Y nunca te has atrevido a preguntar
El término tratamiento corona es conocido por todos nosotros y también sabemos de la importancia que tiene al imprimir sobre materiales sintéticos. Sin embargo, el desconocimiento sobre su funcionamiento es bastante generalizado. Este artículo pretende dar las claves para comprender la ciencia que hay detrás de este proceso.
El origen
El ingeniero danés Verner Eisby inventó el tratamiento corona para salvar la dificultad que supone imprimir sobre plástico. La razón de este problema es que la superficie del plástico no tratado tiene una estructura que genera mala adhesión por lo que la tinta no queda fijada a ella. Los hermanos Jan y Frank Eisby, hijos del inventor del tratamiento corona, dirigen ahora Vetaphone, el proveedor de sistemas de tratamiento de superficies con el conocimiento para arrojar luz sobre este asunto.
Simplificando
Podemos decir que el tratamiento corona es una descarga de alta frecuencia que aumenta la capacidad de adhesión de una superficie de plástico. Una técnica que ha demostrado ser altamente eficiente y rentable, ya que puede realizarse en línea.
Que un líquido humedezca un material bien o mal depende en gran medida de la naturaleza química del líquido y del sustrato. En palabras de Jan Eisby: “En general, un material se humedece si su energía o tensión superficial, expresada en dinas/cm., es mayor que la energía superficial del líquido. Si no es así, habrá un problema de adherencia”. En física se denomina tensión superficial de un líquido a la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área. Esta definición implica que el líquido tiene una resistencia para aumentar su superficie. Este efecto permite a algunos insectos, como el zapatero desplazarse por la superficie del agua sin hundirse, o a una gota de agua mantener su forma encima de un cristal. La relación entre las energías de la superficie del líquido y el sustrato es lo que llamamos humedad. El pre-tratamiento con el proceso corona proporciona la suficiente humectación y adhesión en la película de plástico para llevar a cabo con éxito el trabajo de impresión, laminado o recubrimiento.
Entremos en detalle
El plástico es un material sintético fabricado artificialmente que contiene largas cadenas moleculares homogéneas que conforman un producto fuerte y uniforme. Las cadenas de moléculas están normalmente unidas de extremo a extremo formando incluso cadenas más largas, dejando sólo unos extremos de cadena abiertos, por lo que hay un pequeño número de puntos de unión de la superficie. De acuerdo con Jan Eisby: “Estos puntos de unión son los responsables de la baja adherencia y los que se convierten en un problema en el proceso de impresión”.
Verner Eisby, desarrolló la teoría de que una carga de alta frecuencia proporcionaría un método controlable final más eficiente para aumentar la adhesión y la humectabilidad de una superficie de plástico. Durante la descarga del tratamiento corona, los electrones son acelerados en la superficie del plástico haciendo que las largas cadenas de moléculas se rompan y esto crea una multiplicidad de extremos abiertos y valencias libres. El ozono en la descarga eléctrica se acelera sobre la superficie, que a su vez forma nuevos grupos de carbonilo con una energía superficial mayor. El resultado es una mejora de la conexión química (dinas/ cm.) entre las moléculas en el plástico y el líquido aplicado.
Pese al gran cambio que el tratamiento corona supone para la impresión sobre plástico, es importante destacar que este tratamiento es superficial y no reduce ni cambia la resistencia del sustrato, ni la apariencia del material. El tratamiento corona sólo cambia las moléculas superiores en la cadena que tienen 0,00001 micras de espesor.
¿A qué materiales puede aplicarse?
Jan Eisby asegura que “no hay límites en cuanto a los materiales a los que se le puede aplicar el tratamiento corona, pero la intensidad necesaria del tratamiento, medida en vatios/min/m2, puede variar de manera significativa”. Pero los materiales tienen diferentes características y diferentes cantidades de deslizamiento y aditivos y esto es determinante en el efecto del tratamiento corona.
¿Cómo se calcula el tratamiento necesario en cada caso?
El nivel de tratamiento necesario para cada material se calcula con la siguiente fórmula: Potencia (vatios) = T x S x W x M, donde P = Potencia total (W) requerida, T = Número de lados a tratar (simple/doble cara), S = Velocidad de línea (en metros por minuto), W = Ancho de la película (en metros) y M = Factor de materiales (vatios por metro cuadrado por minuto). El valor exacto se determina mejor al examinar una muestra del material real que se esté utilizando para una aplicación específica.
¿Qué duración tiene el tratamiento corona?
Factores como las condiciones de almacenamiento y la temperatura pueden afectar la pérdida del tratamiento corona. Aunque el deslizamiento es el factor que más efecto tiene en esta pérdida. Cuanto mayor sea la cantidad de aditivo deslizante, más rápido es probable que decaiga el efecto del tratamiento corona.
Si un material contiene deslizante, el nivel de dinas cae más rápido y las películas más gruesas y más viejas son más difíciles de tratar, ya que los agentes deslizantes pueden haber migrado a la superficie. Además, con el tiempo, el nivel de dinas obtenido puede disminuir y puede ser necesario aplicar nuevamente el tratamiento corona sobre el material, justo antes de su uso. Por eso, Vetaphone recomienda “el tratamiento justo después de la extrusión y luego utilizar un tratamiento de refresco, de ser necesario, justo antes de que el líquido o el medio sea aplicado a la superficie en el proceso de conversión”. El material que no ha sido tratado bajo extrusión puede ser difícil de tratar después.
El propio Jan Eisby explica que se ha demostrado que algunas películas con aditivos muy altos de deslizamiento, digamos más de 1200 ppm, pueden ser totalmente resistentes a la impresión pasadas tan sólo 24 horas tras su tratamiento. Incluso puede ser necesario procesar estos materiales inmediatamente después del tratamiento o impulsar la línea de tratamiento con la impresora.
El futuro del tratamiento de corona
Por los evidentes beneficios que aporta, el tratamiento corona tiene ante sí un largo recorrido. De hecho, Vetaphone trabaja para ampliar su negocio en los mercados más amplios de envases flexibles.
Máquina con tratamiento corona
El tratamiento Corona de Vetaphone es esencial para la impresión de etiquetas, sobre todo, cuando la etiqueta está fabricada con un material plástico, la tinta tiende a borrarse por su incapacidad de adherirse al plástico. Esta tiene una energía superficial del plástico es insuficiente para obtener una adhesión adecuada.
Para saber más sobre esta técnica que emplean miles de profesionales del sector de la impresión de etiquetas y el packaging flexible o para conocer los productos Vetaphone, no dudes en contactar con Esagraf.
