por Melissa Donovan
Los fabricantes de filme puro juegan un papel importante en la creación de los materiales de vinilo que se emplean a diario en las artes gráficas. Por lo general, el fabricante produce el vinilo y su cliente (un conversor) aplica el adhesivo, forro o capa para crear el producto final. Este a su vez se envía a una tienda de productos impresos y finalmente se emplea en aplicaciones de rotulación de vehículos, decoración de pared u otras.
El vinilo fundido ha sido tradicionalmente la elección más popular para aplicaciones de marcación donde hay que estirar el medio, pero el vinilo calandrado ha visto mejoras de manufactura significativas que le permiten ahora competir con el vinilo fundido. Los aditivos que constituyen estos materiales a nivel molecular también están progresando, ya que cada vez más filmes puros consisten en plastificantes libres de ftalato.
En los últimos años, los avances en la fabricación han suscitado que el vinilo, tanto fundido como calandrado, deba adherirse a normas más estrictas de especificaciones. La maquinaria y la tecnología que los propulsa son capaces de perfeccionar características microscópicas y controlarlas lote tras lote para alcanzar un más alto nivel de uniformidad.
Fabricación de vinilo
En un nivel básico, existen dos tipos de vinilo: fundido y calandrado. Ambos se emplean en aplicaciones de las artes gráficas. La diferencia entre ambos es más evidente cuando se habla de su manufactura.
Renaat Demeulemeester, presidente de American RENOLIT Corporation (ARC), nos instruye en la producción del vinilo calandrado y fundido. “El vinilo calandrado se fabrica en un proceso continuo que permite la manufactura a gran volumen y bajo costo. En la línea de calandrado, los materiales crudos se mezclan, extruyen y luego se comprimen en una película fina pasándolos por varios rollos calientes calandrados. En la fabricación de fundido, se vierte un líquido en una placa portadora que luego se calienta en hornos. El proceso no incluye presión, por tanto, las láminas no presentan encogimiento”.
Algunas de las ventajas del filme calandrado, según Tammy Polovic, gerente global de marketing para OMNOVA Solutions, es que puede ser fabricado en una serie de grosores distintos, con mejor control de espesor. “Además, ofrece beneficios en todos los sentidos, cuando se compara al filme fundido, en el proceso de manufactura”.
Los materiales fundidos no se encogen y son más adaptables en su forma, razón por la cual siempre han sido populares en marcación de vehículos. “Sin embargo, el vinilo calandrado es típicamente mucho menos caro en comparación. Las mejoras recientes en técnicas de manufactura han permitido que el vinilo calandrado compita con el vinilo fundido en ciertas aplicaciones”, explica Chad Turner, vicepresidente de Achilles USA, Inc.
Un derivado del fundido es el poliuretano termoplástico de alto rendimiento (TPU, por sus siglas en inglés). “Los filmes fundidos de poliuretano usan una resina que se derrite y extruye en un molde plano. Este método de fabricación garantiza los mejores niveles de brillo con una buena constancia de espesor y ofrece el máximo control para todas las propiedades críticas del filme. A diferencia del vinilo, la extrusión en el filme de poliuretano no requiere solventes en el proceso de manufactura, convirtiéndolo en una alternativa más “verde”, confiere Kevin Beckerdite, gerente de producto de filmes gráficos para SWM International.
El TPU se usa generalmente en aplicaciones exteriores, donde es necesario cierto grado de resistencia a radiación UV, químicos y abuso físico. Puede emplearse como sustrato básico sobre el cual imprimir, y dada su excelente calidad óptica, puede usarse como sobrelaminado.
Rendimiento de plastificantes
El vinilo consiste en plastificantes de monómero o polímero. El propósito de un plastificante es hacer flexible el sustrato y mejorar su durabilidad. Los vinilos de monómero usan plastificantes de bajo peso, mientras que los de polímeros consisten en plastificantes más pesados.
“Los plastificantes de polímero son más robustos en cuanto a su estructura y ofrecen mayor permeabilidad, y no contienen ftalatos. Por lo general también tienen como resultado mayor energía de superficie. Los plastificantes monoméricos por otra parte tienen un peso molecular menor. En dependencia del tipo, pueden ofrecer un mayor rango de características de rendimiento, como por ejemplo combustión lenta, flexibilidad a bajas temperaturas y resistencia a las inclemencias del tiempo, y no se limitan a composiciones químicas con ftalatos”, afirma Polovic.
Una de las principales razones por las que el vinilo calandrado va a la par con el vinilo fundido hoy en día es por el uso de plastificadores polímeros. “Los filmes poliméricos están compuestos de plastificadores más complejos con mayor peso molecular, lo cual lleva a una mayor viscosidad y mejor estabilidad. Esta calidad en cuanto a polímeros combinada a mejoramientos de producción propulsa el rendimiento del vinilo calandrado”, asevera Demeulemeester.
También está el tema de sustentabilidad. Los plastificadores tradicionales no son el aditivo más ecológico, por tanto, muchos fabricantes de filmes puros experimentan con otras opciones. Por ejemplo, Achilles amplió su uso de plastificadores sin ftalato en su proceso de manufactura de vinilos.
ARC ha hecho lo mismo. En agosto de 2017, comenzó a ofrecer a sus clientes de gráficos y carteles filmes libres de ftalato. “El cambio demuestra un fuerte compromiso a mantener una posición que encabece la respuesta al mercado y a las necesidades de clientes de manera proactiva, y al mismo tiempo cumplir con regulaciones”, explica Demeulemeester.
En los últimos 20 años, según Polovic, las disposiciones y regulaciones medioambientales y leyes tales como PROP 65, REACH y RoHS han tenido una influencia en el proceso de manufactura y los ingredientes que se emplean en la receta del filme. “Hay un movimiento hacia pigmentos de metal poco pesados y nuevas formulaciones químicas de plastificantes como alternativas a plastificantes tradicionales con ftalatos”.
Los filmes de poliuretano para gráficos no necesitan ni contienen plastificantes para mantener su elasticidad, según refiere Beckerdite. “El TPU mantiene una elasticidad excelente en toda la vida útil del filme sin necesidad del uso de plastificantes, halógenos o ftalatos que suponen un riesgo ecológico”, admite.
Ajustando los controles
Los avances en equipos permiten un proceso de manufactura más confiable. Las propiedades en cuanto a calidad del material hoy son más controladas que nunca.
Turner cita a la electrónica y controles de computación modernos como dos de los factores. “Han permitido que el proceso se torne mucho más preciso, mejorando con ello y en gran medida la calidad del filme calandrado. Los fabricantes pueden llegar a alcanzar una tolerancia mucho más alta que la que era posible hace dos décadas”, comparte.
Demeulemeester concuerda y explica que los sistemas de control inteligentes supervisan y miden los parámetros de configuración de la máquina y del material en sí, ambos vitales para la calidad en general. “Por ejemplo, las propiedades del filme tales como espesor, color, ancho y nivel de brillo se controlan constantemente. Como resultado, todo el proceso de fabricación ha alcanzado una uniformidad mucho mayor”, prosigue.
“Los mejoramientos en cuanto al control de calidad y los equipos de monitoreo durante el proceso de manufactura permiten adquirir una mejor consistencia en el espesor, perfil de rollo y mayores niveles de brillo e intensidad del color, si se desea”, añade Polovic.
La fabricación de TPU en las artes gráficas es relativamente nueva, según Beckerdite. Disponible solo en los últimos años, la producción de este producto de vinilo fundido está en su infancia, cuando se compara a métodos tradicionales.
Destacando fabricantes
A continuación, fabricantes de filmes puros definen la posición de sus empresas en el proceso de manufactura de vinilo/filmes empleados en aplicaciones de las artes gráficas.
Achilles Corporation alberga nueve instalaciones de manufactura en China, Japón, el sureste asiático y EE. UU. La empresa principal tiene 75 años y su asiento estadounidense celebra 45 años de funcionamiento. Achilles USA—cuya sede se encuentra en Everett, Washington—es un proveedor de filmes de vinilo para distintas industrias, incluyendo gráficos, productos médicos, textiles industriales y telas especializadas.
Achilles también produce filmes de poliolefina para gráficos, tales como de polipropileno y poliuretano, empleando un proceso de fundido. La línea de productos fundidos de la empresa fue diseñada para una alta producción, y según Turner, sobrepasa el rendimiento de muchas líneas de calandrado. Salen varias capas a la vez, lo cual crea un filme blanco por un lado y negro por el otro en un solo proceso.
OMNOVA, empresa independiente cotizada en bolsa desde 1999 fabrica vinilo calandrado en distintos grosores, colores, estampados y texturas que pueden imprimirse con métodos tradicionales o digitales. Tanto flexibles como rígidos, de plastificantes monómeros o polímeros, los filmes de calandrado se crean en espesores entre tres y 40 mil. El filme se fabrica en tres plantas: Auburn, Pennsylvania, Jeanette, Pennsylvania y Tailandia.
RENOLIT gestiona más de 30 ubicaciones y 4,500 empleados en cuatro continentes. Es un negocio independiente familiar que celebra 70 años en manufactura de filmes plásticos de alta calidad y productos afines para aplicaciones técnicas. En EE. UU., ARC está ubicado en La Porte, Indiana. El filme calandrado de ARC se emplea como parte frontal para distintas aplicaciones sensibles a presión.
La sede de SWM se ubica en Greenfield, Massachusetts y está dividida en cuatro instalaciones. Originalmente conocida bajo el nombre de Argotec, la empresa fue fundada en 1988 luego adquirida por SWM en 2015. Ofrece principalmente filmes TPU fundidos de fabricación al soplado y molde plano para usar en los sectores gráfico, automotor, industrial, defensa y medicina.
Según la empresa, los filmes de TPU amplían el portafolio de vinilo para mantener los mensajes de marca de sus clientes en las aplicaciones exteriores más complejas. El sistema de filmes de poliuretano de SWM es fabricado en Massachusetts, en un espacio de 8,000 pies cuadrados de paredes duras en una sala blanca. Cada línea de salida de producción individual tiene su propia sala limpia de paredes blandas ISO Class 7.
En la planta de producción
Aunque una mirada entre los bastidores de la fabricación de filmes puros no es precisamente glamorosa, es una parte intrínseca del proceso de creación de un material que se convertirá en un gráfico de pared, piso o ventana. Los fabricantes de filmes que aquí se mencionan, entre otros, son expertos en materia de vinilos. Es su conocimiento de la ciencia tras el material lo que les permite producir uno de los medios más duraderos y de mayor calidad con que trabajan los proveedores de servicios de impresión.
Ene/Feb2018, Digital Output Espanol
