[11/06/2009]
TEMA 13-‐TINTAS PARA SERIGRAFIA MPAG
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Ciclo formativo de Preimpresión en “Artes Gráficas” Centro “Ponce de León” M. P.A.G
Mª Isabel Muñoz Martín-‐Albo
MPAG. CFGM PREIMPRESIÓN
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TEMA 13- TINTAS PARA SERIGRAFIA Mª ISABEL MUÑOZ MARTÍN-ALBO
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TEMA 13.-‐TINTAS PARA SERIGRAFÍA 14.1. Características de las tintas de serigrafía 14.2. Pantallas y clichés 14.3. Espesor de la película 14.4. Método de secado 14.5. Viscosidad y flujo 14.6. Estabilidad y secado de la pantalla 14.7. Adhesión 14.8. Gamas de tintas 14.9. Presente y futuro de las tintas de serigrafía 14.9.1. Presente 14.9.2. Futuro 14.9.3. Gestión del color 14.9.4. Síntesis del futuro de las tintas de serigrafía
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1. Características de las tintas de serigrafía La tinta que se deposita sobre la pantalla debe tener una viscosidad suficientemente baja, como para pasar con facilidad a través de la malla. No es recomendable que una tinta tenga un flujo excesivo ya que el hecho de que este flujo sea bajo es una ventaja por que minimiza la tendencia de la tinta a hacer filamentos cuando la imagen se saca de la superficie impresa. Una particularidad de la serigrafía es la posibilidad de imprimir en cualquier tipo de soporte independientemente de su forma o naturaleza, por ello son necesarias tintas especiales con unas características específicas para cada caso en particular, que suele venir indicado en las especificaciones técnicas de cada tinta. Siempre hay que hacer una prueba de adherencia sobre todo con los plásticos, ya que su composición química podría hacerlos repeler la tinta utilizada. La tinta se va a componer de pigmento y ligante. Casi siempre el pigmento será el mismo, pero el ligante varía, ya que actúa en el proceso de secado, adherencia, textura, brillo y manipulación. En general las tintas serigráficas contienen más pigmentos que otras tintas. Ello hace posible un recubrimiento más intenso de pigmentos, y además, una intensidad más grande de color sobre el soporte, pero también comporta problemas de secado a causa del grueso ligeramente elevado de la tinta. Por lo que respecta a las tintas de dos componentes, uno de ellos es la tinta, y el otro el catalizador, que actúa sobre ella y proceda a la cristalización, sobre todo en materiales poco porosos (cristal, formica, etc..) 2. Pantallas y clichés Existen mallas de diferentes materiales dependiendo de la naturaleza de la tinta, el soporte a serigrafiar y los requerimientos finales del material impreso.Por ejemplo en la industria del vidrio y de los circuitos impresos se emplea malla de metal. En cuanto a los clichés los hay de dos tipos: los tallados a mano y los fotográficos. Los tallados a mano tienen aplicaciones limitadas pues son menos resistentes, mientras que los fotográficos suelen ser empleados en los procesos automáticos de impresión. 3. Espesor de la película El sistema de impresión serigráfico se ha diferenciado de los otros sistemas por el espesor de la capa de tinta y por la opacidad de la citada película de tinta. A pesar de ello, el progresivo desarrollo de clichés, de los materiales de la malla y de la tecnología de la tinta ha hecho posible conseguir un espesor de la película muy parecido al obtenido para el huecograbado. El menor peso conseguido con las películas ultrafinas de serigrafía es deseable para producir un secado rápido y una distancia elevada.
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4. Método de secado La serigrafía es el único sistema de impresión donde es posible utilizar todos los métodos de secado disponibles, aunque el método de secado por excelencia es el de la evaporación. También cabe señalar en el caso de la evaporación y el secado de las tintas serigráficas, la amplia gama de secantes, que han sido desarrollados, como por ejemplo los secadores calientes de reacción, microondas, secadores de horno, etc. En cuanto al secado por oxidación, esta basado en resinas, pero para la impresión de botellas de polietileno, y producción de circuitos impresos, se utilizan sistemas catalíticos (introducción de una sustancia que va a acelerar el secado) El secado por penetración no se utiliza nunca como único método a causa del peso de la película de tinta, que lo hace impracticable, cuando se imprime un poster en papel absorbente, es secado se realiza por penetración en combinación con la evaporación del disolvente. Actualmente las tintas UV están firmemente establecidas, con una buena ventaja, por lo que respecta al rápido posicionamiento y al ahorro de tiempo. Por lo que respecta al secado al aire, las tintas acostumbran a estar entre 10 y 15 minutos secas para el apilamiento, además con el uso de máquinas secantes, el tiempo de secado puede reducirse hasta unos cuantos segundos. Las tintas que secan por oxidación, lo hacen al tomar oxígeno del aire y por la simultánea polimerización de los componentes de la tinta. En las tintas de secado físico y por oxidación, los disolventes se evaporan rápidamente, hecho que provoca un secado casi instantáneo de las superficies. A continuación tiene lugar un lento endurecimiento, a causa de la toma de oxígeno. En las tintas de secado químico se produce un endurecimiento de la película por secado al aire o al calentamiento a causa de una reacción química de dos componentes (tinta y endurecedor). La película de tinta endurecida es muy resistente en general, difícilmente soluble en productos químicos y muy estables frente a los agentes atmosféricos. 5. Viscosidad/Flujo Con frecuencia la consistencia de las tintas serigráfica es calificada de baja y deslizante. Eso es ventajoso para dar nitidez. Si una tinta tiene un flujo excesivo tiende al burbujeo durante la impresión, y el resultado final es un impreso deficiente, por eso la falta de flujo es deseable, aunque una tinta con muy poco flujo tampoco fluirá una vez impresa para sacar el modelo de malla de la película impresa. Es normal utilizar tintas serigráficas de una viscosidad más elevada que la necesaria, y el impresor es quien la adaptará añadiendo disolvente en función de la naturaleza del diseño.
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Estabilidad del secado y de la pantalla El primer factor que rige un buen equilibrio entre un secado rápido y la estabilidad de la pantalla es la elección correcta del disolvente. La tendencia es utilizar disolventes que evaporan más rápido, de acuerdo con las necesidades de las líneas automáticas de impresión. 6. Adhesión El sistema de impresión serigráfico es a menudo empleado para imprimir en diferentes superficies; evidentemente, puede aparecer una adhesión baja sino se escoge la tinta correcta o si la naturaleza del soporte es particularmente difícil. Precisamente, uno de los problemas que se acostumbran a presentar es que la película de tinta gruesa, es menos flexible que la superficie donde es impresa, y esta situación provoca una baja adhesión. Por tanto no es recomendable que la película sea de un espesor menor a 50-‐70 micras si se imprime en serigrafía. El material plástico más utilizado para ser impreso en serigrafía es PVdC, pero la hoja flexible de PVdC impedirá la adhesión, por lo que para evitar este problema la tinta ha de llevar una elevada cantidad de disolvente. 7. Gamas de tintas Las tintas de serigrafía se pueden clasificar según diferentes criterios. Veamos algunos de ellos: • La clase de secado • Soporte a imprimir • Propiedades ópticas (brillantez, recubrimiento, estructura superficial y aspecto cromático) • Características diversas como puede ser la resistencia. • Campo de aplicación y finalidad (interior, exterior, para decoración, tejidos…) Las tintas serigráficas no sólo se pueden mezclar dentro de una variedad, sino que además pueden ser diluidas, extendidas y suavizadas mediante sustancias auxiliares diferentes. Es decir, se pueden adaptar a un soporte determinado, a un campo de aplicación, al efecto cromático deseado y a la clase de tratamiento efectuado. 8. Presente y futuro de las tintas de serigrafía 8.1. Presente Las tintas han evolucionado, sobre todo en función del medio ambiente, sustituyendo los disolventes nocivos. Otro aspecto es la sustitución de los pigmentos basados en sales de plomo, por otros menos nocivos, apareciendo una norma, que afectó a los impresores en un aumento de coste y una disminución de la opacidad. Otra novedad es el desarrollo de tintas de curado, o radiación (tintas UV). Estas tintas tienen como particularidad, la ausencia de elementos volátiles, lo que provoca buena estabilidad en la pantalla. Es secado se realiza al pasar la superficie impresa por una fuente de radiación, como puede ser la luz ultravioleta.
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Estas tintas presentan la dificultad de que algunos polímeros, que necesitamos para su composición son cancerígenos, con el consiguiente riesgo para la persona que los manipula. Todavía queda por comentar un inconveniente, se trata de la falta de opacidad que caracteriza a las tintas de secado por UV, ya que si tenemos una capa opaca no permite pasar la luz UV, y el fotoiniciador no se descompone. Consecuentemente, no se produce la polimerización del prepolímero (la molécula más sencilla que forma el polímero), lo que provoca una falta de adherencia y de secado. Las tintas al agua es otro tipo de tecnología que comienza a aplicarse en serigrafía a base de resinas acrílicas y sobre soportes absorbentes. Por otro lado conseguir la adherencia de un sistema acuoso no es difícil a causa de la disponibilidad de los diferentes polímeros. Otra cuestión diferente es conseguir una buena adherencia cuando la capa impresa es importante, y al mismo tiempo exigir de la tinta un secado rápido. Ya que evapora peor que los disolventes. Si corregimos este problema con resinas capaces de liberar el agua rápidamente, puede suceder que el secado sea excesivamente rápido en pantalla y dificulte la utilización en máquinas que no impriman a alta velocidad. 8.2. Futuro En un futuro las formulaciones de tintas en serigrafía cambiarán radicalmente. Por motivos medioambientales, la Unión Europea limitará de una forma drástica la cantidad de disolvente que se podrá enviar a la atmósfera. Por otro lado, las exigencias del mercado piden, cada día más, una diversidad de colores muy importante, lo que convierte en un problema la gestión de stocks en el taller de serigrafía. El químico-‐ formulador de serigrafía trabaja en tres frentes: 1. Reduce el número y cantidad de disolventes en la composición de las tintas serigráficas con objeto de que, en caso que al impresión se le exija adherencia y/u opacidad sobre determinados soportes y eso sea imposible de conseguir con tintas de otros sistemas, facilite al máximo el reciclaje y recuperación de los disolventes presentes en las futuras tintas convencionales. 2. El segundo objetivo que se persigue es el secado por radiacción.
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3. La evolución tecnológica de otras tintas serigráficas, como son las tintas al agua, permite crear tintas con una correcta adherencia sobre cualquier soporte y una buena opacidad. El inconveniente de estas tintas es su capacidad prácticamente nula de autodisolución, lo que dificulta su utilización. No obstante, cada día se va mejorando más esta característica, lo que permitirá que su utilización en diferentes sectores, especialmente en impresoras a gran velocidad. 8.3. Gestión de color En el área de la diversidad de colores que cada día exige el mercado al impresor-‐serígrafo, la gestión se hace en el mismo taller con el correspondiente consumo de tinta. Esta gestión del color permitirá una mejor gestión de stocks en el taller, se utilizarán pocos colores
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monopigmentados de manera que con la mezcla de éstos y un espectrofotómetro, se obtendrá un gran abanico de colores. Precisamente ya se está trabajando con este sistema porque el coste actual de un equipo compuesto por espectrofotómetro, ordenador, programa de control de calidad y programa de formulación de colores muy asequible. 8.4. Síntesis de futuro de las tintas de serigrafía
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El futuro de las fórmulas químicas de tintas para serigrafía pasará por una implantación cada vez más grande de las tintas de secado por radiación, una mayor presencia de las tintas al agua y una disminución progresiva de las tintas en sistema disolvente, con sustitución de las formulaciones por otras de mayor contenido en sólidos. En un futuro también habrá una eliminación total de pigmentos basados en metales pesados, a causa de una mejor gestión de color (colorimetría) y una mejor gestión de stocks.
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