Podemos definir una tinta como una sustancia homogénea compuesta de varios tipos de elementos como: pigmentos, aceites y aditivos, que aplicada sobre un soporte reproduce sobre este la imagen de la forma impresora.

Antiguamente, la tinta de escritura estaba compuesta por goma disuelta en agua y se utilizaban tintas negras con base agua derivadas de pigmentos naturales de origen animal y mineral.

Avances Significativos en la Tecnología de Tintas

• La aparición de nuevos pigmentos y colorantes.
• La aparición de nuevos soportes de impresión y el aumento de la velocidad.

Composición General de las Tintas

• Fase sólida, insoluble y discontinua: pigmentos y cargas. Como el carbón y los moluscos.
• Fase líquida o continua: resinas y aceites.
• Aditivos.

Funciones Esenciales de una Tinta

• Transformar el color desde el tintero de la máquina de impresión a la forma impresora por medio del vehículo.
• Pasar de la forma al soporte de impresión.
• Fijar el pigmento o colorante al soporte por medio del secado.

Consideraciones para la Formulación de Tintas

• Tipo de máquina.
• Velocidad de impresión.
• Instalación de secado en máquina.
• Tipo de fotopolímero.
• Soporte de impresión y sus características.
• Características de resistencia.
• Adhesión al soporte.
• Precio que tendrá en el mercado.

Componentes Principales de las Tintas

Pigmentos

Son partículas muy finas que no son solubles en el vehículo de la tinta.

Características de los Pigmentos

Finura

Es el tamaño de la partícula.

Dispersión Uniforme en el Vehículo o Barniz de la Tinta

Es muy importante que las partículas del pigmento estén totalmente dispersas para que la tonalidad sea la misma.

Peso Específico

Es la relación del peso con respecto al peso de un volumen igual de agua.

Textura

Es la dureza o suavidad de un pigmento cuando está seco.

Humectabilidad

Es la capacidad de los pigmentos de dejarse mojar por su vehículo.

Índice de Refracción

Es la relación existente entre la velocidad de propagación de la luz en el vacío con respecto a la velocidad de propagación de la luz en el pigmento.

Superficie Activa Libre

Son fuerzas moleculares que presenta la superficie de la partícula de pigmento que determinan si la partícula es mojada mejor por el agua o por los aceites.

Solubilidad

Es la capacidad de los pigmentos de disolverse en los líquidos.

Resistencia a la Luz, Calor y Grasas

Deben proporcionar a la tinta sus características de color (tonalidad, intensidad y luminosidad).

Precio

Consideración económica.

Clasificación de los Pigmentos

1. Pigmentos Negros

Gases naturales y del petróleo. Son los más permanentes, permaneciendo inalterados por la luz, el calor, los ácidos y disolventes.

Tipos de Pigmentos Negros

• Negro marfil: se obtiene del marfil o también de huesos de animales.
• Negro carbón: presentan una finura de partículas muy elevada.

2. Pigmentos Blancos

Se obtienen casi todos a partir de compuestos inorgánicos. Pueden ser de dos tipos: blancos opacos o cubrientes que reflejan totalmente la luz y transparentes que dejan pasar la luz y esta es reflejada por el soporte.

Tipos de Pigmentos Blancos Opacos

• Blanco de zinc.
• Blanco de titanio: está compuesto por dióxido de titanio, representa una mayor opacidad.

Se utilizan para:

• Tintas blancas opacas, blancos cubrientes y blancos semicubrientes.
• Mezclados con pigmentos coloreados para aumentar la opacidad de la tinta.
• Modificar el color y obtener los tonos pastel degradados y uniformes.

Tipos de Pigmentos Blancos Transparentes

Mejoran las propiedades de otros pigmentos y abaratan el producto.

3. Pigmentos Coloreados

Son sustancias sólidas que se pueden encontrar en estado natural o ser fabricados de forma artificial.

Los pigmentos coloreados se pueden clasificar en:

• Inorgánicos o minerales: se obtienen a partir de sustancias minerales con alta densidad e intensidad colorante baja. Pueden ser:
  • Pigmentos amarillos: amarillo cromo, amarillo zinc.
  • Pigmentos rojos: rojo cadmio, carmín.
  • Pigmentos azules: azul ultramar, azul de Prusia.
  • Pigmentos verdes: verde cromo, verde esmeralda.
  • Pigmentos pardos: sepia, siena natural.
• Orgánicos: se obtienen a partir de productos orgánicos por procesos químicos desde su formación.

Características de los Pigmentos Orgánicos

• Poseen una gran finura de grano.
• Gran limpieza de tono e intensidad.
• Presentan elevada resistencia a la luz.
• Son transparentes.
• Presentan bajo peso específico.
• Tienen una absorción de aceite elevada.

Tóner

Son sales derivadas de colorantes solubles.

Lacas

Son sales que se obtienen fijando un colorante orgánico sobre un soporte mineral o sustrato. Los sustratos más utilizados suelen ser el hidróxido de aluminio, el carbonato cálcico, el caolín y el blanco fijo.

Colorantes

Son solubles en el barniz, y aportan resistencia a la luz, a los disolventes, etc.

Tipos de Colorantes

• Colorantes ácidos: eosina (colorante rojo procedente del xanteno).
• Colorantes básicos: violeta de metilo.
• Colorantes dispersos: antraquinona.
• Colorantes naturales: animales o vegetales.
• Colorantes solubles en compuestos orgánicos: glicoles.

Resinas

Las funciones de las resinas son: proteger al pigmento, fijar el pigmento al soporte de impresión y dar brillo a las tintas.

Resinas Naturales

• Colofonia.
• Goma laca.

Resinas Sintéticas

Son resinas artificiales y se pueden obtener a partir de: resinas naturales (colofonia, del petróleo…), condensación de diversas sustancias orgánicas, o por polimerización.

• Fenólicas.
• Alquídicas.
• Acrílicas.
• Epoxi.
• Maleicas.

Aceites

La función principal de los aceites es disolver las resinas.

Aceites Vegetales

Son secantes y se utilizan para la fabricación de los barnices de las tintas grasas.

• Aceite de linaza.
• Aceite de ricino.
• Aceite de soja.

Aceites Minerales

Son productos líquidos refinados que se obtienen por destilación. El secado de estos barnices se realiza por penetración o por evaporación.

Son utilizados en trabajos comerciales y de edición, en tintas de periódico y en las tintas de secado rápido.

Tipos de Aceites Minerales

• Aceites negros.
• Aceites aromáticos.

Disolventes

Su función principal es disolver las resinas, forman el barniz que sirve de vehículo al pigmento, controlan la viscosidad y el secado.

Se deben elegir de forma adecuada teniendo en cuenta el tipo de soporte, el sistema de impresión o la forma de aplicación de la tinta.

Tenemos que diferenciar entre disolvente, retardantes y diluyente. Los dos primeros son capaces de disolver por sí solos las resinas mientras que los diluyentes para hacerlo tienen que estar mezclados con disolventes o retardantes.

Tipos de Disolventes

• Hidrocarburos: son sustancias orgánicas (sólidas, líquidas o gaseosas) formadas por carbono e hidrógeno. Ej. Petróleo, tolueno.
• Alcoholes: sustancias orgánicas. Ej. Alcohol etílico o etanol.
• Glicoles.
• Agua: disolvente utilizado en tintas flexográficas.

Aditivos

Secantes

Activan la reacción de secado de tintas. Su función es acelerar las reacciones de oxidación y oxipolimerización.

Antisecantes

Evitan la oxidación en masa. Suelen utilizarse polialcoholes.

Suavizantes

Disminuyen el tiro de la tinta, reduciendo la posibilidad de arrancado de fibras y asegurando que la superposición de tintas (trapping) sea la correcta. Suelen utilizarse aceites con espesantes.

Pomadas Antifrote

Aumentan el poder de deslizamiento de la tinta al entrar en contacto con una superficie determinada. Son complejos polietilénicos.

Polvos Antimaculantes

Son partículas que, por pulverización, se disponen entre pliego y pliego a la salida de la impresión, evitando el repintado. Suelen emplearse féculas, almidón.

Ceras

Productos químicos que se añaden a la tinta para que esta sea más suave y más resistente al rozamiento y al rayado. Reducen la pegajosidad de la tinta y mejoran el deslizamiento de las tintas impresas, aunque pueden disminuir el brillo. Ej. Polietileno, también ceras animales, vegetales y minerales.

Humectantes

Mejoran la dispersión de pigmentos y la capacidad de mojar del barniz.

Plastificantes

Dan flexibilidad y elasticidad a la película, evitando su rotura. Ej. Diversos fosfatos, compuestos dorados y resinados. Utilizados en flexografía y serigrafía.

Promotores de Adherencia

Aceleran la reticulación de las resinas y mejoran la adherencia sobre el soporte. Ej. Quinato de titanio.

Cargas o Blancos de Alargamiento

Son de color blanco, pero quedan transparentes cuando se diluyen en el vehículo. Se agregan para dar cuerpo, cubrir mejor y facilitar el secado. Ej. Barita, sílice y creta.

Clasificación de las Tintas de Impresión

Tintas Grasas

De viscosidad más o menos elevada. Compuestas por pigmentos, aceites y aditivos. Su secado puede ser por oxipolimerización (barnices), por penetración, o por una combinación de ambas y por aceites minerales y ligantes con secado por calor (heat-set), secado en horno, o secado ultravioleta.

Tintas Líquidas

De baja viscosidad. Compuestas por pigmentos, resinas, disolventes y aditivos.

El vehículo son barnices y disolventes (orgánicos). Secan por evaporación, secado mixto, evaporación, penetración, o por humedad (Moisture-set).

Tintas de Serigrafía

De viscosidad intermedia. Compuestas por pigmentos, resinas, disolventes y aditivos.

La formulación depende del secado, el soporte, las características ópticas, diversas características y la finalidad.

Tintas de Secado Ultravioleta (UV)

De viscosidad elevada. Compuestas por pigmentos y prepolímeros.

Tóner

Utilizado en impresión digital. Compuesto por pigmentos, colorantes y resinas. Puede ser tóner seco o líquido.

Proceso de Fabricación de Tintas

Existen dos métodos principales:

1. Método Convencional

1. Preparación del Barniz

Consiste en cocer aceites y resinas, mezclándolos en tubos mezcladores. Son importantes la temperatura, la agitación y el tiempo de cocción (2-6 horas).

2. Mezcla y Dispersión

Se añade el pigmento a los aceites y resinas con agitación fuerte para dispersar el pigmento en el barniz.

3. Trituración y Molienda

Consiste en reducir al máximo el tamaño de partícula del pigmento.

Clasificación Adicional de las Tintas

Por Características Ópticas

• Opacas.
• Semicubrientes.
• Transparentes.
• Negras.
• Tintas de gama.
• Tintas de color para formular tonos.
• Tintas metálicas.
• Fluorescentes.
• De seguridad.

Por Características Reológicas

• Viscosas.
• Fluidas.
• Rígidas.
• Consistentes.
• Densas.
• De hilo largo.
• De hilo corto.
• En polvo.

Por Uso

• Edición de libros.
• Trabajos comerciales.
• Ilustraciones.
• Cuatricromías.
• Periódicos.
• Cartelería.
• Soportes metálicos.
• Embalaje.

Tipos de Tintas Específicas por Sistema de Impresión

Tintas Offset

Se caracterizan por el rechazo aceite/agua y son tintas grasas. Las tintas más intensas llevan más colorante y pigmento.

Tintas Offset Basadas en Derivados del Petróleo

Material orgánico (del petróleo) con buenas características de imprimibilidad. Contienen muchos contaminantes. Utilizadas en libros y periódicos.

Tintas Offset Secables por Energía

Contienen productos químicos que reaccionan a la radiación ultravioleta o por haz de electrones, formando una estructura rígida.

Tintas Offset de Proceso sin Agua (Offset Seco)

Ofrecen un color mucho más constante, un punto más bajo y mayor densidad.

Tintas Offset Basadas en Aceites Vegetales

Aceites extraídos de semillas. Son más caras, pero ofrecen una impresión constante e intensa. Las basadas en aceite de soja no secan rápidamente y son una alternativa a las derivadas del petróleo.

Tintas de Cuatricromía (CMYK) para Offset

Utilizan 4 colores para crear toda la gama tonal. El color depende de los pigmentos individuales que escoja el fabricante. Usadas en impresos y anuncios.

Tintas de Colores Directos para Offset

Utilizan pigmentos individuales para obtener un color exacto. Necesitan cuerpos específicos de impresión en máquina.

Tintas Heatset y No-Heatset para Offset

Las heatset reaccionan adecuadamente en hornos de secado rápido, instalados en máquinas de bobinas. Las no-heatset son las que secan rápido sin necesidad de calor.

Tintas Especiales para Offset

Ej. Tintas magnéticas para documentos de seguridad y evitar falsificaciones.

Tintas Flexográficas

Son fluidas, y su viscosidad varía según la velocidad: cuanto más rápida la máquina, más fluida. Compuestas por pigmentos o colorantes solubles y un vehículo. Son intensas y brillantes. Cuanto más intensa sea la tinta, más colorante y mayor rendimiento para imprimir.

Tintas Flexográficas Base Solvente

Utilizan derivados del petróleo como vehículo. Ofrecen excelentes características de impresión en películas y láminas plásticas, con mejor adherencia.

Tintas Flexográficas Base Acuosa

Utilizan el agua como vehículo. Contienen pocos componentes orgánicos, lo que las hace mejores medioambientalmente. Secan mediante absorción. Utilizadas en cajas de cartón plegables, con un rendimiento superior.

Tintas Flexográficas con Secado Acelerado (UV/EB)

Contienen productos químicos que reaccionan a la radiación ultravioleta o por haz de electrones, permitiendo un mejor control del secado sobre el anilox.

Tintas Flexográficas CMYK

Permiten toda la gama de impresión para lograr realismo.

Tintas Flexográficas de Colores Directos

Para colores brillantes, no sustituyen al CMYK. Se usan en envases y embalajes.

Tintas Flexográficas de Especialidad

• De seguridad: para evitar falsificaciones.
• Termocrómicas: cambian de color con el calor.
• Fotocrómicas: cambian de color con la luz.
• Tintas que se eliminan con raspado: como las del sistema de lotería.
• Tintas fluorescentes.

Tintas de Huecograbado

Son fluidas, de viscosidad baja. Cuanto más rápida la máquina, más fluida la tinta. Contienen lubricantes y van menos pigmentadas, porque transmiten una película más gruesa.

Tintas de Huecograbado Base Solvente

Utilizan un líquido como vehículo. Buenas para imprimir en soportes no papeleros. Utilizan tolueno y alcohol.

Tintas de Huecograbado Base Acuosa

Utilizan agua como vehículo. Mejores características ambientales. No tienen solventes de secado rápido, por lo que el tiempo de secado es más largo. Ofrecen calidad aceptable en cartón, vinilo, etc.

Tintas de Huecograbado CMYK

Permiten toda la gama de colores. El color depende de los pigmentos. Ofrecen realismo en el color.

Tintas de Huecograbado de Color Directo

Utilizan pigmentos individuales para colores intensos.

Tintas y Barnices Especiales para Huecograbado

• Tintas de seguridad.
• Tintas de transferencia por calor.

Tintas de Serigrafía

Existen transparentes para impresiones gráficas y no transparentes para impresión de tejidos.

Tintas de Serigrafía Base Solvente

Utilizan un líquido como vehículo. Imprimen muy bien en soportes no papeleros. Están siendo sustituidas por las de secado UV, que ofrecen secado instantáneo.

Tintas de Serigrafía Base Acuosa

Utilizan agua como vehículo. Ofrecen mejores características ambientales con respecto a las solventes. Para cajas plegables, también con efectos fluorescentes y metálicos.

Tintas de Serigrafía UV

Contienen productos químicos que reaccionan cuando incide la luz ultravioleta. Forman una estructura rígida con buenas características de dureza, brillo y resistencia. Ofrecen secado UV instantáneo.

Tintas de Serigrafía CMYK

Permiten una gama completa de colores. No se emplea mucho en serigrafía debido a que dificulta el punto.

Tintas de Serigrafía de Color Directo

A partir de combinaciones específicas de pigmentos. Requieren cuerpos impresores propios.

Usos comunes: tintas para pósteres, envases, plastisol, calcomanías, cerámica, epoxi, productos de punto de venta, rótulos, impresión textil, pastas, industriales, vinilo.

Métodos de Secado de Tintas

El secado es el proceso de pasar de un estado líquido o viscoso a uno sólido. Se distinguen dos etapas:

1. La tinta deja de ser viscosa y no repinta.
2. El endurecimiento: la película semisólida se transforma en una película dura y resistente.

Secado por Penetración

El papel es poroso. En tintas de periódicos, el vehículo es absorbido por los poros. La velocidad depende de la porosidad. La penetración excesiva puede causar problemas de transparencia y traspasado.

Secado por Evaporación

Paso de líquido a gaseoso. Depende de la volatilidad. La evaporación aumenta cuando la circulación del aire es mayor y la temperatura se eleva. La finalidad es que la tinta seque lo antes posible. Se emplea en huecograbado, flexografía, serigrafía e impresión en rotativas de Offset (heat-set).

Secado por Oxidación

Las moléculas de aceite se unen entre sí formando cadenas. Son aceites fluidos que, para elevar su viscosidad, se polimerizan mediante calor. El aceite secante, por cocción, se convierte en gel y luego en sólido. Se acelera con oxígeno. El tiempo depende de la cantidad de oxígeno.

Secado Rápido (Mixto)

El vehículo es un barniz de alta viscosidad y un aceite de baja viscosidad. El aceite es absorbido por los poros del papel y el barniz, junto con el pigmento, queda en la superficie secando por oxipolimerización. Más adecuadas para soportes estucados.

Secado Heat-Set (Termosecantes)

Tintas termosecantes que dejan una película grasa y secan mediante el calor al que son sometidos todos sus componentes.

Secado por Penetración con Humedad (Moisture-Set)

Fabricadas con alcoholes y resinas sintéticas. El alcohol es afín al agua, por lo que absorbe vapor. Los pigmentos están revestidos de resina en la superficie, mientras que el glicol y el agua son absorbidos por el papel. Secado muy rápido.

Secado por Absorción

Tintas fluidas para papel macroporoso. El vehículo se absorbe con los pigmentos en los poros del papel. Utiliza aceites no secantes. La tinta no se endurece, solo se absorbe la tonalidad.

Secado por Radiación Infrarroja (IR)

Radiación electromagnética no visible que calienta los cuerpos en los que incide. La radiación IR acelera la evaporación del vehículo de la tinta impresa y su secado. Al aumentar la temperatura, se reduce la viscosidad de la tinta impresa, facilitando la absorción en los poros del papel. Mucha temperatura puede hacer que pierda brillo.

Ventajas:

• Reducción del tiempo de secado.
• Reducción o eliminación de polvos antimaculantes.
• Aumento del brillo.
• Se puede utilizar en muchos soportes.

Secado por Radiación Ultravioleta (UV)

Se consigue por una reacción química. Cuando la radiación incide sobre la tinta, es captada por el fotoiniciador, formando cadenas moleculares muy largas.

Equipo de secado: lámparas de vapor de mercurio y de xenón.

Consideraciones: sistemas de refrigeración, blindaje. No pueden mezclarse tintas UV con convencionales.

Ventajas:

• Posibilidad de imprimir espesores mayores.
• Eliminación del uso de polvos antimaculantes.
• Posibilidad de imprimir soportes difíciles.

Secado por Haz de Electrones (EB)

Se utiliza un generador de electrones formado por un tubo que tiene filamentos de tungsteno que, al calentarse, liberan electrones. Los filamentos, al ser calentados, desprenden muchos electrones creando una diferencia de potencial. Esta reacción es posible sin oxígeno, que es sustituido por aire o una mezcla de gases. Se emplea en Offset, huecograbado y flexografía.

Ventajas:

• Todos los colores se secan a la vez.
• Utilizan la misma energía.