Impresión digital, recubrimiento con haz de electrones y más
Ahora que se acerca al final de su primer año en el negocio, AccuFlex está capitalizando en impresión digital, revestimiento con haz de electrones, el software Color-Logic y películas y zippers compostables.
El sistema de laminado y recubrimiento por haz de electrones es una de las varias inversiones estratégicas en máquinas, métodos y materiales que AccuFlex optó como una forma de obtener puntos en empaque sustentable.
En 1980, a la tierna edad de 25 años, Tom O'Brien lanzó una empresa de impresión comercial en Carolina del Norte llamada AccuLink. En parte porque el negocio fue uno de los primeros y entusiastas en adoptar tecnologías de impresión digital, creció y prosperó. Pero en 2014 AccuLink, como la mayoría de las imprentas comerciales, estaba en grave declive, su negocio erosionado por varias plataformas en línea que redujeron la necesidad de correo directo, carteles, folletos y otros productos impresos de los que las imprentas comerciales habían dependido durante mucho tiempo.
AccuLink fue rescatado en 2015 cuando se reinventó convirtiéndose en una empresa de provisión de artículos web-to-print: tazas de café, alfombrillas de ratón, tarjetas personalizadas, mantas, adornos navideños, etc. Para entonces, O'Brien tenía muchos sistemas de impresión digital de HP Indigo, pero ninguna de sus actividades comerciales tenía nada que ver con el empaque. No es que no quisiera. “Para 2019 sabía que me estaba perdiendo al no estar involucrado en el empaque, y quería estar en este mercado tanto que no podía ver con claridad”, recuerda. “Pero simplemente no tenía ninguna experiencia en empaque, lo cual sentí que era absolutamente esencial. Así que decidí decir que no".
Luego le presentaron a Tim Mages, un veterano de 30 años en empaques flexibles quien recientemente se había separado de un empleador anterior y estaba buscando una nueva oportunidad. Mages y O'Brien se convencieron rápidamente de que, juntos, podrían entrar en el siempre tan prometedor campo de los empaques impresos digitalmente. Para 2019 comenzaron a emitir órdenes de compra para los siguientes equipos:
• Un sistema de laminado y revestimiento por haz de electrones
• Un insertador de válvulas Suncentre
En 2020, solo dos semanas después del lanzamiento oficial de AccuFlex Packaging, estaban ganando premios por las bolsas impresas digitalmente que estaban produciendo.
AccuFlex Packaging se basa en la prensa digital de alimentación por rollo 20000 de HP Indigo. Capaz de manejar espesores de papel de 10 a 250 micrones y anchos de banda de 30 pulgadas a velocidades de 1.811 metros cuadrados / h en modo de cuatro colores, produce una calidad de impresión que compite con el offset y el rotograbado. Y debido a que es una prensa digital que no requiere planchas de impresión, abre numerosas oportunidades para la producción de cambios rápidos en tiradas cortas.
A menudo, los sustratos que se convierten en AccuFlex se diseñan teniendo en cuenta la sustentabilidad. "Desde el principio, queríamos hacer envases compostables", dice O’Brien. Es por eso que la firma trae un suministro constante de película de celulosa Futamura NatureFlex ™. En realidad, lo compran a S-One Labels and Packaging, que lo adquiere en volumen a Futamura y lo revende como Re-Earth. Este acuerdo funciona bien para AccuFlex porque si el lunes necesitan dos rollos de película compostable metalizada Futamura, pueden obtenerla el martes o miércoles en un almacén S-One en Atlanta. “Significa que no tengo que hacer un inventario de mucho material yo mismo”, dice O’Brien.
Las ventajas del haz de electrones
También es notable en el sitio de fabricación de envases de alimentos de 1254 metros cuadrados recién construido adyacente a las instalaciones de AccuLink, el sistema de revestimiento y laminado por haz de electrones. Es una de las varias inversiones estratégicas en máquinas, métodos y materiales que optó O’Brien como una forma de obtener puntos de empaque sustentable en un mercado donde ser percibido como verde parece cada día más importante. Como explica el presidente de AccuFlex, Tim Mages, al usar haz de electrones en lugar de laminaciones térmicas o sin solvente más convencionales, se puede eliminar fácilmente un sustrato de plástico completo del tipo de laminación de tres capas que es omnipresente en la actualidad.
Un ejemplo de las bolsas que AccuFlex imprime y forma.“Lo que se ve normalmente hoy en día para numerosas aplicaciones”, dice Mages, “son laminaciones de tres capas. La capa exterior es de poliéster impreso al revés, y luego se le lamina con adhesivo un poliéster metalizado que atrapa la impresión. La tercera capa es una capa selladora. Con el haz de electrones en su lugar, podemos comprar una laminación de dos capas de PET metalizado y LLDPE de metaloceno de 3,5 mil. Imprimimos en superficie esta estructura prelaminada, la pasamos por el recubridor de haz de electrones y pasamos directamente a la fabricación de bolsas. No solo eliminamos el tiempo necesario para el curado que sería necesario si estuviéramos laminando sin solventes, sino que también eliminamos una capa completa de poliéster”.
La única aplicación en la que se requiere la laminación con haz de electrones, a diferencia del recubrimiento con haz de electrones, es cuando un cliente desea un acabado mate suave. "Hoy en día, simplemente no puede obtener el efecto mate suave que desea de un recubrimiento", dice Mages. "Entonces, en este caso, compramos un poliéster mate suave u OPP, lo imprimimos al revés en la 20000 y lo laminamos con haz de electrones a la capa de sellante".
Un sistema de recubrimiento por haz de electrones se basa en el curado por radiación, al igual que los sistemas de curado por UV. Pero utiliza rayos de electrones en lugar de luz ultravioleta. El sistema e-beam en AccuFlex surgió de una asociación de S-One, Custom Design Applications y PCT Ebeam and Integration. S-One ahora ofrece la tecnología al mercado como un sistema integrado llamado CatPak. Tom Hauenstein, director de ventas globales de S-One, explica cómo se logró todo esto.
“El negocio de la fabricación de bolsas está cambiando a un modelo que debe enfatizar un tiempo de respuesta rápido y una mayor sustentabilidad. Si un convertidor puede comprarnos un "pre-lam" de NatureFlex metalizado y una capa selladora, no tiene que imprimir poliéster al revés y luego laminar térmicamente una capa de poliéster metalizado más laminar térmicamente una capa sellante. Tampoco tienen que acumular un tiempo de curado de 24 a 48 horas antes de enviar el material laminado térmicamente a sus clientes. Pueden imprimir en superficie nuestro pre-lam, recubrirlo con haz de luz e ir directamente a la fabricación de bolsas en el mismo día. Reconociendo hace casi tres años que este nuevo modelo estaba comenzando a establecerse, queríamos convertirnos en una fuente que permitiera a los convertidores comprar a un proveedor llave en mano un sistema integrado que incluye no solo un sistema de curado por haz de electrones de PCT, sino también un sistema secundario de desenrollado, estación de rebobinado, e incluso una plataforma de flexografía si es necesario. Y de esa misma fuente llave en mano también comprarían el material en rollo NatureFlex".
Compostabilidad un objetivo clave
Otra estrategia adoptada por AccuFlex para apuntalar su buena fe sustentable es el uso no solo de películas compostables sino también de zippers de base biológica que se pueden volver a cerrar. Mientras que el material en rollo proviene de Futamura, el material de zipper resellable de base biológica proviene de Elplast. Según Hauenstein de S-One, lidiar con estos materiales de base biológica tiene su propio conjunto de desafíos. No solo hay una variedad de capas de sellador de base biológica para elegir (PLA, PBS, PBSA, Ecovio), sino que también debe elegir el adhesivo certificado compostable adecuado para unir NatureFlex con la capa de sellante de base biológica.
Aquí se ve la estación de alimentación de película en el sistema de fabricación de bolsas que funciona en AccuFlex.“Todo el mundo se ha vuelto muy eficiente cuando se trata de laminar poliéster en una capa de sellador de polietileno lineal de baja densidad”, dice Hauenstein. “Pero es un trabajo de amor clasificar la compatibilidad de todos estos nuevos materiales de base biológica. Y tenemos que probar las estructuras terminadas si queremos certificarlas como verdaderamente compostables. Eso podría implicar $ 15,000 y 90 días de evaluación.
“Algunas capas de sellante de base biológica son realmente fuertes y elásticas. Entonces, si está fabricante un empaque con formado/llenado/sellado vertical y está colocando papas o algo pesado, eso sería lo que quiere. Pero otros selladores de base biológica son más frágiles y rígidos, y se sostienen mejor en una bolsa vertical porque en realidad ayudan a que las paredes laterales de la bolsa se levanten. La resistencia a la humedad también es un problema, por lo que si el contenido del empaque está húmedo, debe tenerse en cuenta. Realmente tenemos que tomar un poco las manos de los clientes y comprender claramente lo que implica cada aplicación".
Los zippers de base biológica, dice Hauenstein, son otro reto. “Si la capa de sellador de base biológica es, digamos, PBSA y el zipper de base biológica está hecho de Ecovio de BASF, que es una mezcla de un par de materiales de base biológica diferentes, ¿qué temperatura utilizo para unir el zipper a la bolsa? Los selladores de base biológica generalmente sellan a temperaturas más bajas que el polietileno lineal de baja densidad probado y verdadero. Por lo tanto, la velocidad y el diseño de herramientas y los ajustes de temperatura en la fabricación de bolsas entran en escena de manera crítica. Créame, es complicado".
Efectos decorativos únicos
Lo que nos lleva al uso de AccuLink del software Color-Logic, un sistema de comunicación de colores metálicos para crear efectos decorativos en sustratos metalizados. "Creo un archivo en Color-Logic y lo envío al Digital Front End en la HP Indigo 20000", dice O’Brien. "El DFE lo empuja a través del RIP [Procesador de imágenes de trama], que básicamente le dice a la prensa qué puntos colocar, dónde colocarlos y si colocarlos uno encima del otro o no".
Las bolsas que salen del sistema de fabricación pasan al insertador de válvulas.Dondequiera que el archivo de diseño requiera enmascarar la metalización, el software Color-Logic le dice a la prensa que coloque el blanco opaco. Pero cuando el diseño requiere que los colores metálicos brillen, el software le dice a la prensa que coloque cian, magenta o amarillo seleccionados de un libro de muestras que se produce con la prensa 20000 de AccuFlex. Lo que hace que el libro de muestras sea el sistema de color único de AccuFlex.
“Es una representación precisa del sustrato, las tintas, el estado de la prensa y los recubrimientos que solo se encuentran en AccuFlex”, dice Mark Geeves, director de marketing y ventas de Color-Logic. "Entonces, cuando el diseño requiere un color rojo metálico, la prensa deposita no solo el color deseado, sino también el tono preciso de ese color: un CL217-S en lugar de un CL218-S". Geeves describe el sistema de color metálico como “el sistema más asequible del mundo para efectos decorativos. Solo se requieren cinco tintas para producir 250 colores metálicos. Es el propio libro de muestras de ese convertidor. Nunca se adivina".
Cuando se le preguntó si la impresión, el recubrimiento con haz de electrones, el corte y la fabricación de bolsas son un proceso en línea, O'Brien dice que es más como "casi en línea". En otras palabras, el material en rollo pasa algún tiempo como trabajo en proceso, a medida que avanza de un proceso de conversión a otro, pero no mucho. También dice que no todo el material impreso, recubierto y cortado en AccuFlex procede a la fabricación interna de bolsas. “Parte del material que sale de la cortadora va a los clientes que lo montan en sus máquinas de formar / llenar / sellar”, dice O’Brien.
Tanto O'Brien como Mages están entusiasmados con lo que su incipiente empresa de conversión podrá hacer con su inusual combinación de tecnologías. Como solo un ejemplo, O'Brien señala un empaque que ahora está en proceso que incluirá NatureFlex metalizado compostable, una función de cierre de zipper compostable de Elplast, los efectos especiales metálicos hechos posibles a través del software Color-Logic, y una nueva herramienta de datos variables de impresión de HP Indigo llamada Collage que permitirá producir una tirada de 10.000 unidades donde no habrá dos empaques iguales.
