Colorantes y efectos especiales en procesos de acabado de productos moldeados

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Al dar el toque final a un producto moldeado, los colorantes y efectos especiales pueden significar el triunfo o el fracaso de un producto. Por eso, vale la pena estar a la vanguardia y tener el panorama abierto en cuanto a oportunidades de diferenciación se trata. Más aún si, como este año, las ventajas pueden significar además un ahorro económico.

Belleza que no daña el bolsillo
Durante la exposición de productos para salud y belleza HBA, que tuvo lugar en Nueva York entre el 15 y el 17 de septiembre pasados, Clariant Masterbatches presentó la nueva generación de sus efectos especiales Enigma, una gama que permite la difusión de un color en otro y que se ha perfeccionado desde su aparición en 2008. La tecnología saca ventaja de los nuevos desarrollos en colorantes y en moldeo por soplado multicapa para hacer envases que combinan dos o tres capas de materiales plásticos translúcidos o coloreados. Puede introducirse color en la parte superior de la botella y disminuirse gradualmente hasta que desaparece al llegar a la parte inferior, o al contrario. El efecto se logra durante el proceso de moldeo por soplado, de tal manera que el efecto puede ser impresionante pero al mismo tiempo económico. La empresa hizo énfasis en los pigmentos "color-travel", una tecnología reflectiva de color que puede ser formulada para crear diferentes niveles de reflectividad, que van desde lo perlado hasta el brillo metálico, y colores que cambian dependiendo del ángulo con que la luz impacte la superficie.

Los expertos de Clariant colaboran con los diseñadores de compañías transformadoras de plástico para seleccionar y formular las combinaciones de color deseadas, y después trabajan con el moldeador para ajustar la forma en que los efectos deben combinarse. Esta técnica permite reducir costos porque los colores más costosos se usan en proporciones relativamente bajas sólo en las dos capas exteriores, que representan apenas el 20% del empaque. De acuerdo con la empresa, los nuevos efectos están disponibles a una fracción del costo de los efectos que tradicionalmente se usarían para lograr reflección de la luz en un empaque. "Cuando los usamos en cantidades limitadas, solamente en ciertas capas de la estructura de empaque, podemos obtener resultados impactantes sin elevar innecesariamente los costos de la materia prima", afirma Len Kulka, director de diseño creativo de empaques para Clariant ColorWorks. Actualmente la empresa adelanta esfuerzos para usar plásticos reciclados posconsumo en algunas capas interiores.

Por otro lado, PolyOne cuenta con la línea de compuestos para moldeo de vinilo rígido con un efecto especial metalizado. La marca Geon brinda al procesador la oportunidad de contar con acentos metálicos y colores atrevidos, a la vez que evita terminados secundarios -como pinturas o lacados. Los compuestos vinílicos metálicos tienen además la ventaja de que se integran completamente al producto moldeado, por lo que los defectos que aparecen por daños o rayaduras superficiales ya no afectan la apariencia del producto moldeado. Adicionalmente, PolyOne ofrece su experiencia y asesoría en manejo de color, diseño de piezas, configuración del molde y optimización del proceso para ubicar las líneas de unión de cada producto en un área que no sea visible al usuario final; esto para enfrentar el problema de la calidad de las líneas de unión, típico de los moldeados con efecto metalizado.

Como un interesante desarrollo, Ampacet ofrece su nuevo ProBlend, un aditivo para "ajuste de color", que permite procesar todos los colores usando un solo conjunto de condiciones de máquina. Con el nuevo aditivo todos los colores se pueden correr a la misma velocidad, sin afectar adversamente el encogimiento, la calidad o la eficiencia. "La mayoría de los moldeadores no baja su velocidad de procesamiento para acomodar los colores que está corriendo", afirma Morgan Gibbs, director del departamento de servicios técnicos y desarrollos de Ampacet. "La práctica de correr colores diferentes con la misma velocidad causa frecuentemente diferencias en las tolerancias, que pueden resultar en problemas de fugas intermitentes en el contenedor", afirma. El aditivo ProBlend eliminaría la necesidad de especificar condiciones diferentes de máquina para cada color específico, a la vez que mejoraría la calidad del producto moldeado.

Americhem Inc.,introdujo recientemente su nuevo producto dSperse, un masterbatch queviene en pellets de tamaño pequeño. De acuerdo con la compañía, esta presentación del producto les ofrece a los transformadores de plástico distribución mejorada del aditivo en la resina base y bajo consumo energético, en especial en los mercados de envases. dSperse puede ser utilizado a tasas tan bajas como 0,05% o menos.

También para usos médicos
PolyOne anunció la disponibilidad de una nueva línea de colorantes y aditivos desarrollados específicamente para la línea de polietilenos Dow Health+, desarrollados por DowQuímicaLa línea ayuda a los diseñadores y fabricantes a seleccionar los polímeros para recibir una aprobación rápida de sus productos y facilitar su entrada al mercado. Los concentrados incluyen efectos translúcidos, opacos y efectos especiales. John Van Hulle, vice presidente y director general de la división de color, aditivos y tintas de PolyOne, comentó que en el desarrollo de una línea de colorantes y aditivos específicamente para el sector de polímeros de salud les permite a los clientes minimizar el riesgo y complejidad asociados con la aprobación y calificación de los dispositivos, permitiéndoles comercializar sus productos de manera más eficiente.

También de PolyOne es la línea de concentrados de color para dispositivos médicos de nombre OnColor HC Gamma Stable. Está diseñada para minimizar los cambios de color y la reducción de propiedades en los polímeros médicos cuando son esterilizados. Son compatibles con la mayor parte de grados de polímeros para uso médico, entre los que se cuentan PP con y sin carga, PE, PC, ABS, TPE, TPO y EVA.

Efectos al natural
También hay novedades en aplicaciones de plásticos con contenido proveniente de fuentes renovables. Para compuestos de plástico-madera, PolyOne lanzó recientemente una nueva tecnología bajo el nombre OnColor WPC, que se caracteriza por ser resistente a la decoloración, por tener menor absorción de calor (con lo que producen un efecto "frío-al-tacto") y por una nueva geometría de gránulo, que mejora la distribución del color durante las operaciones de extrusión y moldeo. Adicionalmente, la empresa ofrece una línea de productos veteados que simulan la apariencia estética de maderas tropicales en las aplicaciones de compuestos de plástico-madera.

Teknor Color lanza una nueva línea de concentrados de color para uso con PLA y sus compuestos. Los colorantes se dividen en tres series para usar en aplicaciones opacas o translúcidas, y pueden emplearse en botellas, película, lámina, perfiles y artículos inyectados. Cada serie se diferencia por el tipo de resina base, donde se han usado bien sea PLA o poliésteres compatibles con esta resina. Los concentrados con base PLA se recomiendan para aplicaciones 100% biodegradables, mientras que los que constan de base co-poliéster se recomiendan para uso en películas y en general en aplicaciones que requieran  mayor flexibilidad que las formulaciones 100% de PLA. También está disponible una serie con base PET, bajo el nombre PETek, y está diseñada para aplicaciones con resina biobasada, no biodegradables.

Con su línea "Bold & Beautiful", Ampacet ofrece una nueva formulación de masterbatches de color que se comunica con los aspectos emocionales y de desempeño de productos de nutrición, cosmética y estética. De acuerdo con la empresa, los atributos de producto de eficacia, desempeño, belleza y bienestar se relacionan con el color para conectar a mujeres activas emocionalmente con el empaque de producto. Entre los efectos disponibles se encuentran azul balanceado, rojo resiliencia, naranja jugoso, mango movimiento y verde guaraná.

Para polipropileno clarificado, junto a su agente Millad NX8000, que permite alcanzar una claridad similar a la del PC, Miliken Chemical ofrece los colorantes ClearTint. Esta gama fue diseñada para no interferir con la claridad que suministran los agentes Millad y para obtener los colores más transparentes y brillantes posibles. Se trata de materiales oligoméricos, que combinan las propiedades excepcionales de las tintas con la resistencia a la migración de los pigmentos. Entre las aplicaciones actualmente en uso se cuentan contenedores de comida, dispensadores de agua, biberones, empaques, vasos y botellas para productos de cuidado personal.

Oro líquido
Los masterbatches líquidos pueden resultar menos costosos que los sólidos y pueden reducir sustancialmente los cambios de color entre lotes. Sin embargo, en el moldeo de PEAD hasta ahora rara vez se usaban masterbatches de base líquida, ante todo porque la resina basada en aceite causaba problemas de estabilidad en el parisón, y el deslizamiento con respecto al tornillo impedía una correcta distribución del color. En algunos casos el color llegaba a apozarse en la entrada del extrusor, y la resina emergía sin color o con una distribución insatisfactoria. Para solucionar estos problemas, Clariant Masterbatches, con tecnología de su recién adquirida Rite Systems, ofrece una solución que no tiene base oleosa y que permite adicionar hasta 2,5% de colorante sin afectar el desempeño (con colorantes convencionales no se podía sobrepasar de 0,5% de aditivo). De acuerdo con la empresa, también se eliminan otros problemas típicos de los colorantes líquidos, como adhesión de etiquetas, capacidad de impresión y corrosión ambiental en las paredes. Algunas pruebas preeliminares indican que el colorante tampoco afecta la capacidad de carga mecánica de la botella moldeada y que actúa como agente anti-estático, eliminando la necesidad de emplear un agente adicional en algunas aplicaciones.

En un estudio de caso presentado por Riverdale Color, el moldeador por inyección Tessy Plastics Corp., con sede en Elbridge, en el estado de Nueva York, reportó que al usar concentrados de color líquido obtenía una reducción de 16% en el amperaje de sus máquinas totalmente eléctricas, y que los ahorros eran aún superiores en máquinas hidráulicas. "La clave de los ahorros energéticos es la dispersión, los aditivos líquidos se casan con la resina mucho más fácilmente que los concentrados sólidos", afirma Thomas Khammar, líder del proyecto. El know-how del proceso fue importante a la hora de ahorrar energía. Khammar buscó formas de modificar el proceso para sacar ventaja de las propiedades de dispersión mejorada ofrecidas por los líquidos. Encontró que se podía reducir la temperatura del barril, la presión de sostenimiento y el tiempo de residencia, o incluso usar una prensa de menor tonelaje para moldear la pieza. Otras ventajas de este tipo de aditivos son el requerimiento de un menor espacio de almacenamiento y la facilidad de combinar los colorantes con otros aditivos previamente al procesamiento, por ejemplo, al mezclar un agente soplante o un lubricante con el colorante. "Esto reduce el número de tolvas en la máquina y el consumo de energía. También disminuye el riesgo de obtener mezclas pobres que pueden resultar cuando se trata de mezclar múltiples materiales durante el procesamiento", añadio Khammar.

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