Fabricación de Tinta

Publicado el 12-22-2013 por el Admón

La fabricación de tintas (Figura 5-10) es compleja y requiere un amplio conocimiento químico y del proceso de impresión, así como el uso de equipos especializados para la fabricación de tintas. Si bien existen varios métodos de fabricación, la mayoría comparten estas fases básicas de producción: formulación, premezcla, molienda, filtración y pruebas.

Formulación. Dado que la formulación de las tintas es responsabilidad del fabricante de tintas, aquí se presenta brevemente el tema. Una tinta típica para impresión en hojas contiene los siguientes materiales:

• Pigmento: negro de humo, azul ftalocianina, rubina u otro.
• Barniz: barniz litográfico de alquido de aceite largo, fenólico o uretano.
• Secante: sales de cobalto y manganeso.
• Disolvente: aceite para secado rápido a 535°F (280°C).
• Modificador: compuesto de cera para resistencia a la fricción.

Estas tintas estándar se secan principalmente por polimerización, una reacción química que es iniciada por el oxígeno y catalizada por los iones de cobalto y manganeso del secante.

La formulación de las tintas implica la selección y proporción de ingredientes. Estas decisiones se toman de acuerdo con el uso previsto de la tinta. Sin embargo, hay algunas categorías generales de ingredientes que son comunes a la mayoría de las tintas litográficas, incluyendo pigmentos, vehículos, aditivos y agentes secantes (secantes).

Premezcla. La premezcla es particularmente importante cuando las tintas se elaboran a partir de pigmentos en polvo. El pigmento en polvo está formado por grandes conglomerados de partículas llamados agregados o aglomerados. Estos agregados deben descomponerse y reducirse de tamaño a medida que el pigmento se mezcla con el vehículo líquido. La dispersión inicial implica la premezcla del pigmento en polvo con el vehículo mediante un mecanismo que consta de cuchillas mezcladoras rotativas. Este proceso humedece completamente el pigmento en polvo. La segunda etapa de premezcla implica agregar más aceite y resina para formar una "base de molino" (Figura 5-11).

A diferencia de los pigmentos en polvo, los pigmentos líquidos están predispersos en el vehículo y, por lo tanto, requieren una premezcla menos rigurosa. Las tintas elaboradas a partir de pigmentos líquidos pueden pasar directamente al proceso de molienda después de mezclar los ingredientes principales.

Molienda. La base de molino aún contiene grandes aglomerados que deben descomponerse aún más. Además, la adición de otros ingredientes como ceras y secantes se puede realizar en esta etapa. En muchos casos, esto se hace en un molino de bolas, que consta de una cámara, discos rotativos y esferas metálicas. La tinta se introduce en la cámara y los discos giratorios hacen que las esferas metálicas se muevan a través de la tinta, descomponiendo el pigmento.

Otro dispositivo utilizado para la molienda es el molino de tres rodillos (Figura 5-12), que corta la tinta a medida que pasa entre los rodillos, los cuales giran a diferentes velocidades. Esta acción de corte descompone los aglomerados de pigmento en partículas microscópicas, de manera que cada una quede completamente rodeada y humedecida por el barniz. La molienda también "clasifica" el pigmento, permitiendo que el pigmento finamente disperso fluya a través del molino y reteniendo o deteniendo las partículas de pigmento más gruesas. La tinta molida se retira del rodillo de alta velocidad con una cuchilla de doctor. Un trabajo de molienda exhaustivo puede requerir hasta tres pasadas por el molino, dependiendo de si el pigmento es blando o duro y de qué tan fácilmente se humedece con el barniz (Figura 5-13).

La molienda es costosa y las tintas pueden ser menos costosas al reducir la cantidad de molienda. Sin embargo, esto causa varios problemas, incluyendo una menor intensidad de color y un pigmento más grueso. Las partículas grandes de pigmento en la tinta pueden causar un desgaste prematuro y rayones en la placa. Dado que el pigmento es la parte más costosa de la tinta y una dispersión uniforme se logra mediante una molienda extensa, las tintas de alta calidad son más caras.

Filtración. Después de la molienda, la tinta puede pasar por una serie de pasos de filtración para eliminar cualquier partícula de gran tamaño. El sistema de filtración consta de filtros de bolsa con poros de tamaño decreciente, desde 150 micrones hasta micrones. En algunos casos (especialmente cuando se fabrican tintas a partir de pigmentos en polvo), se utiliza un filtro electromagnético como parte del sistema de filtración para eliminar fragmentos metálicos.

Pruebas. La tinta terminada se puede probar en una amplia variedad de propiedades. En particular, se prueban la adherencia, la finura de la molienda (tamaño de las partículas de pigmento) y la absorción de agua (velocidad de emulsificación). Una vez que se asegura que el producto cumple con los requisitos, la tinta se empaqueta para su envío.