¿Qué tintas flexográficas son adecuadas para la impresión en masa de envases de vasos de papel?

Cumplimiento de tintas flexográficas seguras para alimentos para vasos de papel

Cumplir con FDA 21 CFR y el Reglamento de Plásticos de la UE para contacto directo con alimentos

Para los fabricantes de vasos de papel, conseguir los tintes flexográficos adecuados es absolutamente fundamental, ya que deben cumplir con estrictas normas sobre el contacto con alimentos. En Estados Unidos, existe una regulación denominada FDA 21 CFR Parte 175.300 que regula lo que sucede cuando los materiales entran en contacto con alimentos. Básicamente, el tinte debe mantenerse por debajo de ciertos niveles cuando entra en contacto con productos grasosos o bebidas acuosas. En Europa, la situación no es muy diferente. El Reglamento de Plásticos UE Nº 10/2011 establece límites estrictos sobre la cantidad de sustancias que pueden migrar desde el embalaje hacia los productos alimenticios. Por ejemplo, los fotoiniciadores están limitados a solo 0,01 mg por kg según pruebas realizadas en condiciones similares a escenarios reales de uso que implican líquidos calientes entre 60 y 90 grados Celsius, además de períodos prolongados de almacenamiento. Si un tinte no cumple adecuadamente, podrían liberarse productos químicos a niveles peligrosos superiores a 10 partes por billón, lo que podría llevar a tomar medidas contra las empresas o incluso obligarlas a retirar productos del mercado. Los fabricantes más precavidos someten sus materiales a pruebas de GC-MS con antelación para verificar que todo cumpla con las normativas, siguiendo las recomendaciones de las autoridades europeas y estadounidenses sobre seguridad alimentaria respecto a los métodos adecuados de análisis.

Evaluación del Riesgo de Migración vs. Reducción de COV en la Impresión Flexográfica Masiva de Alta Velocidad

Las operaciones de impresión a gran escala deben hacer frente simultáneamente a dos grandes problemas: evitar que los productos químicos se desplacen y mantener bajo control esos molestos compuestos orgánicos volátiles (VOC). El riesgo aumenta considerablemente durante la impresión flexográfica a alta velocidad, por encima de 300 metros por minuto, ya que si los materiales no se curan completamente, quedan tras de sí todo tipo de sustancias reactivas, como oligómeros y fotoiniciadores, que permanecen esperando para migrar. Las tintas curables por UV reducen los VOC entre un 60 y un 70 por ciento en comparación con las opciones tradicionales basadas en disolventes, pero requieren cantidades muy precisas de energía lumínica LED, normalmente alrededor de 800 milijulios por centímetro cuadrado o más, para alcanzar una polimerización superior al 95 por ciento antes de que vuelva a producirse cualquier migración. Los sistemas a base de agua prácticamente no presentan problemas de migración y eliminan por completo las preocupaciones por los VOC, aunque tienen sus propios inconvenientes, ya que tardan más en secarse, lo que significa que las líneas de producción solo pueden funcionar a un máximo de unos 250 metros por minuto, además de que los detalles finos tienden a deformarse con mayor facilidad. Lograr el equilibrio adecuado depende de encontrar el punto óptimo entre tres factores principales: el grado de curado de los materiales, mantener los niveles de VOC por debajo de 25 gramos por metro cuadrado y asegurar que la migración permanezca dentro de la mitad del valor permitido por la normativa. La mayoría de las imprentas modernas a gran volumen confían ahora en espectrofotómetros en línea junto con tintas formuladas especialmente con baja migración, que cumplen tanto con los estándares de la FDA 21 CFR como con los requisitos de la Unión Europea según el Reglamento 10/2011, como parte de su flujo de trabajo habitual.

Rendimiento de la tinta flexográfica específica para sustratos en papeles para vasos

Papeles recubiertos, no recubiertos, laminados con PE y recubiertos con PLA: absorción, adhesión y ganancia de punto

Las propiedades del papel para vasos desechables tienen un impacto importante en el rendimiento de las tintas flexográficas durante operaciones de impresión a gran escala. Al trabajar con papeles no revestidos, estos tienden a absorber la tinta bastante rápidamente, por lo que los impresores deben utilizar tintas de baja viscosidad y secado rápido para evitar que se sequen demasiado pronto y obstruyan las boquillas durante largas tiradas de producción. Los papeles revestidos no absorben tanto, pero presentan sus propios desafíos, requiriendo un control cuidadoso de las características de flujo de la tinta para prevenir una distribución desigual del color y un espesor de película inconsistente en las superficies impresas. Los papeles laminados con polietileno son comúnmente elegidos para contener líquidos, pero lograr una buena adhesión requiere atención a los niveles de energía superficial. Las pruebas indican que cuando la energía superficial de estos sustratos supera los 38 dinas por centímetro, generalmente logrado mediante tratamiento por corona, la resistencia al deslaminado aumenta aproximadamente un 40 %. Los papeles recubiertos con PLA ofrecen beneficios medioambientales, pero generan problemas para la calidad de impresión. Sus superficies naturalmente repelentes al agua provocan que los puntos se extiendan aproximadamente un 15 % más que el PE estándar a 150 líneas por pulgada, lo que significa que es necesario ajustar los volúmenes de las celdillas anilox y afinar la cohesión de la tinta. Lo que más importa, según pruebas de migración, no es solo el contenido de la tinta en sí, sino si funciona adecuadamente con el sustrato específico sobre el que se imprime, destacando por qué es esencial realizar pruebas exhaustivas de todo el sistema, incluyendo materiales, tintas y condiciones de procesamiento, para evitar riesgos de contaminación.

Reología de la tinta flexográfica y estabilidad del proceso para producción masiva

Optimización de la viscosidad, comportamiento tixotrópico y estabilidad del depósito a 120–180 LPI

Obtener la reología correcta es muy importante al fabricar tazas de papel en volumen. Al trabajar con una resolución de aproximadamente 120 a 180 líneas por pulgada, la tinta debe mantenerse dentro de ciertos rangos de viscosidad para evitar problemas como el aumento del punto, y aun así producir imágenes nítidas. La tinta también se comporta de manera diferente bajo tensión: básicamente se vuelve más fluida cuando está sometida a fuerzas de cizallamiento a alta velocidad provenientes de rodillos anilox que giran a más de 2500 segundos inversos, para luego recuperar rápidamente su estado original tras transferirse al sustrato. Este tipo de comportamiento permite extraer eficientemente la tinta sin causar problemas de niebla o salpicaduras. Mantener este tipo de espesor de película resulta muy importante cuando las máquinas superan velocidades de 150 metros por minuto. La estabilidad del depósito es otra preocupación importante por completo. Las tintas de buena calidad deberían poder soportar largos períodos de circulación sin alterar demasiado sus propiedades, sin separarse en fases diferentes ni generar espuma no deseada, todo lo cual podría causar estragos en producciones continuas que deben alcanzar millones de unidades seguidas. Según datos del sector, las empresas que ajustan con precisión sus perfiles de reología suelen observar reducciones en el aumento del punto entre un 12 % y hasta un 18 % en comparación con fluidos newtonianos comunes. Además, tienden a funcionar durante más tiempo antes de necesitar paradas de mantenimiento, extendiendo a veces los ciclos de producción en torno a un 30 %. Estas mejoras se traducen directamente en mayores rendimientos y colores más consistentes a lo largo de grandes lotes de productos impresos.

Sistemas Alternativos de Tinta Flexográfica: Compromisos entre UV-Curable y a Base de Agua

Elegir la tinta flexográfica adecuada para la fabricación masiva de vasos de papel es un equilibrio para los transformadores entre las opciones curables por UV y los sistemas tradicionales a base de agua. ¿Qué hace que las tintas UV sean tan atractivas? Se secan casi inmediatamente al exponerse a la luz UV, lo que permite que las prensas funcionen aproximadamente entre un 30 y un 40 por ciento más rápido en comparación con sus homólogas a base de agua. Además, estas tintas reducen el consumo de energía en cerca de la mitad, según datos del sector. El tiempo de secado rápido también ayuda a controlar los problemas de ganancia de punto en configuraciones de alrededor de 120 a 180 líneas por pulgada y mantiene la registración precisa incluso durante largas tiradas de producción. Pero hay un inconveniente digno de considerar. Empezar con la tecnología UV requiere una inversión inicial considerable en máquinas especiales de curado por LED o vapor de mercurio. Y tampoco debe olvidarse la documentación: los fabricantes deben realizar pruebas exhaustivas sobre la migración de fotoiniciadores conforme a las regulaciones de la FDA (21 CFR Parte 175.300) y a las normas de la Unión Europea (UE 10/2011). Estas verificaciones de cumplimiento no son una tarea menor.

Las tintas a base de agua no liberan compuestos orgánicos volátiles (VOC) en absoluto y generalmente cuestan menos para adaptar equipos existentes, lo que las hace atractivas para plantas preocupadas por la calidad del aire interior y el cumplimiento de las normas EHS. La nueva generación de tintas híbridas catalizadas ofrece una mejor resistencia química y velocidades de secado más rápidas en comparación con las opciones tradicionales, pero aún tardan entre un 15 y un 20 por ciento más en secarse que los sistemas UV. Esto puede ralentizar considerablemente la producción al intentar alcanzar objetivos de alto volumen de alrededor de 20 mil tazas por hora o más. En cuanto a la impresión directa sobre superficies en contacto con alimentos, las tintas a base de agua suelen presentar un riesgo menor de migración en general, especialmente cuando se combinan con resinas y mezclas de pigmentos certificados adecuadamente como de baja migración. Sin embargo, elegir entre estas opciones no es una decisión sencilla. Una planta debe considerar sus volúmenes reales de producción, los tipos de materiales sobre los que imprime, las regulaciones aplicables en sus mercados y su compromiso con los objetivos de sostenibilidad antes de decidir qué opción funciona mejor en su situación específica.

Sección de Preguntas Frecuentes

¿Qué es el cumplimiento de la tinta flexográfica para vasos de papel?

El cumplimiento de la tinta flexográfica para vasos de papel se refiere a garantizar que la tinta utilizada sea segura para el contacto directo con alimentos, cumpliendo regulaciones como la FDA 21 CFR y el Reglamento Europeo de Plásticos.

¿Cómo difiere la tinta curable por UV de la tinta flexográfica a base de agua?

La tinta curable por UV se seca inmediatamente al exponerse a la luz UV y ofrece velocidades de impresión rápidas, mientras que la tinta a base de agua no libera compuestos orgánicos volátiles (VOC), pero tarda más en secarse.