¿Avanza la tecnología de recubrimiento y laminación?

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Existe una aparente desigualdad en el desarrollo tecnológico de los distintos procesos de la industria de conversión. Mientras en áreas como la de impresión son muy frecuentes los anuncios de innovaciones, otros campos parecen seguir un ritmo más lento. Sin embargo, esta percepción puede dar lugar a diferentes interpretaciones. Para algunos, lo primero sería establecer frente a cuáles parámetros y en qué períodos de tiempo se miden los avances, pues ante los rápidos cambios que se viven, el ritmo de las transformaciones tecnológicas ha pasado de ser evolutivo a revolucionario en la mayoría de industrias y sectores productivos.

Se considera también que existen desarrollos en el campos del recubrimiento y la laminación, que por ser de carácter corporativo y patentado, no han alcanzado todavía una amplia difusión y uso en aplicaciones generales. El consenso parece sin embargo orientado a la idea de que el recubrimiento y la laminación han ganado espacio en términos de calidad, velocidad e implementación de diversos procesos que agilizan la producción. El empleo creciente de tecnologías como la de recubrimiento de la banda al vacío, o la obtención de niveles de producción de hasta 1.525 metros por minuto, al igual que el empleo de nano-tecnología, son indicadores de los avances que están teniendo un impacto significativo en la industria.

Pero quizás una de las mejores maneras de medirle el pulso a los avances que se viven en este campo de la industria convertidora, sea recorrer la más reciente oferta de los fabricantes y proveedores de maquinarias, equipos, insumos y materiales. Veamos.

A toda máquina
La firma Wacker Silicones recientemente presentó una nueva generación de recubrimientos de silicona para desprendimiento, con excepcionales propiedades anti-empañado, convirtiéndolos en soluciones adecuadas para el recubrimiento a alta velocidad de los liners de desprendimiento como, por ejemplo, los utilizados para las etiquetas autoadhesivas. Uno de los nuevos sistemas, el Dehesive 902 de Wacker Silicones, es ideal para utilizar a máximas velocidades de recubrimiento. Contiene silicona sin solventes con curado adicional, especialmente desarrollada para máquinas recubridoras de cinco y seis rollos. Dotadas de aditivos anti-empañamiento integrados al sistema, se elimina este efecto dañino, incluso a las más altas velocidades de recubrimiento por encima 1.400 metros por minuto. En las pruebas que la firma realizó en una recubridora de seis rollos --en la línea de recubrimiento más rápida del mundo hoy, ubicada en Hamburgo, Alemania --las concentraciones de empañamiento llegaron a estar por debajo del umbral de 5 miligramos de silicona por metro cúbico de aire, incluso sin el extractor.

Pero, además, Wacker Silicones presenta el sistema de recubrimiento Dehesive 915, con un claro enfoque en la eficiencia en los costos: Mediante la combinación de un polímero novedoso y un agente catalizador, se reduce la cantidad de silicona que requiere aplicarse, generando ahorros importantes durante el proceso de recubrimiento. El sistema también requiere mucho menos platino catalizador que otros productos comparables, por ello este es particularmente adecuado para utilizar en recubridoras de papel en el extremo inferior del rango de costos.

Dos o más recubrimientos líquidos, en una sola pasada
Los cabezales a ranura de manifolds múltiples de Extrusion Dies, EDI, aumentan la productividad y eliminan la contaminación al aplicar dos o más recubrimientos líquidos. Además de brindar ventajas de recubrimiento por proximidad respecto al recubrimiento de rodillo, los cabezales Ultracoat (R) de manifold doble y triple reemplazan los procesos multietapa con recubrimiento de una sola pasada.

Los primeros cabezales de manifolds múltiples para recubrimiento por proximidad de líquidos en sustratos devanados permiten a los convertidores utilizar un sólo cabezal para aplicar dos o más recubrimientos simultáneamente, con lo que logran mayor productividad que con procesos multi-etapa y evitan la oxidación y contaminación que sufren los recubrimientos entre las etapas.

EDI reveló que un fabricante de películas electrónicas de alto desempeño ya había usado con éxito versiones de manifold doble y triple del cabezal de recubrimiento a ranura Ultracoat (R) de EDI para aplicar dos y tres capas de suspensión de cerámica a sustratos de película de poliéster.

"El recubrimiento de cabezal a ranura o de proximidad es inherentemente más eficiente y controlable que el recubrimiento de rodillo convencional porque pre-dosifica el fluido de recubrimiento a una tasa constante, y es un sistema completamente cerrado que reduce los problemas con las emisiones al aire", dijo Jeffrey Seckora, gerente de producto de cabezal para recubrimiento de EDI. "El desarrollo de cabezales a ranura de manifolds múltiples agrega una dimensión completamente nueva a estas ventajas de productividad y calidad al permitir a los transformadores aplicar dos o más recubrimientos en una pasada".

Otros posibles usos de los cabezales de manifolds múltiples Ultracoat, son el recubrimiento de papel en el cual, por ejemplo, se aplican al mismo tiempo una capa de liberación de silicona, y un adhesivo sensible a la presión. La clave para el diseño de cabezales a ranura de proximidad de manifold múltiple: lograr flujo laminar.

Un manifold es el canal de flujo en el interior del cabezal que distribuye el líquido del recubrimiento en el ancho del producto final deseado, forma un patrón de flujo uniforme y logra el espesor deseado. En un cabezal de manifold doble o triple, el líquido para cada capa de recubrimiento sufre este proceso dentro de su propio manifold antes de unirse con otros materiales de recubrimiento para formar una estructura multicapa.

Los ingenieros de EDI crearon con éxito versiones de manifolds múltiples del sistema Ultracoat al diseñar los cabezales, para que proporcionaran corrientes de recubrimiento que exhiben flujo laminar --o el flujo en el cual las capas siguen estando separadas después de que se combinan los materiales de recubrimiento. "El flujo laminar es más fácil de lograr con líquidos viscosos, como las corrientes de polímero fundido en la coextrusión de plásticos", señaló Seckora. "Para los líquidos menos viscosos aplicados en recubrimiento de proximidad, nuestros ingenieros diseñaron un sistema en el cual las diferentes capas inciden sin turbulencia o mezclado de materiales".

Laminación triple y cuádruple
Nordmeccanica, dedicada a la fabricación de máquinas de laminación, recubrimiento e impresoras flexo, se ha destacado por otorgar a sus productos propiedades de alta automatización. Dentro de su portafolio de productos ofrece maquinaria con tecnología de laminación triple y cuádruple (laminación de tres/cuatro capas en un sólo paso), que representa ahorros importantes de tiempo y alistamiento durante la producción. Nordmeccanica fue una de las primeras compañías en desarrollar las máquinas de laminación sin solventes e introdujo al mercado tres máquinas. La primera de ellas es la laminadora Quadruplex que, como lo indica su nombre, puede hacer en un solo paso laminaciones de cuatro capas; este modelo cuenta con cabezales intercambiables de recubrimiento. El segundo desarrollo es la laminadora de adhesivos sin solventes Super Duplex Compact, con propiedades de desbobinado y rebobinado automático y velocidades de hasta 2.000 pies por minuto. Adicionalmente, Nordmeccanica tiene en el mercado una laminadora/ recubridora dúplex para aplicaciones hot-melt y recubrimientos curables UV, en la cual pueden intercambiarse cabezales para distintas aplicaciones de recubrimiento.

Laminadora, ideal para trabajos medios y largos
De Comexi es la NEXUS POWER, una máquina diseñada para laminar a velocidades de producción de hasta 500 m/min., en trabajo continuo. Gracias a sus sistemas de manejo del material, el procesamiento de grandes tirajes deja de ser un problema. Está preparada para trabajar ininterrumpidamente a máxima velocidad. Sistemas como el calefactado independiente de los 4 cilindros y rediseño del puente, junto a sistemas de rebobinado y desbobinado completo dúplex con empalme automático a máxima velocidad y cambio de torreta en todos los desbo y rebos, la convierten en una buena alternativa para trabajos muy exigentes. Cumpliendo con los requisitos de Interstate acerca de la seguridad, cuida incluso los detalles más pequeños, tales como el carro de colocación del cilindro dosificador, diseñado con criterios ergonómicos avanzados para facilitar el trabajo del operario y minimizar el tiempo de las operaciones en máquina. Tres motores y un sistema de apertura fácil, ayudan a que este equipo esté, en pocos segundos, preparado para laminar una gran variedad de combinaciones de sustratos y espesores, siempre con el mínimo desperdicio, gracias al sistema independiente de rotación.

Sistemas convencionales mejorados
El pasado mes de noviembre en la feria ICE en Munich, Polytype Converting introdujo un sistema de alimentación vertical recientemente desarrollado para el recubrimiento con rodillos, cuya patente está pendiente. Normalmente, los sistemas de rollo son alimentados con medios de recubrimiento desde una bandeja o boquilla. Hoy los sistemas verticales de alimentación incluyen tanto la cámara de cuchilla tangente como los sistemas sin fuente, montados en un cilindro. Este nuevo sistema de alimentación vertical por apertura entre rodillos, de Polytype Converting, combina estos elementos en un sistema de recubrimiento completamente diferente. Con él se logra un incremento en la velocidad de aproximadamente 50% para recubrimiento con barniz y con la misma calidad de recubrimiento de los métodos de alimentación con bandeja. Este sistema ya lo están utilizando varios convertidores de foil en Europa. Entre sus ventajas más importantes figuran: Más altas velocidades de recubrimiento con la misma calidad, más bajas mediciones de velocidades de rollo, mayor superficie de humidificación, sistema cerrado que reduce la evaporación de solventes, puede ser adaptado a las recubridoras existentes, y cuenta con los métodos probados de sellado utilizados en tipos de recubrimiento existentes hace mucho tiempo.

¿Y a futuro?
No sólo la industria avanza hacia el desarrollo tecnológico y el mejoramiento de sus procesos de recubrimiento y laminación, sino que tiene claras las necesidades futuras. En el campo de los sustratos, se espera el desarrollo de polímeros con mayor resistencia a la temperatura y mejores propiedades de barrera al vapor. Igualmente, la modificación por medios químicos y el tratamiento de las superficies de los sustratos podría tener grandes efectos sobre sus propiedades y aumentar las posibilidades en el uso de materiales. Se avanza también en tecnologías como el de nano-partículas, sistemas de recubrimiento con cartuchos para trabajos especiales en bajos volúmenes, entre otros desarrollos que se abren campo dentro de la industria convertidora.

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