Laminación

Los tejidos laminados se utilizan ampliamente en diferentes campos de la actividad humana, incluidos el médico y el militar. ^{[ 2 ] : 148} Los tejidos (de base orgánica e inorgánica) suelen laminarse con diferentes polímeros químicos para conferirles propiedades útiles como resistencia química, al polvo y la grasa, fotoluminiscencia (brillo y otros efectos luminosos, por ejemplo, en ropa de alta visibilidad ), resistencia al desgarro , rigidez, grosor y resistencia al viento. ^{[ 3 ] [ 2 ] : 2, 16, 18} Los tejidos recubiertos pueden considerarse un subtipo de tejidos laminados. ^{[ 2 ] : 1} Los tejidos no tejidos (por ejemplo, fibra de vidrio) también se laminan con frecuencia. Según una fuente de 2002, la industria de los tejidos no tejidos era el mayor consumidor individual de diferentes resinas aglutinantes de polímeros. ^{[ 2 ] : 16}

Los materiales utilizados en la producción de tejidos recubiertos y laminados generalmente se someten a tratamiento térmico. ^{[ 2 ] : 32} Los termoplásticos y los plásticos termoestables (por ejemplo, polímeros de formaldehído ) se utilizan por igual en la industria textil de laminación y recubrimiento. ^{[ 2 ] : 32} En 2002, los materiales primarios utilizados incluían acetato de polivinilo , acrílicos , cloruro de polivinilo (PVC), poliuretanos y cauchos naturales y sintéticos . ^{[ 2 ] : 33} También se utilizaban copolímeros y terpolímeros. ^{[ 2 ] : 33}

Las películas delgadas de plástico también se usaban ampliamente. Los materiales variaban desde polietileno y PVC hasta kapton , según la aplicación. En la industria automotriz, por ejemplo, las mezclas de PVC/ acrilonitrilobutadieno-estireno (ABS) se aplicaban con frecuencia en interiores mediante laminación sobre espuma de poliuretano para obtener propiedades suaves al tacto. ^{[ 2 ] : 42} Se utilizaban películas especiales en ropa de protección, por ejemplo, politetrafluoroetileno (PTFE), poliuretano, etc. ^{[ 2 ] : 42}

Se puede utilizar una película plástica para laminar ambas caras de una lámina de vidrio . Los parabrisas de los vehículos suelen fabricarse con materiales compuestos , mediante la laminación de una película plástica resistente entre dos capas de vidrio. Esto evita que se desprendan fragmentos de vidrio del parabrisas en caso de rotura.

El contrachapado es un ejemplo común de laminado que utiliza el mismo material en cada capa, combinado con un adhesivo. La madera laminada encolada se utiliza en la industria de la construcción para fabricar vigas ( madera laminada encolada o Glulam ), en tamaños mayores y más resistentes que las que se pueden obtener a partir de piezas individuales de madera. Otra razón para laminar listones de madera en vigas es el control de calidad, ya que con este método se puede inspeccionar cada listón antes de que forme parte de un componente sometido a grandes esfuerzos.

Ejemplos de materiales laminados incluyen superficies de encimeras adhesivas de melamina y madera contrachapada . ^{[ 4 ]} Los laminados decorativos y algunos componentes de carpintería moderna se producen con papeles decorativos con una capa superpuesta sobre el papel decorativo, que se coloca antes de prensarlos con procesamiento térmico en laminados decorativos de alta presión (HPDL). ^{[ 5 ]} Un nuevo tipo de HPDL se produce utilizando chapa de madera real o chapa multilaminar como superficie superior. ^{[ 6 ]} Los laminados de alta presión consisten en laminados "moldeados y curados a presiones no inferiores a 1000  lb por pulgada cuadrada (70  kg por cm² ⁾ y más comúnmente en el rango de 1200 a 2000  lb por pulgada cuadrada (84 a 140  kg por cm² ⁾ . ^{[ 7 ]} Mientras tanto, el laminado de baja presión se define como "un laminado plástico moldeado y curado a presiones generalmente de 400 libras por pulgada cuadrada (aproximadamente 27 atmósferas o 2,8  ×  10⁶ pascales). ^{[ 8 ]}

Las cajas de cartón corrugado son ejemplos de estructuras laminadas, donde un núcleo interno proporciona rigidez y resistencia, y las capas exteriores ofrecen una superficie lisa. Generalmente se utiliza un adhesivo a base de almidón.

Laminar productos de papel (incluidos papeles estucados con acabados brillantes , mate o suaves al tacto), como fotografías , puede evitar que se arruguen, decoloren, dañen con agua, se manchen, se deterioren o se dejen marcas de grasa o huellas dactilares. Las tarjetas de identificación con foto y las tarjetas de crédito casi siempre se laminan con película plástica. Las cajas y otros contenedores pueden laminarse mediante capas termoselladas, recubrimientos por extrusión, adhesivos sensibles a la presión, recubrimientos UV , etc.

El laminado brillante proporciona un acabado reluciente que puede hacer que los colores parezcan más vibrantes, mientras que el laminado mate ofrece una superficie no reflectante que ayuda a reducir el deslumbramiento. Se puede aplicar un laminado de tacto suave como una fina película de polímero para brindar una sensación táctil aterciopelada a la vez que añade una capa protectora. ^{[ 9 ] [ 10 ]}

La laminación también se utiliza en esculturas de madera o resina. Un ejemplo de artista que empleó la laminación en su obra es el estadounidense Floyd Shaman .

Los laminados permiten añadir propiedades a una superficie, generalmente papel impreso, que de otro modo no las tendría, como en el caso del papel de laminación. Las láminas de vinilo impregnadas con material ferromagnético permiten que las imágenes impresas portátiles se adhieran a imanes, por ejemplo, para un tablón de anuncios personalizado o una presentación visual. Se pueden laminar láminas de plástico con una superficie especial sobre una imagen impresa para que se pueda escribir sobre ella de forma segura, por ejemplo, con rotuladores de borrado en seco o tiza. Se pueden laminar varias imágenes impresas translúcidas en capas para lograr ciertos efectos visuales o para sostener imágenes holográficas . Las imprentas que realizan laminación comercial mantienen una variedad de laminados a mano, ya que el proceso de unión de diferentes tipos suele ser similar cuando se trabaja con materiales delgados.

El papel normalmente se lamina sobre tableros de partículas o de fibra, lo que proporciona una superficie atractiva y resistente para su uso en muebles , paneles decorativos y suelos . ^{[ 11 ]}

Las laminaciones de papel también se utilizan en el envasado . Por ejemplo, los envases de zumo se fabrican con cartón para líquidos, que suele constar de seis capas de papel, polietileno y papel de aluminio. El papel se utiliza en la laminación para dar forma al producto y reforzar el envase.

La base suele ser de tableros de partículas o de fibra , seguida de varias capas de papel kraft absorbente . Las últimas capas son de papel decorativo recubierto con una capa superpuesta . Los papeles de laminación están recubiertos con una resina inerte , a menudo melamina , que se cura para formar un compuesto duro con la estructura del papel. Los laminados también pueden tener un revestimiento en la parte posterior del papel kraft laminado para compensar la tensión generada por la laminación de la cara superior. Los tableros de partículas más económicos pueden tener solo un revestimiento de papel kraft laminado para facilitar el lavado de la superficie y aumentar su resistencia al desgaste.

El papel decorativo también se puede procesar bajo calor y baja/alta presión para crear una lámina laminada de melamina, que tiene varias aplicaciones. El papel kraft absorbente es un papel kraft normal con absorbencia controlada , lo que significa un alto grado de porosidad . Está hecho de madera dura kraft limpia de bajo kappa con buena uniformidad . El gramaje es de 80 a 120 g/m² ^y normalmente se utilizan de 2 a 4 capas. ^{[ 11 ]} El papel decorativo es el más crítico de los papeles de laminación, ya que da la apariencia visual del laminado. La resina de impregnación y la celulosa tienen aproximadamente el mismo índice de refracción, lo que significa que las fibras de celulosa del papel aparecen como una sombra y solo los colorantes y pigmentos son visibles. Debido a esto, el papel decorativo requiere una limpieza extrema y se produce solo en máquinas de papel pequeñas con un gramaje de 50 a 150 g/ ^m² . ^{[ 11 ]} El papel de recubrimiento tiene un gramaje de 18 a 50  m² y está hecho de celulosa pura , por lo que debe estar hecho de pulpa bien deslignificada. Se vuelve transparente después de la impregnación ^, permitiendo que se vea el aspecto del papel decorativo. El papel kraft de laminación tiene un gramaje de 70 a 150 g/m² ^{y es un} papel kraft liso y denso . ^{[ 11 ]}

Los equipos eléctricos, como transformadores y motores, suelen utilizar recubrimientos de laminado de acero eléctrico para formar el núcleo de las bobinas que generan campos magnéticos . El laminado delgado reduce la pérdida de potencia debida a las corrientes parásitas . El laminado de fibra metálica es un ejemplo de metal delgado laminado con láminas reforzadas con fibra de vidrio y adheridas con resina epoxi.

La laminación se utiliza ampliamente en la producción de componentes electrónicos como las células solares fotovoltaicas. ^{[ 12 ]}

Una laminadora de bolsas utiliza una bolsa de plástico que generalmente se sella por un borde. El interior de la bolsa está recubierto con una película termoactivada que se adhiere al producto que se está laminando a medida que pasa por la laminadora. La cara del sustrato del cartón contiene un adhesivo termoactivado que une la impresión al sustrato. Este puede ser cualquier producto de cartón o una lámina de laminado. La bolsa que contiene la impresión, el laminado y el sustrato pasa a través de un conjunto de rodillos calientes bajo presión, lo que garantiza que todas las capas adhesivas se adhieran entre sí.

Las laminadoras de bolsas están diseñadas para un uso moderado en la oficina o el hogar. Para proyectos de laminación continuos y de gran volumen, una laminadora de rodillos ofrece un rendimiento más eficiente.

Las bolsas se pueden adquirir con diferentes grosores en micrómetros. Las impresoras domésticas o de oficina estándar suelen utilizar bolsas de entre 80 y 250 micrómetros, según la calidad de la máquina. Cuanto más gruesa sea la bolsa, mayor será su precio. Las bolsas también se pueden medir en milésimas de pulgada (mil). Los grosores más comunes son 3, 5, 7 y 10 milésimas de pulgada (76, 127, 178 y 254 μm).

Ciertos tipos de bolsas, como las bolsas mariposa, se pueden usar con una laminadora de bolsas para crear tarjetas de identificación . Las bolsas mariposa están disponibles con banda magnética incorporada.

Muchas laminadoras de bolsas requieren el uso de un soporte. Este soporte sujeta la bolsa mientras se introduce en la laminadora. Esto evita que el pegamento caliente, que a veces se filtra por los lados de las bolsas durante el proceso, atasque los rodillos. El soporte también impide que los rodillos se peguen, lo que evita que la bolsa de laminación se enrolle alrededor de ellos dentro de la laminadora.

Muchas laminadoras más recientes afirman que pueden usarse sin soporte. Sin embargo, el uso de soportes prolongará la vida útil de la laminadora. ^{[ 13 ]}

Una laminadora de rodillos térmicos utiliza rodillos calientes para fundir el adhesivo extruido sobre una película de laminación . Esta película se aplica a su vez a un sustrato , como papel o cartulina , mediante rodillos de presión. El objetivo principal de laminar con este tipo de máquina es embellecer o proteger documentos o imágenes impresas . Las laminadoras de rodillos térmicos varían en tamaño, desde laminadoras portátiles o de sobremesa hasta máquinas industriales. Estas últimas se utilizan principalmente para la producción en grandes cantidades y con alta calidad por parte de imprentas o empresas de acabado de impresión.

Estas laminadoras se utilizan para aplicar películas de laminación de diferentes espesores sobre sustratos como papel o telas . La principal ventaja de las laminadoras de rodillos calefactados es la velocidad. Estas laminadoras utilizan rodillos o soportes calefactados para fundir el adhesivo que se aplica a la película de laminación. El proceso de calentar el adhesivo antes de aplicar la película al sustrato permite una aplicación más rápida. Los laminados y adhesivos utilizados suelen ser más económicos de fabricar que los laminados de rodillos fríos, a menudo hasta la mitad del costo, según la comparación. Dado que los materiales no son adhesivos hasta que se exponen al calor, son mucho más fáciles de manipular. El adhesivo es sólido a temperatura ambiente, por lo que este tipo de laminación tiene menos probabilidades de desplazarse o deformarse después de su aplicación que los laminados activados por presión, que dependen de un fluido adhesivo de alta viscosidad.

Las laminadoras de rodillos suelen utilizar dos rodillos para completar el proceso de laminación, uno en la parte superior y otro en la inferior. Estos rodillos se deslizan sobre barras metálicas, conocidas como mandriles, que luego se colocan en la máquina y se introducen en ella. En Estados Unidos, el tamaño de núcleo más común en las películas de laminación es de una pulgada (película de 25 a 27 pulgadas de ancho). Las laminadoras de mayor formato utilizan un núcleo más grande, a menudo de 2 1/4 a 3 pulgadas de diámetro. La película suele estar disponible en grosores de 1,5, 3, 5, 7 y 10 milésimas de pulgada. Cuanto mayor sea el número, más gruesa será la película. Una milésima de pulgada equivale a una milésima de pulgada (0,001"). ^{[ 14 ]}

Las imprentas o empresas de acabado de impresión suelen utilizar laminadoras industriales de rodillos calefactados para laminar elementos como portadas de libros de bolsillo , portadas de revistas , carteles , tarjetas de visita , carpetas de presentación y postales , expositores para tiendas, así como otras aplicaciones.

Las laminadoras de rodillos en frío utilizan una película plástica recubierta con un adhesivo y un soporte brillante que no se adhiere al pegamento. Al retirar el soporte brillante, queda expuesto el adhesivo, que se adhiere directamente al objeto que se va a laminar. Este método, además de la ventaja obvia de no requerir equipos costosos, también es adecuado para objetos que podrían dañarse con el calor . Las laminadoras de rodillos en frío varían desde máquinas sencillas de dos rodillos con manivela hasta máquinas grandes y complejas con motor, rodillos de alta precisión, presión de rodillo ajustable y otras características avanzadas.

La laminación en frío ganó popularidad con el auge de las impresoras de inyección de tinta de gran formato , que a menudo utilizaban tintas y papeles incompatibles con la laminación en caliente. Un gran porcentaje de laminado en frío para la industria gráfica es de PVC, aunque existe una amplia gama de otros materiales. Los procesos de laminación en frío también se utilizan fuera de la industria gráfica, por ejemplo, para recubrir láminas de vidrio o acero inoxidable con películas protectoras.

Las laminadoras de rodillos en frío también se utilizan para colocar láminas adhesivas en la industria de la rotulación, por ejemplo, para montar una impresión de gran tamaño sobre un panel. Un operario experimentado puede aplicar una lámina adhesiva grande en una fracción del tiempo que se tarda en hacerlo manualmente.