Obtener la viscosidad correcta es fundamental para las tintas flexográficas cuando se operan prensas a más de 400 metros por minuto. La mayoría de las tintas a base de disolvente funcionan bien alrededor de 50 a 150 centipoise, encontrando ese punto óptimo donde fluyen adecuadamente pero aún retienen los pigmentos sin sedimentar. Las tintas curables con UV necesitan una consistencia más espesa, normalmente entre 80 y 200 cP, para que no comiencen a curarse demasiado pronto en los rodillos de la prensa. Las opciones a base de agua tienen un mejor desempeño en viscosidades más bajas, aproximadamente entre 20 y 80 cP, permitiéndoles impregnar rápidamente películas plásticas, ya que esos materiales no absorben mucha humedad. Estudios publicados por MDPI en 2020 mostraron que salirse de estos rangos recomendados conduce a problemas de aumento del punto de trama (dot gain) de entre 15 % y 25 %, lo cual afecta considerablemente la claridad de las impresiones finales.
El adelgazamiento por cizalla ocurre básicamente cuando un material se vuelve menos viscoso o más fluido al aplicarle una fuerza. Esta propiedad permite que las tintas flexográficas se muevan fácilmente a través del equipo de impresión a altas velocidades sin perder su forma una vez que llegan a la superficie de impresión. Tomemos como ejemplo las tintas UV para flexografía, que normalmente reducen su espesor en un 40 a 60 por ciento cuando están sujetas a fuerzas de cizalla superiores a 5.000 segundos inversos. Esto marca toda la diferencia para lograr líneas impresas limpias y reduce considerablemente las salpicaduras de tinta que se convierten en un problema cuando las prensas funcionan a más de 600 metros por minuto. Según algunas pruebas recientes publicadas el año pasado en ScienceDirect, los impresores que ajustan con precisión las propiedades de adelgazamiento por cizalla de sus tintas terminan desperdiciando aproximadamente un 18 por ciento menos de material en total en comparación con lo que sucede con tintas estándar.
Para que la impresión flexográfica de alta velocidad funcione correctamente, necesita que todos los componentes trabajen juntos de manera fluida, incluyendo el sistema de dosificación de tinta, las especificaciones correctas de la rollería anilox y placas de buena calidad. Cuando los impresores utilizan rollerías anilox de 250 a 400 líneas por pulgada junto con cuchillas doctoras en cámara, experimentan aproximadamente un 30 por ciento menos de problemas con los cambios en la viscosidad de la tinta. Esto mantiene el espesor de la película de tinta bastante estable, permaneciendo la mayor parte del tiempo dentro de ±0,1 micrómetros. Pruebas en campo realizadas en varios talleres de impresión también han demostrado algo interesante. Las tintas a base de agua aplicadas con un espesor de aproximadamente 12 a 15 micrómetros controlan realmente el aumento de punto por debajo del 8 %, incluso cuando se opera a velocidades de hasta 450 metros por minuto. Esto es mucho mejor que lo que ocurre en configuraciones que no están optimizadas, donde el aumento de punto puede alcanzar hasta un 22 %. Lograr que las propiedades de la tinta coincidan con el funcionamiento de la máquina de impresión marca una diferencia real. La mayoría de los fabricantes indican que la consistencia del color se mantiene dentro de una variación inferior al 2 % durante largas tiradas de producción a máxima velocidad.
La forma en que se formula una tinta tiene un impacto importante en la rapidez con que se seca y en el funcionamiento general de la impresora. Esto depende en gran medida del tipo de resinas utilizadas, de la velocidad de evaporación de los disolventes y del equilibrio entre varios aditivos. Los desarrollos recientes muestran que los sistemas modernos a base de disolventes emplean ahora resinas de baja viscosidad que liberan sus disolventes aproximadamente un 22 % más rápido en comparación con las fórmulas anteriores, según el informe Packaging Trends Report 2023. Las tintas a base de agua han logrado avances aún mayores, alcanzando tiempos de secado alrededor de un 35 % más rápidos gracias a los polímeros estables del pH que contienen. Estos avances significan que existe una probabilidad mucho menor de que la tinta se acumule cuando se opera a velocidades superiores a los 400 metros por minuto. Las imprentas pueden operar turnos continuos de 8 horas con un tiempo de inactividad mínimo, ya que los residuos causados por problemas de secado hoy en día son inferiores a la mitad de un por ciento.
Los últimos avances en tecnología de curado UV, haz de electrones (EB) y LED han revolucionado la forma en que las tintas se solidifican casi instantáneamente mediante reacciones químicas desencadenadas por la luz. En el caso de la impresión flexográfica UV, estas tintas suelen formar enlaces fuertes en aproximadamente medio segundo después de ser expuestas a ondas de luz entre 200 y 450 nanómetros. Esto permite a los impresores producir materiales a velocidades impresionantes de alrededor de 750 metros por minuto sin deformar ni dañar el material base. Hablando de eficiencia, los sistemas LED consumen aproximadamente un 60 por ciento menos de energía que las lámparas tradicionales de vapor de mercurio, según investigaciones recientes de RadTech en 2024. Y hay otro beneficio adicional con la tecnología EB, ya que no requiere iniciadores químicos en absoluto, lo que la hace especialmente adecuada para el envasado de alimentos donde las regulaciones de seguridad son muy estrictas.
Conseguir un buen secado térmico es muy importante a la hora de realizar impresión flexográfica con solventes a alta velocidad, especialmente si queremos cumplir con las estrictas normativas ambientales. Muchas impresoras modernas vienen ahora equipadas con sistemas inteligentes de secado que incluyen lo que se conoce como oxidadores térmicos regenerativos, o RTOs por sus siglas en inglés. Estos sistemas logran recuperar alrededor del 85 por ciento del calor presente en los gases de escape. Lo bueno de este enfoque es que destruye casi todos los COV con una eficiencia del 99,9 %, además de reducir los costos energéticos entre 18 y 22 dólares por hora, según algunos informes industriales del año pasado. Y lo mejor es que este sistema funciona perfectamente incluso cuando las máquinas operan a velocidades impresionantes de 600 metros por minuto, cumpliendo con todos los estándares de emisiones de la UE sin dificultad.
Las tintas flexográficas se adhieren bien a esos plásticos de baja energía superficial difíciles de tratar, como el polietileno, que tiene una tensión superficial de alrededor de 35-38 mN/m, y el polipropileno, con unos 29-31 mN/m, gracias a químicas de resina especialmente diseñadas. Al comparar su funcionamiento con respecto al papel o el cartón, los plásticos requieren enlaces químicos reales en lugar de un simple agarre mecánico. Por eso, las fórmulas modernas de tinta suelen incluir poliuretanos modificados que realmente forman enlaces con las moléculas del plástico mismo. Algunos fabricantes también han logrado avances significativos con resinas a base de acrilatos. Estas pueden reducir tanto el ángulo de contacto que la tinta se extiende correctamente sobre la superficie, incluso cuando no se aplica tratamiento por corona. La investigación sobre la adhesión en impresión flexográfica ha confirmado que esto funciona realmente bien en la práctica en diversas aplicaciones.
| El factor | Rango Objetivo | Impacto en la adhesión |
|---|---|---|
| Energía superficial (después del tratamiento) | ≥40 mN/m | Permite la expansión y unión de la tinta |
| Dosificación de corona | 8–12 W·min/m·² | Oxida la superficie para formar grupos polares |
| Transición vítrea del resina (Tg) | -10°C a 25°C | Equilibra flexibilidad y resistencia al calor |
Cuando el polipropileno recibe un tratamiento de corona, su energía superficial aumenta hasta aproximadamente 45-50 mN/m, ya que el proceso agrega grupos hidroxilo y carbonilo a la superficie. Esto facilita enormemente la unión química de los materiales. En la impresión flexográfica con base acuosa, los fabricantes suelen utilizar copolímeros acrílicos con números ácidos entre 80 y 120 mg KOH por gramo. Estos ayudan a crear enlaces más fuertes mediante interacciones de hidrógeno. Los sistemas con base en solvente toman un enfoque completamente diferente. Generalmente mezclan componentes de poliéster y poliuretano donde aproximadamente el 20-35% del material contiene grupos hidroxilo. Al combinarse con endurecedores de isocianato durante el curado, estas formulaciones producen películas realmente resistentes que duran más sobre superficies impresas.
Las tintas flexográficas generalmente se adhieren bien a materiales como láminas de PET/PE y BOPP/CPP, manteniendo su clasificación de adherencia alrededor de 4B según la norma ASTM D3354 cuando utilizan esos métodos especiales de curado dual. Las versiones UV flexo también son bastante impresionantes, conservando alrededor del 98% de su agarre incluso después de permanecer tres días en condiciones de 60 grados Celsius y casi 95% de humedad. Hacen esto porque crean estas conexiones en red con los recubrimientos de extrusión. En cuanto a las tintas a base de solvente de nitrocelulosa, estas funcionan realmente bien en bolsas retort. Pueden soportar más de 500 pruebas de flexión sin fallar, lo cual es bastante notable. Esto ocurre porque las resinas tienen la cantidad justa de flexibilidad, con un módulo elástico que varía entre 1,2 y 1,8 GPa a temperatura ambiente.
Obtener buenos resultados de la impresión a alta velocidad significa ajustar la viscosidad de la tinta exactamente a las características de la impresora. Investigaciones recientes en reología muestran algo interesante sobre las tintas UV para flexografía. Cuando estas tintas están en el rango de 90 a 120 centipoise, funcionan mejor con rodillos anilox entre 600 y 1.200 líneas por pulgada según un estudio del año pasado. ¿Qué hace efectiva esta combinación? La forma en que estas tintas se vuelven más fluidas bajo tensión cortante permite que fluyan suavemente cuando las placas de impresión se juntan rápidamente. Al mismo tiempo, mantienen bordes limpios y puntos nítidos, lo cual es muy importante al reproducir imágenes o textos detallados.
Cuando la máquina funciona a más de 600 metros por minuto, el disolvente debe evaporarse más rápido de 0,8 gramos por metro cuadrado por segundo para evitar problemas de offset. Según Packaging Frontiers del año pasado, los nuevos sistemas de resina han reducido los problemas de niebla de tinta en un 42 %. Estos sistemas funcionan mejor porque generan una cohesión más fuerte entre las partículas, por lo que la tinta no se descompone cuando se somete a esas fuerzas de rotación intensas durante la impresión. Las fórmulas híbridas más recientes logran combinar propiedades de secado rápido con una buena estabilidad del flujo. Esto significa que los impresores pueden mantener una salida de calidad incluso cuando llevan las máquinas al límite a estas velocidades extremadamente altas, sin comprometer la consistencia a lo largo de largas tiradas de producción.
Una importante empresa de bebidas refrescantes recientemente alcanzó casi un 98,6% de disponibilidad de sus máquinas cuando pasó a utilizar estos especiales barnices flexográficos híbridos de UV y base solvente, trabajando a una velocidad de aproximadamente 610 metros por minuto. Su nuevo enfoque de curado dual redujo el consumo de energía en los hornos en casi un 37%, lo cual es bastante impresionante si se tiene en cuenta que mantuvieron diferencias de color por debajo del 0,3% durante turnos prolongados de 18 horas. Esto demuestra que cuando los fabricantes se toman el tiempo necesario para adecuar correctamente sus barnices a las capacidades de la prensa, pueden operar a velocidades muy altas sin preocuparse por desviaciones en el color o problemas con distintos materiales. La conclusión es que la integración inteligente marca toda la diferencia entre simplemente funcionar y realmente destacar en la producción.
Gracias a las mejoras en la tecnología de resinas y métodos de secado por infrarrojos, las tintas flexográficas actuales a base de agua pueden secarse tan rápido como las tintas tradicionales a base de disolventes. Algunas fórmulas más recientes funcionan realmente bien, secándose en películas de polietileno en menos de 0.3 segundos y emitiendo aproximadamente la mitad de químicos nocivos al aire en comparación con versiones anteriores, según un informe reciente de la industria titulado 'Sustainable Printing Solutions' de 2024. El impulso hacia productos más sostenibles también parece estar dando resultado. Solo el año pasado, el mercado europeo para este tipo de tintas se expandió aproximadamente un 11% anual según cifras de Market Data Forecast de 2024.
Cada vez más fabricantes están recurriendo actualmente a sistemas de curado híbridos que combinan tecnología UV, EB y LED porque permiten ahorrar en costos energéticos y ayudan a cumplir con las normativas en constante cambio. Considere configuraciones UV-LED operando alrededor de los 450 metros por minuto; estas reducen realmente el consumo de energía en casi un 40 % en comparación con las lámparas tradicionales de vapor de mercurio. Y luego está el curado EB, que elimina esos fotoiniciadores problemáticos, convirtiéndolo en una excelente opción para tratar materiales de embalaje para alimentos que no pueden tolerar químicos. ¿Lo mejor? Estos sistemas combinados actúan muy rápidamente sobre todo tipo de materiales, incluidas películas de BOPP y plásticos PET, sin disminuir en absoluto las velocidades de producción.
Las tintas inteligentes están causando un impacto en la industria de la impresión en estos días. Nos referimos a cosas como tintas de seguridad que cambian de color y esas fórmulas especiales que funcionan con códigos QR. Estas ahora se están conectando a prensas controladas por la nube, de modo que los impresores puedan ajustar configuraciones sobre la marcha durante corridas de producción rápidas. Algunos proyectos de prueba han mostrado alrededor de un 15 por ciento menos de tinta desperdiciada al usar sistemas de inteligencia artificial que básicamente adivinan cuándo se activarán las planchas de impresión. La combinación completa de tecnología digital y métodos tradicionales de impresión da a los impresores flexográficos una ventaja real a la hora de manejar paquetes con distintos requisitos de datos, sin reducir significativamente la velocidad. La mayoría de las configuraciones aún pueden mantener velocidades cercanas a los 800 metros por minuto, incluso con todas estas funciones inteligentes integradas.
Los rangos de viscosidad recomendados para las tintas flexográficas varían según el tipo: Las tintas a base de disolvente deben estar entre 50 y 150 centipoise, las tintas curables por UV entre 80 y 200 centipoise, y las tintas a base de agua entre 20 y 80 centipoise.
El comportamiento de adelgazamiento por cizalla es crucial porque permite que las tintas se muevan fácilmente a través de equipos de impresión de alta velocidad sin perder su forma, lo que asegura impresiones limpias y reduce el desperdicio.
La velocidad de secado de la tinta está fuertemente influenciada por su formulación, especialmente por el tipo de resinas, disolventes y aditivos utilizados, lo cual puede afectar significativamente la eficiencia de la prensa e incluso resultar en tiempos de secado más rápidos.
Los sistemas de curado híbridos que combinan tecnologías UV, EB y LED ofrecen una eficiencia mejorada, un consumo reducido de energía y cumplimiento con las normativas ambientales, lo que los hace altamente beneficiosos para operaciones de impresión de alta velocidad.
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