Protección anticopia de alto nivel: materiales plásticos seguros
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Por: Vanessa Gutiérrez Aragonés, personal investigador del departamento de Compounding de AIMPLAS.
El problema…
En el mercado mundial casi un 10% de los productos son imitaciones o copias ilegales. Este problema no solo constituye una grave fuente de pérdidas para las empresas fabricantes y distribuidoras, además éstas pueden ser víctimas de demandas por mal funcionamiento de dichos productos falsificados. Los sectores afectados incluyen materias primas, farmacéutica, cosmética, artículos eléctrico-electrónico, juguetes, calzado y textil, juegos, software y música, piezas industriales y de automoción, tabaco, bebidas espirituosas, alimentación, y casi cualquier otro sector.
Para prevenir y detectar la posible falsificación de un producto, existen varias alternativas que van desde las más simples y económicas, como el uso de hologramas o códigos QR; pasando por el empleo de pigmentos y tintas especiales, sólo visibles bajo una cierta longitud de onda; hasta el uso de sustancias químicas, únicamente detectables mediante técnicas de laboratorio altamente especializadas.
Tecnologias antifalsificación de productos plásticos
Actualmente, en el sector del plástico pueden emplearse distintos sistemas y niveles anti-falsificación que ofrecen un grado de protección específico según el tipo. Estos niveles o tecnologías de protección pueden clasificarse en: visibles, invisibles y forenses, y son frecuentemente combinados entre sí para mejorar el nivel de seguridad y dificultar su copiado.
Los diferentes tipos y niveles de protección pueden aplicarse a un producto de distintas formas, ya sea como pegatinas, impresiones, recubrimientos, o en masa en el plástico, mediante un proceso previo de compounding.
Los sistemas anti-falsificación visibles constituyen una primera barrera para los falsificadores, ya que son principalmente incorporados en el empaque para que el consumidor pueda evaluar la autenticidad del producto antes de adquirirlo. Sus principales ventajas son que no necesitan equipos especiales para ser leídos y son de relativo bajo coste. Este tipo de sistemas también pueden ser aprovechados como oportunidades para marketing al ser incorporados como elementos decorativos en el empaque o producto. Estos sistemas están constituidos principalmente por los hologramas y dispositivos ópticamente variantes (OVD), tintas termocrómicas, pigmentos especiales (iridiscentes y pearlescentes) y tintas ópticamente variantes (OVI), y sistemas de rastreo, como las etiquetas inteligentes RFID y los códigos QR.
La principal desventaja de los sistemas de protección visibles, es que el nivel de seguridad que ofrecen es relativamente bajo; algunos pueden ser copiados o imitados, y otros pueden ser retirados del producto. Adicionalmente, para que cumplan con su función protectora puede que sea necesario informar al consumidor de cómo leerlos, y/o informar que su presencia valida el producto (a través de medios de comunicación publicitarios). En este caso, hay que tener en cuenta que mientras más se use y conozca sobre un sistema de seguridad menor será su capacidad protectora.
Para complementar el papel de los sistemas visibles, se pueden emplear los sistemas de seguridad invisibles, mediante los cuales se ofrece al fabricante del producto, distribuidor u organismos oficiales (aduanas, cuerpos policiales, etc.) la posibilidad de identificar una falsificación. En principio, el público general no debe saber de la presencia de estos sistemas ni disponer de medios para detectarla, ya que esto comprometería casi o toda su capacidad de protección. Los sistemas sistemas invisibles más empleados son las tintas invisibles (fotocrómicas), las marcas de agua digitales, las marcas ocultas y los micro-textos.
Los sistemas invisibles constituyen una buena alternativa de protección contra falsificasiones. Sin embargo, tanto su uso como su detección supone un mayor coste. Además, para su validación es necesario conocer su presencia, lo cual puede comprometer su eficacia y capacidad de protección.
Trazadores forenses
Los trazadores forenses, son un tipo de tecnología de marcado invisible, en donde se emplean aditivos químicos o físicos muy particulares, que generalmente son únicos para cada usuario, por lo que constituyen la alternativa mas fiable a la hora de proteger un producto, aunque suelen ser más costosos. La verificación de estos trazadores debe hacerse mediante equipos o reactivos muy específicos, en algunos casos diseñados especialmente para cada trazador (uso de reactivos “cerradura y llave”). Estos trazadores pueden ser sustancias químicas específicas, añadidas en cantidades muy bajas (trazas), que sólo pueden ser detectados por sistemas altamente especializados (por lo general diseñados para cada trazador), y normalmente no aparecen en análisis convencionales.
Otro tipo de trazador forense son los trazadores biológicos, que consisten en partículas de ADN, incorporadas en cantidades extremadamente bajas (partes por millón o menos), tanto en el plástico base como en recubrimientos y pinturas. Su uso consiste en mezclar secuencias específicas dentro de una “sopa” de fragmentos de ADN, por lo que es prácticamente incopiable. Para su detección se requieren kits de reactivos o detectores altamente especializados (tipo “cerradura-llave”).
El uso de isotopos radiactivos también constituye un sistema de protección forense, consistiendo en el uso de variaciones atómicas de elementos comunes que ya se encuentran en el producto. En este caso, la masa del isótopo es ligeramente diferente pero su química es idéntica. Este tipo de trazadores pueden considerarse como una huella dactilar de uno o varios componentes del producto, ya que también pueden estar asociados a su lugar de procedencia (principalmente aplicable a cargas y pigmentos minerales). Su detección y validación requieren de equipos de laboratorio altamente especializados como fluorescencia de rayos laser, resonancia magnética y espectroscopía de masas.
Por último, pueden emplearse partículas diseñadas especialmente para la protección de un producto, llamadas micro-trazadores (micro-taggants). Estas micro-partículas son insolubles en los plásticos y son añadidas en masa al material. La tecnología de los micro-trazadores está estrictamente protegida y controlada, y es única para cada usuario, diferenciando cada partícula mediante textos, colores, códigos secuenciales, geometrías y tamaños. Adicionalmente, los micro-trazadores pueden diseñarse para reaccionar con distintas longitudes de onda, incrementando su nivel de seguridad. Su detección puede hacerse mediante diferentes técnicas, como microscopía y lámparas de longitudes específicas de luz UV e IR (especialmente diseñadas).
En general, los trazadores forences se suelen emplear en combinación con sistemas de protección visible e invisible para incrementar el nivel de seguridad, o incluso incluirlos en dichos sistemas, como por ejemplo, añadir trazadores al pástico con el que se elabora un holograma, introducirlos en las tintas OVI o para marcar pigmentos especiales.
Compounding de trazadores
Los trazadores forences y algunos de los sistemas de protección visibles e invisibles (como los pigmentos especiales y fotocrómicos) pueden considerarse como aditivos, incorporándolos a los plásticos mediante un proceso de compounding, ya sea en polvo o como un masterbatch.
Casi la totalidad de los trazadores forences son sustancias sensibles a la cizalla y temperatura, por lo que su procesado debe realizarse con cuidado para no dañarlos. Para esto, es necesario el uso de extrusoras apropiadas, la selección de un diseño de husillo que imparta una relación adecuada de cizalla y tiempo de residencia, y los parámetros de proceso adecuados, que ofrezcan un buen nivel de mezclado pero sin degradar ni destruir el trazador.
Por ejemplo, para procesar correctamente trazadores químicos o biológicos, hay que tener un especial control sobre la temperatura para no degradarlos, mientras que para procesar un micro-trazador, principalemte es necesario controlar el nivel de cizalla impartido (mediante el diseño del husillo) para no romperlo.
En el caso de los pigmentos especiales y tintas fotocrómicas, tanto la cizalla como las temperaturas excesivas pueden afectar a estos materiales, con lo que el efecto deseado no se conseguiría, o por lo menos no en la medida requerida.
Como conclusión, para lograr una protección adecuada de un producto ante posibles falsificaciones es necesaria la selección apropiada de sistemas de seguridad, y preferiblemente combinaciones de estos, creando distintas capas o niveles de seguridad que podrán se validados a lo largo de su cadena de producción y distribución. Pero además de esto, será necesario realizar un procesado adecuado (principalmente en el caso de trazadores forences y pigmentos especiales) para maximizar y garantizar que los trazadores empleados cumplan con su función.
En este sentido AIMPLAS ha organizado la Jornada Técnica “Sistemas anti-falsificaciones y marcadores aplicados a los productos plásticos”, el próximo día 18 de mayo. En ella se identificarán las principales problemáticas, soluciones y nuevos desarrollos en el sector de la protección de productos ante falsificaciones.
La jornada, que tendrá lugar en las instalaciones de AIMPLAS en el Parque Tecnológico de Valencia (Paterna), tiene un precio de 200 euros para el público general y de 150 euros para asociados al centro tecnológico, así como un descuento del 20% a partir del segundo inscrito de la misma empresa.
