Introducción a los Materiales Plásticos
Los plásticos son materiales orgánicos que resultan de un proceso químico denominado polimerización, obteniéndose así macromoléculas.
Tipos de Polímeros
- Naturales: Obtenidos de plantas y animales.
- Artificiales: Derivados de la celulosa.
- Sintéticos: Fabricados a partir del alquitrán de hulla o petróleo mediante condensación.
Clasificación por Comportamiento Térmico
Termoplásticos
Se moldean mediante varios métodos; al enfriarse se endurecen y vuelven a su estado normal, permitiendo ser reprocesados.
Termofijos
No se pueden recalentar porque pierden sus propiedades y no se ablandan al ser moldeados.
Elastómeros
Poseen propiedades elásticas a la temperatura de uso. Cuando se someten a tensión se alargan, pero al suspender la tensión recuperan su forma original.
Procesos de Transformación de Plásticos
Calandrado
Sirve para la fabricación de láminas partiendo de formas de plástico. La extrusora se dispone en la alimentación de la calandra. El material pasa por diferentes rodillos cilíndricos que reducen el espesor de las láminas.
Termoformado
Se utilizan láminas o tubos. Estos se colocan en el molde y se calientan hasta la temperatura adecuada. Se aplica presión y, una vez enfriado, se extrae la pieza.
Soplado
Técnica acoplada a la extrusión. Se extrae una manga en estado plástico dentro de un molde y se enfría con aire, presionando contra las paredes del molde. Se calientan hasta su temperatura adecuada.
Tratamientos Superficiales en Plásticos
Tratamiento Eléctrico (Corona)
Consiste en una descarga eléctrica que produce una descomposición del oxígeno, originando ozono que altera la superficie. Esta alteración modifica la energía del soporte para que supere la tensión superficial del vehículo de la tinta, permitiendo que la capa de tinta se transfiera uniformemente. Cuando la tensión (líquida) es superior a la energía superficial (sólido), se produce el humectado.
Tratamiento Térmico
Aplicación manual o mecánica de una llama de gas. Se produce una alteración superficial de corta duración, por lo que se debe imprimir rápido. Una vez que se recupera la estructura, la tinta queda fijada.
Tratamiento Químico
Consiste en la inmersión del material plástico en baños de disolventes.
Soportes Compuestos
Se utilizan comúnmente como envases de alimentos y se obtienen mediante el uso de adhesivos.
Compuestos Metalizados
Papel o plástico con una capa de aluminio para proporcionar protección contra la luz.
- Metalizado de lámina: Se une con adhesivos una lámina de aluminio al soporte receptor (papel o plástico), creando un soporte metalizado.
- Metalizado de alto vacío: Se funde y evapora aluminio en una cámara.
Compuestos con Adhesivos
Papel o plástico que se lamina con otros plásticos usando adhesivo, o bien, un soporte al que se le sellan los poros con una capa de silicona y una lámina removible que, al retirarse, permite pegar diversas superficies.
Compuestos Coextruidos
Plásticos unidos a otros plásticos mediante extrusión para reforzar las propiedades del compuesto.
Compuestos Complejos
Combinación de al menos 3 soportes (ejemplo: papel/cartón + aluminio + plásticos).
Tecnologías de Impresión Especiales
Impresión Lenticular
Tecnología de impresión sobre lentes que utiliza un plástico lenticular para generar sensaciones de movimiento, efecto 3D, etc. Contiene una lámina especial de plástico y una imagen entrelazada.
- Impresión 2 Caras: Una cara tiene lentes paralelas que, dependiendo del ángulo de visión, permiten ver fragmentos alineados de la imagen entrelazada. La otra cara es lisa y sobre ella se imprime la imagen entrelazada.
Propiedades de las Tintas y su Interacción
Trapping (Atrapamiento)
Es la propiedad de una tinta fresca ya impresa de ser capaz de atrapar una capa de otra tinta que se imprime en segundo lugar.
- Superposición en húmedo: La consecuencia correcta es que se obtiene mayor tiro de la tinta.
- Superposición en seco: En máquinas de un solo color, se recomienda reducir el tiempo entre la aplicación de una tinta y la siguiente debido al problema de la cristalización de la tinta.
Factores de Impresión
- Presión de la mantilla sobre el papel: Debe ser uniforme.
- Equilibrio agua-tinta: El agua impide la unión correcta de la tinta.
- Comportamiento del sistema entintador: Puede influir en que el espesor de la película de tinta transmitida no sea uniforme.
Propiedades Reológicas de la Tinta
Viscosidad
Resistencia a fluir de la tinta. Los líquidos de baja viscosidad fluyen rápido, afectando el espesor de la película transmitida al soporte. La viscosidad depende de la temperatura: a mayor temperatura, menor viscosidad. Se mide con viscosímetros; su unidad es el Poise en tintas grasas. Para tintas líquidas se usan el viscosímetro de copa y el de Laray.
Rigidez
Fuerza necesaria para que una tinta comience a fluir y exista rozamiento entre las partículas gruesas. De la rigidez depende la distribución y el flujo en la batería y el sistema de entintado.
Tixotropía
Es el cambio de fluidez de una tinta con el movimiento. Determina la rapidez con la que una tinta alcanza su estado de máxima fluidez. Las tintas más tixotrópicas tienen mayor tiro y viscosidad, y menor alargamiento.
Reopexia
Son tintas que en reposo tienen fluidez y que, al ser agitadas, aumentan su viscosidad.
Alargamiento
Capacidad de una tinta para formar hilos, lo cual es crucial para su distribución a través de los rodillos de la máquina.
Mecanismos de Secado de Tintas
Secado por Absorción
El vehículo de la tinta es absorbido por los poros del papel hasta desaparecer de la superficie. El secado depende de la porosidad del soporte. Se produce en papeles estucados o calandrados, ya que estos reducen los poros del papel. Las tintas para este proceso se conocen como Coldset.
Secado por Evaporación
Una sustancia en estado líquido pasa a estado gaseoso. La evaporación aumenta con la temperatura. Se utiliza en huecograbado, donde la tinta no debe secarse antes de llegar al cilindro impresor, y en flexografía para imprimir soportes de embalajes y carteles.
Tintas de Secado Ultravioleta (UV)
Requieren una reacción entre monómeros, dímeros y fotoiniciadores.
- Iniciación: Al incidir la luz UV, los fotoiniciadores forman radicales libres que se unen a los demás componentes.
- Propagación: Reacción en cadena.
- Terminación: Formación de la película tridimensional seca y endurecida.
Secado Heat Set
Se produce por calor, ya que estas tintas contienen un disolvente volátil en el vehículo.
Características Cromáticas y de Aplicación
Tiro de una Tinta
Es la resistencia que opone una película de tinta a dividirse en dos partes por tracción en sentidos opuestos, o su pegajosidad. Si el tiro aumenta, se incrementa el arrancado de papel, produciendo fallos en la salida. Si el tiro disminuye, se reduce la nitidez de la impresión y aumenta la emulsificación de agua-tinta.
Intensidad y Fuerza del Color
Es la fuerza que posee el color de una tinta. Depende de la concentración del pigmento, el espesor de la película, la composición química del pigmento, y su tamaño y distribución. Se puede disminuir añadiendo tinta blanca opaca.
Opacidad
Capacidad de una tinta para ocultar lo que queda debajo. Establece el orden de impresión para obtener el mejor resultado impreso. Se mide con el densitómetro extendiendo la tinta sobre una banda negra y observando el grado de transparencia.
Eficacia
Refleja las radiaciones luminosas sin absorciones indebidas. Es un valor cuantitativo que se indica en porcentaje (%).
Tinta Plana (Sólida)
Tinta mezclada y preparada en laboratorios o en la fabricación de tintas. Se imprime usando tintas premezcladas. Cuando una tinta plana se imprime al 100%, crea un color sólido sin trama.