Cinta adhesiva: innovación y creatividad de la mano de la química

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Cinta adhesiva: innovación y creatividad de la mano de la química

Por: Marta Bernal González
@bernalisima

La cinta adhesiva se encuentra en todos los lugares del planeta y, gracias a la industria aeroespacial, fuera de él. Conocer cómo se elabora, la diversidad de materiales que la componen y saber escoger la más adecuada, es un gran desafío.

Si en logística el uso de la cinta adhesiva busca garantizar que los productos lleguen en perfecto estado a su destinatario, en cada área de nuestra vida tiene múltiples funciones. Entre sus aplicaciones curiosas, podemos citar la cinta transparente que sujetó la corbata de Donald Trump; la de enmascarar que usa Kim Kardashian para realzar la figura y los trajes de baño de cinta aislante que se pusieron de moda en Brasil. La pregunta es: ¿el tipo de adhesivo que utilizaron era el adecuado?

Para el caso que nos ocupa, la logística y especialmente el embalaje, “es importante que el material ofrezca mayor resistencia al corte o cizalla, resistencia a la tensión y buena adhesión”, afirma Luisa Cortés, technical applications engineer- packaging de la Industrial Adhesives & Tapes Division, de 3M Colombia. La recomendación de Cortés es que “según el uso, se escale en especificación técnica hasta cintas de un calibre alto, 66 micras por ejemplo, con adhesivos hot melt, que son los más elaborados; adicionalmente, con algunas características que den mayor resistencia mecánica a la cinta”. Por tanto, es importante consultar la ficha técnica de cada tipo.

En opinión de Cortés, la cinta de empaque más común es la de polipropileno biorientado (BOPP). Las diferentes opciones dependen de los calibres del respaldo, el tipo de adhesivo y si tienen impresiones o no.

“Escoger la cinta para el embalaje se puede volver tan costoso como el contenido que tiene la caja, o más”, indica Luisa Cortés.

La más adecuada para el embalaje debe ser determinada por una serie de factores, como la manipulación del material desde su fabricación hasta el almacenamiento y transporte (aéreo, marítimo o terrestre).

Otros aspectos son peso, tipo, diseño y tamaño del empaque; temperatura tanto del contenido del paquete como de los lugares por los cuales transitará y, no menos importante, presentación estética e imagen de la empresa, o si se quiere incluir información y publicidad.

FABRICACIÓN

Entrando en detalle, empecemos por aprender cómo es la estructura de la cinta adhesiva. Se compone de varias capas: un revestimiento de despegado, el respaldo o soporte, imprimación y adhesivo. En las cintas de doble faz, a las características anteriores se agrega otra capa de protector antiadherente, adhesivo (lado cerrado), imprimación, soporte, imprimación y adhesivo (lado abierto).

SOPORTE

El soporte o respaldo es la capa en la cual radica la resistencia de la cinta. Uno de los materiales utilizados para fabricar el respaldo es el papel, ya sea kraft, liso, crepado o japonés washi, cuyas propiedades son flexibilidad y fortaleza, aunque no lo parezca.

Textiles, tejidos de algodón y fibra, cubierta con una capa de plástico y la espuma que se emplea para rellenar espacios irregulares o sellar para neutralizar la humedad, el polvo y limitar vibraciones, son otras opciones.

Por otro lado, existe el soporte de politetrafluoroetileno (PTFE), con cualidades antiadherentes y antideslizantes. Las cintas elaboradas con este material son resistentes a sustancias químicas y al arco eléctrico. Suelen utilizarse en electricidad.

En embalaje, el respaldo de polipropileno biorientado es el más común debido a su aguante mecánico y bajo costo. Otros son PVC, poliéster y kraft.

Igualmente se utiliza el cloruro de polivinilo (PVC), impermeable, elástico y resistente a químicos. Marcela Restrepo Hincapié, gerente general de Soco S. A. S., asegura que cintas elaboradas con este respaldo “poseen alta resistencia a la abrasión, humedad, rasgado o golpes durante el transporte. No se revienta fácilmente”. Es ideal para “el empaque de productos alimenticios, especial para la máquina cierrabolsas, en la industria panificadora, galletería, producción de arepas, comestibles, carnes frías, pollos y todo lo relacionado con empaque y amarrado fuerte”.

Se le atribuye a Richard Drew, un joven asistente de laboratorio de la empresa 3M (Minnesota Mining and Manufacturing), el invento de la cinta de enmascarar en 1925.

REFUERZO

Si el embalaje exige un alto desempeño, la opción es usar la cinta con refuerzo, que le confiere mayor resistencia a la tensión. En el soporte se pueden utilizar materiales como fibra de vidrio, textiles, poliéster y nailon.

Otro componente es el aluminio, que protege contra agentes externos; se utiliza en aislamiento térmico o refrigeración. El cobre o el vellón (aleación de cobre y plata) se usa especialmente en electricidad y electrónica por sus propiedades conductoras. Otros elementos son el plomo, para resguardar superficies y dar firmeza a cables, y el poliéster, cuya característica de retardante de llama es conveniente en aislamientos.

En logística se usa especialmente el refuerzo con filamento de vidrio debido a que soporta altas temperaturas, tracción, desgarramiento o perforación.

Es ideal para transportar cajas pesadas, asegurar tubos o planchas de metal, y el fleje. Su cualidad principal “es la altísima resistencia y garantizar la unión uniforme y fuerte de las superficies. Su innovador adhesivo permite confiar en que sostendrá la superficie pegada el tiempo que sea necesario”, asegura Marcela Restrepo Hincapié, gerente general de Soco S. A. S.

ADHESIVO

Luisa Cortés opina que “en el embalaje no se necesita un adhesivo muy desarrollado, modificado en su estructura molecular, porque lo que se está sujetando es sencillo de pegar. El adhesivo acrílico es el más común del mercado. Por otra parte, para cintas de embalaje se utilizan adherentes a base agua porque pueden interactuar sin restricciones con cualquier producto. En la industria de alimentos, en caso de que tenga base solvente, debe ofrecer características diferentes”.

La clase de caja, el peso y el producto que se va a empacar son determinantes cuando se adquiere una cinta, explica Ángela Liliana Gómez, directora de mercadeo de Universal de Cintas (Unicintas).

“No todas las cintas sirven para todos los productos ni para todos los tipos de cajas”, Ángela Liliana Gómez.

En la fabricación de cintas se utilizan básicamente adhesivos acrílicos o la tecnología hot melt. También están los llamados “adhesivos silenciosos”, activados por el agua.

En adhesivos se pueden utilizar materiales como el caucho natural, que se distingue por el color caramelo y tiene gran adhesión inicial; además, hay colas derivadas de solventes orgánicos que aguantan cambios de temperatura y largos periodos de tiempo. Es común encontrar este adhesivo en cintas con soporte de papel o PVC.

Uno de los más resistentes es el caucho sintético o hot melt, expresión que se refiere al proceso de engomado. Este adhesivo tiene base de cola sintética, la cual se somete a un proceso de fusión en caliente. Ofrece una buena adhesión inicial (tack). Es especial por su buen comportamiento en cartones y se encuentra en cintas de polipropileno (PP). Una cinta con este adhesivo se identifica porque hace ruido al desenrollarla y, si se pega con ella misma, se rompe al despegarla.

Por su parte, el adhesivo acrílico puede cambiar su apariencia, por lo cual se utiliza para fabricar cintas de diversos colores. El tack inicial es demorado, fuerte y durable en temperaturas normales. Es resistente a disolventes, a la humedad, a los rayos UV. Generalmente se usa en cintas con respaldo de polipropileno y se identifica al pegar un trozo de cinta en papel kraft y despegarla con facilidad.

Los fabricantes desarrollan otros adhesivos dependiendo de la oferta de sus productos. Hay innovaciones con diversos polímeros, silicona y elastómeros. Un adhesivo a base de silicona, por ejemplo, aguanta altas temperaturas.

CAPA ANTIADHERENTE

También llamado “revestimiento de despegado”. Es una capa que se aplica en el respaldo y permite desenrollar la cinta. Despega con facilidad, sobre todo en aplicaciones automáticas, de gran velocidad.

PROTECTOR ANTIADHERENTE-CAPA SEPARADORA

Para cintas de doble faz existe el protector antiadherente o también llamado ‘recubrimiento de despegado’. Este se elabora a partir de películas siliconadas o capa de poliéster, la más común. En particular, la empresa Tesa utiliza para protectores antiadherentes el papel cristal, con revestimiento de polietileno (PE), por su resistencia a la humedad; película de polipropileno monorientado (MOPP), especialmente para troquelados y procesos automatizados; película de tereftalato de polietileno (PET), y película de polietileno para cintas de espuma.

Forman parte de la estructura de la cinta la llamada ‘imprimación de adherencia’, que consiste en la aplicación de una fina capa que permite reforzar la adherencia al soporte. De otro lado, si es requerida por el cliente, está la impresión de información, que se puede realizar por el lado del adhesivo o el respaldo. “Las características son dife-rentes. Si la impresión se realiza por el respaldo, es más fina, elaborada y permite artes más desarrollados y completos. Si es por el lado del adhesivo, tiene que ser un arte más sencillo, con menos tinta, pues por donde se aplica tinta hay supresión del adhesivo. Una impresión robusta afecta las propiedades de adhesión del producto y puede dañar la especificación de la cinta. En logística, la cinta impresa se utiliza para mitigar el efecto de los saqueos, especialmente porque dificulta la labor de sustitución de la cinta”, explica Luisa Cortés, technical applications engineer-packaging de la Industrial Adhesives & Tapes Division, de 3M Colombia.

“En algunas cintas chinas se puede observar un calibre bajo de respaldo y demasiado adhesivo. Aunque es una cinta más tactosa, no pega más; mecánicamente, resiste menos”, Luisa Cortés.

NORMAS

No existe una normativa como tal; hay recomendaciones técnicas. Luisa Cortés opina que sería importante una legislación específica, pues se puede poner en riesgo la salud o integridad del consumidor final a causa del sellado de cajas, especialmente en la industria de alimentos, bebidas y farmacéuticos. La experta sostiene que “debería garantizarse que el producto vaya completamente protegido no solo en el empaque primario, sino en el secundario y terciario; sobre todo, en estos segmentos”.

A nivel mundial, existen algunas normas de entidades como la International Organization for Standardization (ISO), la American Society for Testing and Materials (ASTM), la European Adhesive Tape Association (Afera) y la Food and Drug Administration (FDA), disposiciones relacionadas con las tecnologías o maquinarias. En Colombia, Icontec ha tocado el tema, específicamente en cintas para usos en electricidad. “En Brasil, en lo referente a empaques, tienen una legislación importante sobre características de la cinta y maquinaria”, indica Cortés.

INNOVACIÓN

Los avances no solo tienen que ver con tecnología, sino con el cuidado medioambiental. Según cuenta Luisa Cortés, de 3M, “la empresa ha migrado a soluciones que permiten operaciones mucho más sostenibles y amigables con el medioambiente. En cintas de embalaje hemos desarrollado tecnologías para consumir menos material. En cuanto a paletizado, existe una cinta de polietileno que se elonga hasta setecientos por ciento. A medida que se alarga, pierde adhesión y se comporta como amarre mecánico. Tiene las mismas propiedades de retención de carga y consume noventa por ciento menos de plástico por estiba”.

En el aspecto logístico, la cinta adhesiva no solo innova en procesos de embalaje. Diversos desarrollos se usan en camiones para reforzar o reducir ruidos, vibraciones y costos. Hay cintas reflectivas para camiones, contenedores y almacenes; etiquetas con hologramas para contenedores; cintas de seguridad, como la secure perf, que permiten identificar intentos de manipulación.

Algunas de estas últimas transfieren tinta y una tecnología única desarrollada por la filial de Tesa, Tesa Scribos, que hace posible escribir información en una etiqueta en cuatro niveles mediante láser, de manera que habrá datos que solo se podrán leer con dispositivos especiales. Existen etiquetas de marcado adhesivo que facilitan el seguimiento y la autenticación de cada producto, ideales para optimizar procesos logísticos y de distribución. También, etiquetas que se solidifican, pueden llevar leyendas y quedan como una placa metálica.

Lo que hay es variedad y diseño. Todo un universo por descubrir.

DATOS

  • – De 50.000 productos que maneja 3M a nivel mundial, cerca de mil referencias son de cintas. 3M “mezcla plataformas tecnológicas” para desarrollar productos, 46 de esas plataformas se combinan para fabricar soluciones orientadas a cada mercado.
  • – La fundación de Tesa ocurrió en el 2001 y ofrece un portafolio con más de 7.000 productos; es una filial de la empresa Beiersdorf AG. El nombre Tesa® fue creado por la secretaria Elsa Tesmer, quien trabajó en Beiersdorf (Hamburgo). Se deriva de las dos primeras letras de su apellido y las dos últimas de su nombre.
  • – Dentro de las empresas, escoger una cinta adecuada y la mejor forma de aplicarla conlleva beneficios económicos, ecológicos y, adicionalmente, de seguridad industrial, debido a los problemas que podría causar el ruido o las largas jornadas de aplicación de cintas en empaquetado.
  • – El ruido es una característica de las cintas. Un tipo puede ser sin ruido (no noise) o poco ruido (low noise), según el proceso que se realice durante la fabricación. La elaboración nada tiene que ver con la adherencia y su utilidad.
  • – Mediante exámenes de laboratorio se mide la fuerza de adhesión al acero, pruebas reglamentadas por la ASTM. Otro ensayo común es la resistencia a la tensión.
  • – En el respaldo se aplica una capa llamada ‘tratamiento release’ o LAB para bajarle la energía superficial al respaldo, y así, al desenrollarla no haya transferencia o delaminación del adhesivo. Desenrolla más suave y hace menos ruido si tiene un alto LAB.
  • – No se debe pegar la cinta en superficies contaminadas (polvo, aceite, etc.) ni usar solventes fuertes para limpiar las partes que se van a pegar. Es importante cuidar los bordes y mantenerla en áreas limpias y libres de humedad.
  • – Un buen embalaje elimina los riesgos por la acción del polvo o las plagas; también protege al usuario final contra saqueos o faltantes. – Es necesario conocer la ficha técnica de la cinta, especialmente si el proceso es crítico.
  • – En el embalaje de congelados se requiere una cinta cuyo adhesivo haya sido desarrollado para trabajar a bajas temperaturas.
  • – Al cerrar una caja se recomienda utilizar una tira de cinta constante que cubra entre seis y siete centímetros a los lados, ‘pierna de cinta’. Normalmente, para embalaje en cajas lo mínimo recomendado es un ancho de 36 milímetros.
  • – El proceso automatizado tiene ventajas como el ahorro de costos debido al menor tiempo gastado por los empleados, uniformidad en la aplicación, bajo desperdicio de cinta y mejor presentación.
  • – La ficha técnica debe tener como mínimo datos sobre la resistencia a la tensión, fuerza de adhesión, calibre total o de respaldo (el más importante) y adhesivo, y elongación.
  • – Respecto a la maquinaria, se pueden encontrar desde accesorios manuales hasta mecanismos automáticos o semiautomáticos. Las empresas fabricantes recurren a modalidades de comodato, alquiler y venta de maquinaria.

PASOS EN LA FABRICACIÓN (TESA)

Por un lado, se elabora el adhesivo de acuerdo con las especificaciones para cada tipo de cinta. En la planta de producción se combina con el soporte. Los pasos son los siguientes:

  1. 1. Pretratamiento: si es necesario, se aplica un tratamiento para mejorar la capacidad de sujeción del revestimiento primario del nuevo material de soporte.
  2. 2. Revestimiento primario: al soporte se le aplica una imprimación y luego un rascador elimina el exceso de revestimiento primario.
  3. 3. Secado: el soporte pasa por cinco zonas de temperatura, con el fin de evaporar el agua del revestimiento primario.
  4. 4. Estación de rodillos: su función es corregir deformaciones para que el film adquiera uniformidad bajo tensión y no se arrugue.
  5. 5. Control de bordes de la banda: esta se vuelve a alinear con precisión, lo cual evita deslizamientos hacia los lados.
  6. 6. Revestimiento posterior: se aplica el adhesivo con un cilindro para cubetas y un rodillo de desvío. Durante esta fase, también se utiliza un rascador para eliminar el exceso del revestimiento.
  7. 7. Secado final: el soporte cubierto de adhesivo pasa por doce zonas de secado, con diferentes niveles de temperatura.
  8. 8. Bobinado: la cinta adhesiva terminada se bobina en rollos de gran tamaño y se transforma, se corta en varios tamaños (de largo y ancho), se enrolla en los núcleos de los rollos estandarizados y se embala.

MITOS

  • – “Los colores determinan el funcionamiento”. Algunas personas creen que un tono determinado pega más, pero nada tiene que ver el pigmento de la película con el funcionamiento de la cinta. (Ángela Liliana Gómez, de Unicintas).
  • – “Pegar en la piel es una forma de saber si funciona”. Una manera de probar el producto consiste en adherirlo a la piel, pero esto no tiene relación alguna con el funcionamiento de una cinta (Ángela Liliana Gómez, de Unicintas).
  • – “Si la cinta se desenrolla de manera fácil y sin ruido, pega menos”. El ruido tiene que ver con seguridad industrial, no con la adhesión; no influye en ninguna característica física, química o mecánica de la cinta (Luisa Cortés, de 3M Colombia).
  • – “La tactosidad (sensibilidad al tacto) se relaciona con la adhesión”. Un desenrollado fácil no significa que pegue menos (Luisa Cortés, de 3M Colombia).
  • – “Se necesitan muchas capas de cinta para embalar”. Con una sola es suficiente, si está correctamente aplicada (Luisa Cortés, de 3M Colombia).

RECOMENDACIONES

A la hora de escoger un producto adhesivo en el proceso de embalaje, los expertos recomiendan:

Marcela Restrepo Hincapié, gerente general de Soco S. A. S. “Evitar comprar teniendo en cuenta únicamente el precio y no por las especificaciones técnicas según su utilización, seguridad al sellado y producto por empacar; sobre qué tipo de cartón (nuevo, reciclado o reutilizado) se empleará la cinta, peso de la caja, tamaño de esta, los contaminantes del medioambiente (polvo, humedad, grasa), las herramientas de sellado (dispensador, máquina o manual), si el producto reposará en ambiente seco o refrigerado, y si las cajas tiene exceso o deficiencia de llenado”.

Luisa Cortés, technical applications engineer-packaging de la Industrial Adhesives & Tapes Division, de 3M Colombia “Es un grave error del mercado escoger un producto que sea viable económicamente para su cadena o proceso de producción sin tener en cuenta el contenido. Es un proceso complementario, una solución de final de línea. Si se invierten recursos en su línea de producción, también deben invertirse en un final de línea”.

  • – Aplicación: tener claras las necesidades de la aplicación es primordial. Cuando se hace un atado de refuerzo se debe tener en cuenta la resistencia a la fricción, la tensión, que no se corte fácil la cinta, que aguante fatiga o esfuerzos oscilantes. Debe usarse una cinta de alta resistencia mecánica.
  • – Almacenamiento y manipulación: conocer las temperaturas y los rayos UV si se almacena a la intemperie.
  • – Tipo de cajas: saber el peso, las dimensiones y características del corrugado. También, el tamaño y la forma de la caja (alta y angosta, larga y bajita), y el microcorrugado. La más común en el mercado colombiano es la RSC (Regular Slotted Container), de una, dos o tres flautas, pared sencilla o doble, y especificaciones de resistencia a la compresión.
  • – Contenido: estar enterado sobre el volumen del contenido, si son tubos, fardos, bolsas, cajas; averiguar el valor comercial de la mercancía.
  • – Demanda: no es lo mismo encintar 100 cajas que 5.000. Es mejor migrar a aplicaciones automáticas, entre otros aspectos, para evitar el desperdicio de cinta.
  • – Ciclo logístico o ciclo de entrega: el embalaje puede ser provisional o final entre el proceso de producción y el consumidor. Tener en cuenta si hay maquila.
  • – Impresión: cantidad de información que se necesita colocar en la cinta.
  • – Forma de aplicación: en este punto se recomienda extender la cinta a lo largo de la unión de las solapas, seleccionar un área de adhesión amplia, lo mismo que el ancho de la cinta; debe existir buen contacto entre el sustrato y la cinta, y suficiente presión mecá-nica en la aplicación.
By | 2018-03-26T19:00:52+00:00 marzo 26th, 2018|Logística|0 Comments

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