Inchiostri da stampa

Inoltre, gli inchiostri devono possedere i parametri tecnici appropriati. È fondamentale che vengano essiccati nelle condizioni appropriate per il processo in questione e che presentino anche determinate proprietà di resistenza, a seconda dell’uso finale del materiale stampato. Altre proprietà di stampa importanti sono: la plasticità della vernice, la suscettibilità alla delaminazione e la sua tissotropia, ovvero la capacità di variare la viscosità, ad esempio sotto l’effetto della miscelazione.

Applicazione e proprietà degli inchiostri

Gli inchiostri sono estremamente versatili e possono essere utilizzati praticamente su qualsiasi superficie, indipendentemente dalla sua consistenza, dimensione o forma. Possono essere utilizzati per colorare carta, plastica, metallo, vetro e tessuti. Gli inchiostri da stampa, a differenza di pitture e vernici, vengono applicati sulla superficie sotto forma di uno strato molto sottile che, a seconda del processo di stampa, può avere uno spessore da 2 a 30 μm. Le caratteristiche visive dell’inchiostro dipendono da tre fattori principali: colore, trasparenza e brillantezza. Inoltre, diverse caratteristiche interconnesse influenzano il colore dell’inchiostro. Il colore dipende anche dall’intensità e dalla saturazione, e la sua purezza ci informa su quanto scuro o chiaro sarà l’inchiostro.

Naturalmente, la struttura chimica di un colorante ha un impatto fondamentale sulla sua tonalità, sulla granulometria o sulla capacità di applicare un determinato inchiostro. È l’uso di diversi tipi di resine, oli e solventi che influenza la tonalità o la purezza di un determinato colorante. A volte, anche alcuni additivi (ad esempio per la dispersione) possono causare alterazioni del colore della vernice. Oltre alla struttura dell’inchiostro in sé, anche le proporzioni dei suoi singoli componenti sono molto importanti.

Componenti degli inchiostri da stampa

I componenti principali dell’inchiostro da stampa sono:

• Sostanze coloranti – costituiscono dal 5 al 30 %dell’inchiostro. Di solito sono pigmenti, coloranti o lacche. I pigmenti sono sostanze solide finemente sminuzzate che non si sciolgono nel legante, ma vi sono disperse. Mentre i coloranti sono sostanze completamente solubili nel legante. L’ultima sostanza colorante è la lacca. Si tratta di coloranti precipitati dal solvente in forma solida, che acquisiscono così proprietà simili ai pigmenti. Tipicamente, si può osservare che una maggiore concentrazione di un colorante specifico influisce sull’intensità del suo colore. In pratica, tuttavia, vengono utilizzate concentrazioni ottimali di sostanze coloranti, al di sopra delle quali non si nota alcuna variazione del colore.
• Legante – costituisce dal 15 al 50 %della composizione dell’inchiostro. È progettato per bagnare il pigmento, facilitando la dispersione delle sue particelle. È l’adesivo che determina le proprietà di stampa dell’inchiostro, nonché il modo in cui si lega al substrato. Queste sostanze forniscono inoltre un’adeguata brillantezza e resistenza all’usura. Solitamente vengono utilizzati vari tipi di resine come leganti. Il Gruppo PCC offre una gamma di prodotti che vengono utilizzati come intermedi per la preparazione delle resine di base. Vengono poi miscelati con additivi appropriati per ottenere l’inchiostro finale. Questi prodotti includono le serie Rokopol D2002 e Rokopol LDB ( 2000D, 4000D, 8000D e 12000D ). All’aumentare del peso molecolare, diventano sempre più idrofobici e la loro reattività diminuisce. Questo consente di scegliere la composizione corretta in base ai parametri finali previsti per l’inchiostro. Inoltre, i prodotti Rokopol possono essere utilizzati come intermedi per collegare gruppi funzionali reattivi utilizzati in tecnologie diverse dal poliuretano,
• Solventi: sostanze studiate per sciogliere il legante e mescolarsi con gli altri componenti della vernice. Il diluente rappresenta in genere il 15-65 %della composizione della vernice. Grazie alle sue proprietà chimiche, il dicloropropano ( DCP ) è un ottimo solvente negli inchiostri da stampa. È un liquido incolore, privo di impurità meccaniche e dall’odore caratteristico. Il DCP può sostituire con successo solventi organici come toluene, acetone e altri derivati ​​dello xilene, mantenendo al contempo un prezzo stabile.
• Eccipienti: influenzano le proprietà di utilizzo della vernice. Solitamente, non superano il 10 %della composizione. Il prodotto EXOdis PC30 può essere utilizzato come additivo di dispersione per tutti i tipi di vernici e inchiostri da stampa a base acqua. EXOdis PC30 offre un’eccellente stabilizzazione finale dei prodotti coloranti anche in piccole concentrazioni. Al contrario, i prodotti ROKAdis 900 e ROKAdis 905 , oltre alle loro capacità disperdenti, sono anche eccellenti agenti bagnanti. Per questo motivo, possono essere utilizzati nella produzione di inchiostri da stampa e inchiostri, garantendo una corretta dispersione dei pigmenti che sono componenti dei coloranti.

Le tecniche di stampa più diffuse

In pratica, la composizione dell’inchiostro da stampa e il suo aspetto fisico dipendono principalmente dalla tecnica di stampa che utilizziamo:

• Stampa flessografica e calcografica. Gli inchiostri utilizzati per questo tipo di stampa sono caratterizzati da una consistenza molto fluida, motivo per cui vengono colloquialmente chiamati connettori liquidi. Grazie alla loro eccellente fluidità, è possibile utilizzare solventi altamente volatili, grazie ai quali questi inchiostri asciugano molto rapidamente. Inizialmente, nella produzione di questo tipo di stampa veniva utilizzata la gomma naturale. Successivamente è stata sostituita dalla gomma nitrilica e butilica, e attualmente i più utilizzati sono i fotopolimeri. Lo spessore dello strato di queste vernici applicate sulla superficie di solito non supera i 10 μm.
• Colori litografici e stampe tipografiche. Gli inchiostri utilizzati per la litografia e la tipografia sono molto appiccicosi e la loro consistenza ricorda più quella di una pasta che quella di un liquido. Per la stampa litografica e tipografica vengono utilizzati solventi non volatili in modo che non evaporino durante il processo di stampa. Il vettore principale di questi colori sono pigmenti e lacche, mentre il legante è solitamente costituito da resine o oli minerali modificati.
• Inchiostri serigrafici. Gli inchiostri utilizzati per questo tipo di stampa hanno una consistenza simile a quella delle vernici. La serigrafia offre una maggiore versatilità rispetto ai metodi di stampa tradizionali. Gli inchiostri serigrafici possono essere utilizzati per lavorare con vari materiali, come tessuti, ceramica, legno, carta, vetro, plastica e molti altri.

Asciugatura degli inchiostri da stampa

Spesso gli inchiostri vengono suddivisi in gruppi in base alla loro capacità di consolidarsi. Gli inchiostri da stampa nella loro forma base sono liquidi o molto simili alla forma liquida. Il passaggio dallo stato liquido a quello solido è chiamato essiccazione dell’inchiostro e può essere effettuato con metodi fisici o chimici, o con una combinazione di entrambi. Esistono diversi tipi di essiccazione:

• Essiccazione per assorbimento. L’inchiostro si asciuga quando attraversa le fibre della superficie e quando viene assorbito dalla superficie stessa.
• Essiccazione per ossidazione. L’inchiostro si essicca a causa del processo di assorbimento dell’ossigeno dall’atmosfera. Il gas si combina chimicamente con le resine e ne cambia lo stato fisico da liquido a solido. Il processo di essiccazione per ossidazione è piuttosto lento e può durare fino a diverse ore. È influenzato da diversi fattori, ad esempio il tipo di pigmenti e additivi utilizzati.
• Essiccazione evaporativa. Questo è il tipo di essiccazione che dipende dalla velocità di evaporazione dei solventi selezionati, nonché dall’affinità tra le resine e i solventi utilizzati. In pratica, maggiore è la velocità, più lenta è l’evaporazione. L’affinità tra le resine e i solventi utilizzati nell’inchiostro ne influenza anche le proprietà. Ciò ha un impatto diretto sulla capacità di stampa, sulla velocità dell’intero processo di essiccazione e sulla ritenzione dei solventi nello strato di inchiostro.
• Essiccazione chimica. Questo processo dipende fortemente dal tipo di composti chimici che stiamo trattando. Alcuni sistemi possono contenere, ad esempio, un composto polimerizzabile che richiede un catalizzatore per innescare una determinata reazione chimica. In alternativa, potrebbe essere necessario fornire calore al processo per avviare una reazione di reticolazione chimica. Ognuno di questi processi richiede condizioni specifiche in cui si verificheranno le reazioni chimiche.
• Essiccazione indotta da radiazioni. Questo tipo di essiccazione può essere suddiviso in diversi gruppi: essiccazione mediante radiazioni ultraviolette, infrarosse, fasci di elettroni o onde radio. Ciascuno di questi metodi è determinato dalla chimica del supporto dell’inchiostro e dal tipo di inchiostro stesso. L’essiccazione ultravioletta utilizza un processo chiamato fotopolimerizzazione. Gli inchiostri contengono fotoiniziatori che innescano una reazione a catena con il supporto dell’inchiostro durante il processo di essiccazione. Successivamente, si verifica un rapido processo di polimerizzazione e lo stato del fluido si trasforma in un solido altamente reticolato, colloquialmente chiamato film. L’essiccazione mediante fascio di elettroni è molto simile e la differenza consiste nell’utilizzo di elettroni ad alta energia per il processo, che generano radicali liberi, portando alla rapida polimerizzazione del supporto della vernice. L’ultimo tipo di essiccazione indotta da radiazioni è l’uso di onde radio. Questo tipo di essiccazione viene utilizzato quando gli inchiostri contengono un grande volume di molecole polari, ad esempio acqua. Le radiazioni radio vengono assorbite dalle particelle polari, il che provoca un riscaldamento molto rapido della vernice. L’acqua quindi evapora e si ottiene uno spesso strato di inchiostro.

Tendenze nel settore della stampa

Il mercato della stampa è in continua evoluzione. Secondo il rapporto Ceresana, si stima che il suo valore raggiungerà i 25,7 trilioni di dollari entro il 2023. Un aumento così significativo negli ultimi anni è dovuto alla crescente popolarità della stampa digitale. Il processo di stampa digitale è molto più veloce ed efficiente rispetto ai metodi di stampa tradizionali. La popolarità della stampa digitale è dovuta anche alle mutevoli esigenze dei consumatori. Nelle regioni in cui si è registrato un aumento significativo della digitalizzazione, si osserva un calo significativo delle collezioni di giornali, riviste e libri.

La popolarità della stampa digitale è dovuta anche alle crescenti esigenze delle tipografie. La tendenza a ridurre il numero di stampe, da un lato, e l’aumento degli ordini di stampa e della personalizzazione dei contenuti, dall’altro, favoriscono l’utilizzo di stampe digitali. Inoltre, la stampa digitale consente un notevole risparmio di tempo, grazie alla produzione accelerata e a un più facile adattamento in base all’ordine. I sistemi di stampa digitale presentano inoltre un vantaggio rispetto alla stampa tradizionale quando si tratta di stampare materiale pubblicitario o etichette. Inoltre, il continuo progresso tecnologico aumenta costantemente la qualità di stampa e la velocità del processo, il che si traduce direttamente in un risparmio sui costi. Per questo motivo, la stampa digitale sta diventando competitiva ed economica in molti settori.

Anche nel settore della stampa si osserva una crescente consapevolezza ecologica, che porta al continuo sviluppo di inchiostri da stampa moderni e di metodi di lavorazione. Si stima che nei prossimi anni gli inchiostri a polimerizzazione UV e altri metodi di irradiazione acquisiranno sempre più importanza. L’uso di questi prodotti moderni è in crescita, ovviamente a scapito dell’utilizzo dei tradizionali inchiostri a base solvente. Gli analisti di Cerasana stimano che l’uso di inchiostri a polimerizzazione UV aumenterà di oltre il 13%nei prossimi anni.