Composición, química y aplicaciones
La tinta está presente en todas partes, desde los libros de texto escolares, los libros de cocina hasta nuestro bolígrafo favorito, pero ¿sabías que tiene una composición única y que pasa por un largo proceso hasta que puede servir a su propósito final?
En este artículo, el equipo de ZEBRA ha reunido toda la información que necesitas saber sobre los distintos tipos, propiedades y producción de la tinta.
COMPOSICIÓN
Se trata de una mezcla compleja, que contiene diversas sustancias como resinas, disolventes, alcohol, lubricantes, carbono, pigmentos, colorantes, anilina, dextrina, glicerina, fluorescentes y otros materiales.
PIGMENTOS
Los pigmentos son partículas sólidas finamente molidas que proporcionan color y opacidad a la tinta. Generalmente, los pigmentos se definen como sólidos orgánicos o inorgánicos coloreados, negros, blancos o fluorescentes que no pueden disolverse en el sustrato o vehículo al que se incorporan ni verse afectados por él.
Los pigmentos son responsables del aspecto visual. Ayudan a cubrir la superficie subyacente bloqueando la transmisión de la luz. Pueden mejorar la solidez a la luz y la resistencia a la decoloración del producto. Derivados de compuestos a base de carbono, los pigmentos orgánicos ofrecen una amplia gama de colores vibrantes. Fabricados a partir de minerales o metales, los pigmentos inorgánicos proporcionan una excelente resistencia a la luz y estabilidad.
Los pigmentos metálicos incluyen copos o polvos metálicos, como el aluminio o el bronce, que añaden brillo o efectos metálicos. Los pigmentos especiales son pigmentos únicos con propiedades especiales, como los pigmentos fluorescentes o fosforescentes.
SOLVENTES
Los disolventes suelen tener forma líquida y se utilizan para disolver, extraer o suspender otros materiales, normalmente sin cambiar químicamente ni los disolventes ni el otro material.
Los disolventes disuelven los pigmentos para hacer una mezcla homogénea y crear pigmentos disolventes. Ajustando la viscosidad, controlan el flujo y el grosor. Facilitar el secado significa que los disolventes se evaporan durante el proceso de secado, permitiendo que la tinta se adhiera a la superficie.
Disolventes comunes utilizados en la producción:
- Agua: Ampliamente utilizado como disolvente en los tipos de base acuosa, es respetuoso con el medio ambiente y adecuado para diversas aplicaciones.
- Alcoholes: El etanol, el isopropanol y otros alcoholes se utilizan a menudo en productos con base disolvente, ya que proporcionan un secado rápido y compatibilidad con distintas superficies.
- Cetonas: Los disolventes como la acetona y la metiletilcetona (MEK) se emplean en tintas especializadas por su rápida velocidad de evaporación y su poder disolvente.
- Glicoles: El propilenglicol y el etilenglicol se utilizan en determinadas tintas para controlar el tiempo de secado y evitar la obstrucción en las impresoras de chorro de tinta.
ADITIVOS
Hay varios tipos de aditivos utilizados en la fabricación de tinta. Los modificadores de la viscosidad son aditivos como los espesantes o los modificadores reológicos que ajustan las propiedades de flujo y la viscosidad. Los humectantes son sustancias que reducen la tensión superficial, permitiendo una mejor extensión y adherencia sobre el soporte.
Los antiespumantes son aditivos que evitan la formación de burbujas o espuma durante los procesos de fabricación e impresión. Los estabilizadores UV lo protegen de la degradación causada por la exposición a la luz ultravioleta, mejorando la solidez del color. Los aceleradores del secado son aditivos que promueven un secado más rápido facilitando la evaporación del disolvente. Los modificadores del pH se utilizan para ajustar el nivel de pH, garantizando un rendimiento y una estabilidad óptimos.
Ejemplos de aditivos comunes y sus funciones:
- Derivados de la celulosa: Mejoran el flujo y evitan la sedimentación.
- Agentes dispersantes: Ayudan a la dispersión y estabilidad de los pigmentos en el producto.
- Biocidas: Inhiben el crecimiento microbiano para evitar el deterioro y mantener la vida útil.
- Reticulantes: Mejoran la adherencia y la durabilidad en diversos sustratos.
- Antiespumantes: Eliminan la espuma o las burbujas de aire que puedan entorpecer el proceso de impresión.
- Blanqueantes ópticos: Aditivos que mejoran el brillo y la blancura.
QUÍMICA
Los grupos de pigmentos se descomponen en partículas individuales por medios mecánicos y agentes de dispersión. Una dispersión adecuada garantiza un color uniforme, estabilidad y evita la obstrucción.
MECANISMOS DE SECADO
- Evaporación: Los productos a base de disolvente se secan por evaporación del disolvente.
- Oxidación: Algunos productos se secan mediante una reacción química con el oxígeno.
- Absorción: Sobre soportes porosos seca por absorción y evaporación del disolvente.
- Factores: El tiempo de secado está influido por la composición del disolvente, la formulación, las condiciones ambientales y las propiedades del sustrato.
Los componentes de la tinta pueden interactuar químicamente con los sustratos, afectando a la adherencia, la penetración y la degradación. Las interacciones químicas afectan al rendimiento, la durabilidad, la resistencia a la decoloración, el agua, la luz y la exposición química.
Emulsión: Suspensión de un líquido en otro líquido. A día de hoy, ésta es la 4ª generación de tinta formulada por ZEBRA Pen. Aunque se han introducido productos «híbridos» en el mercado de los instrumentos de escritura, ninguna de las formulaciones ha producido las propiedades completas de tipo emulsión que ofrece ahora el recambio de emulsión de Japón.
APLICACIONES
Tiene diversas aplicaciones, ya que ha pasado a formar parte de nuestra vida cotidiana.
TECNOLOGÍAS DE IMPRESIÓN
- Impresión offset: Viscosidad, adherencia y tiempo de secado equilibrados para una reproducción nítida de la imagen.
- Impresión flexográfica: Tipo de secado rápido con baja viscosidad para impresión de alta velocidad.
- Impresión en huecograbado: Alta viscosidad para una transferencia precisa del producto con todo detalle.
- Impresión digital (chorro de tinta): Compatible con cabezales de impresión específicos, formación precisa de gotas y secado rápido.
ESCRITURA
- Bolígrafos: Baja viscosidad para un movimiento suave de la bola y un flujo controlado.
- Plumas estilográficas: Viscosidad y fluidez adecuadas para la acción capilar y el flujo controlado.
- Rotuladores de gel: Alta viscosidad y propiedades tixotrópicas para una escritura suave y colores vibrantes.
- Rotuladores: Secado rápido, buena adherencia y resistencia a emborronarse o sangrar.
- Factores que afectan a la fluidez y el rendimiento: Viscosidad, tensión superficial, tiempo de secado, tamaño de las partículas de pigmento y composición.
TIPOS DE ESPECIALIDAD
Hay varias tintas que difieren de las que la gente utiliza más habitualmente. Éstas están presentes en diferentes profesiones y formas de arte que permiten libertad creativa.
- Tipo de seguridad: Tintas invisibles, UV-visibles o magnéticas para medidas contra la falsificación.
- Aplicaciones y requisitos únicos: Características especiales, códigos de autentificación o propiedades de cambio de color.
- Tipo conductor: Producto a base de plata, carbono o grafeno para electrónica impresa.Aplicaciones y requisitos exclusivos: Buena conductividad, adherencia y flexibilidad para aplicaciones electrónicas.
- Tipo cerámica: Producto estable a altas temperaturas para la impresión sobre cerámica o vidrio.Aplicaciones y requisitos exclusivos: Compatibilidad con procesos de cocción a alta temperatura y adherencia a superficies no porosas.
SOBRE LA PRODUCCIÓN
La tinta es una mezcla compleja que contiene diversas sustancias. Hay muchos tipos en el mercado, y todos tienen sus propias características. Aunque hay muchas variedades, las aplicaciones son bastante similares. Forma parte de nuestra vida cotidiana. En ZEBRA, nuestro objetivo es crear bolígrafos de buena calidad y larga duración que puedan ayudarte en tu trabajo o en tus tareas personales.
