Caratteristiche degli inchiostri per rotocalco a base solvente e loro relazione con la stampa

Gli inchiostri per rotocalco a base solvente sono composti da pigmenti, resine, additivi e una quantità significativa di solventi, il che rende l'inchiostro relativamente fluido. L'essiccazione degli inchiostri per rotocalco a base solvente avviene per evaporazione, il che li rende adatti alla stampa su carta, film, fogli di alluminio e altri materiali. Poiché le macchine da stampa rotocalco operano ad alte velocità e depositano uno strato di inchiostro spesso, è essenziale comprendere l'impatto delle proprietà dell'inchiostro come la tixotropia, la scorrevolezza, la viscosità e la velocità di essiccazione sulla qualità di stampa. Questa conoscenza è fondamentale per migliorare la qualità dei materiali stampati.

Tixotropia

La tixotropia si riferisce al cambiamento delle proprietà di flusso dell'inchiostro sotto l'influenza di forze esterne. Nello specifico, è il fenomeno per cui una sospensione o dispersione si fluidifica quando viene agitata e si addensa nuovamente quando lasciata indisturbata.

In genere, gli inchiostri di alta qualità hanno una bassa tixotropia, il che consente di utilizzarli direttamente sulla macchina da stampa senza trattamenti speciali. Tuttavia, gli inchiostri privi di tixotropia tendono a presentare sedimentazione, il che non è ideale. In generale, gli inchiostri bianchi, gialli e ciano hanno una bassa tixotropia, mentre gli inchiostri magenta e neri mostrano una tixotropia più elevata.

La tixotropia degli inchiostri è influenzata dai seguenti fattori:

 1. Proprietà del pigmento: Ad esempio, i pigmenti di nero fumo trattati con ozono hanno una tixotropia significativamente inferiore rispetto a quelli non trattati.
 2. Dimensione delle particelle di pigmento: Particelle di pigmento più piccole comportano una tixotropia inferiore, mentre particelle più grandi causano una tixotropia maggiore.
 3. Quantità di pigmento: Quantità maggiori di pigmento possono causare coagulazione tra le molecole di pigmento, il che aumenta la tixotropia.
 4. Peso molecolare della resina: Gli inchiostri con resine ad alto peso molecolare ma bassi valori di n-eptano tendono ad avere una tixotropia maggiore, e viceversa.
 5. Bagnabilità del pigmento: Gli inchiostri con una migliore bagnabilità dei pigmenti hanno generalmente una tixotropia inferiore. Alcuni produttori di inchiostri pre-dispersano i pigmenti nella produzione di inchiostri neri per migliorare la bagnabilità e ridurre la tixotropia.
Per gli inchiostri per rotocalco a base solvente è richiesto un livello appropriato di tixotropia. Se la tixotropia è troppo elevata, l'inchiostro può presentare uno scarso livellamento, problemi di controllo della viscosità e può causare difetti di stampa come macchie o buccia d'arancia. Se la tixotropia è troppo bassa, l'ingrossamento del punto può aumentare, facendo apparire testi e linee più spessi.

Scorrevolezza

La scorrevolezza degli inchiostri per rotocalco a base solvente è un riflesso complessivo di fattori come la densità relativa, la viscosità, la tixotropia e la coesione. Per ottenere una scorrevolezza ottimale, l'inchiostro deve avere una viscosità adeguata, una buona bagnabilità dei pigmenti e una concentrazione di pigmento bilanciata, riducendo al minimo la tixotropia.

Quando si testa la scorrevolezza dell'inchiostro, oltre a misurare il tempo di flusso utilizzando un bicchiere #4 o Zahn #3, è importante anche la quantità di inchiostro rimasta sulla parete del bicchiere rispetto alla quantità che è fluita. A viscosità fissa, minore è il rapporto tra inchiostro trattenuto e inchiostro fluito, migliore è la scorrevolezza.

Se la scorrevolezza dell'inchiostro è scarsa, è probabile che si verifichino difetti di stampa come trasferimento irregolare dell'inchiostro o difetti di stampa.

Viscosità

La viscosità negli inchiostri da rotocalco a base solvente è strettamente legata alla scorrevolezza, e mantenere la viscosità corretta è fondamentale per garantire un trasferimento efficace dell'inchiostro. Sebbene molti fattori, come il tipo di resina, l'adesione dell'inchiostro, la velocità di stampa, la pressione, il materiale del supporto e le condizioni ambientali, influenzino il trasferimento dell'inchiostro, la viscosità rimane un fattore critico. La relazione tra viscosità e tasso di trasferimento è illustrata nel diagramma seguente.

I fattori che influenzano la viscosità negli inchiostri da rotocalco a base solvente includono:

 1. Viscosità della soluzione di resina: una viscosità della resina più alta aumenta la viscosità dell'inchiostro, e viceversa.
 2. Compatibilità pigmento-resina: se i pigmenti reagiscono con la resina e causano coagulazione, la viscosità dell'inchiostro aumenta.
 3. Compatibilità solvente-dispersante: se i solventi diluiscono i disperdenti in qualsiasi proporzione, la viscosità dell'inchiostro diminuisce.
 4. Temperatura: temperature più basse aumentano la viscosità dell'inchiostro, mentre temperature più alte la riducono.
Una bassa viscosità negli inchiostri da rotocalco a base solvente può causare problemi come fori puntiformi, copertura del colore irregolare, zone ruvide o scarsa adesione, con conseguenti difetti di stampa. Su superfici lisce, l'adesione dell'inchiostro può risultare debole, mentre su supporti cartacei possono verificarsi sfarinamento o distacco.

Al contrario, un'alta viscosità può causare problemi come graffi, sbavature di colore, allagamento della lastra e difetti a "buccia d'arancia".

Conclusione

Nella progettazione e produzione di inchiostri da rotocalco a base solvente, è fondamentale selezionare pigmenti, resine e solventi compatibili per ottenere la viscosità iniziale desiderata. Gli stampatori dovrebbero utilizzare miscele di solventi appropriate, preferibilmente fornite dal produttore originale dell'inchiostro, per portare l'inchiostro alla sua viscosità di lavoro ottimale per la stampa. Questo garantisce risultati di stampa di alta qualità.

Inoltre, la viscosità dell'inchiostro è influenzata anche dalla velocità di stampa. In genere, velocità di stampa più elevate richiedono una viscosità dell'inchiostro inferiore per ottenere un trasferimento ottimale.

Gli inchiostri da rotocalco a base solvente sono inchiostri volatili, il che significa che quando i solventi evaporano dal film umido, l'inchiostro passa dallo stato liquido a quello solido. La velocità di evaporazione dei solventi influisce direttamente sulla velocità di asciugatura dell'inchiostro.

Nella progettazione e produzione di inchiostri da rotocalco a base solvente, si sceglie tipicamente una miscela di solventi a punto di ebollizione medio, basso e alto per soddisfare i requisiti di asciugatura. Una selezione errata della resina, punti di rammollimento bassi, scarso rilascio di solvente dalle resine o un eccesso di solventi ad alto punto di ebollizione possono rallentare l'evaporazione del solvente e lasciare solvente residuo nel film di inchiostro indurito.

Nella formulazione degli inchiostri da rotocalco a base solvente, si selezionano prima le resine e poi i solventi. I solventi con parametri di solubilità simili a quelli dei materiali da dissolvere tendono a dissolversi più facilmente ed evaporare più rapidamente. Tuttavia, la presenza di pigmenti riduce la velocità di evaporazione del solvente, soprattutto se i pigmenti sono di grandi dimensioni.

Inoltre, fattori ambientali come una temperatura ambiente più elevata, un'umidità relativa inferiore e una circolazione d'aria più rapida aumentano la velocità di evaporazione dei solventi.

I problemi di stampa comuni causati da un'asciugatura impropria includono:

 1. Un'asciugatura troppo rapida dell'inchiostro a determinate velocità di stampa può causare inondazione della lastra, graffi, ingiallimento dell'inchiostro, scarsa lucentezza e problemi di livellamento.
 2. Nella stampa multicolore, un'asciugatura lenta può causare adesione ai rulli o sbavature dell'inchiostro durante la stazione di stampa successiva, con conseguenti difetti di stampa.
La velocità di evaporazione dei solventi nell'inchiostro dipende non solo dal loro punto di ebollizione, dalla tensione di vapore e dal calore latente di evaporazione, ma anche da fattori come la temperatura dell'ambiente di stampa, l'umidità relativa, il flusso d'aria e lo spessore dello strato di inchiostro. Pertanto, le velocità di evaporazione dei solventi dell'inchiostro dovrebbero essere regolate in base alle condizioni variabili.

In normali condizioni di produzione, se l'inchiostro si asciuga troppo rapidamente, si dovrebbero aggiungere diluenti a lenta asciugatura. Se l'inchiostro si asciuga troppo lentamente, si dovrebbero usare diluenti a rapida asciugatura. Ove possibile, gli ambienti di stampa dovrebbero essere controllati tra 18-25°C, con umidità relativa mantenuta al di sotto del 65% per stabilizzare le prestazioni dell'inchiostro.