Inchiostri da stampa

Inoltre, gli inchiostri devono avere i parametri tecnici appropriati. È fondamentale che vengano essiccati nelle condizioni appropriate per il processo dato e che abbiano anche determinate proprietà di resistenza, a seconda dell’uso finale del materiale stampato dato. Altre importanti proprietà di stampa sono: la plasticità della vernice, la suscettibilità alla delaminazione e la sua tissotropia, cioè la capacità di modificare la viscosità, ad esempio sotto l’influenza della miscelazione.

Applicazione e proprietà degli inchiostri

Gli inchiostri sono estremamente versatili e possono essere utilizzati praticamente su qualsiasi superficie, indipendentemente dalla sua consistenza, dimensione o forma. Possono essere utilizzati nella colorazione di carta, plastica, metallo, vetro e tessuti. Gli inchiostri da stampa, a differenza delle pitture e dei rivestimenti di vernice, vengono applicati sulla superficie sotto forma di uno strato molto sottile, che, a seconda del processo di stampa, può avere uno spessore da 2 a 30 μm. Le caratteristiche visive dell’inchiostro dipendono da tre fattori principali, vale a dire: il suo colore, trasparenza e lucentezza. Inoltre, diverse caratteristiche correlate tra loro influenzano il colore dell’inchiostro. Il colore dipende anche dall’intensità e dalla saturazione e la sua purezza ci informa di quanto sarà scuro o chiaro l’inchiostro.

Naturalmente, la struttura chimica di un colorante ha un impatto chiave sulla sua tonalità, dimensione delle particelle o sulla capacità di applicare un dato inchiostro. È l’uso di diversi tipi di resine, oli e solventi che influisce sulla tonalità o sulla purezza di un determinato colorante. A volte, anche alcuni additivi (ad esempio per la dispersione) possono causare cambiamenti nel colore della vernice. Oltre alla struttura dell’inchiostro stesso, anche le proporzioni dei suoi singoli componenti sono molto importanti.

Componenti degli inchiostri da stampa

I componenti principali dell’inchiostro da stampa sono:

• Sostanze coloranti: costituiscono dal 5 al 30 %di inchiostro. Di solito sono pigmenti, coloranti o lacche. I pigmenti sono sostanze solide finemente triturate che non si dissolvono nel legante, ma si disperdono in esso. Mentre i coloranti sono sostanze completamente solubili nel legante. L’ultima sostanza colorante è il lago. Questi sono coloranti precipitati dal solvente in una forma solida, che acquisiscono così proprietà simili ai pigmenti. Tipicamente, si può osservare che una maggiore concentrazione di un colorante specifico influisce sull’intensità del suo colore. In pratica, tuttavia, vengono utilizzate concentrazioni ottimali di sostanze coloranti, al di sopra delle quali non si nota alcuna variazione di colore.
• Legante – costituisce dal 15 al 50 %della composizione dell’inchiostro. È progettato per bagnare il pigmento, che facilita la dispersione delle sue particelle. È l’adesivo che determina le proprietà di stampa dell’inchiostro, nonché il modo in cui si lega al supporto. Queste sostanze forniscono inoltre un’adeguata lucentezza e resistenza all’usura. Di solito vengono utilizzati vari tipi di resine come leganti. Il gruppo PCC offre una gamma di prodotti che vengono utilizzati come intermedi per la preparazione di resine di base. Successivamente vengono miscelati con opportuni additivi per ottenere l’inchiostro finale. Questi prodotti includono le serie Rokopol® D2002 e Rokopol® LDB ( 2000D, 4000D, 8000D e 12000D ). Man mano che il peso molecolare aumenta, diventano sempre più idrofobici e la loro reattività diminuisce. Ciò consente di scegliere la giusta composizione in base ai parametri finali previsti dell’inchiostro. Inoltre, i prodotti Rokopol® possono essere utilizzati come intermedi per collegare gruppi funzionali reattivi utilizzati in tecnologie diverse dal poliuretano,
• Solventi: sono sostanze progettate per sciogliere il legante e mescolarsi con gli altri componenti della vernice. Il diluente è tipicamente il 15-65 %della composizione della pittura. Grazie alle sue proprietà chimiche, il dicloropropano ( DCP ) funziona alla grande come solvente negli inchiostri da stampa. È un liquido incolore senza impurità meccaniche con un odore caratteristico. DCP può sostituire con successo solventi organici come toluene, acetone e altri derivati dello xilene, allo stesso tempo ha un prezzo stabile,
• Eccipienti: influenzano le proprietà utilizzabili della vernice. Di solito non superano il 10 %della composizione. Il prodotto EXOdis PC30 può essere utilizzato come additivo in dispersione per tutti i tipi di vernici a base acquosa e inchiostri da stampa. EXOdis PC30 fornisce un’eccellente stabilizzazione finale dei prodotti coloranti anche in piccole concentrazioni. Al contrario, i prodotti ROKAdis 900 e ROKAdis 905 , oltre alle loro capacità disperdenti, sono anche ottimi agenti bagnanti. Per questo motivo, possono essere utilizzati nella produzione di inchiostri da stampa e inchiostri, garantendo una corretta dispersione dei pigmenti che sono componenti dei coloranti,

Le tecniche di stampa più diffuse

In pratica, la composizione dell’inchiostro da stampa e il suo aspetto fisico dipendono principalmente dalla tecnica di stampa che utilizziamo:

• Stampa flessografica e calcografica. Gli inchiostri utilizzati per questo tipo di stampa sono caratterizzati da una consistenza molto liscia, motivo per cui vengono chiamati colloquialmente connettori liquidi. Grazie alla loro eccellente fluidità è possibile utilizzare solventi altamente volatili, grazie ai quali questi inchiostri asciugano molto rapidamente. Inizialmente, la gomma naturale è stata utilizzata nella produzione di questa forma di stampa. Successivamente è stato sostituito con nitrile e gomma butilica, e attualmente i più utilizzati sono i fotopolimeri. Lo spessore dello strato di queste vernici applicate sulla superficie di solito non supera i 10 μm,
• Pitture litografiche e stampe tipografiche. Gli inchiostri utilizzati per la litografia e la tipografia sono molto appiccicosi e nella loro consistenza assomigliano più a pasta che a liquidi. Per la stampa litografica e tipografica vengono utilizzati solventi non volatili in modo che non evaporino durante il processo di stampa. Il vettore principale di queste vernici sono pigmenti e lacche e il legante è solitamente resine o oli minerali modificati,
• Inchiostri serigrafici. Gli inchiostri utilizzati per questo tipo di stampa sono simili nella loro consistenza alle vernici. La serigrafia offre una maggiore versatilità rispetto ai metodi di stampa tradizionali. Gli inchiostri serigrafici possono essere utilizzati per lavorare con vari materiali, come tessuti, ceramica, legno, carta, vetro, plastica e molti altri.

Essiccazione degli inchiostri da stampa

Spesso gli inchiostri vengono divisi in gruppi in base alla loro capacità di consolidarsi. Gli inchiostri da stampa nella loro forma base sono liquidi o molto simili alla forma liquida. Il loro passaggio dallo stato liquido allo stato solido è chiamato essiccazione dell’inchiostro e può essere effettuato utilizzando metodi fisici o chimici o come una combinazione di entrambi. Esistono diversi tipi di asciugatura:

• Essiccazione ad assorbimento. L’inchiostro si asciuga quando attraversa le fibre della superficie e anche quando viene assorbito dalla superficie stessa.
• Essiccazione per ossidazione. L’inchiostro si asciuga a causa del processo di assorbimento dell’ossigeno dall’atmosfera. Il gas si combina chimicamente con le resine e cambia il loro stato fisico da liquido a solido. Il processo di essiccazione per ossidazione è piuttosto lento e dura fino a diverse ore. È influenzato da una serie di fattori, ad esempio il tipo di pigmenti e additivi utilizzati.
• Essiccazione evaporativa. Questo è il tipo di essiccazione che dipende dalla velocità di evaporazione dei solventi selezionati, nonché dall’affinità tra le resine e i solventi utilizzati. In pratica, più è alto, più lentamente evapora. Anche l’affinità tra resine e solventi utilizzati nell’inchiostro influisce sulle sue proprietà. Ciò ha un impatto diretto sulla capacità di stampa, sulla velocità dell’intero processo di asciugatura e sulla ritenzione dei solventi nello strato di inchiostro.
• Essiccazione chimica. Questo processo dipende fortemente dai tipi di composti chimici con cui abbiamo a che fare. Alcuni sistemi possono contenere, ad esempio, un composto polimerizzabile che richiede un catalizzatore per effettuare una data reazione chimica. Oppure, in altra opzione, potrebbe essere necessario fornire calore al processo per avviare una reazione di reticolazione chimica. Ciascuno di questi processi richiede condizioni specifiche in cui avranno luogo le reazioni chimiche.
• Essiccazione indotta da radiazioni. Questo tipo di essiccazione può essere suddiviso in diversi gruppi: essiccazione mediante raggi ultravioletti, infrarossi, fascio di elettroni o onde radio. Ciascuno di questi metodi è determinato dalla chimica del supporto dell’inchiostro e dal tipo di inchiostro stesso. L’essiccazione ultravioletta utilizza un processo chiamato fotopolimerizzazione. Gli inchiostri contengono fotoiniziatori che avviano una reazione a catena con il supporto dell’inchiostro durante il processo di essiccazione. Quindi ha luogo un rapido processo di polimerizzazione e lo stato del fluido cambia in un solido altamente reticolato, colloquialmente chiamato film. L’essiccazione a fascio di elettroni è molto simile e la differenza consiste nell’utilizzare elettroni ad alta energia per il processo, che generano radicali liberi, portando ad una rapida polimerizzazione del supporto della vernice. L’ultimo tipo di essiccazione indotta dalle radiazioni è l’uso delle onde radio. Questo tipo di essiccazione viene utilizzato quando gli inchiostri contengono un grande volume di molecole polari, ad esempio l’acqua. Le radiazioni radio vengono assorbite dalle particelle polari, che provocano un riscaldamento molto rapido della vernice, quindi l’acqua evapora e si ottiene uno spesso strato di inchiostro.

Tendenze nel settore della stampa

Il mercato della stampa è in continua evoluzione. In base al rapporto Ceresana, si stima che il suo valore raggiungerà i 25,7 trilioni di dollari entro il 2023. Un aumento così elevato negli ultimi anni è causato dalla crescente popolarità della stampa digitale. Il processo di stampa digitale è molto più veloce ed efficiente rispetto ai metodi di stampa tradizionali. La popolarità della stampa digitale è anche dovuta alle mutevoli esigenze dei consumatori. Nelle regioni in cui si è registrato un aumento significativo della digitalizzazione, si può osservare un notevole calo delle raccolte di giornali, riviste e libri.

La popolarità della stampa digitale è anche causata dalle crescenti richieste agli impianti di stampa. La tendenza a ridurre il numero di stampe e, d’altra parte, un numero crescente di ordini di stampa e la personalizzazione dei contenuti, favoriscono l’uso delle stampe digitali. Inoltre, la stampa digitale consente un notevole risparmio di tempo, grazie a una produzione accelerata e un adattamento più semplice a seconda dell’ordine. I sistemi di stampa digitale hanno anche un vantaggio rispetto alla stampa tradizionale quando si tratta di stampare materiale pubblicitario o etichette. Inoltre, il continuo progresso tecnologico aumenta costantemente la qualità di stampa e la velocità del processo, che si traduce direttamente in risparmi sui costi. Per questo motivo la stampa digitale sta diventando competitiva ed economica in molti campi.

All’interno dell’industria della stampa, si può anche osservare una crescente consapevolezza ecologica, che porta al continuo sviluppo di inchiostri da stampa e metodi di lavorazione moderni. Si stima che nei prossimi anni gli inchiostri UV e altri metodi di radiazione acquisiranno importanza. Vi è un crescente utilizzo di prodotti così moderni, ovviamente a costo dell’utilizzo di inchiostri tradizionali a base di solventi. Gli analisti di Cerasana stimano che l’uso di inchiostri a essiccazione UV aumenterà di oltre il 13%nei prossimi anni.