En el vasto campo de la impresión y el embalaje, la tinta desempeña sin duda un papel crucial y es uno de los materiales fundamentales en la industria de la impresión. Está elaborado a partir de una cuidadosa mezcla de aglutinantes, pigmentos (incluidos pigmentos, colorantes, etc.), cargas, aditivos y otras sustancias.
Hay muchos tipos diferentes de tinta, que se pueden subdividir según el método de impresión en tintas offset (litográficas), tintas de huecograbado, tintas tipográficas, tintas flexográficas, tintas para serigrafía, tintas para tampografía y tintas para inyección de tinta. Desde la perspectiva del sustrato, se pueden dividir en tintas para papel, tintas para plástico, tintas para metal, tintas para vidrio, tintas para cerámica y tintas para impresión textil. En términos de métodos de secado, existen tintas de secado volátiles, tintas de secado osmóticas, tintas de secado oxidativas, tintas de curado por calor, tintas de curado por luz y tintas de curado por haz de electrones. Además, existen tintas antifalsificación y para fines especiales, como tintas fotosensibles, tintas térmicas, tintas sensibles a la presión, tintas espumosas, tintas perfumadas, tintas conductoras, tintas magnéticas, tintas de cristal líquido, tintas de inyección y tintas de microcápsulas, cada una con sus propias ventajas.
Los métodos representativos de secado de tinta utilizados en el proceso de impresión varían según el tipo de impresión e incluyen principalmente secado por evaporación, secado por ósmosis, secado por polimerización oxidativa, curado por calor y curado UV/EB.
El secado por evaporación, por ejemplo, funciona calentando para evaporar el disolvente o la humedad de la tinta para lograr el secado. Las tintas a base de disolventes contienen COV y tienen un impacto negativo en el medio ambiente. Por ejemplo, los disolventes a base de agua o las tintas disolventes de alto punto de ebullición a menudo requieren hornos grandes para secarse, lo que inevitablemente consume mucha energía. Después del secado, la película de tinta son simplemente los ingredientes sólidos de la tinta adheridos al sustrato, y su resistencia depende en gran medida de la resistencia del propio material conectado. Mirando hacia atrás en la historia, en los primeros días de la industria gráfica, antes de que despertara la conciencia ambiental, las tintas a base de solventes se usaban ampliamente debido a sus ventajas, como la rápida velocidad de secado. Sin embargo, con los crecientes requisitos de protección del medio ambiente, sus desventajas se han vuelto gradualmente más prominentes.
El secado osmótico implica que el disolvente y el agua de la tinta penetren en el material del sustrato, mientras que los componentes sólidos, como la resina y el pigmento, se adhieren a la superficie del sustrato para completar el proceso de secado. Este tipo de tinta se utiliza ampliamente en la impresión sobre materiales absorbentes porosos tales como papel, por ejemplo en la impresión de periódicos, y tiene las ventajas de tiempos de secado cortos y sin necesidad de equipos de secado especiales. Sin embargo, resulta inútil para materiales no permeables como los plásticos.En el caso práctico de la impresión de periódicos en color, es necesario garantizar que la tinta se seque rápidamente y que el color no se deforme después de la impresión en el papel, lo que impone altas exigencias a las propiedades de secado penetrante de la tinta.
Las tintas de secado por polimerización oxidativa utilizan aceite de linaza, aceite de soja y otros aceites que contienen dobles enlaces como aglutinantes, y dependen de la reacción de polimerización oxidativa del oxígeno en el aire para lograr el secado. Similar al secado osmótico, aunque no requiere equipo de secado especial y no consume energía, el proceso de secado lleva una cierta cantidad de tiempo y no puede pasar inmediatamente al siguiente proceso. En la impresión tradicional de libros, este tipo de tinta se utilizaba antiguamente en grandes cantidades, pero la operación de pulverización de polvo que se realiza para evitar que la suciedad se adhiera al lomo puede provocar problemas medioambientales, lo que ha llevado a la industria a buscar alternativas más respetuosas con el medio ambiente.
Las tintas termoestables utilizan resinas reticulantes termoestables, como resinas epoxi, resinas de poliuretano y resinas amínicas, como aglutinantes, y se combinan con un agente de curado térmico para formar un sistema de dos componentes. Se mezclan en una proporción específica y se agitan antes de calentarlos en un túnel de secado por infrarrojos o con aire caliente para reticular térmicamente y curar la película. Aunque estas tintas tienen excelentes propiedades, su alto consumo de energía, la evaporación de disolventes y el respeto al medio ambiente han llevado a su sustitución gradual por tintas UV que ahorran energía y son respetuosas con el medio ambiente. Al igual que algunas grandes imprentas, en la búsqueda de una producción eficiente y la protección del medio ambiente, han eliminado gradualmente sus líneas de producción de tintas de curado térmico y han cambiado a tintas UV.
Las tintas de curado UV/EB contienen sustancias reactivas que se curan mediante luz ultravioleta o irradiación con haz de electrones. Las tintas UV/EB tienen un impacto ambiental mínimo ya que no contienen solventes ni otros COV y pueden usarse en sustratos no absorbentes como el plástico. Las tintas UV/EB se pueden curar instantáneamente, de modo que el siguiente paso del proceso puede comenzar inmediatamente después de la impresión. Tampoco curan sin exposición a luz ultravioleta (UV) o haz de electrones (EB) y, por lo tanto, no se adhieren a la máquina de impresión. En el campo de la impresión de envases de alimentos, por ejemplo, las propiedades de curado rápido de las tintas UV pueden prevenir eficazmente que la tinta contamine los alimentos, garantizando la seguridad alimentaria.
Las tintas UV ofrecen muchas ventajas: en primer lugar, no emiten disolventes, lo que es seguro y respetuoso con el medio ambiente; en segundo lugar, son muy productivas, con velocidades de impresión de 100 a 400 m/min, e incluso de 1500 a 3000 m/min para tintas de fibra óptica, y desempeñan un papel importante en las modernas líneas de producción de impresión de alta velocidad;en tercer lugar, se curan rápidamente, lo que permite que los materiales impresos se sequen rápidamente y se apilen sin contaminarse entre sí debido a que la tinta no se seca, eliminando la necesidad de quitar el polvo y manteniendo la imprenta y el entorno del taller limpios y libres de contaminación por polvo. Cuarto, la tinta cura inmediatamente después de la impresión, por lo que los puntos no se expanden y la tinta no penetra el papel, lo que garantiza una calidad de impresión excepcional. La saturación del color, la intensidad del color y la claridad del material impreso son significativamente mejores que las de las tintas normales. En quinto lugar, se puede procesar online, adaptándose perfectamente al modelo de producción en cadena de montaje. En sexto lugar, es adecuado para imprimir sobre sustratos sensibles al calor, ampliando la gama de materiales de impresión.
Sin embargo, las tintas UV no son perfectas. Su precio relativamente elevado limita en cierta medida su ámbito de aplicación. En las pequeñas empresas de impresión donde se aplica estrictamente el control de costos, el factor precio a menudo les disuade de utilizar tintas UV. Algunas materias primas (diluyentes reactivos, fotoiniciadores) tienen olor, son tóxicas o irritan la piel, lo que tiene un impacto negativo en la aplicación de la impresión de envases para alimentos, medicamentos y productos infantiles. En la impresión de envases de medicamentos, si no se puede garantizar la seguridad de las materias primas de la tinta, puede suponer una amenaza potencial para la calidad del medicamento. Además, las características de curado instantáneo de las tintas UV pueden provocar una contracción del volumen, lo que aumenta la tensión interna en la capa de tinta y reduce la adhesión al sustrato. Esto es más evidente en aplicaciones de impresión de productos como el metal y puede afectar a la durabilidad del material impreso. Además, debe almacenarse protegido de la luz y a bajas temperaturas (<30 °C) durante el transporte y el almacenamiento, lo que impone requisitos relativamente estrictos en cuanto a las condiciones de almacenamiento. El material aglutinante de las tintas UV son oligómeros, principalmente resinas acrílicas con propiedades fotopolimerizables. En lugar de disolventes o aceites se utilizan diluyentes reactivos, principalmente poliésteres acrílicos con propiedades fotopolimerizables. El catalizador es un fotoiniciador, que puede sufrir una reacción fotoquímica bajo luz ultravioleta para producir radicales libres o cationes, que a su vez inician la polimerización y la reticulación de los oligómeros acrílicos y poliésteres acrílicos y, en última instancia, secan la tinta. Si en el futuro se puede desarrollar un nuevo tipo de material de tinta UV que conserve sus ventajas de curado rápido y respetuoso con el medio ambiente, y al mismo tiempo resuelva problemas como el alto precio y las materias primas irritantes, entonces la industria de la impresión seguramente marcará el comienzo de una nueva revolución.Este tipo de tinta podría utilizarse ampliamente en más campos, promoviendo aún más el desarrollo de la tecnología de impresión para que sea más eficiente, respetuosa con el medio ambiente y de alta calidad.
A lista de verificación práctica de compra para aplicaciones de tinta UV
En la impresión UV, la mejor opción técnica suele ser equilibrar el rendimiento del curado con el comportamiento de impresión. Los equipos normalmente obtienen el mejor resultado cuando revisan juntos el ajuste del sustrato, la velocidad de la línea, la calidad de la imagen y la durabilidad del poscurado en lugar de optimizar solo una variable.
- Haga coincidir el paquete con el método de impresión: Las aplicaciones de inyección de tinta, huecograbado, tipografía, tampografía, serigrafía y etiquetas pueden necesitar diferentes perfiles de curado y viscosidad.
- Compruebe la calidad de la imagen con curado: el iniciador o ruta de monómero más fuerte no es útil si la transferencia, el comportamiento de los puntos o la claridad de la película empeoran.
- Revise la adhesión después del curado completo: una impresión con la superficie seca aún puede fallar más adelante si la película más profunda permanece poco curada.
- Prueba en la familia de sustrato final: películas, metal, vidrio, papel y superficies especiales pueden cambiar la clasificación comercial del mismo paquete rápidamente.
Referencias de productos recomendados
- CHLUMIAF 094: Un antiespumante de referencia equilibrado para revestimientos a base de agua y muchas pantallas generales de control de espuma.
- CHLUMIAF 3037: Una opción antiespumante de proceso más potente cuando la espuma persistente sobrevive a condiciones más duras.
- Extracto de soja: Una referencia de ingrediente útil cuando se analizan materiales funcionales derivados de la soja.
- CHLUMINIT TPO-L: Una fuerte referencia de bajo amarilleo para sistemas UV orientados a LED.
Preguntas frecuentes para compradores y formuladores
¿Por qué una tinta UV puede verse bien en un laboratorio pero tener problemas en la prensa?
Porque la velocidad de impresión, la densidad real de la película, el manejo del sustrato y la energía de curado a menudo exponen limitaciones que no son visibles en una prueba más lenta o más simple.
¿Deben seleccionarse los materiales de tinta UV solo mediante el curado más rápido?
No. La selección comercial también debe proteger la nitidez de la impresión, la adherencia, el color y la consistencia a largo plazo.
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Respuesta rápida: Los sistemas de tinta UV generalmente se juzgan por la velocidad de curado, la definición de impresión, la adhesión del sustrato y si la imagen final sobrevive al manejo real. El mejor paquete es el que funciona en la prensa, no sólo en una prueba de laboratorio estática.
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