¿Blanco opaco con flexo UV?

Casi como en la búsqueda del Santo Grial, los impresores han estado intentando conseguir la habilidad para alcanzar la opacidad y blancura lograda en impresión serigráfica rotativa, pero usando una tecnología menos costosa como la flexografía UV. Este artículo espera poder explicar algunos fundamentos acerca de las dos tecnologías, para reportarlo en las investigaciones y desarrollos actuales, y en algunas de las nuevas posibilidades encontradas con una tinta flexo UV lanzada hace poco.

Tintas UV blancas opacas en general
Todas las tintas blancas opacas están hechas con el mismo pigmento: Dióxido de titanio (TiO2). Este es un pigmento difícil de manejar en tintas debido a que es pesado y "duro". Aunque puede parecer obvio que la opacidad de una tinta es directamente proporcional al porcentaje de pigmento utilizado, las pruebas prácticas muestran sin embargo que esto no es del todo cierto. La correlación no es 100 por ciento "lineal", porque a cierto nivel se presenta el fenómeno de saturación.

Formular una tinta UV blanca opaca es más complejo que simplemente adicionar más o menos pigmento opaco. Como va a ser curada por UV, la tinta requerirá una cierta cantidad de luz UV para iniciar la polimerización (es decir, el curado); y aquí la cantidad y el tipo de TiO2 tienen un gran impacto. En primer lugar, como la tinta es opaca, naturalmente previene el alcance de la luz a los fotoiniciadores, entorpeciendo entonces el curado de la tinta. Al ser cuidadosos con la correcta selección de TiO2 y del fotoiniciador es posible formular tintas opacas de curado rápido que no se decoloren, una característica importante para las tintas UV blancas opacas que muy a menudo se olvida. Las formuladas incorrectamente tienen un tono amarillento comparado con el "color" blanco vibrante alcanzado con la formulación correcta.

Control del peso de la película de tinta
Otro factor importante es obviamente el peso de la película de tinta aplicada. Una correlación similar se aplica entre la tinta y la opacidad: más tinta puede dar más opacidad, pero también alcanzará cierto punto de saturación donde el mejoramiento no es más lineal. El peso de la película de tinta requerido en un sustrato con diferentes procesos de impresión se muestra esquemáticamente en la Figura 1.

En la investigaciones adelantadas por proveedores de soluciones de impresión se ha encontrado que la capacidad de las tintas para fluir y formar películas homogéneas en el sustrato, sin burbujas de aire o pinholes, es tan importante para la opacidad final de la impresión como el peso de la película de tinta y el porcentaje de pigmento utilizados.

Esto nos lleva a discutir la diferencia fundamental entre, por ejemplo, flexo UV y serigrafía UV rotativa: esto es, por supuesto, la forma en que la tinta es aplicada al sustrato. La flexografía UV usa un rodillo anilox grabado para llevar la tinta hasta una plancha (con una imagen en relieve), y luego la plancha transfiere la tinta al sustrato. La serigrafía UV usa una malla. La acción capilar transfiere la tinta directamente a la banda (Figura 2).

Flexografía
El grabado del anilox dictamina de manera general la cantidad de tinta que será aplicada al sustrato.

No es enteramente cierto, pero generalmente existe una correlación entre el volumen teórico de tinta que lleva el anilox y el grosor del grabado, que es una combinación de líneas por centímetro, el ángulo del grabado y la estructura de la celda. Esto es, de hecho, el volumen que el número total de celdas del anilox puede llevar (Figura 3).

Lo que no se conoce aún es qué cantidad de volumen teórico de tinta que el anilox puede llevar se transferirá a la plancha después de ser limpiada por la rasqueta, y luego al sustrato. Este "factor de transferencia" depende de la formulación de la tinta y de la configuración de la celda/anilox. Para poder tener un capa de tinta mejorada, más gruesa, se requirieron nuevos grabados, lo cual dio un volumen de celda más alto - >20 cm3/m2, y una estructura de celda especial. Esto, junto con el desarrollo de las propiedades de viscosidad y flujo de tinta, permitió una transferencia de volumen de tinta para lograr el incremento en la densidad/opacidad.

La investigación en la industria muestra que las formulaciones recientes de tinta y los grabados de anilox han mejorado notablemente el factor de transferencia de las tintas, permitiendo así mayores pesos de película de tinta y la capacidad de proveer áreas sólidas y textos a un muy buen nivel de imprimabilidad comercial.

Serigrafía rotativa
El depósito de tinta, y así, el peso de la película de tinta en el proceso de serigrafía rotativa, depende de la configuración de la malla serigráfica. Existen diversos fabricantes de tipos de mallas serigráficas, y para nuestra investigación usamos como referencia el sistema dado por Stork Screens. Éste mide el número de líneas por centímetro en la malla/serigrafía, el espesor de la capa de tinta, y el porcentaje de área abierta (Figura 4).

De nuevo, el depósito final de tinta en el sustrato y la estructura de la aplicación de tinta (es decir sin pinholes) depende de la configuración de la malla/serigrafía así como de la formulación de la tinta. Los desafíos recientes para los productores de tintas son el uso de unidades más compactas (las llamadas cintas de colocación sencilla, drop-in cassettes) con sus diámetros más pequeños, los cuales crean una mayor fuerza en la tinta, que puede a su vez causar más burbujas de aire e incluso, potencialmente, espuma en la tinta. Lo que es imprescindible para una buena capa de tinta blanca en serigrafía, por ejemplo en diseños de etiquetas "no-label look" (sin apariencia deetiqueta), es la capacidad de la tinta para enfrentar nuevos retos como éste, mientras permite a la vez a los impresores mantener altas velocidades de impresión usando sustratos fácilmente sobreimprimibles.

Imprimibilidad
¿Puede la flexografía UV reemplazar la serigrafía UV? Después de revisar los fundamentos de ambos procesos en relación con la aplicación de una tinta blanca opaca, es evidente que existe una dificultad considerable para un proceso de transferencia que en parte implica la presión de forzar la cantidad correcta de tinta sobre el sustrato. Los estudios de la industria muestran que en áreas sólidas será posible para la flexo UV igualar la opacidad de la serigráfica rotativa, pero serán evidentes las limitaciones en textos finos inversos, donde todavía la serigrafía rotativa tiene una "ventaja". La impresión serigráfica puede crear imágenes más nítidas con tamaños de puntos más pequeños. Nuestras pruebas internas demostraron que para tamaños de punto tan bajos como 8, la flexografía UV es comercialmente aceptable para textos inversos, lo cual es confirmado también por clientes que usan hoy nuestra tecnología comercial.

Una sombra más blanca... ¡cómo medirla!
Para medir la opacidad de una tinta usamos el método llamado relación de contraste. Esto es un número relativo, a través del cual una densidad negra es medida a través de la capa de tinta blanca.

La transparencia total dará el número 1, y la opacidad total dará el número 100. Con el objetivo de determinar la opacidad para pruebas de viabilidad inicial, se compararon varios tipos de anilox grabados de diferentes fabricantes, todos imprimiendo con la misma tinta fl exo UV (en opacidad estándar). Los resultados se muestran en la Tabla 1.

Durante esta investigación, se descubrió que no solamente la formulación de la tinta era la que tenía un impacto en la opacidad, como se mencionó anteriormente. Existe un conjunto de factores mucho más complejos.

La Tabla 2 muestra algunos de los "influenciadores" típicos que se vieron en nuestra prueba. En un mundo ideal, podría existir esa combinación que realmente genere resultados perfectos. Pero nuestra experiencia se basa en que los factores mencionados, y otros, variarán de prensa a prensa.

Por ejemplo, la cinta que puede dar buenos resultados con una plancha y una prensa, puede no ser perfecta con otra plancha y prensa. Es, sin embargo, claro que existen dos factores dominantes para el éxito al reemplazar serigrafía UV por flexografía UV: La formulación de la tinta; y la elección del rodillo anilox. Comparando todos los parámetros anteriores, fue posible balancearlos y lograr configuraciones óptimas.

La Tabla 3 muestra las relaciones de contraste logradas. Al combinar la tinta, el anilox, la cinta y la plancha correctos con una prensa apropiada, es posible obtener una opacidad y fl ujo similares en áreas sólidas con fl exo UV y con serigrafía UV.

Conclusión
Lograr este resultado es defi nitivamente una combinación de esfuerzos. Dependiendo no solamente de un parámetro, los resultados de ingeniería y ajuste fi no pueden ser complicados. La buena noticia es sin embargo que usando nuevas formulaciones de tinta flexo UV como Flexocure Ivory, un impresor puede comenzar tan solo usando sus parámetros "estándar", y la nueva tinta entregará aún así mejores resultados que las tintas fl exo UV estándares. Pero para lograr un desempeño óptimo con estas nuevas tintas, recomendamos tener en cuenta el consejo de su fabricante de tinta para escoger la combinación correcta de parámetros para su prensa. Creemos que los resultados que hemos logrado con Flexocure Ivory hacen posible para los impresores la creación de una impresión blanca opaca con fl exo UV para una sobreimpresión posterior por cualquier otro proceso de impresión, sin la necesidad de tener una unidad serigráfica UV, y lograr un buen resultado a un costo significativamente más bajo.