Tratamiento corona

EFECTO CORONA
El efecto corona es un fenómeno eléctrico que se produce en los conductores de las líneas de alta tensión y se manifiesta en forma de halo luminoso a su alrededor. Dado que los conductores suelen ser de sección circular, el halo adopta una forma de corona, de ahí el nombre del fenómeno.

Corona treatment

Descarga corona

El efecto corona está causado por la ionización del aire circundante al conductor debido a los altos niveles de tensión de la línea. En el momento que las moléculas de aire se ionizan, éstas son capaces de conducir la corriente eléctrica y parte de los electrones que circulan por la línea pasan a circular por el aire. Tal circulación producirá un incremento de temperatura en el gas, que se tornará de un color rojizo para niveles bajos de temperatura, o azulado para niveles altos. La intensidad del efecto corona, por lo tanto, se puede cuantificar según el color del halo, que será rojizo en aquellos casos leves y azulado para los más severos. La descarga va acompañada de un sonido silbante y de olor de ozono. También se generan óxidos nitrosos y si hay humedad apreciable, se produce ácido nitroso.
La ruptura dieléctrica del aire que se produce con el efecto corona tiene lugar cuando la intensidad del campo eléctrico alcanza los 3MV/m.


Características del tratamiento

Como se ha mencionado, el sistema de tratamiento corona ha sido diseñado con el fin de incrementar la energía de la superficie de los films plásticos, foils y papeles, permitiéndoles mejorar tanto la permeabilidad de los mismos como así también la adhesión de las tintas, cubiertas y adhesivos. Como resultado, los materiales que hayan sido tratados mostrarán una mayor calidad de impresión y de adherencia, como así también una mayor fuerza en el laminado.
Las principales ventajas del tratamiento corona son:
En plásticos aumenta la adherencia de tintas, adhesivos, recubrimientos y laminados.
En metales actúa limpiando y desengrasando, mejorando su adherencia.
En tejidos aumenta su humectabilidad y, por tanto, la calidad de impresión sobre los mismos.
En papel y cartón aumenta su humectabilidad, consiguiendo mejoras en su impresión, adherencia y compactación.

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Máquina de tratamiento de superficies por efecto corona para films

Un sistema de tratamiento corona consta de dos componentes principales: la fuente de potencia o generador y la estación de tratado.

La fuente de potencia acepta los 50/60 Hz estándar de potencia eléctrica y los convierte a una fase simple de una frecuencia mayor (nominalmente de 10 a 30 KHZ) de potencia, la cual alimenta a la estación de tratado.

A la vez, la estación de tratado aplica dicha potencia a la superficie del material a través de un espacio de aire (luz), por medio de un par de electrodos a alta potencia y por medio del rodillo, el cual sostiene el material. Sólo aquel lado del material que se encuentre de cara al electrodo deberá mostrar un aumento en la tensión de la superficie (Si se aplica el tratamiento al otro lado del material este fenómeno se conoce como “tratamiento al lado posterior”).
Un sistema de tratamiento corona, en su forma más simple, puede ser descrito como un capacitador. El voltaje se aplica a placa superior la cual, en el caso de un sistema de tratamiento corona, sería el electrodo. La porción dieléctrica del capacitador estará compuesta por algún tipo de cubierta del rodillo, aire y substrato en la tratadora.

El componente final o placa inferior tiene la forma de un rodillo dieléctrico conectado a tierra. En el sistema de tratamiento corona, la acumulación progresiva de voltaje ioniza el aire de la abertura creando el efecto corona, el cual hará que aumente la tensión de la superficie del substrato que pasa sobre el rodillo.


Determinación del nivel de tratamiento

El método más utilizado para medir el nivel de tratamiento es a través de la utilización física de líquidos de diferente tensión superficial aplicados sobre el objeto a medir. La humectabilidad, tensión de humectación o tensión superficial es la capacidad que posee una superficie de promover la expansión y la adherencia de un líquido, siendo la unidad utilizada la dina por centímetro (dina/cm).

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El método ASTM D-2578 describe el procedimiento para medir la tensión de humectación en películas de poliolefinas. El valor correspondiente se obtiene aplicando gotas de diferentes mezclas de formamida y etil-cellosolve (etilenglicol monoetil éter), de tensión superficial conocida sobre la superficie del objeto. La tensión superficial del objeto será aquella que permita a la gota de una determinada mezcla humectar la superficie por un período mayor a dos segundos. Si la humectación se logra con una gota proveniente de una mezcla con tensión superficial de 38 dinas/cm, este mismo valor se le asignará a la superficie.
En el mercado existen varios rotuladores y kits de tintas con distintos valores de dinaje para la comprobación de que el tratamiento del film es el correcto.
La manera precisa de medir el tratamiento corona sobre una superficie de película plástica es mediante soluciones preparadas. Sin embargo, en los procesos de extrusión e impresión de películas plásticas, el método más práctico y recomendable para medir el tratamiento corona es mediante el rotulador de verificación de tratamiento (marcadores de dinas).

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Tensiones de tratamiento
El nivel de tratamiento adecuado varía en función de la aplicación, los requisitos impuestos sobre el material tratado, la cantidad y tipo de tinta utilizados, entre otros. En principio, se puede considerar la siguiente referencia:

Nivel de Tratamiento
(dinas/cm)
Aplicación
37 Mínimo imprescindible para impresión
40 Ideal para impresión general
42 Mínimo imprescindible para plastificación y laminación
45 Mínimo imprescindible para unión de película con adhesivos

La presencia de ciertos aditivos en la superficie del objeto interfiere con el nivel de tratamiento, por lo que las películas o envases producidos a partir de resinas de polipropileno aditivadas con agentes antiestáticos, deslizantes u otros lubricantes, pueden necesitar un nivel de tratamiento mayor. La migración de los aditivos a la superficie del objeto ocurre de 24 a 48 horas después del proceso de producción, pudiendo disminuir el nivel de tratamiento hasta en 3 dinas/cm.


Tratamiento corona en películas

Tratamiento corona en films

Tecnología de los Plásticos / Blog

Los films pre-tratados (films a los cuales se les ha tratado la superficie en el momento de su producción) presentan una energía mayor en su superficie, la cual resulta crucial a la hora de lograr una buena calidad, ya sea en la impresión, en el recubrimiento o en los productos laminados.
Aquellos films que no han sido tratados en el momento de su producción no aceptarán apropiadamente ni la impresión, ni el recubrimiento, ni el laminado. Cabe destacar que, algunas veces, aunque el film haya sido tratado en el momento de su producción, esto no siempre garantizará que en el futuro la impresión, el recubrimiento o el laminado se logren fácilmente.
Cada tipo de film posee una energía de superficie intrínseca (nivel de dina) la cual puede ser aumentada por medio del tratamiento corona en el momento de la producción del mismo. Como este nivel de tratamiento disminuye a medida que pasa el tiempo, el film debe imprimirse o cubrirse inmediatamente después de la producción ya que, luego de haber transcurrido unos pocos días o semanas, pierden la suficiente energía en la superficie como para no ser aptos para imprimirlos o recubrirlos.
Como resulta casi imposible garantizar que el film será convertido dentro del límite de tiempo requerido, con frecuencia, será necesario volver a realizar el tratamiento en línea. Es importante destacar que el tratamiento que se le pueda dar al film no reemplazará al tratamiento primario que se realiza en el momento de su producción. De hecho muchos films, especialmente los poliolefínicos (polietileno o polipropileno), son casi imposibles de tratar si dicho tratamiento se realiza después de haber sido extruidos.
A fin de asegurar una calidad consistente, se deben utilizar films que hayan sido tratados en el momento de su fabricación y volver a tratarlos en línea. Para obtener un producto de calidad aceptable tanto para el encargado de realizar la conversión como para el consumidor final. Debe ser aplicado tratamiento corona al substrato dos veces:
1.- En el momento de extensión.
2.- Antes de la conversión.