Tintas y barnices de impresión
Las tintas UV
- La parte primera de la composición de una tinta es el vehículo de la misma.
Esto es un barniz que se prepara a altas temperatura durante largo espacio de tiempo para definir la serie de tintas que se va a fabricar. Dependiendo de esta cocida obtenemos “penetración, viscosidad, resistencias, etc”. Estos vehículos o barnices pueden ser en base mineral o en base vegetal. En muchos casos el vehículo se obtiene mezclando entre sí estos aceites minerales con los vegetales. En la actualidad son los vegetales los que se están imponiendo y en las tintas de última generación sólo se habla de bases vegetales.
- La segunda parte nos va a decir la tonalidad.
Según el pigmento que elijamos obtenemos un color u otro. Además podemos variar las tonalidades en más o menos intensas según el o los pigmentos empleados. Tenemos en consonancia con el sistema Pantone colores mono pigmentados, los que están hechos en base a un único pigmento (Bases Pantone) y son los colores “limpios” pero también tenemos los multipigmentados, que son todos los demás colores de este sistema conocido internacionalmente y que se mezclan entre las bases mono pigmentadas para lograr la tonalidad deseada.
- Como tercera parte contemplamos los aditivos.
Estos aditivos se mezclan en la fabricación de una
tinta en una medida concreta para conseguir el objetivo de la tinta: secado, anclaje, brillo, mate, resistencia
al roce, resistencia a la temperatura, a los barnizados, a los plastificados a los agentes externos (álcali,
solventes, alcohol etc.). Estos aditivos son por ejemplo, secantes, ceras, siliconas, y/o aditivos específicos
para conseguir nuestro propósito.
Composición:
Los pigmentos de las tintas ultravioleta suelen ser los mismos que las tintas grasas y líquidas. La gran diferencia entre estos tipos de tintas son el vehículo que transporta los pigmentos.
-Monómeros: son el diluente, pero además influyen en la velocidad de secado y en la resistencia química y física de la tinta.
- Oligómeros: son el otro componente del vehículo de la tinta, influye en la velocidad de secado, proporcionan flecxibilidad, dureza, resistencia y adhesión de la tinta.
-Fotoiniciadores: son los que comienzan la relación de polimerización.
Al igual que al resto de tintas también se le añaden Aditivos para dar mayor estabilidad a la tinta así como las características idóneas para su utilización.
Secado:
-Iniciación: cuando la luz UV incide en la tinta los fotoiniciadores forman radicales libres que se unirán a los dobles de los demás componentes.
- Propagación: rección en cadena a todos los dobles enlaces de monómenos y oligómeros.
- Terminación: Formación de la película tridimencionas perfectamente seca y endurecida.
Precauciones en el uso de las tintas UV:
Este tipo de tintas pueden causar irritaciones al contacto con la piel. Sin embargo, si se siguen las normas y pautas indicadas por los fabricantes en cuanto a seguridad e higiene, este sistema de impresión es limpio y seguro.
En la utilización de estas tintas es necesario:
-Necesidad de tener un sistema de extracción de vapores.
- Necesidad de tener bien aislado el sistema de emisión UV para evitar que llegue a las personas.
Inconvenientes:
-Instalciones.
-Gran consumo energético.
- Reacciones con algunos moldes de impresión y materiales.
- Tintas más caras.
- La estabilidad en el almacenaje es menor.
Ventajas:
- Secado en décimas de segundo.
- Manipulación inmediata.
-Máximo apilado de salida posible.
- Estabilidad de las tintas en los botes y en máquina.
- Débil olor del material impreso.
-Altas resistencias físicas y químicas.
- Apreciación inmediata de las tonalidades.
Gamas comerciales de tintas y pantones:
Según los diferentes fabricantes hay distintas gamas comerciales de tintas y pantones.
Los pantones son colores especiales fabricados por la casa PANTONE, y que han dado nombre a los demás colores distintos a Cian, Magenta, Amarillo y Negro; siendo tintas planas.
Tipos de barnices
Introducción:
Normalmente los barnices, sobre todo los utilizados en la sobreimpresión offset, tienen la misma composición que una tinta excepto en el pigmento.
Los barnices no tienen pigmentos o bien lo tienen transparente.
Se utilizan para dar brillo y para proteger lo impreso frente a los roces. A veces el conseguir estos requisitos es difícil y se opta por el que más interese en cada momento.
Algunos barnices tienden a amarillear con el tiempo.
Utilidades:
-Protección de envases.
- Impresión en cartulinas.
- Adhesivos.
Formas de aplicación:
El sistema convencional sueles ser dedicar el último cuerpo de la máquina a aplicar el barniz. Pero también existen máquinas nuevas que vienen provista de una torre de barniz al final de todos los cuerpos impresores con su correspondiente zona de secado.
Tipos de barnices:
- Barnices ultravioleta: dan buen brillo, gran resistencia y secan
instantáneamente.
- Barnices de secado por evaporación: secan rápidamente pero tienen un
brillo limitado.
- Barnices de secado por oxidación: utilizan aceites vegetales que no
amarillean. Secan peor pero dan buen brillo.
Normas de utilización de tintas UV:
Las normas más comunes para la utilización de tintas suelen ir ligadas al soporte sobre el que se imprimirán.
Estas son las normas UNE más importantes en la utilización de tintas:
Glosario Tintas y barnices de impresión:
Combustión incompleta: Es aquella combustión en la que por falta de oxígeno no tiene lugar al 100 % y deja restos orgánicos sin transformarlos en dióxido de carbono y vapor de agua.
Emulsión fotosensible: Son aquellos compuestos utilizados en las artes gráficas para la reproducción de distintos originales y que son sensibles a la luz.
Forma imprimiente: Es la superficie preparada para poder ser entintada e imprimir seguidamente sobre un soporte. Dicha superficie es distinta para cada sistema de impresión.
Offset de pliego: Es aquel tipo de papel que se corta en hojas. También se denominan así las máquinas de impresión que siguiendo el método offset, utilizan papel en hojas.
Poder colorante: Se dice de la fuerza que tienen los distintos pigmentos o tintas para producir un color determinado.
Polimerización: Convertirse una substancia en otra de la misma composición pero con características diferentes. Unión de monómeros en macromoléculas poliméricas.
Retardante: Compuesto utilizado para ralentizar el proceso de secado de una tinta líquida.
Vehículo: Se dice de los componentes de la tinta que sirven para transportar el pigmento y le confieren a dicha tinta distintas propiedades importantes para poder imprimir con calidad y durabilidad.
Propiedades ópticas de las tintas y barnices
Color:
Es la medición de la fuerza colorante del pigmento dentro del vehículo de la tinta.
El procedimiento más convencional y visual es la medición de la intensidad del color por degradación con el blanco. Se realiza por la comparación con una tinta "tipo"(tintas base, sin ningún tipo de aditivo).
Otro procedimiento es mediante la utilización de un colorímetro o un espectrofotómetro, que mide una muestra impresa en un IGT.
En general se puede afirmar que a mayor intensidad, mayor rendimiento de la tinta.
Transparencia:
Es uno de los elementos que determinan una mejor o peor secuencia en la impresión de las tintas de una gama la obtención del mejor resultado de impresión.
La transparencia relativa se refiere al cubrimiento de una tinta sobre otra ya impresa.
Es lo contrario a la opacidad que seria el poder de cubrimiento una tinta.
Se puede medir con un densitómetro comparando la densidad obtenida sobre un fondo blanco y la obtenida sobre un fondo negro y multiplicando por 100.
Opacidad = DB / DN x 100
Brillo:
Es el porcentage de luz reflejada a 45º, 60ºo 75º.
Es un factor importante ya que a mayor brillo de papel se puede conseguir mayor brillo de la tinta.
El brillo se consegue mediante el proceso de calandrado del papel.
El brillo aumenta al aumentar el gramaje. Lo aumentan las cargas, pigmentos y blanqueantes.
Se mide con un brillómetro.
Brillo = Luz emergente / Luz incidente x 100
Eficacia o rendimiento:
Es la capacidad de reflejar el máximo las radiaciones luminosas que debe reflejar, sin absorciones indebidas.
Una tinta ideal debería absorber un tercio del espectro lumínico y reflejar los otros dos tercio.
Es un valor cuantitativo que se relaciona, en porcentaje, la parte de tinta que se comporta de forma ideal.
Se mide con un densitómetro midiendo las densidades de las tintas CMY y aplicando la formula:
Eficacia = 1 - (Dmínima + Dmedia) / (2 x dMáxima) x 100
Propiedades químicas de las tintas y barnices
Secado:
Es el proceso por el cual la tinta pasa de la fase viscosa a la fase sólida, quedando seca al tacto.
El secado consta de dos fases: la primera en la cual la tinta pierde su estado viscoso y no producde repintado. Esta face es importante porque permite empezar a manipular levemente los pliegos sin repintado o pegado. La segunta face es donde se produce el endurecimiento final de la pelicula.
Los diferentes tipos de secado existentes son: absorción, filtración selectiva, oxidación y evaporación.
El secado depende mucho de la porosidad del soporte.
Las tintas actuales se conciben y formulan en función de determinadas exigencias. Sus componentes se escogen y adoptan según la naturaleza de la superficie del soporte que debe recibirlas y de la clase de procedimiento y maquinaria que debe realizar la impresión.
Propiedades físicas de las tintas y barnices
Viscosidad:
Es la resistencia al fluir de la tinta. Los líquidos que no son viscosas fluyen rápidamente mientras que lo que poseen una alta viscosidad lo hacen lentamente.
La unidad de medida de la viscosidad es el Poise.
La viscosidad depende de la temperatura, a mayor temperatura menor viscosidad. Puede llegar a variar incluso un 10% por cada grado centígrado de diferencia.
El aparato de medida es un viscosímetro que según la tinta sea grasa o líquida son distintos:
- Para tinta grasa: viscosímetro de varilla o Laray.
- Para tinta líquida: viscosímetro de copa.
Tensión superficial:
Es una propiedad de las tintas líquidas. La tensión superficial es la fuerza que ofrece un líquido al separarse sus moléculas. A las tintas se le añaden tensoactivos como el jabón o agua para romper esta tensión.
En las tintas grasas se habla más bien de cohesión, que es la atracción entre moléculas que mantienen unidas a las partículas adyacentes dentro de un mismo cuerpo.
Tiro:
También llamado Tack. Es la resistencia que opone una película de tinta a dividirse en dos parte. Un sinomino de tiro podria ser "pegajosidad".
Es la característica más importante en las tintas offset ya que de él depende el arrancado del papel, fallos en la salida del papel, defectos de aceptación de una tinta sobre otra, etc.
Se puede medir con la simple prueba del "dedo" y con el aparato de pruebas IGT.
Permanencia a la luz.
Por permanencia de una muestra de imprenta, se entiende a aquella que ofrece la tinta a la luz artificial emitida por un aparato Fadeómetro. Se considera que la muestra impresa es resistente a la luz cuando no ha experimentado una variación apreciable de color en las condiciones de la prueba.
Excepto se existen alteraciones debidas al soporte.
La muestra se expone a la luz en un periodo de 6, 12, 24, 48 y 72 horas. Finalizada la prueba se puede comprobar la variación sufrido por ella. La valoración se expresa en horas de resistencia y aproximadamente se puede decir:
6 horas = débil
12 horas = mediocre
24 horas = regular
48 horas = buena
72 horas = óptima
Resistencia al calor
Por resistencia al calor de una muestra impresa. Se entiende aquella que ofrece la tinta a la acción de unas pinzas que operen a una presión y a una temperatura determinada durante un cierto tiempo de contacto.
Hemos de considerar que se refiere siempre a una muestra impresa en el soporte en el que se vaya a realizar la impresión.
Resistencia a los agentes químicos.
Por resistencia específica de una tinta a los agentes químicos se entiende aquella que ofrece una muestra a la acción de oxígeno del aire, humedad, contaminación, etc ... El examen de la resistencia que ofrece la tinta el agente químico específico deberá efectuarse sobre una muestra impresa en el soporte final.
Resistencias mecánicas.
Inmediatamente después de realizar la impresión, esta se ve sometida a una serie de ensayos prácticos que se realizan normalmente en los talleres para comprobar de forma sencilla y rápida la calidad de la impresión.
Los más interesantes son:
- Ensayo de resistencia a la cinta adhesiva
- Ensayo de resistencia a la uña
- Ensayo de resistencia al plegado
- Ensayo de resistencia al arrugado
- Ensayo de resistencia al abarquillamiento
Densidad:
Esta definida por el peso en Kg de un litro de tinta. Se calcula para saber el número de impresos que se pueden realizar con una cantidad de tinta concreta. Para esto es necesario saber el espeso de tinta sobre el soporte a imprimir y la superficie de la imagen.
Esta medición es más frecuente en Serigrafía, Flexografía y Huecograbado, que son tintas menos viscosas y menos tixotrópicas que en offset.
Se puede emplear para medir la densidad una balanza y una pipeta de tintas.
Densidad = masa / volumen
Trapping
El trapping es la propiedad por la cual una tinta fresca ya impresa es capaz de atrapar una capa de otra tinta que se imprime posteriormente.
Para minimizar la influencia del trapping, hay que imprimir las tintas en orden decreciente de tiro. Las tintas que dejan una mayor capa de tinta irán las ultimas en el orden de impresión.
El trapping es la comparación de cuánto se deja de la segunda tinta sobre la primera ya impresa.
Se mide a través de un densitómetro sobre tiras impresas en el IGT.
Trapping = { [ Dens. (1+2) - Dens. (1)] / Dens.(2)} x 100
Siendo 1 y 2 las tintas primera y segunda impresas.
Almacenamiento de las tintas:
Según el tipo de tinta es necesario una condiciones de almacenamiento u otras. Son los fabricantes de las tintas lo que especifican de cada una de sus gamas de que normas de utilización requieren.
Preparación de las tintas para su utilización
Pesada:
A partir de una fórmula establecida y según, la primera operación a realizar es la pesada de materias primas.
Mezcla y disperción:
Consiste en homogeniezar los productos anteriomente pesados mediante mezcladores mecánicos o físicos con los ultrasonidos.
Mediante estas operación se mojan bien las partículas secas y se destruyen la mayor parte de aglomerados que existen en los pigmentos.
Trituración y molienda:
En esta fase se destruyen todos los aglomerados de los pigmento que todavía no lo hubieran hecho. Las tricilíndricas son las máquinas mas comunes para este proceso. Tras el primera salida de la máquina tricilíndrica, las pasta vuelve al proceso de pesada pasa que se termine de añadir los aditivos y conseguir una mezcla homogénea. Se sacan nuestras para controlar el color, la rigidez, viscosidad y tack.
Cuando la tinta recibe el visto bueno se procede al envasado mediante nuevas tricilíndricas o por dosificadores automáticos. Es importante que el envasado se realiza al vacío para evitar la oxidación de la tinta.
- Las tintas grasas se envasan en botes de 1kg en adelante y llegan listas para su utilización el la imprenta.
- Las tintas líquidas necesitan diluyentes como el tolueno que se añade durante la tirada para que la tinta tenga la viscosidad apropiada.
A parte
- Antes la tintas se preparaban el el taller de impresión por lo que era el impresor el encargado de que todo saliera bien. Actualmente las tintas se preparan en empresas encargadas de su fabricación por lo que son las responsables de que todo el proceso desde la elaboración al envasado cumpla las normas establecidas para su uso inmediato en el taller de impresión.
- Como ejemplo la fabricación de la tinta grasa:
. La fabricación de una tinta comienza con la recepción de sus materias primas y termina con la expedición de la tinta elaborada.
. Es imprescindible seguir un control riguroso desde el principio para obtener una buena regularidad del producto.
Glosario Propiedades de las tintas y barnices:
Cargas: Compuestos inorgánicos añadidos a las tintas y al papel como aditivos para mejorar sus propiedades físicas.
Eespectro lumínico: Es la zona del visible dentro del espectro electromagnético, en la cual una persona puede distinguir los distintos colores.
Plastificante: Aditivo añadido a las tintas que varía la viscosidad y el tiro de las mismas.
Secuencia de impresión: Es el orden en que se imprimen los distintos colores en una máquina.
Tixotropía: Propiedad importante en las tintas grasas por la cual una tinta se comporta de manera distinta a un fluido newtoniano normal. Viscosidad y Tiro.
Tricilíndricas: Son las máquinas utilizadas en la fabricación de tintas que sirven para la trituración y molienda de los componentes de dichas tintas antes de envasarlas.
Vehículo de la tinta: Se dice de los componentes de la tinta que sirven para transportar el pigmento y le confieren a dicha tinta distintas propiedades importantes para poder imprimir con calidad y durabilidad.
TINTAS EN ARTES GRAFICAS
Clasificación de las tintas.
Tintas grasas: son tintas viscosas basadas en barnices y en aceites que generalmente contienen resinas y se secan por oxidación.
Pueden subdividirse en función del tipo de secado:
- Penetración de los aceites dentro de los soportes de las bobinas. Por ejemplo tinta para los diarios.
- Oxidación de aceites y resinas que intervienen en la tinta. Ej. Tintas para soportes plásticos o metálicos.
- Evaporación de los aceites por efectos del calor. Ej. Tintas para revistas.
- Combinación de absorción y oxidación. Ej. Las tintas más normales de máquinas de offset.
Las tintas líquidas: Son tintas de baja viscosidad, su secado se produce principalmente por la evaporación de los disolventes que contiene.
En algunos casos también intervienen otros mecanismos de secado:
• Absorción
• Precipitación
• Reticulación por calor. Forma de secado. Le da energía directa a la tinta, en forma de radiaciones, se seca antes.
Las tintas líquidas se aplican en:
• Flexografía. Son las tintas que contienen los disolventes de evaporación más lenta.
• Huecograbado. Generalmente se deposita más cantidad de tinta que en flexografía, y ello obliga a la utilización de disolventes de evaporación más rápida utilización de disolventes de evaporación más rápido.
Tintas para serigrafía.
Intermedia entre las otras dos, ni muy grasas ni muy líquidas.
Componentes de las tintas.
Los pigmentos: Sustancias insolubles que se presentan en formas de finísimas polvo. Tienen la propiedad de dispersarse en el barniz o en el vehículo.
En las tintas offset las cualidades que deben tener los pigmentos utilizados son: Fuerza colorante, resistencia a la luz, resistencia a los agentes físicos que y químicos resistencias al agua y uno adecuada dispersión en el vehículo.
Los pigmentos se clasifican en pigmentos se clasifican en pigmentos minerales o
inorgánicos y pigmentos orgánicos.
Los colorantes: Sustancias solubles en el medio en el que se utilizan: alcoholes, hidrocarburos y otros disolventes. Así por ejemplo las tintas de hueco utilizan colorantes solubles en hidrocarburos como el tolueno o el xileno; en flexografía se utilizan colorantes solubles en alcohol.
La característica esencia de las tintas que emplean colorantes es su transparencia.
Aceites secantes: Los aceites vegetales pueden ser, secantes, semisecantes o no secantes. Su capacidad de secar radica en la propiedad que presenta algunos aceites de solidificarse en contacto con el oxígeno del aire cuando se extienden en capas finas.
El aceite vegetal más corriente es el aceite de linaza, es el prototipo de aceites secantes, se distribuye bien y no es muy caro, hay otros aceites como el de madera de tung con mucho más poder secante, pero también mucho más caro. Estos aceites combinados con resinas sintéticas proporcionan barnices secantes que ofrecen muy buenas características a las tintas de secado rápido.
Aceites minerales: Son aceites que se extraen del carbón y del petróleo, y se utilizan para controlar la viscosidad y el tiro de la tinta acabada. Dependiendo del tipo de tinta que queramos conseguir, se añadirá un determinado tipo de aceites minerales. Es muy importante que el contenido de hidrocarburos aromáticos sea bajo, para que la tinta no ataque químicamente la mantilla de caucho.
Los aceites minerales no se modifican en contacto con el aire, y por tanto, no se endurecen. Se utilizan como único vehículo para las tintas de secado por penetración, destinada a la impresión de periódicos en rotativos, sin túnel de secado.
Resinas: Son las encargadas de proporcional brillo a la tinta. Inicialmente se usaban resinas naturales con la colofonia (resina que procede de los pinos). Pero hoy en día, se utilizan fundamentalmente resinas sintéticas. Según el tipo de tinta se emplean diferentes tipos de resinas:
- Resinas de hidrocarburo, y resinas fenólicas, permiten una excelente colocación de la tinta sobre el soporte y dan un brillo bastante bueno.
- Resinas alquímicas. Son fundamentales para la correcta imprimibilidad y comportamiento de la tinta en presencia del agua. Esta resinas son las que condicionan el equilibrio agua-tinta en la máquina.
Disolventes: Es aquel líquido que tiene la propiedad de disolver a la resina. Los disolventes son unos de los principales componentes de las tintas líquidas. Las tintas líquidas pueden ser, en base agua, donde el disolvente mayoritario es el agua y en base disolvente donde los disolventes más utilizados son:
- Alcoholes
- Esteres
- Cetonas
- Hidrocarburos
Las características que tienen que cumplir los disolventes son:
- Solubilizar totalmente las resinas que se quieren utilizar.
- Ser económico y fácil de encontrar en el mercado.
- Evaporarse rápidamente
- Tenerse una baja retención en la capa impresa
- No ser agresivo con los materiales de los clichés o de los rodillos de las máquinas de imprimir
Las principales funciones del disolvente además de disolver la resina son formar el vehículo que transportará la materia colorante y dar a la tinta la fluidez necesaria para poder ser impresa.
Aditivos: Se añaden a la tinta para modificar alguna de sus propiedades. Pueden subdividirse en:
Aditivos añadidos por el fabricante y aditivos añadidos por el impresor.
Los aditivos añadidos por el fabricante son:
- Secantes: Son productos encargados de acelerar la reacción de polimerización de los aceites en presencia del oxígeno del aire. Generalmente se utiliza sales de cocato o de manganeso.
- Anti:secantes: Retardan el secado de la tinta e impiden la formación de pieles en el tintero y en la batería de rodillos de distribución. No influyen en el secado final del impreso.
- Ceras: Son productos químicos para que la tinta tenga una solidez adecuada y para aumentar su resistencia al rozamiento. En cambio son las responsables de que las tintas tengan menos brillo.
- Correctores de viscosidad y del tiro.
Los productos añadidos en el taller son:
- Suavizantes: Sirven para reclucir el tiro y la viscosidad de la tinta, además de funcionan con pasta antiarrancado.
- Cargas o blancos de alargamiento sirven para rebajar el tono de la tintan.
- Pasta antirepinado: Actúa aumentado de 10 a 15 veces la medida inicial de sus partículas y sirviendo de soporte para el siguiente pliego. Una vez que ha cumplido su misión, es absorbida por la misma tinta o por el papel.
Factores que afectan al secado de la tinta.
El grado de acidez de la superficie del papel. El ph puede variar notablemente el tiempo de secado de una tinta. La acidez del papel proviene de sustancias utilizadas durante su proceso de fabricación. Cuando el papel es bastante ácido los secantes de la tinta quedan anulados. El grado de acidez del papel no modifica la velocidad de secado de la tinta si el ambiente es un poco húmedo.
Como ejemplo se puede decir que en papeles para imprimir con tintas de secado por oxidación el valor del ph del papel no debe ser inferior a 5.
El grado de ph de la solución de mojado. Una solución de mojado demasiado ácida puede provocar al transferirse al papel un descenso del ph de este y retrasar el secado.
El grado de humedad del ambiente.
La temperatura.
