1. Composición General de las Tintas de Impresión
La composición de las tintas se basa en cuatro elementos principales:
- Pigmentos o sustancias colorantes: Encargados de producir el color. Influyen directamente en la viscosidad y rigidez de la tinta.
- Vehículos (barniz o aglutinante): Se encargan de desplazar los pigmentos o colorantes por la máquina y fijarlos al soporte. Están compuestos por resinas y aceites en las tintas grasas, y por resinas y disolventes en las líquidas.
- Las resinas: Son las encargadas de proteger y fijar los pigmentos.
- Aditivos: Encargados de mejorar propiedades específicas en función del tipo de impresión. Son añadidos por el fabricante.
2. Colorantes y Pigmentos
Colorantes
- Son sustancias solubles en el medio empleado: hidrocarburos, alcoholes, disolventes e incluso agua.
- Se fabrican a partir de productos que, en la mayoría de los casos, se extraen del alquitrán de hulla.
- En huecograbado se utilizan colorantes solubles en hidrocarburos (ej. tolueno).
- En flexografía se emplean colorantes solubles en alcohol y, a veces, en agua.
Pigmentos
Son sustancias sólidas, no solubles, finamente divididas que confieren a la tinta el color, la opacidad o transparencia, y otras cualidades físicas. El tamaño de las partículas está comprendido entre 0,01 y 0,05 micras de diámetro. También aportan dureza o suavidad y la resistencia a la luz, a los ácidos y a los álcalis, cualidad importante cuando la tinta deba soportar condiciones atmosféricas extremas. Los pigmentos negros son los más resistentes.
3. Clasificación de Pigmentos y Vehículos
Clasificación de Pigmentos
Los pigmentos se clasifican en función de su color en tres tipos: negros, blancos y coloreados. Desde el punto de vista químico, se dividen en minerales (inorgánicos) y orgánicos.
Composición de los Vehículos
Vehículos de las tintas líquidas
Compuestos por disolventes volátiles a temperatura ordinaria o base agua, con resinas disueltas en los disolventes.
Vehículos de las tintas grasas
Compuestos por aceites vegetales o animales, aceites minerales y resinas disueltas en aceites.
Resinas
- Sustancias sólidas no cristalinas de peso molecular elevado.
- Las sintéticas se utilizan más que las naturales.
- Aportan propiedades físicas al film (capa de tinta seca).
4. Aditivos Específicos en Tintas
Aditivos de las Tintas Grasas
- Secantes (oxidantes): Se encargan de catalizar las reacciones de oxidación y polimerización de los aceites en presencia del oxígeno del aire. Cada tipo de secativo favorece un secado específico (ej. cobalto, secado en superficie; manganeso).
- Antisecantes o antioxidantes: Retrasan el secado de la tinta e impiden la formación de pieles en el tintero y en la batería de rodillos.
Aditivos de las Tintas Líquidas
- Ceras: Productos a base de parafina y sustancias similares. Se añaden para que la tinta tenga la solidez adecuada y aumente la resistencia al roce.
- Antiespumantes: Evitan la formación de espumas.
- Humectantes: Mejoran la dispersión de los pigmentos en el vehículo.
- Plastificantes: Tienen por misión conferir la flexibilidad y adhesión necesarias.
5. Tipos de Tintas Estándar y Especiales
Tintas de Gama y Tintas Pantone
Las tintas de gama se fabrican en los tres colores primarios: cyan (azul), magenta (rojo), amarillo y el negro, según los pigmentos o colorantes utilizados en el proceso. Las tintas Pantone se fabrican en mate o en brillo y existe una carta Pantone de colores con una numeración específica para cada color.
Para la elaboración de colores Pantone se parte de unos colores base que, mezclándolos en diferentes proporciones, permiten obtener la gama completa. Los colores base incluyen: amarillo, rojo anaranjado, rojo magenta, rojo magenta claro, magenta, azul violeta y azul verde. A estos colores hay que añadir el blanco y el negro.
Tintas Especiales
Tinta Termocrómica y Fosforescente
Las tintas y pigmentos fosforescentes brillan con luz propia en plena oscuridad, reflejando un color verdoso, azulado o amarillo, según los pigmentos utilizados.
Tintas y Pigmentos Fluorescentes
Los pigmentos fluorescentes irradian un color fluorescente cuando se les expone a una radiación UV. El efecto cesa cuando desaparece la fuente de excitación.
Tintas Metálicas
Lucen mejor en hojas satinadas o barnizadas. En las tintas metálicas con apariencia de oro, el pigmento está hecho de una mezcla de cobre y zinc en proporciones variadas. Los pigmentos de tinta de plata poseen partículas de aluminio.
6. Toners (Secos y Líquidos)
Toners Secos o Sólidos
Composición
- Una base de resina termoplástica y polimérica.
- Los pigmentos o colorantes poseen carga positiva.
- Cera: Se trata de un antiadherente que evita que el tóner quede adherido a la superficie de los rodillos del fusor.
Características
Tienen el inconveniente de un tamaño de partícula relativamente grande, de 1 hasta 7 micras de diámetro.
Toners Líquidos
En estos tóners, las partículas son mucho más pequeñas (inferiores a 1 micra), lo que posibilita una mayor resolución. Están en suspensión en un vehículo que generalmente es un alcohol mineral sin olor, lo que favorece la evaporación y, en consecuencia, el secado de la tinta, siendo posible su recuperación y reciclado.
7. Propiedades Físicas de las Tintas (Colorimetría y Reología)
Propiedades Visuales (Colorimetría)
Las más importantes son:
- Tonalidad: Color que presenta una tinta sobre un determinado soporte.
- Intensidad: La fuerza del color depende de la cantidad de pigmento.
- Poder cubriente: Capacidad que tiene una tinta de cubrir por completo un soporte. Está relacionado con la opacidad y viene determinado por los pigmentos.
Propiedades Reológicas
La reología estudia el movimiento de los fluidos a través de un conducto. La viscosidad es definida como la resistencia de un líquido a fluir.
- En las tintas grasas, la viscosidad está relacionada con el tiro y el arrancado del papel al imprimir. A mayor viscosidad, mayor resolución de impresión; a menor viscosidad, mayor aumento del punto de trama.
- En las tintas para flexografía y huecograbado, la viscosidad se mide en la copa Ford (por ejemplo, el número 4). Esta mide el tiempo que tarda en caer la tinta a través del agujero de la copa; a mayor tiempo, mayor viscosidad.
- Temperatura: Mientras mayor es la temperatura de un líquido, mucho menor es su viscosidad.
- El tiro es la fuerza con que una tinta puede llegar a arrancar la capa superficial del papel al ser impreso. El tiro puede influir en diversas maneras sobre la tinta:
- En su distribución sobre los rodillos de la máquina.
- En su transferencia al soporte.
- En la aceptación de una tinta sobre otra (también llamado trapping).
Tensión Superficial y Permanencia
La tensión superficial se mide en dinas/cm. Se considera que un buen agarre de la tinta sobre la superficie a imprimir se da cuando la superficie a imprimir tiene 10 dinas más por encima del líquido o semilíquido con el cual se imprimirá.
Para modificar la tensión superficial de una materia plástica, se debe realizar un tratamiento especial, entre ellos, el tratamiento corona.
La permanencia a la luz es la resistencia que ofrece la tinta a la luz artificial emitida por un aparato fadeómetro.
La valoración se expresa en horas de resistencia:
- 6 horas = débil
- 12 horas = mediocre
- 24 horas = regular
- 48 horas = buena
- 72 horas = óptima
Las tintas pigmentadas son mucho más resistentes al medio disolvente que las que están basadas en colorantes.
Resistencias Mecánicas
Incluyen:
- Ensayo de resistencia a la uña.
- Ensayo de resistencia a la cinta adhesiva.
- Ensayo de resistencia al plegado.