Un'anteprima delle guide tecniche di FESPA: un'introduzione all'inchiostro

Diamo uno sguardo all'inchiostro in questa anteprima della seconda edizione delle Guide tecniche introduttive FESPA.

Con una provenienza che risale a più di 4.000 anni fa, l'inchiostro è una delle tecnologie più affermate conosciute dall'uomo. Infatti, a pensarci bene, l'inchiostro è la principale tecnologia che ha permesso all'umanità di raccogliere, registrare e distribuire le sue scoperte nel mondo e nel tempo.

Dato che occupa un ruolo così fondamentale nella storia umana, non dovrebbe sorprendere apprendere che l'inchiostro è un grande business: nel 2018, i ricavi totali globali dell'inchiostro sono stati stimati in 35 miliardi di dollari. È anche un affare complicato: abbiamo fatto molta strada dall'intruglio di olio, fuliggine, vernice, albume d'uovo, trementina e olio di noci che Gutenberg usava con la sua macchina da stampa del XIII secolo. Ma mentre gli ingredienti specifici potrebbero essere cambiati, la complessità delle ricette coinvolte certamente non lo è.

Infatti, con le scoperte tecnologiche in continua evoluzione del 20 ° secolo, c'è stato un aumento del numero, della gamma e delle applicazioni degli inchiostri disponibili. Questa innovazione continua con i nuovi metodi di stampa digitale e le richieste applicative. Tenendo conto dei requisiti aggiuntivi posti dalla sostenibilità e dalla consapevolezza ambientale, possiamo vedere che l'industria degli inchiostri è sempre più complessa.


La serigrafia rotativa su materiali tessili richiede elevati livelli di solidità alla luce e resistenza allo sfregamento

La serie di guide tecniche introduttive di FESPA mira a fornire informazioni utili a coloro che stanno valutando di entrare in nuovi segmenti di mercato o dove i loro dipendenti trarrebbero vantaggio da una migliore comprensione del settore della stampa.

Nozioni di base sull'inchiostro

Gli inchiostri generalmente rientrano in una delle quattro classi: liquido, acquoso, in pasta e in polvere. Al loro livello più elementare, gli inchiostri sono ricette chimiche progettate per produrre uno specifico risultato di stampa, e non solo in termini di colore. Gli inchiostri vengono giudicati in base a fattori quali tensione superficiale, velocità di polimerizzazione, viscosità, adesione o elevata forza di adesione della laminazione e sono creati per funzionare in modo ottimale a seconda dell'applicazione, del metodo di stampa e del supporto previsti.

Per soddisfare una così vasta gamma di requisiti, la chimica degli inchiostri è un'attività complessa. Secondo la Federazione europea degli inchiostri da stampa, solo in Europa sono utilizzate oltre un milione di formulazioni di inchiostri differenti. Le ricette dell'inchiostro - e il modo in cui funzionano con diversi substrati e processi di stampa - sono oggetto di ricerca costante e protezione brevettuale. La scienza della miscelazione di coloranti e altri ingredienti per ottenere le prestazioni richieste è complessa. Ma gli stampatori che comprendono tutte le possibilità di selezione degli inchiostri per diverse applicazioni possono essere certi di produrre una qualità durevole su un'ampia gamma di materiali.

Ingredienti dell'inchiostro

Tutti gli inchiostri comprendono un vettore, liquido o in pasta, più coloranti e spesso solventi e additivi. Il vettore, o legante, è il veicolo che fornisce i coloranti a un substrato. Il legante può essere minerale o sempre più olio vegetale o acqua: gli inchiostri a base d'acqua sono la varietà di inchiostro in più rapida crescita. La viscosità dell'inchiostro, in gran parte determinata dal legante e da eventuali additivi, fornisce le sue proprietà di scorrimento e l'idoneità per diversi metodi di stampa.

La colorazione è fornita da pigmenti (particelle solide insolubili tenute in sospensione) o coloranti, che sono composti organici molecolari disciolti. Gli inchiostri pigmentati sono generalmente più resistenti al colore e all'acqua rispetto agli inchiostri a base di colorante, ma possono essere più costosi e incoerenti nella resa cromatica. Gli inchiostri a base di coloranti tendono ad essere più economici, più resistenti e di colore più denso rispetto agli inchiostri pigmentati, ma possono anche affondare in un substrato e avere una resistenza ai raggi UV relativamente bassa.


Formulazioni speciali di inchiostri a colori includono gli inchiostri per schermi RGB metallici di Merck per la stampa su superfici nere

Gli additivi influenzano il comportamento del flusso di un inchiostro, l'essiccazione e la resistenza all'abrasione. Nel frattempo, i solventi sono composti organici volatili (COV) selezionati per migliorare l'adesione chimica e per gestire i tassi di evaporazione in base alla velocità del processo di stampa.

Come scegliere il tuo inchiostro

Quando si tratta di decidere quale inchiostro utilizzare, ci sono alcuni requisiti ovvi, come la compatibilità della macchina, l'adesione del substrato, l'essiccazione, la solidità alla luce, la resistenza ai graffi e agli agenti chimici, la finitura superficiale, cioè lucida o opaca insieme ad altri fattori come trasparenza e colore. La valutazione dei requisiti di prestazione è il primo passo per garantire risultati professionali. Ad esempio, le confezioni di shampoo necessitano di inchiostro con una buona resistenza all'umidità, mentre gli involucri per veicoli stampati richiedono inchiostri con una buona elasticità.

Categorie di inchiostri

Sebbene molti di noi comprendano i diversi tipi di inchiostri disponibili, la Guida tecnica introduttiva fornisce un riepilogo dei tipi chiave utilizzati nelle applicazioni di stampa speciali.

• Inchiostri a base di solvente : questa tecnologia consolidata offre adesione a un'ampia gamma di materiali e, nel caso della plastica, spesso si lega tramite incisione chimica. Questi inchiostri sono economici, durevoli e resistenti all'acqua. Le formulazioni possono trarre facilmente vantaggio da molti tipi di pigmenti, dai colori di processo ai metallizzati e ai fluorescenti. Tuttavia, queste formulazioni stanno diminuendo di popolarità poiché contengono composti organici volatili. Richiedono inoltre un'attenta gestione per garantire all'operatore uno smaltimento sano, sicuro e responsabile.
• Gli inchiostri eco-solventi hanno proprietà simili agli inchiostri a solvente ma contengono quantità inferiori di COV pericolosi rispetto agli inchiostri a solvente, il che li rende meno pericolosi da usare ma anche più lenti ad asciugare. Sono durevoli con un'eccellente resistenza alla luce, all'acqua e ai graffi e sono adatti per uso interno ed esterno.
• Gli inchiostri UV polimerizzano se esposti alla luce UV. Stampano sulla maggior parte dei supporti, hanno un'elevata resistenza ai raggi UV, all'acqua e ai graffi e sono adatti per uso interno ed esterno. Sono quasi privi di solventi e si asciugano molto rapidamente, sebbene sia loro che le attrezzature di polimerizzazione di cui hanno bisogno possono essere costosi. È necessario prestare attenzione per proteggere gli operatori dall'esposizione ai raggi UV.
• Gli inchiostri al lattice sono a base d'acqua e si afferma che abbiano prestazioni equivalenti agli inchiostri a solvente. Questi inchiostri vengono essiccati praticamente immediatamente utilizzando il calore, il che limita i substrati con cui possono essere utilizzati. Gli inchiostri al lattice vengono utilizzati per tutti i tipi di stampa, comprese le applicazioni flessibili, come il rivestimento di veicoli. Non rappresentano alcun rischio per la salute e sono durevoli.
• Gli inchiostri a sublimazione sono inchiostri a base d'acqua, con il calore utilizzato per sublimare l'inchiostro sulla superficie del supporto. Questi inchiostri vengono utilizzati nella stampa tessile per stampe lavabili e resistenti alla luce. Sono resistenti con un'elevata luminosità del colore e quindi adatti per applicazioni esterne. Gli inchiostri non sono pericolosi, ma i supporti di stampa possono restringersi o deformarsi durante la stampa, quindi sono adatti solo per una gamma limitata di supporti.

Riassumendo gli inchiostri

Oltre alle innovazioni nella tecnologia di stampa, una legislazione sanitaria e ambientale sempre più rigorosa significa che la tecnologia degli inchiostri è in continua evoluzione. Non solo gli stampatori devono essere consapevoli delle proprie responsabilità in materia di sostenibilità, ma la selezione degli inchiostri è fondamentale per massimizzare la qualità del prodotto e l'efficienza commerciale. A volte, queste due aree si incrociano: ad esempio, gli inchiostri flessibili emergenti a bassa temperatura consentono di risparmiare energia, riducendo sia l'impronta di carbonio che i costi aziendali. Ma qualunque cosa tu voglia che il tuo inchiostro faccia, un'attenta considerazione raccoglierà i frutti: c'è quasi sicuramente il prodotto di inchiostro perfetto là fuori per il lavoro.