temas de sanidad de producto son de suma importancia.

Adhesivos. Es importante el almacenamiento y manejo apropiados de los adhesivos. Siempre es recomendable tenerlos en un ambiente limpio y seco, sin exposición a temperaturas extremas. Con muchos adhesivos, especialmente los que no tienen solventes, se requiere un equipo de medición, mezcla y distribución (MMD), para dispensar a la laminadora varios componentes (por ejemplo, adhesivo y coreactante) con una proporción de mezcla predeterminada (como lo especifique el proveedor del adhesivo).

Debido a que las proporciones de mezcla varían, es crítico que la unidad MMD tenga la capacidad de mantener la proporción correcta y monitorear esta proporción con regularidad. Una proporción de mezcla inapropiada hará que el adhesivo no cure correctamente, lo que trae como resultado un producto de mala calidad o defectuoso.

El proceso de laminación
Las siguientes pautas y principios para la operación de la laminadora rigen el control de este proceso.

Control preciso y confiable de la bobina. Es de suma importancia que la máquina esté diseñada para regular con precisión la tensión de los sustratos, desde el desbobinado hasta el bobinado, para evitar la formación de dobleces, arrugas, bucles, etc. y obtener un rollo de material laminado bien terminado. Esto es especialmente cierto cuando se usa adhesivo sin solvente (100 por ciento sólido), debido a su baja pegajosidad inicial anterior al curado (“green tack”) y al efecto correspondiente que tiene en el control de la tensión del sustrato antes y después de la laminación. 

Aplicación regular y uniforme del adhesivo. En el proceso de laminación seca, el volumen del cilindro de rotograbado determinará la cantidad de adhesivo aplicado a la banda. En el proceso sin solvente, sin embargo, la cantidad de adhesivo está determinada por el diferencial de velocidad, temperatura y el espacio entre los rodillos laminadores. La capacidad para controlar y monitorear estas variables de una forma confiable y precisa no solamente influirá en las propiedades de la estructura laminada final, sino que afectará el proceso económicamente; es decir, entre más bajo sea el peso posible del adhesivo reglamentario aplicado, más bajo será el costo de aplicación. Por esta razón el peso del adhesivo aplicado debería revisarse regularmente, usando material trabajado a la velocidad de línea del proceso.

Control de la presión y de la temperatura de la línea de contacto. Con el objetivo de asegurar el mejor contacto cuando las dos películas se combinan, la presión de la línea de contacto debe ajustarse en ambos lados. La temperatura de la línea de contacto afecta la apariencia y la tensión de la estructura laminada y debe ser controlada mediante una unidad separada de control de temperatura.

Tratamiento corona. Mientras que algunas películas pueden estar en el nivel apropiado de tratamiento, otras películas necesitarán tratamiento adicional en la laminadora para mejorar la adhesión. El dicho “todo se paga tarde o temprano” se puede aplicar a la decisión personal de usar (o no usar) un tratador corona. La inversión de capital para un tratador puede ser fácilmente compensada con el costo de un rollo de material laminado defectuoso por un tratamiento superficial inadecuado.

Almacenamiento del rollo. Los rollos terminados de material laminado deberían almacenarse en un ambiente que no sea tan frío (como para retardar el curado). Dependiendo del adhesivo y la aplicación, se colocan también a veces en “cuartos calientes” para acelerar el curado. Para evitar que se formen “marcas” durante el proceso de curado, deberían permanecer almacenados suspendiéndolos en una estantería.

Hombre y máquina 
Considere esto: Las existencias de laminados generalmente incluyen materiales de alto valor comercial; sustratos preimpresos (flexo o rotograbado), películas coextruídas de barrera y foils de aluminio son usados comúnmente para una variedad de aplicaciones. Cuando usted suma esto al costo del adhesivo y al tiempo de máquina, no establecer procedimientos operacionales apropiados y observar los parámetros de la laminadora puede resultar muy costoso.

El operario. Quizás la variable más grande y problemática en el proceso de laminación sea el operario. Muy a menudo, se presta muy poca atención al entrenamiento y la supervisión del operario. Un buen operario puede marcar la diferencia entre un producto aceptable y uno defectuoso.

La capacitación es crucial. Un programa de capacitación debería incluir tanto lecciones prácticas como instrucción teórica sobre el funcionamiento de la máquina y la laminación (por ejemplo, determinar la tensión de la bobina, controlar el peso del adhesivo, conocer las propiedades y aplicaciones del adhesivo, etc.). Un sistema efectivo también debe estar disponible para asegurar que existan medidas de seguridad y el ambiente apropiado de trabajo para un correcto desempeño del proceso de laminación.

Mantenimiento y limpieza del equipo. Ningún otro papel es más importante para el operario que cuidar y hacer mantenimiento al equipo. De nuevo, es necesario desarrollar un sistema para asegurar que se sigan los procedimientos apropiados. Esto incluye mantener todos los rodillos alimentadores y laminadores limpios y libres de adhesivo (particularmente los rodillos de caucho), usando un solvente limpio para todas las pasadas de limpieza finales, y establecer un horario de mantenimiento periódico para la laminadora (incluyendo lubricación y reposición de piezas gastadas). No seguir buenas prácticas de limpieza y mantenimiento afecta la operación de la laminadora y finalmente tendrá un impacto sobre el producto terminado.

Seguridad. Ésta debería ser la principal preocupación del convertidor y del fabricante de la laminadora. La planta es un ambiente donde se deben implementar y hacer cumplir sin excepción estrictas políticas y procedimientos de seguridad. Por el lado del equipo, todas las laminadoras deben cumplir con las regulaciones de seguridad vigentes. Esto incluye el uso de sistemas de detención y cables de emergencia en varias partes de la máquina; asegurar que exista protección cerca de todos los elementos en movimiento; y colocar dispositivos y barreras de seguridad donde se requiera.

La laminadora. El diseño y funcionalidad de la laminadora deben considerar características que contribuyan a la facilidad de operación y a la eficiencia general. Por ejemplo, un diseño compacto no sólo facilitará los cambios entre trabajos sino que mejorará el control de la tensión al reducir la longitud del recorrido de la bobina a través de la máquina.

Con la laminación sin solventes, la ubicación del rodillo laminador inmediatamente después de la sección de aplicación es una forma efectiva para evitar el recorrido excesivo de la bobina principal (la que lleva el adhesivo). La estación de aplicación también debería permitir el fácil acceso para agilizar la limpieza e incluir un sistema de mangas para simplificar los cambios del rodillo impresor de caucho (para laminación de aplicación en seco) o del rodillo medidor de caucho (para laminación sin solventes). Una consola de control con pantalla táctil, convenientemente localizada, es muy útil para ajustar y almacenar los parámetros de todos los trabajos. El desempeño de una laminadora está directamente relacionado con el establecimiento de procedimientos y principios lógicos de operación. Un conocimiento fundamental del proceso y sus obstáculos brindará una base sólida para el éxito.