Las tintas son materiales generalmente en forma líquida, utilizados para escribir o imprimir. Su aplicación principal es teñir la superficie para obtener un texto, imagen o patrón.
Además, las tintas deben tener los parámetros técnicos apropiados. Es crucial que se sequen en las condiciones apropiadas para el proceso dado, y también tengan ciertas propiedades de resistencia, dependiendo del uso final del material impreso dado. Otras propiedades de impresión importantes son: la plasticidad de la pintura, la susceptibilidad a la delaminación y su tixotropía, es decir, la capacidad de cambiar la viscosidad, por ejemplo, bajo la influencia de la mezcla.
Aplicación y propiedades de las tintas.
Las tintas son extremadamente versátiles y se pueden usar en prácticamente cualquier superficie, independientemente de su textura, tamaño o forma. Se pueden usar en la coloración de papel, plásticos, metal, vidrio y textiles. Las tintas de impresión, a diferencia de las pinturas y los recubrimientos de barniz, se aplican a la superficie en forma de una capa muy delgada que, según el proceso de impresión, puede tener un espesor de 2 a 30 μm. Las características visuales de la tinta dependen de tres factores principales, a saber: su color, transparencia y brillo. Además, varias características que están relacionadas entre sí influyen en el color de la tinta. El color también depende de la intensidad y la saturación, y su pureza nos informa qué tan oscura o clara será la tinta.
Por supuesto, la estructura química de un tinte tiene un impacto clave en su tono, tamaño de partícula o la capacidad de aplicar una tinta determinada. Es el uso de diferentes tipos de resinas, aceites y solventes lo que afecta el tono o la pureza de un tinte determinado. A veces, incluso algunos aditivos (por ejemplo, para dispersión) pueden causar cambios en el color de la pintura. Además de la estructura de la tinta en sí, las proporciones de sus componentes individuales también son muy importantes.
Componentes de tintas de imprenta
Los componentes principales de la tinta de impresión son:
- Sustancias colorantes: constituyen del 5 al 30 %de la tinta. Suelen ser pigmentos, colorantes o lagos. Los pigmentos son sustancias sólidas finamente trituradas que no se disuelven en el aglutinante, sino que se dispersan en él. Mientras que los tintes son sustancias que son completamente solubles en el aglutinante. La última sustancia colorante es el lago. Estos son colorantes precipitados del solvente a una forma sólida, que por lo tanto adquieren propiedades similares a los pigmentos. Por lo general, se puede observar que una mayor concentración de un tinte específico afecta la intensidad de su color. En la práctica, sin embargo, se utilizan concentraciones óptimas de sustancias colorantes, por encima de las cuales no se observan cambios en el color.
- Aglutinante: constituye del 15 al 50 %de la composición de la tinta. Está diseñado para humedecer el pigmento, lo que facilita la dispersión de sus partículas. Es el adhesivo que determina las propiedades de impresión de la tinta, así como la forma en que se une con el sustrato. Estas sustancias además proporcionan brillo y resistencia al desgaste adecuados. Por lo general, se utilizan varios tipos de resinas como aglutinantes. El Grupo PCC ofrece una gama de productos que se utilizan como intermedios para la preparación de resinas base. Luego se mezclan con los aditivos apropiados para obtener la tinta final. Estos productos incluyen las Rokopol® D2002 y Rokopol® LDB ( 2000D, 4000D, 8000D y 12000D ). A medida que aumenta el peso molecular, se vuelven cada vez más hidrófobos y su reactividad disminuye. Esto le permite elegir la composición correcta en función de los parámetros finales esperados de la tinta. Además, los productos Rokopol se pueden usar como intermedios para conectar grupos funcionales reactivos utilizados en otras tecnologías distintas al poliuretano,
- Disolventes: son sustancias diseñadas para disolver el aglutinante y mezclarlo con los otros componentes de la pintura. El diluyente es típicamente 15-65 %de composición de pintura. Debido a sus propiedades químicas, el dicloropropano ( DCP ) funciona muy bien como solvente en tintas de impresión. Es un líquido incoloro sin impurezas mecánicas con un olor característico. DCP puede reemplazar exitosamente solventes orgánicos como tolueno, acetona y otros derivados de xileno, al mismo tiempo que tiene un precio estable,
- Excipientes: afectan las propiedades utilizables de la pintura. Por lo general, no superan el 10 %de la composición. El producto EXOdis PC30 se puede utilizar como aditivo de dispersión para todo tipo de tintas de impresión y pintura a base de agua. EXOdis PC30 proporciona una excelente estabilización final de los productos colorantes incluso en pequeñas concentraciones. En contraste, los productos ROKAdis 900 y ROKAdis 905 , además de sus capacidades de dispersión, también son excelentes agentes humectantes. Por esta razón, pueden usarse en la producción de tintas de impresión y tintas, asegurando la dispersión adecuada de los pigmentos que son componentes de los colorantes,
Las técnicas de impresión más populares.
En la práctica, la composición de la tinta de impresión y su apariencia física dependen principalmente de la técnica de impresión que utilizamos:
- Impresión flexográfica e intaglio. Las tintas utilizadas para este tipo de impresión se caracterizan por una consistencia muy suave, por lo que se denominan coloquialmente conectores líquidos. Debido a su excelente fluidez, es posible utilizar disolventes altamente volátiles, gracias a lo cual estas tintas se secan muy rápidamente. Inicialmente, se usó caucho natural en la producción de esta forma de impresión. Luego se reemplazó con nitrilo y caucho de butilo, y actualmente los más utilizados son los fotopolímeros. El espesor de la capa de estas pinturas aplicadas a la superficie generalmente no excede los 10 μm,
- Pinturas litográficas e impresiones tipográficas. Las tintas utilizadas para la litografía y la tipografía son muy pegajosas y se asemejan a más pasta que líquido en su consistencia. Para la impresión litográfica y tipográfica, se utilizan disolventes no volátiles para que no se evaporen durante el proceso de impresión. El principal portador de estas pinturas son los pigmentos y lagos, y el aglutinante suele ser resinas o aceites minerales modificados,
- Tintas de serigrafía. Las tintas utilizadas para este tipo de impresión son similares en textura a las pinturas. La serigrafía ofrece una mayor versatilidad que los métodos de impresión tradicionales. Las tintas de serigrafía se pueden utilizar para trabajar con diversos materiales, como textiles, cerámica, madera, papel, vidrio, plásticos y muchos más.
Secado de las tintas de impresión.
A menudo, las tintas se dividen en grupos según su capacidad de consolidación. Las tintas de impresión en su forma base son líquidas o muy similares a la forma líquida. Su cambio de estado líquido a sólido se llama secado de la tinta y puede llevarse a cabo utilizando métodos físicos o químicos, o como una combinación de ambos. Existen varios tipos de secado:
- Absorción de secado. La tinta se seca cuando pasa a través de las fibras de la superficie y también cuando es absorbida por la superficie misma.
- Secado por oxidación. La tinta se seca debido al proceso de absorción de oxígeno de la atmósfera. El gas se combina químicamente con las resinas y cambia su estado físico de líquido a sólido. El proceso de secado por oxidación es bastante lento y dura varias horas. Está influenciado por una serie de factores, por ejemplo, el tipo de pigmentos y aditivos utilizados.
- Secado por evaporación. Este es el tipo de secado que depende de la velocidad de evaporación de los solventes seleccionados, así como de la afinidad entre las resinas y los solventes utilizados. En la práctica, cuanto más alto es, más lentamente se evapora. La afinidad entre las resinas y los solventes utilizados en la tinta también afecta sus propiedades. Esto tiene un impacto directo en la capacidad de impresión, la velocidad de todo el proceso de secado y retención de solventes en la capa de tinta.
- Secado químico. Este proceso depende en gran medida de qué tipos de compuestos químicos estamos tratando. Algunos sistemas pueden contener, por ejemplo, un compuesto polimerizable que requiere un catalizador para efectuar una reacción química dada. O en otra opción, puede ser necesario proporcionar calor al proceso para iniciar una reacción de reticulación química. Cada uno de estos procesos requiere condiciones específicas en las que se producirán reacciones químicas.
- Radiación inducida por secado. Este tipo de secado se puede dividir en varios grupos: secado mediante radiación ultravioleta, infrarrojo, haz de electrones u ondas de radio. Cada uno de estos métodos está determinado por la química del portador de tinta y el tipo de tinta en sí. El secado ultravioleta utiliza un proceso llamado fotopolimerización. Las tintas contienen fotoiniciadores que inician una reacción en cadena con el portador de tinta durante el proceso de secado. Luego tiene lugar un rápido proceso de polimerización y el estado del fluido cambia a un sólido altamente reticulado, coloquialmente llamado película. El secado con haz de electrones es muy similar, y la diferencia consiste en utilizar electrones de alta energía para el proceso, que generan radicales libres, lo que lleva a una rápida polimerización del portador de pintura. El último tipo de secado inducido por radiación es el uso de ondas de radio. Este tipo de secado se usa cuando las tintas contienen un gran volumen de moléculas polares, por ejemplo, agua. Las partículas polares absorben la radiación de radio, lo que provoca un calentamiento muy rápido de la pintura. El agua se evapora y se obtiene una capa gruesa de tinta.
Tendencias en la industria gráfica
El mercado de la impresión cambia constantemente. Según el informe de Ceresana, se estima que su valor alcanzará los $ 25,7 billones para 2023. Un aumento tan grande en los últimos años se debe a la creciente popularidad de la impresión digital. El proceso de impresión digital es mucho más rápido y más eficiente que los métodos de impresión tradicionales. La popularidad de la impresión digital también se debe a las necesidades cambiantes de los consumidores. En las regiones donde ha habido un aumento significativo en la digitalización, se puede observar una disminución notable en las colecciones de periódicos, revistas y libros.
La popularidad de la impresión digital también se debe a la creciente demanda de las plantas de impresión. La tendencia a reducir el número de impresiones y, por otro lado, un número creciente de pedidos de impresión y la personalización del contenido, favorecen el uso de impresiones digitales. Además, la impresión digital permite un ahorro considerable de tiempo, gracias a una producción acelerada y una adaptación más fácil según el pedido. Los sistemas de impresión digital también tienen una ventaja sobre la impresión tradicional cuando se trata de imprimir materiales publicitarios o etiquetas. Además, el progreso tecnológico continuo aumenta constantemente la calidad de impresión y la velocidad del proceso, lo que se traduce directamente en ahorros de costos. Por esta razón, la impresión digital se está volviendo competitiva y rentable en muchos campos.
Dentro de la industria de la impresión, también se puede observar una creciente conciencia ecológica, que conduce al desarrollo continuo de tintas de impresión modernas y métodos de procesamiento. Se estima que en los próximos años las tintas curables con UV y otros métodos de radiación cobrarán importancia. Cada vez se utilizan más estos productos modernos, a costa de utilizar tintas tradicionales a base de solventes. Los analistas de Cerasana estiman que el uso de tintas curables con UV aumentará en más del 13%en los próximos años.