LA FABRICACIÓN DE PAPELES O CARTULINAS ENCAPADAS, ES UN PROCESO TECNOLÓGICO FUNDADOS EN ASPECTOS FÍSICOS, QUÍMICOS Y MECÁNICOS.
Los aspectos básicos a considerar son:
1. Soporte o base del papel.
2. Sistema de encapado o estucado.
3. Salsa o estuco también llamada pintura para encapar.
PINTURA PARA ESTUCAR O ENCAPAR.
Es un sistema disperso en fase acuosa, compuesto de pigmentos, ligantes y aditivos o productos químicos auxiliares.
Las materias primas que componen la formulación deben considerar:
* El sistema de impresión. Si es huecograbado o rotograbado, u offset plano o continuo. El tipo de papel o cartulina.
* El sistema de encapado. Si es por cuchilla de aire, también llamado labio soplador o por cuchilla metálica o varilla.
* La velocidad de aplicación.
* El esfuerzo de corte y secado.
* El tipo de soporte o base a encapar.
* Las características técnico - comerciales. Como el costo, disponibilidad, la logística y el abastecimiento.
CONSTITUCIÓN
Básicamente se componen de un pigmento y un ligante.El pigmento, principal constituyente, es un compuesto inorgánico natural o químico, de una muy pequeña granulometría (tamaños menores a 2 micrones – 1 micrón = 10-4 cm), determinante de las propiedades ópticas.
PROPIEDADES OPTICAS.
* Blancura.
* Tamaño y estructura cristalina de las partículas que lo componen.
* Cantidad y tipo de ligante.
IMPORTANCIA DE ESTAS PROPIEDADES.
BLANCURA: a mayor blancura del pigmento (ausencias de impurezas o contaminaciones) producirá un blanco más puro.
Las características de las partículas afectan a:
* Las propiedades reológicas del preparado, por la interacción de la fuerza aplicada en la encapadora sobre los compuestos, por la acción de bombas, agitadores, cilindros giratorios, velocidad de escurrimiento y su viscosidad.
* Las propiedades del papel o cartulina calandrado tales como, blancura, opacidad, brillo, lisura y absorción de tintas.
* La cantidad y tipo de ligante afecta los costos; un exceso de ligante, produce efectos adversos sobre las propiedades ópticas del sustrato encapado.
PIGMENTOS MAS UTILIZADOS.
Los pigmentos mas utilizados son el caolín y el carbonato de calcio.El caolín es un hidrosilicato de aluminio complejo, que es clasificado por su blancura y el tamaño de sus partículas, su estructura de cristales laminares hexagonales, hacen que se deposite en forma paralela al sustrato, formando una superficie compacta, cerrada y poco porosa que al calandrarse produce el brillo y lisura en el sustrato encapado.
Existen varios tipos de caolines:
* Los high glossing premium, con una blancura del 90% y con un 96% de partículas menores a 2 micrones (1 micrón equivale 10 –6 metros –0.000000001mm-), sumamente utilizado en superficies brillantes.
* Los delaminados para soportes para huecograbado, o superficies mate o semimate.los calcinados para superficies mate, de alta opacidad.El carbonato de calcio puede ser:El natural, es una calcita de estructura mineralógica cristalina romboedrica, que se lo clasifica por el tamaño de sus partículas en:
* Ultrafino, con un porcentaje mayor al 90% de partículas menores a 2 micrones, facilita una buena absorción de las tintas por su menor demanda de ligante y es mas blanco que el caolín.Suele mezclárselo con el caolín, a fin de impedir la natural tendencia del caolín a compactarse, pero trae aparejada una disminución del brillo.
* El precipitado, obtenido artificialmente por reacción química, cuya morfología escalonaédrica puede ser ajustada dentro de cierto limite técnicos y químicos.
Es decir que si queremos desarrollar un encapado brillante, con alta blancura, brillo y lisura, con una adecuada microporosidad que favorezca la absorción de tintas y de baja abrasividad, debemos necesariamente utilizar una adecuada mezcla de pigmentos caolines high glossing y carbonato de calcio ultrafino.En el caso de un encapado mate o semimate, con una alta blancura, ausencia de brillo o él mas bajo posible, la mezcla tendrá necesariamente una menor cantidad de caolín delaminado, de partículas más gruesas y mezcla de carbonatos de calcio naturales de partículas gruesas y finas.
DISPERSIÓN.
Para obtener una adecuada homogeneidad de la mezcla, es necesario disgregar los aglomerados de los pigmentos separando las partículas que la componen.
Se realizan por dos vías:
* Mecánica, por medio de dispersores de agitación.
* Química, por medio de dispersantes, que generalmente son poliacrilatos de sodio.Obteniéndose concentraciones de sólidos de hasta un 75% con carbonato de calcio natural, y entre 68 y 73% con caolín según su tipo.La dispersión de la pintura o estucado para encapar, determina la concentración de sólidos finales y las propiedades finales del papel o cartulina encapado.
LIGANTES.
Son aquellos productos que se adicionan a la dispersión y que tienen la función de ligar las partículas de los pigmentos entre sí, al soporte (papel, cartulina, etc.) y proporcionar las propiedades de barrera necesarias para controlar durante la impresión, la absorción y cantidad de tinta aplicada sobre la superficie terminada (ink hold out).
Dos propiedades fundamentales de los papeles y cartulinas encapadas son proporcionadas por los ligantes:
* Resistencia a los desprendimientos de encapados.
* Cantidad de tinta aplicada en la impresión.Los ligantes, son polímeros (sustancias macromoleculares), y su peso molecular varia según el grado de polimerización de los monómeros (unidades moleculares de monómeros que se unen para conformar los polímeros). por lo general para un mismo tipo de polímero a mayor peso molecular, posee mayor propiedad ligante y más elevada su viscosidad.
Podemos dividirlos en:
* Naturales: como los almidones, caseinas, proteínas, etc.
* Sintéticos: conocidos como latices.La introducción del látex estireno butadieno, produjo un gran cambio en la tecnología del encapado. La variedad de latices disponibles es muy amplia, encontrando copolimeros de estireno, butadieno, esteres acrílicos, acetato de vinilo, acrilonitrilo, etc.Hoy es posible disponer de un látex según cada prestación necesaria. teniendo en cuenta el tipo de impresión que se usara, las características de soporte, el tipo de encapadadora y sus características de aplicación y la formulación para encapar.
Al hablar de latices o ligantes sintéticos, debemos clasificar las emulsiones (emulsión: medio heterogéneo constituido por la dispersión de un liquido en otro liquido en fase continua) en las siguientes fases:
FASE DISPERSA: constituida por el polímero en partículas esféricas de un tamaño de 0,1 a 0,2 micrones.
FASE DISPERSANTE: constituida por una solución de sustancias emulsionantes, estabilizantes residuos catalizadores en pequeñas cantidades.
FASE INTERFACIAL: separa el polímero de la fase acuosa, y tiene incorporado agentes tensioactivos que estabilizan la dispersión.
Las propiedades de los latices que más influyen en la composición de los monómeros son:
* La composición de los monómeros.
* El tamaño de sus partículas.
* La distribución del tamaño de las partículas.
* El grado de entrecruzamiento.
* La temperatura mínima de formación del film (TMF: temperatura en que el látex alcanza el punto de coagulación, sin agua).
* Temperatura de transición vítrea (tg, temperatura alcanzada por el film de látex, una vez seco, formada la película y endurecida).Estas propiedades afectan la viscosidad y la reología, de la pintura para encapar, y también la resistencia, el brillo y la absorción del encapado.La cantidad de látex utilizada en la pintura para encapar debe ser mínima por razones de costos y porque afecta las propiedades ópticas del sustrato (papel o cartulina), blancura, opacidad y brillo.
Un fenómeno importante de este componente es el conocido como migración del ligante.Cuando se aplica una pintura sobre el sustrato, una fracción de ligante migra con el agua a través del soporte; del mismo modo cuando la pintura aun fluida se expone al secado, el ligante migra a la superficie arrastrado por el agua que se evapora.En general las pinturas con altas concentraciones (entre 64 y 66% de concentración en el cabezal aplicador de la encapadora) el ligante lentamente y en menor cantidad que en las pinturas de bajos sólidos.
De lo expuesto se puede inferir que:
*Si la migración del ligante hacia el soporte es alta, el anclaje de los pigmentos será pobre, debido a que el soporte tiene baja retención de agua y pintura.
*Si la migración del ligante hacia la superficie es alta, se producirá la oclusión de los microporos entre las partículas de los pigmentos, disminuyendo el anclaje que requieren las tintas de impresión.
Las condiciones ideales son aquellas en que el ligante esta presente en partes iguales en toda la altura de la película de la pintura para encapar.
Otra propiedad importante de la pintura para encapar, es la retención de agua, que frena la penetración de la fase acuosa en el soporte y es fundamental para un buen encapado, debido a que:
* Una retención alta, debilita el anclaje de la pintura al soporte, ya que será insuficiente el vehículo (agua) que el ligante necesita para actuar en la interfaz pintura/soporte.
* Una retención muy baja, impide la distribución uniforme de la pintura en la superficie del sustrato, produciendo cambios en la reología de la pintura y produciendo un pobre encapado.Los ligantes naturales poseen características hidrófilas poseyendo una adecuada retención de agua.Los ligantes sintéticos, son insolubles en agua y poseen una pobre retención de agua. lo que lleva a la utilización de auxiliares o aditivos.
ADITIVOS.
Podemos clasificarlos en:
* Coligantes: mejoran las propiedades reológicas aumentando la retención de agua de la pintura para encapar. Habitualmente trabajan en conjunto con los ligantes influyen en la maquinabilidad.
Los productos comúnmente usados son:
* Carboximetilcelulosa (cmc) que además es un buen carrier (transportador) del blanqueador óptico.
* Polímeros acrílicos.
* Antiespumantes: favorece la emulsión aire/pintura.
* Dispersantes: mantienen los pigmentos en suspensión.
* Lubricantes: su función es facilitar el escurrimiento de la pintura en la fase de preparación y aplicación, y lubricar superficialmente la pintura seca aplicada, reduciendo el coeficiente de fricción entre el papel o cartulina y la maquina.En general son suspensiones de estearato de calcio micronizado en agua, mezclados con ceras.
* Agentes de resistencia en húmedo: compuestos que mejoran la resistencia en húmedo de los papeles o cartulinas encapadas y actúan como agentes de reticulación transversal (crosslinking) para ligantes sintéticos y naturales.
* Blanqueadores ópticos y matizantes: mejoran la blancura final del encapado.
Félix Aracri, CEO de FCA Consultants Co.
Los aspectos básicos a considerar son:
1. Soporte o base del papel.
2. Sistema de encapado o estucado.
3. Salsa o estuco también llamada pintura para encapar.
PINTURA PARA ESTUCAR O ENCAPAR.
Es un sistema disperso en fase acuosa, compuesto de pigmentos, ligantes y aditivos o productos químicos auxiliares.
Las materias primas que componen la formulación deben considerar:
* El sistema de impresión. Si es huecograbado o rotograbado, u offset plano o continuo. El tipo de papel o cartulina.
* El sistema de encapado. Si es por cuchilla de aire, también llamado labio soplador o por cuchilla metálica o varilla.
* La velocidad de aplicación.
* El esfuerzo de corte y secado.
* El tipo de soporte o base a encapar.
* Las características técnico - comerciales. Como el costo, disponibilidad, la logística y el abastecimiento.
CONSTITUCIÓN
Básicamente se componen de un pigmento y un ligante.El pigmento, principal constituyente, es un compuesto inorgánico natural o químico, de una muy pequeña granulometría (tamaños menores a 2 micrones – 1 micrón = 10-4 cm), determinante de las propiedades ópticas.
PROPIEDADES OPTICAS.
* Blancura.
* Tamaño y estructura cristalina de las partículas que lo componen.
* Cantidad y tipo de ligante.
IMPORTANCIA DE ESTAS PROPIEDADES.
BLANCURA: a mayor blancura del pigmento (ausencias de impurezas o contaminaciones) producirá un blanco más puro.
Las características de las partículas afectan a:
* Las propiedades reológicas del preparado, por la interacción de la fuerza aplicada en la encapadora sobre los compuestos, por la acción de bombas, agitadores, cilindros giratorios, velocidad de escurrimiento y su viscosidad.
* Las propiedades del papel o cartulina calandrado tales como, blancura, opacidad, brillo, lisura y absorción de tintas.
* La cantidad y tipo de ligante afecta los costos; un exceso de ligante, produce efectos adversos sobre las propiedades ópticas del sustrato encapado.
PIGMENTOS MAS UTILIZADOS.
Los pigmentos mas utilizados son el caolín y el carbonato de calcio.El caolín es un hidrosilicato de aluminio complejo, que es clasificado por su blancura y el tamaño de sus partículas, su estructura de cristales laminares hexagonales, hacen que se deposite en forma paralela al sustrato, formando una superficie compacta, cerrada y poco porosa que al calandrarse produce el brillo y lisura en el sustrato encapado.
Existen varios tipos de caolines:
* Los high glossing premium, con una blancura del 90% y con un 96% de partículas menores a 2 micrones (1 micrón equivale 10 –6 metros –0.000000001mm-), sumamente utilizado en superficies brillantes.
* Los delaminados para soportes para huecograbado, o superficies mate o semimate.los calcinados para superficies mate, de alta opacidad.El carbonato de calcio puede ser:El natural, es una calcita de estructura mineralógica cristalina romboedrica, que se lo clasifica por el tamaño de sus partículas en:
* Ultrafino, con un porcentaje mayor al 90% de partículas menores a 2 micrones, facilita una buena absorción de las tintas por su menor demanda de ligante y es mas blanco que el caolín.Suele mezclárselo con el caolín, a fin de impedir la natural tendencia del caolín a compactarse, pero trae aparejada una disminución del brillo.
* El precipitado, obtenido artificialmente por reacción química, cuya morfología escalonaédrica puede ser ajustada dentro de cierto limite técnicos y químicos.
Es decir que si queremos desarrollar un encapado brillante, con alta blancura, brillo y lisura, con una adecuada microporosidad que favorezca la absorción de tintas y de baja abrasividad, debemos necesariamente utilizar una adecuada mezcla de pigmentos caolines high glossing y carbonato de calcio ultrafino.En el caso de un encapado mate o semimate, con una alta blancura, ausencia de brillo o él mas bajo posible, la mezcla tendrá necesariamente una menor cantidad de caolín delaminado, de partículas más gruesas y mezcla de carbonatos de calcio naturales de partículas gruesas y finas.
DISPERSIÓN.
Para obtener una adecuada homogeneidad de la mezcla, es necesario disgregar los aglomerados de los pigmentos separando las partículas que la componen.
Se realizan por dos vías:
* Mecánica, por medio de dispersores de agitación.
* Química, por medio de dispersantes, que generalmente son poliacrilatos de sodio.Obteniéndose concentraciones de sólidos de hasta un 75% con carbonato de calcio natural, y entre 68 y 73% con caolín según su tipo.La dispersión de la pintura o estucado para encapar, determina la concentración de sólidos finales y las propiedades finales del papel o cartulina encapado.
LIGANTES.
Son aquellos productos que se adicionan a la dispersión y que tienen la función de ligar las partículas de los pigmentos entre sí, al soporte (papel, cartulina, etc.) y proporcionar las propiedades de barrera necesarias para controlar durante la impresión, la absorción y cantidad de tinta aplicada sobre la superficie terminada (ink hold out).
Dos propiedades fundamentales de los papeles y cartulinas encapadas son proporcionadas por los ligantes:
* Resistencia a los desprendimientos de encapados.
* Cantidad de tinta aplicada en la impresión.Los ligantes, son polímeros (sustancias macromoleculares), y su peso molecular varia según el grado de polimerización de los monómeros (unidades moleculares de monómeros que se unen para conformar los polímeros). por lo general para un mismo tipo de polímero a mayor peso molecular, posee mayor propiedad ligante y más elevada su viscosidad.
Podemos dividirlos en:
* Naturales: como los almidones, caseinas, proteínas, etc.
* Sintéticos: conocidos como latices.La introducción del látex estireno butadieno, produjo un gran cambio en la tecnología del encapado. La variedad de latices disponibles es muy amplia, encontrando copolimeros de estireno, butadieno, esteres acrílicos, acetato de vinilo, acrilonitrilo, etc.Hoy es posible disponer de un látex según cada prestación necesaria. teniendo en cuenta el tipo de impresión que se usara, las características de soporte, el tipo de encapadadora y sus características de aplicación y la formulación para encapar.
Al hablar de latices o ligantes sintéticos, debemos clasificar las emulsiones (emulsión: medio heterogéneo constituido por la dispersión de un liquido en otro liquido en fase continua) en las siguientes fases:
FASE DISPERSA: constituida por el polímero en partículas esféricas de un tamaño de 0,1 a 0,2 micrones.
FASE DISPERSANTE: constituida por una solución de sustancias emulsionantes, estabilizantes residuos catalizadores en pequeñas cantidades.
FASE INTERFACIAL: separa el polímero de la fase acuosa, y tiene incorporado agentes tensioactivos que estabilizan la dispersión.
Las propiedades de los latices que más influyen en la composición de los monómeros son:
* La composición de los monómeros.
* El tamaño de sus partículas.
* La distribución del tamaño de las partículas.
* El grado de entrecruzamiento.
* La temperatura mínima de formación del film (TMF: temperatura en que el látex alcanza el punto de coagulación, sin agua).
* Temperatura de transición vítrea (tg, temperatura alcanzada por el film de látex, una vez seco, formada la película y endurecida).Estas propiedades afectan la viscosidad y la reología, de la pintura para encapar, y también la resistencia, el brillo y la absorción del encapado.La cantidad de látex utilizada en la pintura para encapar debe ser mínima por razones de costos y porque afecta las propiedades ópticas del sustrato (papel o cartulina), blancura, opacidad y brillo.
Un fenómeno importante de este componente es el conocido como migración del ligante.Cuando se aplica una pintura sobre el sustrato, una fracción de ligante migra con el agua a través del soporte; del mismo modo cuando la pintura aun fluida se expone al secado, el ligante migra a la superficie arrastrado por el agua que se evapora.En general las pinturas con altas concentraciones (entre 64 y 66% de concentración en el cabezal aplicador de la encapadora) el ligante lentamente y en menor cantidad que en las pinturas de bajos sólidos.
De lo expuesto se puede inferir que:
*Si la migración del ligante hacia el soporte es alta, el anclaje de los pigmentos será pobre, debido a que el soporte tiene baja retención de agua y pintura.
*Si la migración del ligante hacia la superficie es alta, se producirá la oclusión de los microporos entre las partículas de los pigmentos, disminuyendo el anclaje que requieren las tintas de impresión.
Las condiciones ideales son aquellas en que el ligante esta presente en partes iguales en toda la altura de la película de la pintura para encapar.
Otra propiedad importante de la pintura para encapar, es la retención de agua, que frena la penetración de la fase acuosa en el soporte y es fundamental para un buen encapado, debido a que:
* Una retención alta, debilita el anclaje de la pintura al soporte, ya que será insuficiente el vehículo (agua) que el ligante necesita para actuar en la interfaz pintura/soporte.
* Una retención muy baja, impide la distribución uniforme de la pintura en la superficie del sustrato, produciendo cambios en la reología de la pintura y produciendo un pobre encapado.Los ligantes naturales poseen características hidrófilas poseyendo una adecuada retención de agua.Los ligantes sintéticos, son insolubles en agua y poseen una pobre retención de agua. lo que lleva a la utilización de auxiliares o aditivos.
ADITIVOS.
Podemos clasificarlos en:
* Coligantes: mejoran las propiedades reológicas aumentando la retención de agua de la pintura para encapar. Habitualmente trabajan en conjunto con los ligantes influyen en la maquinabilidad.
Los productos comúnmente usados son:
* Carboximetilcelulosa (cmc) que además es un buen carrier (transportador) del blanqueador óptico.
* Polímeros acrílicos.
* Antiespumantes: favorece la emulsión aire/pintura.
* Dispersantes: mantienen los pigmentos en suspensión.
* Lubricantes: su función es facilitar el escurrimiento de la pintura en la fase de preparación y aplicación, y lubricar superficialmente la pintura seca aplicada, reduciendo el coeficiente de fricción entre el papel o cartulina y la maquina.En general son suspensiones de estearato de calcio micronizado en agua, mezclados con ceras.
* Agentes de resistencia en húmedo: compuestos que mejoran la resistencia en húmedo de los papeles o cartulinas encapadas y actúan como agentes de reticulación transversal (crosslinking) para ligantes sintéticos y naturales.
* Blanqueadores ópticos y matizantes: mejoran la blancura final del encapado.
Félix Aracri, CEO de FCA Consultants Co.
No hay comentarios.:
Publicar un comentario