Como impactará la flexografía el curado UV-LED, recubrimientos de barrera & electrónica impresa - y viceversa

La sesión de las Tendencias Emergentes en el reciente Foro de FTA en San Diego una vez más apuntó sobre las tecnologías de punta que puedan afectar significativamente la impresión flexográfica en los próximos años. Esta revisión en viñetas abarca las presentaciones de curado UV LED de tintas y recubrimientos (Mike Buystedt de Flint Group); recubrimientos de alta barrera al oxígeno (Bob O'Boyle de Sun Chemical), y la electrónica impresa (Tracy Lunt de DuPont Packaging Graphics). Para una mirada más cercana de la cuarta tecnología - secado mejorado acusticamente - véase el documento técnico de Gene Plavnik de Heat Technologies publicado en la edición de Q3 2011 de Converting Quarterly.

El curado UV LED (diodo emisor de luz ultravioleta)

• La alternativa a las lámparas tradicionales a base de mercurio requiere tintas formuladas específicamente que ofrecen ventajas en los costos de operación, las capacidades y los aspectos medioambientales. 
• En comparación con las lámparas de arco, los UV-LEDs tienen vida útil 10 veces más larga, son libre de ozono, use pequeñas unidades de entrada de energía, tienen encendido / apagado instantáneo, necesitan 75% menos mantenimiento, usan 50% menos energía y genera calor sólo hasta 60 °C , haciéndolos adecuados para peliculas. 
• La solución completa de UV-LED presentada en Labelexpo Americas 2012: Dos prensas de banda angosta corrieron a 150 m/min (500 pies/min) y 225 m/min (750 pies/min), con lámparas UV-LED de 16W/cm2 sobre tintas y recubrimientos UV-LED impresos sobre la película de BOPP y PS semi-brillante, respectivamente. 
• .Las pruebas beta y los éxitos comerciales flexo incluyen etiqueta de película a 2 colores más recubrimiento, primera etiqueta con impresión de proceso de 4 colores en material semibrillante, primera etiqueta encogible de película de PVC en 6 colores, primera laminación de película sin soporte, primera impresión de 3 colores sobre papel semibrillante con lámina protectora, y la primera etiqueta térmica directa con curado UV LED que no activó el revestimiento. 
• Cuantificación de los valores vía UV-LED: 14% más de rendimiento a través de un menor mantenimiento, menor degradación de la lámpara y encendido / apagado instantáneo. También velocidades de producción 15% más rápida debido a la eficiencia de curado, menor contaminación de la lámpara, y más profunda / mejor cura. 
• Resumen de retorno de inversión vs lámparas de mercurio: $ 6.600 + ahorros mensuales en gastos de capital, energía y mantenimiento. Amortización de siete meses si las unidades de mercurio ya están en sitio. 

Recubrimientos de alta barrera al oxígeno

• Los primeros problemas con inestabilidades y mala cobertura con nanopartículas en recubrimientos han sido en su mayor parte eliminados con formulaciones mejoradas y las técnicas de prensa. 
• Las nanopartículas de silicato finamente dispersadas proporcionan una barrera funcional de oxígeno de <0,06 cm2/100 pulg2/24h a 50% de humedad relativa en la película PET. 
• Aplicaciones como reemplazo de PVdC y EVOH en envases flexibles y para mejorar o reemplazar estructuras metalizadas, AlOx y SiOx. 
• Impresos a través de procesos de flexografía, huecograbado o recubrimiento con rodillo, los materiales de nano arcilla se suministran a menudo en dos o más partes que deben ser mezcladas antes de su uso. Recientes versiones están disponibles como materiales de una sola parte, lo que facilita la aplicación. 
• Aproximadamente el 25% del volumen del anilox se transfiere sobre el sustrato; las películas necesitan tratamiento corona antes del revestimiento para mejorar la adherencia y la fuerza de la unión de laminación. 
• Proposiciones de valor de mercado: Sin cloro, permiten aligeramiento, mejoran la sostenibilidad, barrera transparente, facilitan el reciclaje y eliminan las películas caras de barrera. 
• Proposiciones de valor de procesamiento: Puede ser aplicado en el equipo existente en los pesos de película convencionales, permite la eliminación de la película de barrera y el adhesivo en los laminados de más de 3 capas, reduce el desperdicio y el uso de energía, y permite a los laminados dúplex competir con los triplex.

Electrónica impresa

• El proceso aditivo puede permitir la impresión de RFID, sensores, baterías de película fina, artículos de seguridad al por menor, la iluminación OLED, memoria regrabable, pantallas y fotovoltaicas flexibles. 
• Capacidad de impresión flexográfica en Topflight sobre papel y película flexible ha logrado la conductividad variable 250.000 - 0.005 ohmios/cuadrado. Dos volúmenes de anilox diferentes para varios espesores de trazas conductivas. 
• Concepto Space Saver de Topflight: patrón 4x4 de las líneas de 100 micrones (4-mil) de ancho y espacios flexo-impresos con tintas conductoras de nanopartículas de plata sobre películas a 96 m/min (320 pies/min) y papel a 66 m/min (220 pies/ min) alcanzó 1.284 ohmios/cuadrado, utilizó 70% menos de espacio que los patrones 10x10, se compara con sólo 9 m/min (30 pies/min) en impresión serigráfica rotativa para película gruesa. 
• La investigacion del California Polytechnic Institute demuestra la capacidad de retención de la línea de 6.35 micrones con flexo a 8.000 puntos/pulg (dpi). La investigación de la Universidad de Clemson imprimió en flexo una rejilla conductiva transparente con líneas verticales de 25 micrones, 30 micras de líneas diagonales a 60 m/min (200 pies/min). 
• Avances significativos están sucediendo constantemente en tintas, sustratos, diseños. La integración verdadera del sistema de diseño, impresión y planchas esta aún en curso. 

Mark Spaulding - Converting Quarterly
May 13, 2013