Sustratos que marcan la diferencia en la impresión flexo de empaques

La flexografía ha avanzado sustancialmente en los últimos años, y la industria del empaque se ha beneficiado de estos avances imprimiendo a bajo costo cajas plegadizas ricas en elementos gráficos. Sin embargo, la selección del sustrato apropiado puede ser un acertijo complejo ¿Determina el sustrato el proceso de impresión? o ¿Es el proceso el que establece el sustrato? En este artículo analizaremos algunas de las variables relacionadas con esta pregunta.

Abordaremos la pregunta primero desde el lado del sustrato discutiendo las cuatro familias de cartón recubierto más comunes en el mundo: cartón sólido blanqueado, kraft no blanqueado recubierto, reciclado recubierto, y plegadizo para cajas.

Cartón sólido blanqueado (CSB)
Tradicionalmente esta es la referencia más costosa, fabricada principalmente de pasta química blanqueada proveniente de madera de árboles caducifolios. Las fibras delgadas y cortas de esta madera hacen que se obtenga una superficie muy lisa, lo que ayuda a alcanzar una alta calidad de impresión en empaques de lujo de productos como cosméticos, medicamentos, instrumentos médicos, de publicidad y cigarrillos.

Al momento de realizar este artículo, 28 máquinas para papel producen aproximadamente 5 millones de toneladas métricas al año, lo que representa el 15% del suministro total del cartón recubierto en el mundo. La mayor parte del CSB se fabrica en Norteamérica, donde existe una gran abundancia de árboles caducifolios de rápido crecimiento que brindan un suministro generoso de fibras cortas de madera.

Todos los molinos norteamericanos de cartón usan máquinas de mesa plana (del tipo Fourdrinier) para producir CSB de una capa, es decir, una lámina de fibras de 10 a 24 puntos de grosor, con una o ambas caras recubiertas. El CSB permite impresiones, plegados y relieves muy buenos, y cuenta además con la rigidez adecuada. Los impresores obtienen ventajas en términos de comportamiento en la prensa, consistencia, y ausencia de polvo de papel que genera imperfecciones. A usted le encantará la calidad de impresión de este grado de cartón.

Cartón recubierto no blanqueado o Kraft (CRNB)
También conocido en inglés con las siglas CNK, y SUS, este cartón es generalmente más económico que el CSB, y con una menor presencia en el mercado; en el mundo existen 12 máquinas que producen 3.5 millones de toneladas métricas al año, representando cerca del 10 por ciento del suministro total de cartón recubierto.

El CRNB se fabrica con pasta química de fibras no blanqueadas de dos o más capas utilizando una máquina de papel Fourdrinier. La construcción de las hojas se da en su mayoría a partir de fibras largas de madera blanda (árboles coníferos), que proveen excelentes propiedades de fuerza y hacen del cartón un sustrato ideal para los empaques más duraderos. Un punto importante es que un recubrimiento con una capa delgada de madera dura y multicapas mejora la suavidad de este grado de cartón y la calidad de impresión en todos los procesos, incluyendo la flexografía. El nivel de rigidez es similar al del CSB, y ambos grados están aprobados por la FDA de los Estados Unidos para el contacto directo con alimentos.

Generalmente esta referencia se consigue en espesores de 14 a 30 puntos, que le otorgan una ventaja para empaques de alimentos congelados. Los ciclos múltiples de congelamiento/ descongelamiento pueden debilitar un sustrato, comprometiendo la compresión de bloque y creando por tanto una pérdida en la protección del producto. Una referencia de CRNB resistente a la humedad es ideal para empaques múltiples de latas y botellas.

Cartón reciclado recubierto (CRR)
También conocido en inglés con las siglas CCN y WLC, y llamado cartón duplex y de resplado gris, es la referencia que predomina en la industria: 265 máquinas alrededor del mundo producen 18.000 toneladas métricas al año, lo que representa el 55 por ciento del suministro total en el mundo. Las máquinas para este cartón son de diseños variados, muchas de ellas antiguas y lentas del tipo de cilindros que producen un grado de alta rigidez, tres o cuatro veces más rígido en dirección de máquina que en la dirección transversal de la hoja. En la prensa este cartón sigue por su orientación transversal la dirección de la bobina en la prensa flexográfica, lo que significa que el cartón es menos flexible cuando se está imprimiendo.

Algunos cartones reciclados se fabrican en máquinas híbridas o en las más recientes máquinas para papel Fourdrinier, las cuales producen un nivel de rigidez similar al de los grados vírgenes.

El CRR está fabricado de una mezcla de fibras recicladas con un recubrimiento multi-capa. Generalmente tiene un grosor de entre 14 y 40 puntos, y se origina a partir de una variedad de fuentes, incluyendo el papel periódico impreso reciclado, viejos contenedores corrugados, CSB y CRNB reciclado, y papel variado de desecho de oficinas. Se produce en muchas capas y el reverso puede ser marrón, blanco o semi-blanqueado. La cara superior, por debajo del recubrimiento, generalmente está compuesta de fibras de madera dura, recicladas y blanqueadas.

Las hojas de cartón reciclado tienden a ser más variables que las fabricadas con fibra virgen debido a que varían la fuente y la calidad de las fibras recicladas utilizadas. Aunque durante el proceso de fabricación del papel se retiran y limpian contaminantes como fragmentos de plástico, ceras, metales y caucho, todavía se ven comprometidas su resistencia, limpieza y consistencia.

El CRR es el sustrato más económico y generalmente se usa para empaques que no tengan muchas exigencias en la impresión, resistencia, pureza o limpieza.

Cartón plegadizo para cajas (CPC)
Este grado de cartón es utilizado ampliamente en Europa y otros lugares del mundo, pero no es muy común en América. Alrededor del mundo existen 47 máquinas que producen 6.5 millones de toneladas, representando 20 por ciento del suministro en el mundo. El cartón plegadizo en gran parte está hecho de pulpa mecánica de alto rendimiento. Cuando en el proceso de producción de la pulpa no se retira la resina de los árboles conocida como "lignina", se produce una fibra liviana de color amarillento. Los fabricantes de papel adoran esta fibra desde la perspectiva del costo, ya que a partir de una sola tonelada de madera se puede producir el doble de materia prima de la que se obtiene mediante la producción química de la pulpa.

La variable comprometida es la resistencia, ya que generalmente las hojas de CPC tienen más bajas propiedades de resistencia interna (como al rasgado, plegado, etc.), sin embargo, pueden tener una excelente superficie para la impresión dependiendo de la calidad del recubrimiento que se le aplique.

El CPC tiene por lo general un espesor típico de 14 a 28 puntos y es reconocido como un sustituto del CSB en algunas partes del mundo donde no es muy común encontrar este último. Su mejor utilización es para cosméticos, medicamentos y otros empaques que requieran elementos gráficos de alta calidad y en los que la rigidez predomine sobre la durabilidad. El CPC no se desempeña muy bien en aplicaciones expuestas al aire libre, dado al alto contenido de lignina, lo que ocasiona un deterioro rápido con la exposición a la luz solar.

Esto completa nuestra descripción del factor sustrato. Pero, ¿qué pasa con el otro lado? ¿Qué requiere la flexografía de un sustrato para un óptimo desempeño durante la impresión?

Requerimientos para la impresión del cartón
Analicemos cuáles tipos de cartón son los que más ayudan a lograr una calidad óptima de impresión en una prensa flexográfica. En las variables de calidad que examinaremos se incluyen lisura, receptividad, uniformidad, superficie nivelada, limpieza, resistencia superficial, resistencia interna, estabilidad dimensional y permanencia del color. Al final, revisaremos la variable precio.

Lisura. Las prensas flexo que utilizan sistemas de tinta de cámara cerrada, rodillos anilox de cerámica y planchas plásticas de fotopolímero son capaces de alcanzar hoy una resolución de impresión más fina que nunca. El uso de técnicas de tramados estocásticos o híbridos con viñetas en flexografía, compite con el offset. Las propiedades de lisura macroscópica (medidas con la prueba de Lisura de Sheffield y con el índice de rugosidad de Parker) cobran relevancia para la tecnología flexográfica de hoy. La ventaja de esta variable la lidera el CSB y algunos grados del CPC con buen acabado. El CRNB también es una buena elección, y el CFR puede traer complicaciones.

Receptividad. Tanto el offset como la flexografía requieren una receptividad controlada para lograr fidelidad en los detalles de impresión. La mejor superficie para imprimir es aquella que sea lo suficientemente porosa para permitir el paso del agua pero que aún retenga las partículas de pigmento en la superficie. Las tintas altamente pigmentadas favorecen una superficie que no sea muy cerrada. Aconsejables el CSB y algunos CPC.

Superficie uniforme, nivelada. El concepto de impresión de leve contacto se ha trabajado hace años en la flexografía. Las planchas de plástico endurecido permiten una presión más leve con el objetivo de controlar mejor la ganancia de punto y la resolución de impresión. La uniformidad del calibre es clave aquí. Sin embargo, la ganancia de punto también está influenciada por el tipo de anilox, plancha, prensa, montaje y tintas (base solvente versus base agua) que se utilice. Aconsejable el CSB, luego el CRNB y algunos CPC.

Limpieza. La flexografía es actualmente más propensa a imprimir imperfecciones causadas por la contaminación, como pequeñas manchas que se originan por la pelusa de la fibra, etc. Por esta razón, se requiere un cartón que sea fuerte y limpio, y que suelte menos fibras al flexionarlo y doblarlo alrededor de los rodillos de impresión. Aconsejables el CSB y el CRNB.

Resistencia superficial. Las tintas altamente pigmentadas, un desarrollo reciente en la flexografía, permiten la aplicación de películas más delgadas, lo que representa un ahorro significativo en el volumen de la tinta. Como efecto secundario, estas tintas ejercen mayores tensiones sobre la superficie del cartón, lo que hace que se requiera de mayor fuerza superficial para evitar que el recubrimiento se desprenda de la hoja al momento de imprimir. Aconsejables el CRNB, CSB y algunos CPC.

Resistencia interna. Debido a que las prensas actuales operan a velocidades más altas, requieren que el cartón no sólo posea buena resistencia superficial, sino también resistencia interna para prevenir la deslaminación durante el proceso de impresión. Se aconseja el CRNB.

Estabilidad dimensional. Todas las fibras celulósicas reaccionan con la humedad. Afortunadamente, los procesos de alimentación a bobina no corren los mismos riesgos de alimentación y entrega que las operaciones de alimentación por hojas. Sin embargo, la estabilidad dimensional es clave para la calidad de impresión y, para mantenerla, el cartón no debe sufrir cambios de tamaño por encogimiento en la dirección transversa, o por expansión durante la impresión y conversión. Las hojas de fibra virgen son por lo general menos reactivas a la humedad, y por lo tanto más estables dimensionalmente. Se aconsejan los CSB, CPC y CRNB.

Permanencia del color. La tecnología de los recubrimientos ha avanzado un largo camino y hoy es muy corriente el uso de pigmentos que no destiñen, sistemas de aglutinamiento sintético, y aditivos especiales. Aun así, las fibras blanqueadas tienden a amarillearse con la exposición a la radiación UV. Los CSB y CPC son más susceptibles con el tiempo al amarillamiento. Se aconseja el CRNB.

Precio. Si existiera una relación entre el precio y la imprimabilidad, se concluiría que la superficie de impresión más fina lleva la etiqueta con el precio más alto. El grado de cartón que tiene la ventaja de más bajo precio es el CRR; sin embargo, tenga en cuenta que la hoja más económica no siempre tiene el mejor valor; y con ésta definitivamente se paga un precio: disminución en la productividad y en la calidad de impresión.

¿Qué pasa con los sustratos sin recubrir? La flexografía se desempeña adecuadamente con cartón kraft sin estucar y reciclado de fibras vírgenes, pero no con calidad notable. Al no ser recubiertos, la lisura se logra de acuerdo a la elección de la fibra, calandriado y acabado. La presencia de encolado interno es crítica para controlar la receptividad y así evitar el sangrado y una ganancia de punto excesiva.

Cómo tomar la decisión correcta
Definitivamente, todas las familias del cartón recubierto buscan ser imprimibles con algún proceso común de impresión. La flexografía trabaja adecuadamente con todas ellas; sin embargo, cuando se trata de calidad de impresión, se obtiene lo que se paga. Sin importar cómo realice su elección, existen variables comprometidas entre sí, como calidad de impresión versus durabilidad y costo del empaque.

El empaque perfecto es el que llegue a la estantería en su estado original, muestre imágenes brillantes y provea buena protección al producto, a un costo mínimo. Defina lo que mejor se adapte a sus necesidades, a partir de las sugerencias dadas, y tendrá una gran probabilidad de lograrlo.