Composición de las tintas

Introducción

• Una tinta es una sustancia que, aplicada sobre un soporte, reproduce la imagen de la forma imprimiente.

Composición de las tintas

• La fase sólida de la tinta es insoluble y discontinua, compuesta por pigmentos y cargas.
• La fase líquida o continua de la tinta contiene resinas y aceites y se le conoce como vehículo, barniz o aglutinante.
• Las tintas incluyen aditivos.
• Los pigmentos son responsables de proporcionar color a la tinta.
• Proporcionan finura, dispersión uniforme, peso específico, textura, humectabilidad, índice de refracción, superficie activa libre, solubilidad, resistencia a la luz, calor y grasas, y precio.
• Los tipos de pigmentos incluyen negros, blancos y coloreados (inorgánicos o minerales, orgánicos y tóner).
• Los colorantes son responsables del color y son solubles en el barniz.
• Las tintas basadas en colorantes son más transparentes y brillantes que las tintas basadas en pigmentos, pero son menos estables a la luz y a la resistencia a disolventes.
• Los tipos de colorantes incluyen ácidos (eosina), básicos (rodamina B), dispersos (antraquinona) y naturales (animales, vegetales, etc.).
• Las resinas protegen y fijan el pigmento al soporte, dan brillo a las tintas y son responsables de las propiedades del barniz.
• Los tipos de resinas incluyen naturales (colofonia, goma laca) y sintéticas (fenólicas, alquídicas, maleicas, acrílicas, epoxi, caucho...).
• Los aceites disuelven las resinas.
• Los tipos de aceites incluyen vegetales (linaza, soja, ricino...) y minerales (alifáticos, negros y aromáticos).
• Los disolventes disuelven las resinas y controlan la viscosidad y el secado de las tintas.
• Los tipos de disolventes incluyen hidrocarburos (hexano, heptano...), alcoholes (etanol, isopropanol...), glicoles (etilenglicol, dietilenglicol...), ésteres (acetato de etilo...), cetonas (acetona...) y agua.
• Los aditivos en las tintas incluyen secantes, antisecantes, suavizantes, pomadas antifrote, polvos antimaculantes, ceras, humectantes, plastificantes, promotores de adherencia y cargas o pigmentos inertes.

Funciones de las tintas

• Transportan el color desde el tintero a la forma impresora por medio del vehículo.
• Transfieren la forma al soporte de impresión.
• Fijan el color al soporte.

Clasificación de las tintas según su composición

• Grasas: alta viscosidad, compuestas por pigmentos, aceites, resinas y aditivos; utilizadas en tipografía, offset y calcografía.
• Líquidas: baja viscosidad, compuestas por pigmentos o colorantes, disolventes, resinas y aditivos; utilizadas en huecograbado, flexografía, tampografía e inkjet.
• De serigrafía: presentan una viscosidad intermedia entre las anteriores.
• De secado ultravioleta: alta viscosidad, compuestas por pigmentos, prepolímeros, monómeros/oligómeros, fotoiniciadores y aditivos.
• Tóner: pueden ser secos o líquidos (dispersiones de tóner en un aceite hidrocarbonado).

Clasificación de las tintas según sus características ópticas

• Opacas o cubrientes.
• Semicubrientes.
• Transparentes.
• Negras.
• De gama: C, M, A, N.
• Para formular Pantones.
• Metálicas.
• Luminiscentes (fluorescentes y fosforescentes).
• Borrables.
• Térmicas.
• Reactivas al metal.
• OVI (tinta ópticamente variable).

Clasificación de las tintas según sus características reológicas

• Viscosidad alta.
• Viscosidad baja.
• De hilo largo.
• De hilo corto.
• Rígidas.

Clasificación de las tintas según el mecanismo de secado

• Penetración (P).
• Oxipolimerización (O).
• Grasas de secado mixto (O + P).
• Heat set.
• Evaporación (E).
• Líquidas de secado mixto (E + P).
• Por humedad o moisture-set.
• Por vapor de agua o steam-set.
• Radiación Ultravioleta.
• Radiación Infrarroja.
• Bombardeo de electrones o EB.

Clasificación de las tintas según su empleo

• De edición de libros.
• Para cuatricromías.
• Para periódicos.
• Para cartelería.
• Para soportes metálicos.
• Para embalaje.
• Para cartón.
• Para impresión textil.
• Magnéticas.
• De seguridad.
• Para impresión digital.
• Para soportes no absorbentes.

Clasificación de las tintas según sus características físico-químicas

• Resistentes a la luz, ceras, parafinas, agua, disolventes, ácidos y bases.
• Resistentes a la abrasión.
• Sensitivas a presión y calor.
• Aromáticas.
• Conductoras.

Formulación de las tintas

• Factores a tener en cuenta:
  • Características visuales: color (tono, saturación, luminosidad), opacidad/transparencia, brillo.
  • Sistema de impresión: offset hojas, offset bobinas (cold-set, heat-set), flexografía, huecograbado, serigrafía, etc.
  • Tipo de secado.
  • Tipo de soporte: papelero o no papelero (plásticos, metales, telas...).
  • Propiedades de resistencia: luz, calor, abrasión, etc.
  • Uso final del impreso.
  • Coste.

Propiedades de las tintas atribuibles al pigmento

• Tono.
• Intensidad.
• Opacidad/transparencia.
• Solidez (luz, etc.).
• Brillo, etc.

Propiedades de las tintas atribuibles al vehículo

• Tiro o tack.
• Flujo (rigidez).
• Viscosidad.
• Brillo.
• Imprimabilidad.
• Secado.
• Resistencias mecánicas.

Características de las tintas que se controlan

• Dispersión: tamaño de las partículas sólidas.
• Viscosidad.
• Flujo.
• Tiro - Tack.
• Tonalidad – Intensidad.
• Brillo.
• Transparencia.
• Transferencia o imprimabilidad.
• Secado.
• Repintado.

Propiedades ópticas de las tintas

• Brillo: cantidad de luz reflejada por la película de tinta impresa, lo contrario es el mate. En papeles brillo, el pigmento debe ser lo más transparente posible. La lisura y la absorbencia influyen en el brillo, mientras los polvos antimaculantes lo reducen.
• Color o tonalidad: Determinado por el pigmento, influenciado por la tonalidad del soporte.
• Intensidad, fuerza o poder de coloración: Depende del pigmento y se relaciona con su concentración, espesor de la película de tinta, composición química y tamaño y distribución.
• Opacidad o poder de cobertura: Capacidad de ocultar lo que queda debajo, lo contrario es transparencia. Depende de las características del pigmento, su tamaño y el índice de refracción.

Propiedades reológicas de las tintas

• Tiro o tack: Fuerza necesaria para dividir una película de tinta entre dos superficies, relacionada con la viscosidad y la lisura del papel. Influye en la distribución sobre los rodillos, la transferencia al soporte, la calidad de impresión y la aceptación de una tinta sobre otra.
  • Consideraciones importantes: temperatura del taller, absorción de la solución de mojado, resistencia del papel al arrancado, rugosidad superficial y tipo de imagen a imprimir.
  • Problemas si no es adecuado: afecta la definición del punto, la transferencia, la emulsionabilidad, el arrancado y la acumulación en plancha y caucho.
• Viscosidad: Resistencia a fluir de un líquido (lo contrario es fluidez). Determina la fluencia de la tinta, el espesor de la película transmitida al soporte a imprimir e influye la temperatura.
  • Aumenta con la velocidad de impresión.
  • Se mide con viscosímetros.
• Rigidez: Fuerza necesaria para que una tinta comience a fluir.
  • De ella depende la facilidad de distribución y flujo en la batería y el sistema de entintado.
  • Se relaciona con la viscosidad y la tixotropía.
  • Se mide en dinas/cm².
• Alargamiento o longitud: Facultad de una tinta para alargarse o formar hilos. Determina cómo se distribuirá a través de los rodillos de las máquinas.
  • Si es demasiado "corta": no se transmitirá bien y tenderá a acumularse.
  • Si es demasiado "larga": formará hilos en exceso y puede provocar desprendimientos hacia el aire.
• Tixotropía: Variación de la viscosidad por efecto de la agitación. Lo contrario es reopexia.
  • Depende de la composición de tinta, la temperatura, el esfuerzo de agitación aplicado y el tiempo que dura la agitación.
• Trapping: Grado de respuesta óptica de una tinta al transferirse sobre otra. Determina la secuencia de colores y es importante para el tono e intensidad de los colores superpuestos.
  • La disposición ha de tener en cuenta el tiro decreciente.
  • Influyen: la máquina (1, 2 o más colores), la presencia de secantes y antiabrasivos, la superficie del papel y el equilibrio agua-tinta.
  • Valores de trapping: crítico (< 70%), aceptable (70 – 80%), bueno (80 - 95%), muy bueno (> 95%).

Propiedades químicas de las tintas

• Acidez o basicidad: Se expresan mediante el pH (abreviación de potencial de hidrógeno) en soluciones acuosas.
  • Valores de pH: 0 – 14 (bajos = ácidas, altos = básicas o alcalinas).
  • Medición: pHmetros y papel indicador.
  • Un pH demasiado ácido puede provocar emulsificación agua – tinta y retraso en el secado.
  • Un pH demasiado alcalino produce fluidez insuficiente, falta de brillo en el producto impreso y humectación pobre del pigmento.
• Secado:
  • Por penetración: En tintas de periódicos, problemas de transparencia y traspasado.
  • Oxidación - oxipolimerización: En tintas de tipografía, offset y calcografía. Influyen el pH del papel, la HR de la atmósfera, los compuestos volátiles desprendidos, los pigmentos, la temperatura, la solución de mojado, la cantidad de oxígeno disponible y la concentración de secante.
  • Por evaporación: En tintas de huecograbado y flexografía en soportes no absorbentes, y en tintas de rotativas Heat-set, la evaporación aumenta cuando la circulación de aire es mayor y con la temperatura.
  • Heat-set: Tintas termosecantes que dejan una película grasa, usadas para rotativas Heat-set.
  • Por precipitación con captación de humedad o moisture-set: Fabricadas con glicoles y resinas sintéticas. Los alcoholes absorben vapor precipitando y solidificando la resina, mientras el glicol y el agua son absorbidos por el papel.
  • Por absorción (macroporosidad): Tintas fluidas con papeles macroporosos, donde el vehículo se absorbe con los pigmentos en los poros del papel sin endurecimiento de la tinta.
  • Por radiación Infrarroja (IR): 0.76 a 2 micras. Ventajas: disminuye tiempo de secado, reduce uso de polvos antimaculantes, alta resistencia al frote. Inconvenientes: da calor al soporte, tintas más caras, secado no instantáneo.
  • Por radiación Ultravioleta (UV): 40 a 400 nm. Ventajas: mayores espesores de tinta, penetración casi nula, eliminación de polvos antimaculantes, impresión en soportes difíciles, mayor velocidad, no produce pieles. Inconvenientes: da calor al soporte, tintas más caras, caducidad corta, difícil reciclado, más agresivas, precisan disolventes especiales.
  • Por Haz de Electrones (EB): usa un tubo con filamento de tungsteno en atmósfera inerte para liberar electrones. Ventajas: todos los colores secan igual, no produce calor, permite secar ambas caras, secado instantáneo, resistencia al frote inmediata. Inconvenientes: elevado coste, precisa protección eléctrica, gama de tintas limitada.

Propiedades mecánico-físicas de las tintas

• Resistencia a la luz: Depende del tipo y concentración de pigmento, propiedades protectoras del vehículo, espesor de la película, intensidad y tipo de radiación luminosa, y condiciones atmosféricas (T y HR). Se mide con un Fadeómetro.
  • Resistencia: 6 h = débil, 12 h = mediocre, 24 h = regular, 48 h = bueno, 72 h = óptimo.
• Resistencia al calor: Se coloca un papel pergamino sobre la tinta y se aplica presión y temperatura durante un tiempo. Se debe indicar si la tinta se ha alterado, si hay restos de tinta en el papel pergamino y la naturaleza del soporte impreso.
• Resistencia a agentes químicos: Se deben indicar las condiciones de análisis, instrumental, reactivos, procedimiento, si el color de la muestra ha variado y si el papel ha experimentado coloración.
• Resistencia mecánicas: Ensayos comunes en talleres.
  • Ensayos de resistencia a la cinta adhesiva, uña, arrugado, rozamiento húmedo y seco, deslizamiento, plegado, frotado, rayado y raspado.
• Resistencia al arrancado: Determina la resistencia superficial de un soporte papelero ante tintas de impresión.
  • Tipos de arrancado: Picoteado, repelado y arrancado.
  • Medición: Tintas de arrancado IGT y ceras Denninson.

Propiedades según los tipos de tintas

• Tintas de edición: Resistencia a la luz y a los disolventes en adhesivos y barnices del plastificado.
• Tintas de embalaje: Inodoras, resistentes a jabones y detergentes, no deben contaminar alimentos y resistentes a la abrasión si se imprime sobre cartón.
• Tintas para cartelería: Resistencia a la luz y agentes atmosféricos.
• Tintas metálicas: Resistencia al rozamiento.
• Tintas para pequeño offset: Alta incompatibilidad entre agua y tinta para evitar problemas de velo.
• Tintas para huecograbado: Resistencia a detergentes, ácidos, álcalis, jabones, grasas y luz.
• Tintas para máquinas de bobina: Resistencia a la emulsión con agua.
• Tintas de serigrafía: Capa de tinta mayor, en función del soporte.
• Tintas UV: Mejores características de resistencia que las convencionales.