Curva di apprendimento: gli inchiostri e le loro funzioni

Ecco la seconda parte della nostra guida per principianti sugli inchiostri più comuni utilizzati per la stampa grafica e industriale. Nella prima parte abbiamo parlato di inchiostri acquosi, a sublimazione e dei vari tipi di inchiostri a solvente. Gli ibridi solvente-UV sono trattati nella seconda parte.

5. Inchiostro al lattice (chiamato anche inchiostro di resina)

È un inchiostro ibrido che utilizza un veicolo a base d’acqua con resine (polimeri) e additivi (copolimeri) che legano i pigmenti al supporto. È un’alternativa agli inchiostri a solvente, ma con vantaggi simili in termini di brillantezza e durata. Non è tossico, non utilizza COV significativi e non ha odore. È effettivamente asciutto appena uscito dalla stampante e non emette gas di scarico, quindi puoi laminare immediatamente.

HP ha coniato il nome Latex, che inizialmente ha confuso gli anglofoni, che associano il lattice a soluzioni di gomma. HP lo utilizza nel senso di un’emulsione e non c’è alcuna gomma coinvolta.

L’inchiostro viene stampato sul supporto e viene applicato molto calore dall’alto e dal basso per far evaporare l’acqua. Il calore attiva anche i componenti resinosi dell’inchiostro, che legano i pigmenti al supporto e si asciugano fino a formare uno strato impermeabile e resistente. Questo calore richiede molta energia e limita anche i supporti che possono essere utilizzati.

Utilizzato per: pellicole retroilluminate, poster in carta patinata, fotografie, espositori per interni, punti vendita, materiali per banner, vinile autoadesivo e polipropilene, cartelloni pubblicitari con retro blu, carta da parati.

Non utilizzare per: materiali sensibili al calore come il vinile sottile.

Tipi di stampante: testine termiche o piezoelettriche. Gli inchiostri e le stampanti denominati specificamente Latex sono stati prodotti finora solo da HP e Mimaki/Ricoh. Tuttavia, Epson ha un inchiostro ibrido acqua-resina simile che finora è stato utilizzato solo nelle sue macchine da stampa per etichette di formato stretto SurePress L-4033A e AW.

6. Inchiostro a polimerizzazione UV

Questi inchiostri rimangono liquidi fino all’esposizione alla luce ultravioletta, dopodiché polimerizzano e si asciugano quasi istantaneamente formando uno strato colorato resistente e durevole. La polimerizzazione a raggi ultravioletti riduce anche la possibilità che gli inchiostri blocchino le testine di stampa.

La durata all’aperto è generalmente stimata in circa cinque anni, la stessa del solvente, ma l’inchiostro polimerizza istantaneamente. L’inchiostro UV costa più del solvente, ma se ne consuma molto meno.

I primi inchiostri UV tendevano a dare una superficie di stampa piuttosto ruvida e in rilievo. Le formulazioni e le tecniche di polimerizzazione più recenti riducono notevolmente questo effetto. Alcune stampanti possono variare il livello di lucentezza tra opaco e lucido.

L’inchiostro UV è praticamente privo di COV e non è pericoloso se polimerizzato correttamente, ma il contatto con l’inchiostro non polimerizzato può “sensibilizzare” la pelle umana e le vie respiratorie nel tempo, provocando gravi reazioni allergiche. L’aspirazione e il filtraggio dell’aria sono auspicabili e in alcuni casi obbligatori per legge. Le lampade di polimerizzazione UV devono essere accuratamente schermate per evitare che la luce parassita entri in contatto con la pelle o gli occhi delle persone. Alcune lampade di polimerizzazione UV generano ozono, un gas pericoloso per la salute, quindi anche in questo caso è auspicabile l’aspirazione dell’aria. Un’attenta regolazione della lunghezza d’onda evita questo problema.

Le lampade convenzionali a basso consumo non generano una quantità significativa di ozono. Nemmeno le sempre più diffuse lampade a LED, che consumano meno elettricità, funzionano in modo molto più freddo e hanno una durata molto più lunga rispetto ai tubi.

Utilizzato per: in origine principalmente per supporti rigidi e non assorbenti come metallo, vetro, vetrofanie, legno e plastica. Sono state sviluppate formulazioni più flessibili per le fiancate dei veicoli, gli striscioni, le reti e le bandiere. Gli inchiostri ancora più flessibili sono adatti alle pellicole per veicoli e ai contenitori di plastica termoformati.

Non utilizzare per: imballaggi alimentari primari o indumenti, a causa del rischio che l’inchiostro non polimerizzato migri attraverso il supporto e venga a contatto con gli alimenti o con la pelle. Gli inchiostri UV hanno anche un odore caratteristico. Le lampade di polimerizzazione convenzionali ad alogenuri metallici sono molto calde e quindi precludono l’uso di materiali sottili e sensibili al calore, mentre le lampade a LED “a polimerizzazione fredda” funzionano in modo molto più freddo. Non esistono inchiostri metallici UV, ma alcuni sistemi applicano sottili “lamine fredde” metalliche allo strato di inchiostro prima della polimerizzazione.

Tipi di stampante: solo testine di stampa piezoelettriche. Quasi tutte le stampanti flatbed utilizzano la polimerizzazione UV. Le stampanti UV a bobina stanno diventando sempre più comuni.

7. Ibrido solvente-UV

Una nuova classe di inchiostri che, come suggerisce il nome, mescola una piccola quantità di solvente volatile con resine polimerizzabili ai raggi UV che legano il pigmento al supporto. Si tratta di un’alternativa più economica al Latex, che richiede una minore quantità di energia per la polimerizzazione e una maggiore durata all’esterno.

Il solvente diluisce il polimero liquido per ottenere una finitura più sottile e lucida e aiuta a fissarlo sulle superfici in plastica. I riscaldatori nel letto della stampante fanno evaporare il componente solvente dopo la stampa, bloccando l’inchiostro per il tempo necessario a raggiungere le lampade UV per la polimerizzazione finale.

Il risultato, sostengono i produttori, è una stampa lucida e brillante con un’ottima durata. Inoltre, affermano, non c’è degassamento da solvente e la laminazione può essere effettuata immediatamente.

Si noti che la natura “a valle” della polimerizzazione UV significa che le lampade devono essere configurate come una barra che copre la larghezza massima del supporto nei due sistemi sviluppati finora. Ciò significa che è necessario utilizzare lampade UV ad alogenuri metallici a bassa energia con otturatori. Attualmente sarebbe troppo costoso installare un array di lampade di polimerizzazione a LED su tutta la larghezza, anche se in linea di principio queste lampade funzionerebbero in modo più freddo, con una durata maggiore e un consumo energetico inferiore.

Utilizzato per: applicazioni a bobina, tra cui segnaletica per interni ed esterni, vinili autoadesivi. Mimaki/Ricoh offre un inchiostro bianco adatto a supporti scuri o trasparenti.

Non utilizzato per: imballaggi alimentari primari, indumenti

Tipi di stampante: testine di stampa piezoelettriche. Mimaki ha introdotto l’inchiostro SUV nei suoi modelli JV400SUV alimentati a bobina (nelle larghezze di 1,3 e 1,6 m) e Colorific, azienda con sede nel Regno Unito, vende il suo inchiostro UV-Light a marchio proprio insieme a un kit di conversione della lampada UV Lightbar per una gamma crescente di stampanti a solvente leggero di Mimaki, Mutoh e Roland DG.

8. Inchiostro solido

Un tipo di inchiostro che è un solido ceroso a temperatura ambiente e che viene riscaldato fino a diventare un liquido gel nell’alimentazione della testina di stampa. Questo viene sparato attraverso gli ugelli della testina sul substrato più freddo, dove l’inchiostro si solidifica quasi istantaneamente.

Il processo funziona con carte non patinate, tessuti e indumenti a basso costo e con molti materiali non assorbenti come la plastica e il legno. I colori sono brillanti e uniformi perché non dipendono dall’assorbimento. D’altro canto, la resistenza allo sfregamento può essere scarsa e alcuni inchiostri hanno un aspetto sollevato e un aspetto ceroso.

Utilizzato per: poster di grande formato, CAD/GIS/piani, punti vendita, potenzialmente cartelloni pubblicitari su supporti impermeabili.

Non si usa per: grafica destinata alla visione ravvicinata (come alcune opere d’arte e la fotografia), supporti per esterni di lunga durata, striscioni, tessuti.

Tipi di stampante: testine termiche speciali. Tektronix è stata pioniera di questo processo negli anni ’90 e la sua attività di inchiostro solido è stata successivamente acquistata da Xerox, ma questi modelli sono destinati principalmente ad applicazioni di piccolo formato.

Océ (ora di proprietà di Canon) ha sviluppato una variante che chiama CrystalPoint, utilizzando pellet di inchiostro solido chiamati TonerPearls. Il gel riscaldato si solidifica sui supporti per cristallizzazione. Il processo è utilizzato nei plotter di grande formato ColorWave 550 e 650 di Canon.