Contenido. Técnicas de procedimiento, materiales y variedad de aplicaciones del lacado inline en la impresión offset de pliegos.

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1 w w w. k b a - p r i n t. c o m P R O C E D I M I E N TO S P R Á C T I C A P E R S P E C T I VA S 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 Número 1/ KBA Editorial 2 Tipos de laca Sinopsis, propiedades 3 Formación de película Secado, curado con consejos prácticos 9 10 KBA VariDry 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 24 Ennoblecimiento brillante offline 27 Rodillos reticulados 28 con consejos prácticos 31 Cambio automático de laca 32 con consejos prácticos 34 Transferencia y aplicación de laca Reología, humectación 36 Requisitos de calidad con consejos prácticos Ejemplo de usuario 15 cuerpos 44 Mantillas y planchas de lacado con consejos prácticos 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 59 Recursos y socios 43

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. 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 Ralf Sammeck, Consejero Delegado, Koenig & Bauer AG 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

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. 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. 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. obstante, las lacas UV siguen siendo las más indicadas a la hora de satisfacer la tradicional exigencia de alto brillo. Lacas a base de agua (lacas de dispersión) 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 continuación. 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 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. 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 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 Rentabilidad: Precio Aplicación Manejo en la máquina Requisitos para el secado/curado Vida útil de los radiadores Radiador IR y racleta de aire caliente: tiempo relativamente largo Gama de aplicaciones Muy amplia (mayormente en offset de pliegos) Secado (físico), curado (químico): Principio Secado por evaporación Formadores de película Reacción de iniciación Tiempo de secado Proceso de formación de película Factores fomentadores Factores inhibidores Empleo de radiadores de ahorro tipo Excimer Tendencia a la dispersión Tendencia a la formación de neblinas Capas delgadas Capas espesas Imprimibilidad y acabado: Adherencia sobre materiales Excelente absorbentes Adherencia sobre film plástico Sólo laca de dispersión especial y láminas metálicas Aptitud para plastificación y Especialmente lacas de soldadura, blíster, pegado con colas etc. Aptitud para perforación/plegado/ Relativamente mala debido a capa frágil estampación; sobreimpresión por termotransferencia y quebradiza Compatibilidad medioambiental y propiedades organolépticas: Producción de ozono Ninguna Generación de calor Desprendimiento de olor Riesgo de migración Económico Recomendada con racleta de cámara Apenas se seca sobre la forma de lacado Consumo de energía muy elevado, event. racleta de aire caliente, aspiración de vapor Partículas ya polimerizadas suspendidas en agua, así como resinas diluidas en agua (hidrosoles) Evaporación del agua mediante calor y extracción de humedad Corto (1 s) Partículas poliméricas e hidrosoles se adhieren firmemente entre sí Conservación de la temperatura mínima requerida para la formación de película Corriente de aire frío Comportamiento en máquina: Viscosidad Baja; apropiada para sistemas de bombeo y de racleta de cámara Alta; favorece el alto brillo, previene el encogimiento durante el curado Relativamente alta, limita la velocidad de impresión Mala, es decir, formación de manchas Secado suficiente y homogéneo Muy alta (deseada) Durante la impresión, event.por amoníaco; en estado seco, sin olor (apta para envases alimentarios) Ninguno (apto para envases alimentarios); disponibles lacas de barrera contra migración de sustancias extrañas Más caro que el de las lacas de dispersión Recomendada con racleta de cámara se seca sobre la forma de lacado Largo tramo de exposición energética, o bien, alto consumo de energía Radiador UV: tiempo relativamente corto, deriva de UVC a UVA Amplia (mayormente en offset de pliegos, serigrafía y flexografía) Curado por radiación UV con liberación de radicales Mayormente resinas acrílicas (AC) que polimerizan bajo radiación UV; 100 % de contenido en sólidos Bajo radiación UVC, los fotoiniciadores se disgregan en restos moleculares orgánicos con carga negativa (radicales) Muy corto (1/100 s) Sólo bajo radiación (UVB mantiene la reacción de curado, UVA actúa a nivel profundo de la capa) Inertización bajo atmósfera de nitrógeno, calor emitido por el radiador UV Oxígeno del aire Se necesita cámara inerte o generador AF, así como fotoiniciadores especiales y prepolímeros Baja; apropiada para sistemas de bombeo y de racleta de cámara Alta; favorece el alto brillo, previene el encogimiento durante el curado Relativamente alta, limita la velocidad de impresión Mala, es decir, que el curado puede quedar incompleto Curado lento Buena Buena sobre PE y PP tras tratamiento corona previo Media; lacas brillantes mejores que lacas alto brillo Relativamente mala debido a capa frágil y quebradiza; buena imprimibilidad Alta (muchos y potentes radiadores UV; aspiración del ozono necesaria) Alta (refrigerar cuerpo del radiador) Durante la impresión, olor propio de la laca y del ozono; en estado curado, poco o ningún olor Para envases alimentarios sólo utilizar lacas completamente curadas o libres de migración Laca UV que libera cationes Barniz al aceite Más caro que el de las lacas UV que liberan radicales Igual que el de la tinta de impresión convencional Necesaria con racleta de cámara A través del último cuerpo de impresión offset se seca sobre la forma de lacado Igual que la tinta de impresión;posibilidad de modo mixto con tinta de impresión Corto tramo de exposición energética exige requisitos especiales de secado y reducido consumo de energía Radiador UV: tiempo relativamente corto, deriva de UVC a UVA Amplia (mayormente en flexografía, offset de banda estrecha, apenas offset de pliegos) Curado por radiación UV con liberación de cationes Resinas epoxi (EP) y resinas especiales que polimerizan bajo radiación UV; 100 % de contenido en sólidos Bajo radiación UVC, los fotoiniciadores liberan restos de iones ácidos con carga positiva (cationes) Corto (1/2 s) Un solo impulso de radiación (UVC) inicia la reacción en cadena para el curado completo Calor emitido por el radiador UV Humedad, bajas temperaturas, estucado alcalino Se necesita cámara inerte o generador AF, así como fotoiniciadores especiales y prepolímeros Muy baja; idónea para sistemas de bombeo y de racleta de cámara Baja a pesar de su reducida viscosidad; perjudica la formación de brillo, favorece los efectos mates y de estructura Relativamente alta, limita la velocidad de impresión Curado rápido y completo Curado aún más rápido y completo, fragilización Aconsejable imprimación previa para estucado alcalino Excelente sobre todo tipo de láminas Buena Buena debido a capa elástica; buena imprimibilidad Baja (pocos radiadores poco potentes, reducida cantidad de ozono) Alta (refrigerar cuerpo del radiador) Durante la impresión, poco olor sólo del ozono; en estado curado, ningún olor (ideal para envases alimentarios) Ninguno debido al completo curado (ideal para envases alimentarios) Protección contra la abrasión (offset de pliegos);contrastes de brillo (híbrido,drip-off) Curado por oxidación, secado por absorción Las resinas duras y alquídicas forman enlaces por puentes de oxígeno; 100% de contenido en sólidos Exposición al oxígeno del aire Muy largo Durante la exposición al oxígeno Calor, soporte de impresión absorbente Frío, humedad Relativamente alta hasta pastosa Baja; favorece los efectos mates y de estructura Baja Igual que la tinta de impresión aplicables Excelente Muy deficiente Buena Excelente debido a capa delgada y elástica; buena imprimibilidad Ninguna Ninguna Igual que la tinta de impresión convencional 4 Process

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 dispersión Lacas de curado por radiación Brillo (microestructura debido al comportamiento de dispersión: Alto brillo Brillante Neutro Mate seda Mate Mate áspero Macroestructura (lacas especiales): Estructura, granulado Laca de contornos Laca de relieve Contraste de brillo (combinación de lacas especiales): Híbrido (laca UV de alto brillo sobre barniz al aceite mate/granulado) Drip-off (laca brillante de dispersión sobre barniz al aceite mate/granulado) Twin Effect (laca brillante de dispersión sobre barniz al aceite mate/granulado) Lisura (lacas especiales): Laca deslizante (para máquinas rápidas de embalaje), laca de alto poder deslizante Laca antideslizante, laca antirresbalamiento Solideces físicas: Laca resistente a la abrasión sólo en seco o también en húmedo, laca resistente al rayado Laca estable al calor, laca estable a heladas Laca estabilizante dimensional, laca antienrollamiento Laca insensible al agrietamiento Solideces químicas (antirreactivas, antimigratorias): Laca resistente a los rayos UV, laca de lento envejecimiento Laca filtrante UV (laca que aumenta la solidez a la luz) Laca resistente a las lejías (p.ej., en cosméticos alcalinos) Laca resistente a los ácidos Laca de barrera contra grasas, aceites, (vapor* de) agua Laca de bajo olor (independiente de la tinta y estucado); Aptitud para envases alimentarios: Laca inodora sin migración (independiente de la tinta y estucado); Aptitud para envases alimentarios: (también imprimación) (también imprimación) (también imprimación) Laca conforme a códigos farmacéuticos** 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) Laca con pigmentos brillantes y destellantes (óxidos metálicos, bronces) Laca con pigmentos fluorescentes Laca con características de pigmento a prueba de falsificación Laca previa como capa de fondo de efectos Laca aromática Laca con propiedades funcionales especiales: Laca termosellable (laca blíster) Laca de curado con cola de dispersión o hotmelt (laca Skin ) Laca para soldadura por ultrasonidos Laca estampable (para láminas de estampación en caliente e impresión por termotransferencia) Laca flexible (apta para perforación y ranurado) Laca plastificable con film de plástico fino Laca Release (laca previa para tintas rascables) (caliente, fondos) (frío, fondos) (húmeda para etiquetas) (para papel de etiquetas) (sin fragilización/sin amarilleo) ; Generalmente sí ; Generalmente sí Sólo pastas de sobreimpresión (también pastas de sobreimpresión) (también pastas de sobreimpresión) (también pastas de sobreimpresión) (mayormente offline) (sólo offline) (fondos) (por principio, todas las lacas UV y ESH) (sin fragilización/sin amarilleo) (por principio, todas las lacas UV y ESH) (por principio, todas las lacas UV y ESH) (por principio, todas las lacas UV y ESH) (UV con radicales); Sin contacto directo con los productos envasados, sin ITX (UV con cationes y ESH); UV con cationes y ESH siempre disponibles, UV con radicales disponible de algunos fabricantes, sin ITX (frecuentemente laca ESH) Poco habitual Barnices al aceite (también offline) (parcialmente) (parcialmente) (parcialmente) (pasta especial de sobreimpresión) (para papeles finos) (disponibles formulaciones sin amarilleo) ; ; (p.ej., MetalFX Base Ink) Poco habitual Criterios relativos a la técnica de aplicación *) 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

6 Tipos de lacas Composición, propiedades Criterios relativos al procedimiento técnico Criterios de selección, requisitos Interacciones: Adherencia sobre tintas de impresión Posibilidad de combinación inline con otras lacas Propiedades de comportamiento en máquina: Baja viscosidad (para bombas y racletas de cámara) Mayor viscosidad (para mejor distribución por rodillo) Formación de espuma Margen de temperaturas Buena humectación del fondo Tramo de nivelación De rápido secado/curado En húmedo y seco sin apelmazamiento, sin repinte Régimen de aplicación de laca según configuración de la máquina: Inline A través del cuerpo de lacado o grupo suplementario Húmedo sobre húmedo, una cara (también imprimación) Húmedo sobre húmedo, ambas caras (impresión de cara y retiración) (también imprimación) Húmedo sobre tinta expuesta a secado intermedio Poco habitual Húmedo sobre laca expuesta a secado intermedio (doble o sobre laca con pigmentos de fantasía) Offline Húmedo sobre seco Proceso de impresión inline: Aplicación de laca en el offset húmedo Aplicación de laca en el offset sin agua Forma de lacado Lacas de dispersión Sobre tintas de secado por oxidación Con otras lacas de dispersión y como imprimación con lacas UV Mínima posible Relativamente pequeño, depende de la formulación Opción importante Basta un tramo corto Opción importante En flexografía, serigrafía o huecograbado de pliegos (event. imprimación) Offset de pliegos, heatset Offset de pliegos, 74Karat Mantilla de caucho o plancha flexográfica fotopolimérica Soporte de impresión (sin tener en cuenta las tintas ya impresas): Papel, cartón, cartulina ondulada, directo Papeles y cartulinas muy absorbentes Film plástico Especial Láminas metalizadas Planchas de chapa (termoendurecible) Impactos medioambientales: Ventajas Sin olor y sin migración, generalmente sin VOC, sin obligación de marcado, biodegradable Desventajas Alto consumo de energía durante el secado, desentintado sólo posible con proceso adicional de disolución en agua Lacas de curado por radiación Sobre tintas UV e híbridas (tras secado UV intermedio) Con otras lacas UV y sobre imprimación de dispersión (normalmente) Raras veces como pasta de sobreimpresión Mínima posible Pequeño (conviene usar módulo calentador) Opción importante Máxima longitud posible Opción importante A través del cuerpo de lacado o tintero (sobre tintas UV) (sobre imprimación o laca con pigmentos de fantasía) Calandria, serigrafía Offset de pliegos, heatset, banda estrecha Offset de pliegos, banda estrecha Mantilla de caucho o plancha flexográfica resistentes a UV/híbrido Siempre sin VOC Producción de ozono durante el curado, difícil desentintado Barnices al aceite Sobre tintas de secado por oxidación e híbridas Repele las lacas de dispersión y UV en el contraste de brillo Como barniz/pasta de sobreimpresión Amplio (igual que tinta de impresión) (igual que tinta de impresión) Basta un tramo corto Sólo con aditivo secante Igual que tinta de impresión Siempre a través del tintero (sobre tintas híbridas) Poco habitual En máquina con cuerpo de impresión offset Offset de pliegos Offset de pliegos Plancha offset a discreción (offset húmedo),plancha Toray (offset sin agua) Posible formulación sin aceites minerales, generalmente sin VOC Lavable con productos que contienen VOC 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. Viene de página 42 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 proceso, 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 6 Process

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 atribuye 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. 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

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 Las cantidades de material que se consumen en la flexografía y el huecograbado para el lacado completo de bandas de plástico y compuestas son muy diferentes a las que requiere el offset de pliegos. La foto muestra cuántos envases de laca y endurecedor para laca de dos componentes se necesitan por turno en una máquina flexográfica de banda ancha. Foto: Kleeberg sobrelacado de fondos, en la práctica se emplean relativamente poco, porque cada vez más impresores apuestan por la mayor calidad que brinda el lacado de dispersión inline a través de cuerpos de lacado con racleta de cámara. Tampoco ya se suele utilizar el lacado en papeles naturales ligeros para conferirles estabilidad dimensional. En cambio, se valoran cada vez más las ventajas especiales del barnizado al aceite: Este tipo de laca al igual que la tinta convencional se transfiere, con exactitud de registro, al soporte de impresión mediante planchas de aluminio y a través de la mantilla de caucho desde un cuerpo de impresión offset con humectación posterior. Por eso, el barniz al aceite es especialmente apropiado para el barnizado suplementario de filigranas, incluso con superficie reticulada. El barniz al aceite mate o granulado se emplea parcialmente también en el ennoblecimiento híbrido (combinado con laca UV) y en el ennoblecimiento con Drip-off/Twin-effect (junto con laca de dispersión). Esta combinación permite realizar preciosos efectos de contraste de brillo. Lacas a base de disolvente Las lacas a base de disolvente se componen de resinas diluidas en una mezcla de disolventes orgánicos. Igual que las cantidades de disolvente contenidas en las tintas para huecograbado y flexografía, esta mezcla tiene que ajustarse al soporte de impresión o a la velocidad de secado deseada. La laca de un solo componente se seca a través de un proceso meramente físico, es decir, por evaporación de la mezcla de disolventes. El disolvente aquí dominante es el nitrobenceno, 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. obstante, a medida que ha ido creciendo la concienciación medioambiental, ha ido disminuyendo drásticamente el empleo de esta sustancia inflamable y cancerígena, no sólo en el ennoblecimiento offline. Este rechazo también se experimenta en el lacado inline para huecograbado y flexografía, a pesar del apoyo de los secadores de aire caliente y de los sistemas de aspiración con postcombustión. El valor MAK (concentración máxima permanente en el puesto de trabajo) del nitrobenceno es de 1 cm³/m³ frente a 200 cm³/m³ del tolueno! Menos crítico es el uso de lacas de 2 componentes. Éstas no se secan por evaporación, sino por curado o, mejor dicho, mediante la reticulación entre la mezcla de disolventes y las resinas. A lo sumo 24 horas antes de su impresión se prepara la laca compuesta de resinas líquidas y el llamado endurecedor (aprox partes), además de acetatos de alcohol como diluyentes y retardantes. Así, la laca se aplica prácticamente en estado ya ligeramente reticulado. Pero el primer secador de aire caliente se ocupa de la inmediata formación de una película con superficie de laca fija. El aire caliente también favorece la volatilización de los disolventes, pero no con la misma peligrosidad que el nitrobenceno. Las ventajas de las lacas de 2 componentes son el completo endurecimiento y la resistencia al calor y a numerosos productos químicos. El inconveniente es que Invitación personalizada impresa digitalmente con una Kodak NexPress con NexGlosser-Modul. El brillo de la laca en polvo termofijada no dista mucho de igualar a un lacado UV. Foto: Kleeberg 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 partes) para mejorar las propiedades de resistencia química y física, así como para el lacado previo (aprox 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 8 Process

9 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. Formación de película Tecnologías de secado y curado 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: 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 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.deesta 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. 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 radiación 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

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 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 blelight, cuyo máximo en la curva de intensidad se encuentra a nm. Los radiadores IR de onda media (Slow MIR, SMIR) con 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 respuesta 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 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 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. obstante, Consejos prácticos del seminario KBA sobres lacas: manejo y mantenimiento de la tecnología de secado 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. 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. 1. Limpiar el sistema de secado Debido a la convección de aire caliente,la aplicación de aire de soplado para estabilizar los pliegos durante el transporte,así como por las cargas electrostáticas,los secadores se encuentran especialmente expuestos al ensuciamiento por polvos antirrepinte y el polvo de papel.por eso es necesario limpiar regularmente los radiadores,reflectores y sensores para eliminar estos polvos,pues de otra manera las pérdidas de radiación podrían 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 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 termómetro 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- 10 Process

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 Radiador 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. 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 componentes 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). 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 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 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

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 Lacas que responden Reacción, efecto 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) Radiación óptica: Radiación infrarroja nm (en función de la fuente de radiación IR, incl. llamas de gas) nm nm (máximo), continuo a través de IR-A/B/C nm (máximo), continuo a través de IR-A/B/C nm (máximo), continuo a través de IR-A/B/C nm nm nm (máximo), continuo a través de IR-A/B/C Radiación visible nm Radiación ultravioleta nm nm nm nm 365 nm (máximo), continuo a través de UV-A/B/C Línea de 308 nm Según dotación y presión nm Continuo según dotación y presión Radiación ionizante: 100 0,0001 nm 0,0024 nm (longitud de onda Compton del electrón) Radiador de microondas IR general Horno Secador de aire caliente Racleta de aire caliente IR-B, IR de onda media (MIR) Radiador Slow MIR (SMIR) Radiador IR Carbon Twin (CIR) Radiador Fast MIR (FMIR) (a menudo combinado con radiador SIR) IR-A, IR de onda corta (SIR), IR cercano (NIR) Calor perdido de los radiadores UV Radiador SIR (a menudo combinado con radiador FMIR) Luz Iluminación ambiental UV general UVA, UV de onda larga, UV cercano UVB, UV de onda media UV-C, UV de onda corta 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 XR-1 XR-5, radiación X y gamma Tubo de rayos de electrones (cátodo de wolframio) Lacas de dispersión sin o de bajo hidrosol Lacas de dispersión 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- 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. Vibración de las moléculas de agua Lacas para impresión sobre chapa Produce la evaporación de agua, termoendurece las películas de laca. Barnices heatset al aceite Produce la evaporación de aceite mineral de alto punto de ebullición. Lacas a base de disolventes Produce la evaporación de disolventes. Lacas de dispersión Apoya los radiadores IR con un flujo de aire caliente que da salida al vapor de agua. Lacas de dispersión Barnices de impresión al aceite Lacas de dispersión Barnices de impresión al aceite Lacas de dispersión Barnices de impresión al aceite Lacas UV Lacas de dispersión Barnices de impresión al aceite Lacas UV Lacas UV Lacas UV Lacas UV Lacas UV Lacas UV especiales, recubrimiento de papel y láminas Lacas UV especiales, tintas UV de inyección Lacas UV durante la deriva Lacas para elementos fotorresistentes Lacas ESH Longitud de onda idónea para absorción de agua: nm Produce la evaporación de agua con la máxima rapidez y la mínima energía posibles, de respuesta lenta, poca densidad de radiación. Favorece la oxidación. Produce la evaporación de agua con la máxima rapidez y la mínima energía posibles, de respuesta rápida, poca densidad de radiación. Favorece la oxidación. Produce la evaporación de agua con un consumo energético medio,de respuesta rápida. Favorece la oxidación. Favorece la polimerización inducida por UV. Produce evaporación de agua con máx. consumo energético. 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. Gama activa de lámpara UV (inicia y favorece la polimerización). 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. Gama pasiva de lámpara UV ("alimenta" la gama activa mediante deriva de la longitud de onda hacia UVA). Acción puntual (no apta para circuitos impresos). 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. 12 Process

13 Formación de película Tecnologías de secado y curado 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. 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). 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. Formación de película en la aplicación de dos o más lacas 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 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 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 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 9 Configuración de secadores en una máquina de lacado doble de 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 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

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. 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 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 impresión 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 vertical a fin de ganar unos 20 ó 30 minutos de tiempo para termoendurecer la película de laca a la vez que se mantienen las velocidades habituales demarcha continua. Tanto la impresión previa como el acabado se realizan en ciclos de impresión individuales. Debido a la rápida formación de película en las tintas UV, el lacado UV puede realizarse inline. Esto, en comparación con el curado por aire caliente, supone una considerable reducción del espacio y tiempo necesarios, de 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: pueden emplearse las lacas y tintas UV convencionales que reaccionan a UVC, UVB y UVA. A la entrada del horno de túnel de aire caliente de LTG-Mailänder, una filial de KBA, se enderezan estas placas de chapa que ya han sido impresas con tinta, secadas y, en un segundo ciclo, lacadas con laca transparente. Foto: Kleeberg manera que cada vez más impresores de chapa se deciden por la variante UV. Un equipo de secado intermedio UV cura las tintas de impresión inmediatamente antes de la aplicación de la laca. Al final de un corto recorrido de tan sólo cinco metros basta un secador final UV de dimensionado normal. La evaluación del producto final 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. distanciadores, introducen partículas de polvo entre los pliegos en la pila. 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 laimpresión 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 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 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. 14 Process

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 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 blelight) 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

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 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 Los secadores intermedios UV se cambian en medio minuto. existen trampas al pisar entre los cuerpos impresores 16 Process

17 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). 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. Para el curado de las lacas UV, normalmente son suficientes los fotoiniciadores que absorben la radiación en la gama UVC de onda corta ( 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 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 benzoína 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. 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

18 Interacciones Fotoiniciadores 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). 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 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). 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. 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 irritación, dependen muchas veces de su estructura química. Existen, por ejemplo, acrilatos de poliéster que ofrecen una amplia gama de las propiedades mencionadas. 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. 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) andre.fuchs@cibasc.com Dr. Erich Frank Technical Service Center Stuttgart/Technology Management Flint Group Europe, Flint Group Germany GmbH, Stuttgart (Alemania) erich.frank@eu.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 Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR): Bestandteile von Druckfarben in Getränken aus Kartonverpackungen. Informe nº 044/ Process

19 Impresión de embalajes sin migración Interacciones Ausencia de 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 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

20 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