Análisis de las causas del curvado en el papel de impresión para envases de tabaco
En la producción de impresión de envases de tabaco, el curvado del papel puede provocar problemas graves durante el postprocesado y el uso. Por ejemplo, las hojas curvadas pueden aumentar los errores de posicionamiento en procesos posteriores como el corte, la estampación en caliente y el troquelado, lo que puede ocasionar atascos de papel y paradas de máquina, afectando gravemente a la eficiencia y la calidad del procesado posterior. Una vez que las hojas impresas se transforman en envases de tabaco individuales acabados, el curvado puede complicar el proceso de alimentación en las encoladoras de cajas y en las máquinas de envasado automático. Por lo general, los papeles de menor gramaje (como el papel estucado) son más propensos al curvado que los de mayor gramaje (como el cartón blanco). Por lo tanto, garantizar la planitud del papel de impresión durante las etapas de procesado y almacenamiento es una cuestión crucial que debemos abordar.
1. Relación entre la rigidez del papel y el curvado
La rigidez del papel con el mismo gramaje depende del tipo de fibras de pasta utilizadas durante su fabricación, incluidos su grosor y longitud. Los papeles de fibras gruesas y largas suelen tener mejor rigidez que los de fibras finas y cortas. Además, el proceso de fabricación y la estructura del papel también afectan a la rigidez; por ejemplo, un papel con estructura de tipo sándwich de tres capas tiene mejor rigidez que uno de estructura maciza. El curvado causado por fuerzas externas durante el bobinado es difícil de corregir durante el proceso de alisado, especialmente cuando se utilizan bobinas de núcleo pequeño, ya que el papel cercano al núcleo tiende a curvarsese más gravemente.
La característica del curvado debido al bobinado es que se produce en la dirección de la fibra, lo que proporciona un método claro para identificar si un producto presenta este tipo de curvado.
2. Relación entre el contenido de humedad del papel y el curvado
Normalmente, el contenido de humedad estándar del papel inmediatamente después de salir de la máquina de papel es de alrededor del 7 % ± 2 %. Sin embargo, el contenido de humedad puede cambiar durante el almacenamiento y los procesos de impresión, lo que constituye una causa principal del curvado del papel; más del 90 % de los problemas de curvado se atribuyen a este factor. La humedad se retiene principalmente entre las fibras del papel. Por lo tanto, los aumentos o las pérdidas de humedad pueden provocar cambios en la distancia entre las fibras, afectando predominantemente las dimensiones transversales del papel. Cuando el contenido de humedad cambia de manera uniforme, solo se producen cambios en las dimensiones transversales, lo cual debe evitarse en el registro de impresión, pero no causa curvado. El curvado se produce debido a cambios desiguales en el contenido de humedad dentro del papel.
Los cambios desiguales en el contenido de humedad pueden ocurrir en dos escenarios principales. Por ejemplo, si los bordes de una hoja o de un rollo absorben o pierden humedad de manera desigual, pueden surgir problemas como el curvado de "borde de hoja" (donde los bordes absorben humedad) o el curvado de "borde tenso" (donde los bordes pierden humedad). Además, cuando una cara del papel se trata con tinta de impresión, que bloquea los poros capilares en la cara impresa, mientras que la cara no impresa permanece sin tratar, pueden producirse diferencias significativas en la capacidad de absorción de humedad entre ambas caras. La exposición prolongada a un entorno de humedad inadecuado conduce inevitablemente a un curvado transversal: al absorber humedad, las fibras de la cara no impresa se expanden más que las de la cara impresa, lo que hace que el papel se curve hacia la cara impresa. A la inversa, cuando se pierde humedad, la cara no impresa se contrae más que la cara impresa, lo que provoca un curvado hacia la cara no impresa.
Además, el uso generalizado de papel de transferencia con lámina de aluminio en los envases actuales puede provocar problemas de curvado debido a la construcción por capas de la superficie de impresión (que consta de una capa de aluminio, una capa adhesiva, etc.) que impide la pérdida de humedad por la cara impresa. En entornos de baja humedad, esto puede provocar un curvado hacia la cara no impresa, mientras que en entornos de alta humedad es más probable un curvado hacia la cara impresa. Por lo tanto, el curvado transversal es un resultado inevitable de los cambios desiguales en el contenido de humedad, lo que proporciona un método útil para diagnosticar las causas del curvado transversal.
Cuando el lugar de producción del papel difiere del lugar de uso, especialmente entre regiones o estaciones distintas, o al comparar entornos con y sin aire acondicionado con niveles de humedad diferentes, es probable que surjan problemas de curvado.
En los procesos de producción de compuesto húmedo de uso común para papeles compuestos y papeles de transferencia (donde la superficie se recubre con adhesivo base agua, el reverso se recubre con adhesivo impermeable y luego se seca), un control inadecuado del contenido de humedad del adhesivo, la velocidad de compuesto y las etapas de secado puede provocar discrepancias significativas de humedad entre las dos caras del papel compuesto o de transferencia, causando un curvado en direcciones impredecibles.
Además, pueden surgir otras causas de curvado en el papel producido con materiales compuestos. Por ejemplo, cuando el papel se lamina con plástico, unas temperaturas de laminado excesivas o unas fuerzas de tracción excesivas de la película plástica pueden deformar el plástico, lo que provoca un curvado después de que el compuesto se haya solidificado o durante el corte o la retirada de la película.
Medidas contra el curvado
Para resolver el curvado causado por el bobinado, un enfoque consiste en seleccionar bobinas de papel con núcleos de gran diámetro en el momento del pedido. Además, el uso de dispositivos de humidificación y de dispositivos anticurvado en las máquinas de impresión puede ayudar a corregir el problema. La humidificación permite que la humedad penetre en los espacios entre las fibras del papel, aumentando la distancia entre ellas. Esta relajación de las fibras reduce rápidamente la rigidez, lo que permite que las fibras previamente curvadas se aplanen. Sin embargo, controlar la eficacia de los dispositivos de humidificación en las máquinas de impresión resulta complejo, y durante las operaciones a alta velocidad, los recubrimientos superficiales del papel impreso pueden impedir una absorción rápida de la humedad, lo que dificulta garantizar la planitud. El costo también sigue siendo una barrera importante para la adopción de este método en el sector.
Otro método consiste en pasar el reverso del papel curvado a través de un rodillo guía con un diámetro inferior a 50 mm y un ángulo de abrazamiento amplio, utilizando la fuerza mecánica para invertir las fibras deformadas y lograr el aplanado. Además, el dispositivo anticurvado puede ajustar automáticamente el ángulo de abrazamiento según la posición del papel en la bobina, lo que permite ajustar la magnitud de la fuerza de inversión en función del grado de curvado y evitar así una corrección excesiva.