Introducción a los Materiales Industriales

Polímeros

Los polímeros son sustancias cuya estructura, más o menos compleja, está formada por grandes moléculas, que a su vez, está originadas por la unión de otras más pequeñas llamadas monómeros. Existen dos tipos: naturales y sintéticos.

Fabricación

Se obtienen mediante procesos de condensación y polimerización. Para la obtención del plástico, se parte de la materia prima, sometida a acciones mecánicas a las que se les añade presión y calor, así las materias primas se unen (se polimerizan).

Para generar el soporte forzamos la masa termoplástica a pasar por una abertura (extrusionar) o la forzamos a adaptarse a un molde determinado (termoconformado). Se enfría y ya tenemos su forma definitiva.

Características

A la hora de imprimirse, generan dificultades, por su escasa o nula porosidad, como su baja tensión interfacial que requiere tintas especiales y tratamientos específicos.

Tienen gran importancia como soporte de comunicación, resistencia ante productos químicos y a su resistencia mecánica.

El crecimiento es por su empleo en el envase y el embalaje, principalmente, para proteger y conservar los productos que contiene.

Polímeros Naturales

Obtenidos a partir de productos naturales como celofán, caucho. Los más importantes son los que derivan de la celulosa.

Películas de celulosa:

Pertenecen a sustancias tan conocidas como el celuloide o el celofán. A partir de celulosa, añadimos plastificantes (sustancia viscosa que aumenta la elasticidad disminuyendo la dureza), también se añaden antideslizantes (antibloking).

Bloking: Adherencia accidental entre dos películas u hojas de plásticos.

Características mecánicas de los polímeros naturales:

• Buena resistencia a la tracción.
• Mediana flexibilidad.
• Elasticidad débil.
• Mala resistencia al desgaste.

Características químicas de los polímeros naturales:

Se dividen en 3 grupos:

1. Hidratos de celulosa: (celofanes)

   • Transparentes, brillo elevado y buena imprimibilidad.
   • Poca resistencia a la humedad.
   • Se reseca y se rompe con facilidad expuesto al aire caliente.
   • Para el mundo de la confitería (envoltorios de caramelo, bombones...).
   • Se imprime en Flexo, Hueco, Seri, Tipo, y Offset.
   • Películas ordinarias (TIPO P), Películas impermeables (TIPO M), Películas impermeables al PUDC (TIPO X).

2. Acetato de celulosa:

   • Muy transparente, brillo excelente y admite la colocación total o parcial.
   • Permeable a los líquidos, pero no resiste el alcohol y la acetona.
   • Aguanta la temperatura hasta los 70ºC.
   • Apto para pegarse y termosellarse.
   • Se puede imprimir en bobina (Flexo, Hueco) y en objetos tridimensionales (serigrafía).
   • Para plastificar papeles y cartones y complejos (papel + plástico).

Polímeros Complejos

Está formado por diferentes materiales contracolados entre sí. (ej: Tetra Pak, polietileno + papel).

Tipos:

1. Complejo Transparente:

   Dos materiales unidos entre por un adhesivo, utilizados cuando solo 1 material no aporta las características deseadas al envoltorio.

2. Complejo Autoadhesivo: 3 Componentes

   • Una lámina que es el producto que terminará siendo la etiqueta.
   • Un adhesivo encargado de mantener la lámina unida al soporte.
   • Un soporte siliconado que es la parte que eliminamos después de pasar la etiqueta el sustrato correspondiente.

Fabricación Autoadhesivo

Siliconado del soporte:

Consiste en aplicar una fina capa de silicona al soporte.

• Permitir la aplicación del adhesivo y transferirlo a la lámina.
• Proteger el adhesivo hasta su uso final.
• Permitir que la lámina se despegue fácilmente.

Aplicación del autoadhesivo:

Una vez polimerizada la silicona, recibe el adhesivo y se seca.

Acondicionamiento del producto:

El soporte recibe humedad mediante rampas de vapor tras cada aplicación.

Formación del complejo autoadhesivo con la lámina final:

El soporte recibe la bobina y se unen.

Tratamientos especiales:

Se podrá imprimir por anverso y/o reverso o bien realizar marcas que indican el corte para facilitar su separación.

Materias primas Autoadhesivo:

• Soporte:

  Papel Glassine, se puede colorear tanto en azul como en ámbar. Gramaje 50 a 80 gr/m2.

• Adhesivo:

  De emulsión acuosa, Hot Melt y de Reticulado por radiación UV.

• Tipos de láminas:

  Se puede de casi todos los soportes papeleros o soportes no papeleros. 80 - 90 g/m2.

Complejos Metalizados

El más utilizado es el aluminio (AL)

Son flexibles, resistente a grasas y disolventes, impermeable a líquidos y UV e incombustible.

Se debe de tratar previamente su superficie, con un prelavado y luego con un recubrimiento de barniz.

Se obtiene de dos maneras diferentes:

1. Mediante contracolado:

   Aplicable a un papel, cartón o plástico muy satinado (abrillantado). En brillo o en mate. Hay dos tres tipos: en húmedo, con cera o mediante Polietileno (PE).

2. Mediante metalización al alto vacío:

   La cantidad de aluminio no llega a pasar de 0.1g/m2 lo que permite un ahorro de aluminio y ecológico. Dos formas: Indirecta o directa.

Corte de un metalizado por metalización directa:

1. Lacado (proceso de lacado)
2. Aluminio (proceso de metalización)
3. Barnizado (proceso de barnizado)
4. Estucado/Papel soporte/Tratamiento dorsal.

Etapas de elaboración (metalización directa):

1. Barnizado:

   El barniz prepara la superficie del soporte para que el aluminio se aplique correctamente el barniz. Se realiza mediante el huecograbado y se seca mediante aire caliente, eliminando la humedad del papel. El barniz más utilizado es el acrílico.

2. Metalización:

   Usamos una cámara de metalización.

3. Lacado:

   El objetivo es evitar la oxidación del aluminio y prepararlo para la impresión. Se realizan tratamientos como: tratamiento corona, tratamiento dorsal y hacerlo plano.

Acabados

1. Gofrado: (Creación de relieve)

   Se suele realizar antes de la impresión, es paso fundamental en las etiquetas de botellas recuperables.

2. Bobinado:

   La bobinadora se encarga de preparar el producto con las medidas dadas por el cliente.

3. Cortado.

Metales:

Es todo cuerpo simple, sólido, conductor de electricidad y que junto al oxígeno forma óxidos.

Tipos:

1. Aluminio (AL):

   Es el más utilizado para fabricación de latas de bebidas por ser ligero, barato, flexible y resistente de impresión metalográfica. Metal no poroso que necesita un lacado especial para que se ancle la tinta.

2. Hojalata:

   Es un lámina de acero instalada por ambas caras y que se usa en la industria conservera.

   Estructura:

   1. Acero base
   2. Aleación de hierro y estaño
   3. Estaño
   4. Capa de Barniz
   5. Capa de aceite.

3. Latón:

   Es una aleación de cobre y cinc que ya no se usa.

Tejidos:

Son materiales realizados a base del trenzado de hilos flexibles de forma lineal y de procedencia natural (como la lana) o de procedencia sintética.