fotomecánica y tintas de impresión
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La Fotomecánica
Es el procedimiento de impresión
obtenido a base de clichés fotográficos,
siendo un cliché una imagen fotográfica,
realizada mediante la cámara oscura.
Esta consiste en el proceso obtención de
cuatro positivos, uno diferente para
cada color, y una prueba de color que se
utilizará posteriormente al proceso de
impresión. Optimizando el trabajo y se
realiza mediante el escaneado,
filmación, las pruebas de color, etc.
Para ello ha de interpretar el archivo que se generó en dicha aplicación, generalmente en
formato PDF o Postscript y adecuar, mediante complejos cálculos las imágenes vectoriales
y las fuentes de impresión vectorial que allí se encontraban, a la resolución del dispositivo
de impresión de la filmadora.
A este proceso se le conoce con el nombre de rasterizado, es decir, crear una imagen de
mapas de bits a partir de una imagen vectorial para crear una imagen de aquel que,
generalmente está formada por aproximaciones trapezoidales.
La resolución de una filmadora puede llegar fácilmente a unos 2400 ppp ("puntos por
pulgada", en inglés dpi, "dots per inch"). Esta resolución es muy elevada si se compara con
la una impresora normal. Por ejemplo una impresora láser, de resolución estándar, como
la que se usa normalmente en aplicaciones ofimáticas suele presentar una resolución de
unos 600 ppp.
Cuanto más compleja sea la imagen que se imprimirá en el fotolito mayor es el número de
cálculos que tendrá que llevar a cabo la filmadora para conseguir la impresión. En
complejos logotipos, o diseños degradados, el número de cálculos que se han de hacer en
el proceso de rasterizado puede llegar a ser tan importante que la filmadora se bloquea.
La respuesta yace en el corazón de las filmadoras, que suelen ensamblar los objetos
PostScript mediante una ingeniosa combinación de formas trapezoidales simples. Al
recurrir a estas formas geométricas básicas, la filmadora puede reproducir un objeto
PostScript con bastante eficacia, sin importar lo complejo que sea.
Muchas filmadoras usan trapezoides simples como piezas de construcción para ensamblar
los objetos PostScript; así siete trapezoides pueden dibujar un pequeño círculo (como se
puede apreciar en la figura adyacente). Si el punto es lo suficientemente pequeño, el ojo
no llega a percibir los bordes escalonados.
Las formas con muchos detalles y curvas requieren una gran cantidad de trapezoides. Un
círculo de buen tamaño puede necesitar miles de ellos para que se puede reproducir de
forma excelente. Como es obvio, cuanto mayor sea el número de trapezoides que
componen una imagen, mayor será la carga que soporte la filmador y ahí es donde
aparece el bloqueo. Por este mecanismo podemos graban en la firmadora
Obtención de matrices de sistema de impresión
Huecograbado
La matriz impresora típica
del huecograbado es el
cilindro de impresión, que
consta básicamente de un
cilindro de hierro, una capa
de cobre sobre la que se
grabará el motivo a ser
impreso, y una capa
de cromo que permite una
mayor resistencia o dureza
durante el proceso de
impresión (la capa de cobre
es muy frágil y se rompería
con gran facilidad durante el
proceso).
Los procedimientos de
grabado en hueco se
clasifican, según el método
de actuación del grabador
sobre la plancha, en
procedimientos de grabado
directo, en los que la imagen sobre la plancha se consigue realizando incisiones sobre el
metal con diferentes materiales (al buril, punta seca y media tinta), y procedimientos de
método indirecto (aguafuerte, aguatinta, barniz blando, tinta china con azúcar), en los que
se utilizan productos químicos, generalmente ácidos, para marcar la plancha.
El sistema de grabado (denominando grabado a la incisión de pequeñas oquedades,
encargadas de transferir la tinta en la capa de cobre) más extendido actualmente es una
cabeza de diamante, dirigida desde un ordenador, que se encarga de grabar la figura que
se transferirá posteriormente al impreso mediante repetidos golpes. Cada cilindro tiene
diferencias en su grabado que dependen del color y de la imagen que debe transferir.
Estas diferencias se ven reflejadas por la lineatura, el ángulo de grabado de la trama y el
porcentaje de puntos.
La prensa rotativa imprime directamente a partir de un cilindro de cobre tratado con
ácido y que utiliza una tinta al agua de secado rápido. A medida que gira el cilindro pasa a
través de un baño de tinta y es raspado posteriormente por un fleje de acero llamado
racleta, dejando de esta forma la tinta sólo en los pozos del área con imágenes. De este
modo la tinta es absorbida por la superficie del papel cuando entra en contacto con la
placa.
Matriz offset
A partir del original, se obtienen los negativos de línea y medio tono. Se hace la imposición
y armado de negativos.
La exposición de la placa tiene 5 pasos:
Graneado: placas de zinc, aluminio o acero con textura fina que no se percibe
Lavado: con ácido acético y agua.
Sensibilización: con una capa de emulsión fotosensible sobre la placa y mediante fuerza
centrifuga se distribuye uniformemente. Se pasa el negativo a la placa y en la cámara de
vacío se expone. (impresión de la placa)
Revelado: se coloca la tinta (especial) sobre la placa y se lava. Se engoma para que no se
oxide. Se coloca la placa en el rodillo y se imprime.
Matriz Flexografia
La matriz flexográfica se obtiene de una matriz anterior en relieve, mediante vulcanización
ó métodos análogos, o bien, por métodos fotográficos o grabados.
La impresión se realiza en pequeñas máquinas rotativas mediante tintas casi líquidas con
lo que se consigue un secado instantáneo. Se emplea para impresiones delicadas como
embalajes e impresión de papel para empaquetar y envolver.
La impresión puede ser a uno o varios colores. Actualmente la flexografía puede alcanzar
resultados cualitativos apreciables.
Matriz Serigrafía
La matriz para la serigrafía se puede lograr la plantilla por métodos fotográficos y manual.
Fotográfico: se hace a base de emulsión fotosensible que se le pone a la malla. Cuando
esta seco, se expone a la luz con el positivo entre la luz y la malla. A lo que le da la luz, se
pone duro y queda adherido a la malla.
Manual: Ulano, (película de recorte, la película es plástico adherible, se recorta y se pega
en el área que se quiere bloquear.
1- Chablon, malla o matriz
2- Matriz emulsionada con
imagen
3- Impresión
4- Pliego impreso
Tintas para sistemas de impresión
En el mercado existen varios tipos de tintas para su aplicación en los distintos sistemas de
impresión.
La principal diferencia entre cada tipo de tinta radica en la base. La base es el elemento
transportador de los pigmentos, resinas y/o aditivos que componen la tinta. En función
del tipo de base, la tinta tendrá una serie de propiedades como, por ejemplo, una mayor
resistencia a la luz solar o a la humedad.
Los cuatro tipos de bases más extendidos son:
- Tintas con base al agua
- Tintas con base de Solventes
- Tintas con base de aceite
- Tintas con base monomérica
Tintas de base al agua
Las tintas con base al agua son las empleadas por la mayoría de dispositivos de impresión
de sobremesa para interiores y de media producción para interiores. Estas tintas se
pueden emplear tanto con inyectores térmicos como piezoeléctricos.
El proceso de secado de estas tintas es bastante lento y para su correcta impresión la
superficie del soporte debe estar tratada mediante imprimación química o “coating”, de
manera que la tinta pueda penetrar en dicha capa y adherirse a ella.
En cuanto a los residuos, estas tintas son las más ecológicas que existen ya que la base,
que se evapora en la fase de secado, es agua.
Su resistencia a la luz solar (ultravioleta) es menor que en el resto de tintas y su resistencia
a la humedad o al contacto con líquidos es prácticamente nula ya que el agua es el
aglutinante y transportador de los pigmentos en este tipo de tintas, por lo que entrar en
contacto con ella volvería a diluir los pigmentos aún cuando hayan sido adheridos a un
soporte (impresos).
Tintas de base solvente
Las tintas de base solvente incluyen en su composición solvente petroquímicos como base
transportadora. Cuando busquemos información sobre tintas solventes, los proveedores
nos abordarán con una serie de “versiones” de tintas solventes que normalmente
denominarán como “solventes”, “eco-solventes”, “Light-solventes” o nomenclaturas
similares. Esto nos viene a indicar la cantidad de solvente petroquímico que incluye la
base.
Cuanto más agresivo sea el solvente sobre más materiales se podrá adherir la tinta, ya que
el solvente tiene la finalidad de degradar la superficie del soporte para que la tinta
penetre en él.
Una ventaja que ofrecen estas tintas es que al no necesitar una superficie de impresión
con coating, se pueden encontrar los soportes de impresión algo más baratos. Sin
embargo, el gran inconveniente de estas tintas es que la base que se evapora en la fase de
secado está formada por agentes petroquímicos que pasan al aire, pudiendo ser inhalados
por el operario si no se dispone de los sistemas de extracción adecuados.
Otra ventaja de estas tintas es la posibilidad de emplear resinas o aditivos no solubles en
agua en su composición, aportando resistencia al agua. Por esto último, estas tintas son
las empleadas en las impresiones destinadas al exterior (Outdoor), ya que no requieren de
tratamiento posterior a la impresión para que resistan cierto tiempo al aire libre.
Tintas de base al aceite
El uso de estas tintas no está muy extendido debido a las limitaciones de adherencia a
materiales que tiene. Normalmente, solo se usan en materiales que han sido preparados
para ser impresos por estas tintas, materiales que como se puede suponer son más caros.
El tiempo de secado también es elevado ya que los aceites requieren de más tiempo de
evaporación, no llegando a evaporar completamente en muchos casos.
En cuanto a la resistencia a exteriores, ésta es mayor que en las tintas con base al agua
pero menor que en las tintas de base solvente.
Tintas de base Monomérica
Estas tintas son conocidas también como “de curado UV”. La principal diferencia con los
tipos de tintas ya comentados radica en que en el caso de las tintas monoméricas, la base
no se evapora, si no que se polimeriza sobre el soporte formando una capa sólida y rígida.
Las ventajas de este tipo de tintas son varias;
- El secado es instantáneo: mediante la exposición a una fuente de luz UV, la tinta se
cristaliza o polimeriza en la superficie del soporte al mismo tiempo que es depositada.
- Se pueden emplear en el 100% de los materiales sin coating previo ya que no es
necesario que la tinta penetre en la superficie para ser fijada.
- La colorimetría será siempre la misma para el mismo material. Al no penetrar en la
superficie del soporte, si el color de este no cambia, el color de la impresión siempre será
el mismo, reduciendo los procesos de calibrado. Sin embargo, estas tintas presentan un
inconveniente; la flexibilidad. Al formar una película rígida sobre la superficie del soporte
de impresión, si este es flexible, nos podemos encontrar con que en masas de color con
mucha concentración de tinta (capas gruesas) la tinta se cuartee al doblarse el soporte.
Tintas según soporte
Papel.
Tintas brillantes, satinadas y mates para cartón absorbente y estucados. Tintas de secado rápido, de alta resistencia al frote, antideslizantes. Cuatricromías de alta calidad muy pigmentadas para impresoras de última generación (Masterflex).
Barnices brillantes, antideslizantes, de secado rápido, resistentes al troquel en línea que aumentan la productividad, mates, Barnices de secado UV.
Tintas confeccionadas con pigmentos metálicos de alta cubrición para impresiones de alta calidad (Oros y Platas).
Plastico y Metales.
- Las tintas de solventes, que contienen pigmentos de color y compuestos químicos -------
orgánicos que las hacen a prueba de agua después de ser tratadas con un calentador, se
usan para producir calcomanías, letreros, anuncios espectaculares y trabajos artísticos
sobre productos de plástico.
-Las tintas curables con rayos UV, que se vuelven polímeros ricos en color cuando sus
moléculas de acrílico se saturan con rayos UV, se utilizan para imprimir sobre acero
inoxidable, vidrio, madera, cerámica y otros materiales. Las tintas de sublimación, que
contienen un tipo de tinte que se transfiere a las telas cuando se aplica calor, se utilizan
para fabricar playeras, gorras de béisbol, banderas y otros materiales.
-Tintas grasas son tintas viscosas basadas en barnices y en aceites que generalmente
contienen resinas y se secan por oxidación.
Tela La tinta según el tipo de tela que se imprimirá: Las telas naturales se imprimen con
- Tintas standar plastisol - Tintas acrílicas estándar
Las telas sintéticas se imprimen con:
- Tintas plastisol para sintéticos - Tintas acrílicas con aditivos para telas sintéticas - Tintas a base solventes para telas sintéticas
Las telas con mezcla sintético y natural se estampan con:
- Tintas standar plastisol más aditivo para telas sintéticas si es necesario - Tintas acrílicas standar con auxiliares para contenido sintético
La tinta según se estampe sobre telas claras u oscuros - Para impresión sobre telas de colores claros se utiliza tinta normal - Para impresión sobre telas de colores oscuros se emplean tintas cubrientes, o
tintas normales sobre una base blanca cubriente.
La tinta según sea impresión de colores planos o cuatricromía: - Para impresión de colores planos se utiliza tinta normal acrílica o plastisol - Para impresión de cuatricromía se utiliza tinta en cuatro colores Cyan, Magenta
Yelow(amarillo) Kelvin (negro) ya sea acrílica o plastisol
La tinta según el equipamiento de secado o fijado: - Tintas acrílicas de autofijado no necesitan horno de fijado - Tintas acrílicas de termofijado necesitan horno para el fijado del estampado - Tintas plastisol necesitan una unidad de secado flash y un horno de fijado de la
impresión. Formulación de las tintas La composición de una tinta viene determinada por el método de impresión al que va destinada y por las exigencias que se demandan al producto impreso. Los diferentes sistemas químicos que se emplean en la formulación de tintas pueden dividirse en dos grandes grupos: convencional y curado por radiación (tintas de secado U.V.). Los componentes de las tintas convencionales son las materias colorantes (pigmentos y colorantes solubles) y el barniz, que es una mezcla de resinas, disolventes y aditivos, que actúa a modo de vehículo para transportar el elemento color. 1. Polímeros o resinas Son los responsables de gran parte de las propiedades físico-químicas como resistencia a los diversos agentes, adhesión al substrato, dureza y flexibilidad. Todo polímero que se va a utilizar en forma de disolución ha de cumplir un cierto número de propiedades para desempeñar su función: solubilidad en distintos disolventes, viscosidad adecuada, compatibilidad con otros aditivos y capacidad filmógena. Las resinas que intervienen según se trate de tintas para offset, huecograbado u offset se abordan en los epígrafes siguientes. 2. Disolventes. Se emplean para solubilizar las resinas sólidas de forma que se obtenga un líquido con la viscosidad apropiada para el proceso de impresión. Los disolventes pueden ser de naturaleza orgánica o agua, o una mezcla de ambos. Los requerimientos respecto del
mismo son: (1) debe disolver perfectamente a las resinas, (2) debe evaporarse progresivamente con el fin de que la tinta seque sobre el soporte, pero sin que la viscosidad aumente muy rápidamente, ni se seque sobre los cilindros o rodillos, a través de los cuales se transfiere al soporte a imprimir, (3) no debe deteriorar ningún elemento de la máquina y (4) debe ser compatible con el soporte a imprimir. En toda formulación, normalmente intervienen 3 ó 4 tipos de disolventes, que responden a las siguientes denominaciones disolvente verdadero, diluyente y retardante. Las diferencias entre ellos radican en que el primero y el último disuelven por sí solos a las resinas, mientras que el diluyente necesita estar mezclado con un disolvente verdadero para alcanzar dicha propiedad. El diluyente se utiliza para favorecer la evaporación de los disolventes verdaderos. El uso del retardante dependerá de la velocidad de impresión y del orden de los colores, su función consiste en retrasar el secado de la tinta. Hay que tener cuidado con la mezcla de disolventes en máquina, ya que los disolventes no se evaporan en la misma proporción que en la composición inicial porque, si no se compensa el disolvente que evapora más rápido, habrá un empobrecimiento en la mezcla inicial, modificándose la viscosidad de la tinta, pudiendo originar, incluso, la solidificación irreversible de la tinta. Finalmente añadir que la presencia de agua, en las tintas que no son en base acuosa, resulta perjudicial porque el agua de condensación provoca que las tintas mateen y lleguen a solidificar en los tinteros. En la tabla 1 se expresa la relación de evaporación de algunos disolventes con respecto al éter (éter=1). Tabla 1: Relación de evaporación de los disolventes.
Disolvente Evaporación relativa al éter (=1).
Acetona 2.1
Acetato de etilo 2.8
Acetato de isopropilo 4.2
2-butanona 4.6
Tolueno 6.0
Metilisobutilcetona 4.6
Etanol 8.0
Isopropanol 10.0
Acetato de butilo 12.5
n-propanol 17.0
Metoxipropanol 25.0
Etoxipropanol 43.0
En la tabla 2 se incluyen ejemplos de combinaciones de resinas y disolventes. Tabla 2: Ejemplos de combinaciones de resinas y disolventes.
Resina principal Disolventes Tipo de tinta
Resina de colofonia Hidrocarburos Huecograbado
Taninos y goma laca Alcoholes Colorantes sobre papel
Poliamidas Alcoholes/alifáticos Tintas para PE
Nitrodelulosa Acetatos/Alcoholes Tintas para papel/aluminio/cartón
Nitrocelulosa + resina Acetatos/Alcoholes Tintas para PE y films
Acetato de vinilo Alcohol/Acetatos Tintas para papel y films
Acetocloruro de vinilo
Acetatos y cetonas Tintas para PVC y films
Acrílicas hidrosolubles
Agua Tintas para papel/cartón
Acrílicas 2-butanona/acetato Tintas para PVC y papel
3. Pigmentos.
Son la materia responsable de impartir color, totalmente insoluble en agua y disolventes
orgánicos. Se dispersan en las soluciones de resina y apenas se ven afectadas física o
químicamente por el sustrato o soporte sobre el que están depositadas. Su color es fruto
de la absorción y/o difusión selectiva de la luz. Estos no deben confundirse con
los colorantes que son sustancias solubles en disolventes o en agua.
Por otra parte, se encuentran los pigmento fanales, que suelen considerarse como
colorantes. Estos pigmentos están compuestos por colorantes de triarilmetano (violeta de
metilo, verde brillante, rodamina) que reaccionan con el ácido fosfotungsténico o
fosfomolíbdico, formando pigmentos. Estos pigmentos tienen menor brillo e intensidad
que los propios colorantes, pero son ligeramente más resistentes. Sin embargo, no se
recomienda su utilización en tintas para envases de alimentos por su tendencia a migrar
con los plastificantes y otros aditivos.
Para la elección de uno u otro pigmento se han de valorar las siguientes características:
· Características ópticas: color y transparencia.
· Resistencias: luz, agentes químicos, calor, abrasión.
· Comportamiento de la tinta líquida: viscosidad y tixotropía.
· Propiedades físicas: El grado de molienda influye sobre el color, brillo, imprimibilidad,
sedimentación, poder cubrientes e intensidad.
Los pigmentos pueden ser orgánicos o inorgánicos, siendo los orgánicos azoicos los más
ampliamente utilizados, desde tintas de impresión hasta la coloración de alimentos y
cosméticos.
4. Aditivos.
Aquí se integran multitud de productos químicos (plastificantes, ceras, tensioactivos,
antiespumantes, antimicrobianos, promotores de la adherencia, antioxidantes y
catalizadores) que se introducen en pequeñas cantidades para potenciar una propiedad
específica.
Los plastificantes, antioxidantes y catalizadores son aditivos habituales de sistemas en los
que intervienen materiales poliméricos.
Las ceras son principalmente polietilénicas y dispersiones céreas acuosas poliméricas.
Desempeñan su función sobre la tinta, la película impresa y el proceso de impresión:
reducen la pegajosidad de determinadas tintas, disminuyen la resistencia al deslizamiento
de las películas, mejoran la resistencia al frote, previenen el bloqueo entre películas
contiguas y evitan el mateado. Participan en tintas acuosas y en base disolvente.
Las tintas en base agua constituyen un magnífico sustrato para el desarrollo de hongos,
levaduras y bacterias. Suelen requerir la utilización de un agente antimicrobiano que actúe
como agente conservador de la tinta.
Los tensioactivos mejoran el poder de mojado de los líquidos, por lo que se extiende más
fácilmente el líquido sobre el medio y se obtiene mayor poder de penetración en los poros
del soporte aplicado. Son moléculas anfóteras, constituidas por una región polar y otra
polimérica apolar. La elección del tensioactivo depende de la polaridad del medio
solvente. A medida que la polaridad de éste aumenta, también debe aumentar la
polaridad de la cadena polimérica para alcanzar una buena estabilización estérica.