Tissue World 2003: Effetto nuovi e speciali nella stampa del tissue

John Hayles

Le macchine da stampa per il tissue migliorano in continuazione; il cambio veloce delle unità di stampa, disponibile ora mediante i rulli con cantilever e i manicotti estraibili, consente di stampare molti motivi su tutta la bobina. I cambi veloci sulle macchine più piccole offrono stampe su ordinazione per prodotti personalizzati. Questo può dunque rappresentare un'opportunità per incrementare il valore aggiunto.

Osserviamo che gli stampatori di tissue utilizzano più di frequente la decorazione in quadricromia sulla scia dei nostri colleghi del settore stampa per imballaggi, i quali, a loro volta, stanno procedendo ulteriormente con processi ancora più complicati come la stampa a 6 colori e altre varianti. E noi, come industria, possiamo certo trarre vantaggio dalla loro esperienza man mano che andiamo avanti. Considerando le cose dalla parte degli inchiostri da stampa, si ritiene che il procedimento flessografico produca circa il 75% di tutta la stampa destinata al tissue.

È noto che uno dei fattori più limitanti per noi è costituito dal supporto su cui dobbiamo stampare. Questa non è una critica bensì un fatto concreto. Gli stampatori sono spesso in difficoltà con il controllo della tensione e la registrazione, oltre alla necessità di produrre stampe per il tissue mantenendo le caratteristiche della carta. Una grafica sempre più definita, prodotta con rulli anilox sempre più fini, sta spingendo il processo di stampa ancora più avanti.

La FTA ha citato uno dei suoi stampatori del settore Towel, Tissue and Napkin, il quale ha detto “ogni lavoro ha lo stesso obiettivo - mettere un capolavoro come Monna Lisa su un tovagliolo di carta”. Ritengo che noi produttori di inchiostri ci stiamo sforzando per dare all'industria quello che chiede. Un inchiostro che stampi in maniera pulita e veloce, che sia stabile in termini di pH, schiumosità e viscosità, che sia facile da usare e soddisfi tutti i criteri definiti per l'uso finale. Tuttavia, con questo documento vogliamo andare oltre, cercando di mostrare alcuni degli effetti nuovi e speciali che possono essere raggiunti con l'impegno e la volontà necessari. Non ci aspettiamo che tali effetti vengano stampati in produzioni di serie a velocità di stampa fenomenali e con la massima precisione, anzi, è proprio il contrario! Alcune delle novità che mi accingo a descrivere si basano su prodotti con particelle di dimensioni relativamente grandi; questo significa che, nella stampa flessografica, è necessario prendere in considerazione retini più grossi e profondi per produrre gli effetti migliori. Lo stesso dicasi per l'incisione. La scelta del motivo, del processo di stampa, del metodo di applicazione, dello stile di goffratura sono tutti elementi che possono svolgere un ruolo significativo per il risultato che si vuole raggiungere. I produttori di inchiostri hanno lavorato a stretto contatto con i produttori di cilindri per produrre rulli adeguati che consentano di usare materiali con queste particelle di dimensioni elevate. I fornitori di materia prima dell'industria degli inchiostri hanno lavorato duro per provvedere materiali che ora possono essere incorporati negli inchiostri liquidi, mentre prima sarebbero stati adatti solo agli inchiostri per serigrafia. Il mio scopo è semplicemente presentarvi queste novità in modo che possiate mettere da parte le idee per poi tirarle fuori al momento opportuno laddove vi torneranno utili.

Gli effetti che vorrei evidenziare sono i seguenti:

1. Inchiostri fluorescenti

2. Effetto metallizzato senza metallo e inchiostri cangianti (noti anche come interference and Colour flip)

3. Inchiostri invisibili fluorescenti (visibili all'ultravioletto)

4. Fosforescenti (brillano al buio)

5. Fotocromici (fotosensibili)

6. Termocromici (sensibili al calore)

7. Geometrici (glitter e ologrammi)

8. Inchiostri Scratch and Sniff

Inchiostri fluorescenti: Colori splendenti e vibranti

I pigmenti riflettono di solito alcune lunghezze d'onda della luce visibile, assorbendo il resto. A seconda delle lunghezze d'onda riflesse, noi percepiamo un certo colore. La gamma continua di frequenze è conosciuta come spettro elettromagnetico. L'intera gamma dello spettro è spesso divisa in campi specifici. Lo spettro visibile è una piccolissima parte dello spettro elettromagnetico completo (vedi immagine dello spettro elettromagnetico).

SPETTRO LUCE VISIBILE. Questo campo di luce visibile è costituito da uno spettro di lunghezze d'onda che vanno da 800 nm circa a 400 nm, ossia 8 x 10-7m to 4 x 10-7 m. Questa stretta banda di luce visibile è nota come ROYGBiV. Di solito, le lunghezze d'onda assorbite vengono trasformate in energia termica, ma nel caso di pigmenti fluorescenti alla luce del giorno le lunghezze d'onda assorbite vengono trasformate in luce visibile emessa. Questa luce extra che colpisce i nostri occhi ha la stessa tonalità della luce riflessa e per questo i pigmenti fluorescenti alla luce del giorno vengono percepiti come estremamente brillanti (in alcuni casi quattro volte più brillanti rispetto al pigmenti non fluorescenti).

SINTESI INCHIOSTRI FLUORESCENTI

Producono luce visibile se irradiati con raggi ultravioletti di specifiche lunghezze d'onda. L'effetto generale è di vivacità, assenza di ombre e brillantezza.

Possono essere a base acqua o solvente, fatti con coloranti o coloranti pigmentati.

Possono sbiadire alla luce del sole, ma lo spessore del film migliorerà la resistenza allo sbiadimento. Di solito, maggiore è lo spessore del film d'inchiostro, maggiore sarà la vivacità ottenuta.

Devono essere stampati su tissue bianco per un effetto di riflessione massima.

IMPIEGHI

Evidenziazioni

Prodotti promozionali

Offerte speciali!

Contrasto con colori tradizionali

Inchiostri perlescenti: Metallizzati senza metallo ed effetti Colour Flip

Sono descritti spesso anche come colori d'interferenza. Si tratta essenzialmente di inchiostri metallizzati senza metallo, essendo costituiti da pigmenti perlescenti (mica). I pigmenti perlescenti sono piastrine di mica rivestite di biossido di titanio e/o ossido di ferro che conferiscono sia il colore sia gli effetti ottici. Sono trasparenti e riflettono la luce grazie alla liscia e all’indice elevato di rifrazione. La luce riflessa dalle piastrine crea una sensazione di profondità e una lucentezza che cambiano in funzione delle dimensioni delle particelle - quelle più piccole conferiscono una lucentezza satinata mentre le più grandi creano un effetto più scintillante o simile a quello dei lustrini. Sono caratterizzati da un aspetto di lucentezza, ottenuta inizialmente, nel caso dei pigmenti di mica semplici, con la riflessione dei raggi di luce a partire da una superficie in una direzione. Più che cercare di conferire lucentezza sovrastampando diversi strati alternati di inchiostri ad alta e bassa rifrazione, trasparenti e lisci, l'effetto viene raggiunto mediante l'impiego di pigmenti trasparenti ad alta rifrazione. Gli effetti migliori si hanno quando i pigmenti vengono disposti in parallelo. Alcuni pigmenti dagli effetti speciali hanno un colore multiforme o "flip" nel quale il colore cambia a seconda dell'angolo visivo. Sebbene questi pigmenti siano privi di metallo, possono dare degli effetti dall'aspetto metallizzato. Variazioni tipiche di colore si hanno dal rosso al giallo oppure dal verde al blu.

Possono essere facilmente incorporati negli inchiostri da stampa. I migliori risultati si ottengono sovrastampando colori scuri o tissue di colore scuro. Un tissue dalla superficie più liscia possibile assicura la base migliore per il colore flip. Per dare un'idea delle dimensioni delle particelle, si può dimostrare che, per ottenere la massima lucentezza, la particella di mica può essere quattro volte quella di un pigmento tradizionale metallico o cento volte quella di un pigmento organico colorato tradizionale. E per questo che bisogna tenere conto della profondità delle celle dei cilindri.

SINTESI EFFETTI DEGLI INCHIOSTRI PERLESCENTI E COLOUR FLIP.

Particelle grosse danno film trasparenti, quelle più piccole sono più opache ma diminuiscono la lucentezza

Più sicuri rispetto ai pigmenti metallici - nessuna generazione d'idrogeno durante la produzione e lo stoccaggio

Conformi alle normative sulle acque reflue: Germania Cu 0.5mg/L; Zn 2 mg/l

IMPIEGHI

Garanzia di migliore qualità

Differenziazione prodotti

Possono essere usati per la protezione dei marchi

Inchiostri invisibili fluorescenti (visibili all'ultravioletto): Colori brillanti da discoteca

Abbiamo visto che la luce ultravioletta (UV) rappresenta un campo dello spettro elettromagnetico generale. Si estende dall'estremità blu del campo visibile (400nm) al campo dei raggi X (100nm). È formata da tre campi distinti di lunghezze d'onda, noti come UV-A, UV-B o UV-C in ordine crescente di energia fotonica.

UV-A 400nm-315nm: descritta spesso come 'Luce nera', è il campo con la lunghezza d'onda più lunga e la minore energia; rappresenta la sezione più estesa di luce UV naturale.

UV-B 315nm-280nm: è la componente più aggressiva della luce UV naturale.

UV-C 280nm-100nm: generata unicamente da sorgenti di luce artificiale. I materiali fluorescenti invisibili comprendono sia pigmenti organici sia pigmenti inorganici, i quali sono eccitati soltanto dalle lunghezze d'onda specifiche della luce ultravioletta. La tabella in basso riporta alcune tipologie di prodotti disponibili. Sono trasparenti e invisibili alla luce naturale del giorno e riflettono il colore visibile solo se esposti alla luce UV alle lunghezze d'onda indicate.

Gli inchiostri che riflettono la luce UV sono disponibili anche con corpo neutro o colorato. Per esempio, è possibile avere un colore con corpo blu, visibile alla luce naturale del giorno, che può trasformarsi in giallo luminoso fluorescente se sottoposto a una luce ultravioletta a onde lunghe o corte. Questi prodotti possono anche essere modificati in modo tale da renderli visibili solo con onde lunghe (UV-A) o corte (UV-C).

SINTESI INCHIOSTRI INVISIBILI FLUORESCENTI

Possono essere usati come inchiostri invisibili

Possono essere usati come novità o per scopi di sicurezza

La stabilità alla luce è generalmente bassa, dunque si raccomanda un uso a breve termine

Da usare su tissue privo di azzurrante ottico

IMPIEGHI

Effetti novità

Sicurezza

Inchiostri fosforescenti: Brillano al buio

I materiali fosforescenti si "caricano" sotto la normale luce visibile ed emettono luce nell'oscurità. Possono essere caricati anche usando luce ultravioletta perché l'emissione di luce sia più brillante e duri più a lungo. Come per i materiali fluorescenti, quelli fosforescenti brillano se esposti alla luce ultravioletta, ma le sostanze fosforescenti continuano a brillare anche quando la sorgente di luce ultravioletta viene rimossa. Ci sono due tipi di pigmenti che brillano al buio: "Autoluminosi" e "Fosforescenti". I tradizionali pigmenti fosforescenti per inchiostri non contengono sostanze radioattive. Nella pratica, il loro breve residuo di luminosità ne ha limitato le applicazioni.

I tradizionali pigmenti fosforescenti a base di solfato di zinco (ZnS: Cu) sono stati largamente impiegati per inchiostri e vernici che brillano al buio, ma in pratica non brillano tutta La notte. I nuovi prodotti a base di alluminato di stronzio, attivati con metalli delle terre rare, brillano 10 volte di più e 10 volte più a lungo rispetto ai tradizionali pigmenti fosforescenti. I relativi cicli di assorbimento energetico - emissione di luce possono essere ripetuti all'infinito. L'attivazione può avvenire con una banda larga di lunghezza d'onda (200-450 nm), ma i migliori risultati si ottengono con un'energia di attivazione inferiore a 365 nm. I progressi compiuti dai produttori di questi pigmenti relativamente alla dimensione delle particelle hanno reso accessibili tali prodotti non solo al fabbricanti di inchiostri per serigrafia ma anche a quelli di inchiostri liquidi. Caratteristiche degli inchiostri fosforescenti:

SINTESI INCHIOSTRI FOSFORESCENTI

Possibile residuo di luminosità prolungata

Aumento luminescenza e residuo di luminosità con un maggiore tempo di attivazione

Ottima stabilità agli agenti esterni e alla luce

Privi di sostanze pericolose e radioattive

IMPIEGHI

Gli inchiostri fosforescenti sono stati impiegati nella pratica per i segnali delle uscite di sicurezza in caso d'incendio e come novità nel settore della carta da parati

Prodotti promozionali

Inchiostri fotocromici: inchiostri che appaiono e scompaiono

I coloranti fotocromici (PC) modificano in maniera reversibile il loro colore se esposti alla luce ultravioletta (UV). Quando non esposti, i coloranti sono in genere trasparenti, ma se esposti alla luce UV, il colorante si eccita e la struttura molecolare si modifica, facendo apparire il colore. Nel momento in cui si rimuove la luce UV, il colorante ritorna alla sua forma chiusa, che è in genere priva di colore.

La maggior parte dei fotocromici cambia colore intensamente all'esterno, anche in giornate decisamente coperte, dal momento che la gran parte di luce UV filtra attraverso le nuvole. Il colore preciso di un colorante PC può variare in base a molti fattori: temperatura, agenti esterni, fonte di eccitazione (lampada UV o luce solare), ecc. Poiché i PC modificano effettivamente la loro struttura chimica se esposti alla luce UV, i materiali sono intrinsecamente instabili. Di fatto, la struttura colorata del colorante PC si rompe quasi a metà quando è eccitata (colorata) come mostrato nel disegno a destra.

I PC sono generalmente costituiti da coloranti in polvere (cristalli) allo stato puro e devono essere dissolti negli inchiostri per cambiare colore. Per i prodotti a base acqua è necessaria la microincapsulazione. È possibile ottenere un effetto colore su colore combinando i PC con un colore trasparente e permanente UV, per es. base rosa più blu fotocromico impiegato alla luce del sole darà un colore violaceo per poi passare al rosa in ambienti chiusi. Le resistenze sono generalmente basse.

SINTESI INCHIOSTRI FOTOCROMICI

Reazione reversibile

Stabilità alla luce e resistenza limitate

Invisibili alla luce poco intensa

IMPIEGHI

Effetti novità

Prodotti promozionali

Inchiostri termocromici: Cambiano di colore con la temperatura

I coloranti leuco (LD) termocromici possono essere descritti come sostanze chimiche che cambiano colore o scompaiono al superamento di una determinata temperatura per poi cambiare di nuovo quando la temperatura scende sotto lo stesso livello di attivazione.

L'inchiostro cambia colore apparendo o scomparendo quando si raffredda o si riscalda. Selezionando accuratamente la gamma di variazioni termiche, si può far cambiare il colore dell'inchiostro soffiandoci sopra, strofinandolo con le dita, toccandolo con le mani, mettendolo in frigorifero o in surgelatore, asciugandolo all'aria o tenendolo sotto il sole. I colori possono essere mescolati dalle diverse gamme di temperatura, così da creare stampe che cambiano colore secondo la temperatura cui vengono esposte. Se s'incorporano pigmenti trasparenti, si può ottenere una variazione colore su colore.

Il sistema di coloranti leuco deve essere protetto con un processo chiamato microincapsulazione. Questo preleva una gocciolina del sistema LD, rivestendola con una parete protettiva e garantendole così una copertura durante l'uso. Le microcapsule LD misurano di solito dai 3 al 5 micron, ossia almeno 10 volte di più di una normale particella di pigmento per inchiostri.

GAMMA DI TONI DISPONIBILI

Normalmente, gli inchiostri termocromici possono essere ottenuti con cinque gamme standard di temperatura di attivazione: 5°C, 15°C, 25°C, 35°C, 45°C, sono disponibili altre temperature personalizzate da -5°C fino a 70°C.

Caratteristiche inchiostri termocromici:

SINTESI INCHIOSTRI TERMOCROMICI:

Sensibili alle variazioni di temperatura

Sono disponibili in forma reversibile e irreversibile

Sono costituiti da cristalli liquidi microincapsulati

Di norma, hanno scarsa stabilità alla luce

IMPIEGHI

Prodotti novità

Usati per ragioni di sicurezza - per es. banconote

Verifica prodotti

Inchiostri geometrici: Glitter ed effetti olografici

Ancora una volta la dimensione delle particelle rappresenta un fattore determinante. Come si può vedere dallo schema seguente, anche la minima particella disponibile è ancora molto grande (50mx 50m) e necessita di cilindri speciali. È presente una quantità piccolissima di alluminio sui bordi delle particelle. Il diagramma mostra come il film in poliestere e il rivestimento epossidico incorporano l'alluminio nella particella. I tradizionali inchiostri argentati hanno una quantità molto più elevata di alluminio.

È disponibile un'ampia gamma di colori nelle particelle dalle diverse dimensioni, alcuni dei quali sono riportati in basso. Le particelle olografiche sono create esattamente allo stesso modo, solo che si usano film olografici piuttosto che metallizzati sottovuoto. Trattandosi di particelle di film in poliestere, sono resistenti e possono essere mescolate al normali pigmenti per conferire effetti diversi.

SINTESI INCHIOSTRI GEOMETRICI

Film goffrato in poliestere, metallizzato sottovuoto

Tagliato in forme e dimensioni particolari

Rivestito con sigillante a base epossidica a scopi protettivi

Buoni indici di resistenza

Possibile difficoltà di adesione ai supporti per via della dimensione delle particelle

IMPIEGHI

Effetti cosmetici

Effetti novità

Effetti di richiamo in discoteca

Inchiostri Scratch and Sniff: Una generazione di fragranze e profumi

In un materiale un odore o profumo può essere generato in molti modi diversi. Essenze particolari possono essere impregnate nella carta oppure stampate. Attualmente, sono disponibili le seguenti carte impregnate, prodotte tradizionalmente per i bambini che vanno a scuola. Utilizzando la microincapsulazione, praticamente ogni odore, che sia naturale o sintetico, può essere incorporato nell'inchiostro o nella carta. Uno dei problemi principali quando si stampa con inchiostri contenenti prodotti microincapsulati è la probabilità che la capsula si rompa durante il processo di stampa. Questo significa che, se vi è stata incorporata un'essenza, ci sarà un certo livello di odore che si sviluppa in fase di stampa. Questo può anche contaminare la macchina da stampa, a meno che non si effettui una pulizia accurata. Ci sono vari modi per ridurre tale rischio, ma non per eliminarlo. L'incapsulazione è un processo costoso ed è difficile misurare il contenuto necessario.

Tutti sappiamo che quantità piccolissime di profumo intenso hanno un odore forte. Gli odori standard più comuni, come quelli elencati in alto, sono disponibili già pronti, mentre essenze specifiche possono essere create su ordinazione. Quando viene incorporata nell'inchiostro, I'essenza è inglobata in misura adeguata alle proporzioni dell'inchiostro. Una volta consumata la stampa, alcune delle capsule si rompono, rivelando l'essenza. La durata del materiale stampato è buona e l'intensità dell'odore residuo dipende dal numero di capsule integre rimaste.

SINTESI INCHIOSTRI SCRATCH AND SNIFF

Riconoscimento del prodotto dall'odore

Inevitabile presenza di un certo odore vicino alla macchina da stampa - possibile contaminazione!

Lunga durata del prodotto integro incapsulato

Disponibili quasi tutte le essenze

IMPIEGHI

Tissue potenzialmente impregnato (di sostanze medicamentose)

Effetti novità

Riconoscimento istantaneo dall'odore

Conclusioni

Come si può notare, sono disponibili diversi effetti speciali e in questo documento ho mostrato alcune delle possibilità. Molti degli effetti nuovi e speciali che ho descritto saranno di maggiore impatto se i pesi dei film applicati saranno notevolmente più elevati rispetto a quelli normalmente impiegati per la stampa del tissue. I rulli anilox o i cilindri per rotocalco sono ora disponibili presso i produttori di cilindri innovativi, i quali hanno una tecnologia elettromeccanica specializzata con cui si possono produrre i cilindri necessari per massimizzare gli effetti. Essendo i pesi raccomandati dei film relativamente elevati, è fondamentale che tutte le parti prendano in considerazione le possibili difficoltà associate a un'alta copertura d'inchiostro sul tissue, come per es. arricciatura, piegatura e rotture del nastro di carta.

All'inizio di questo documento ho detto che i potenziali settori d'impiego per questi effetti nuovi e speciali potrebbero non riguardare le produzioni più importanti. Tuttavia, mettendo in evidenza tali prodotti, ho la sensazione che è possibile incorporare la tecnologia più recente nel campo della stampa del tissue. C'e una gran quantità di lavoro di ricerca e sviluppo effettuato guardando alla composizione e configurazione del supporto di tissue. Nei rotoli da cucina assistiamo a un cambiamento nel numero di strappi, nelle dimensioni del foglio, nella voluminosità della carta, nei motivi goffrati, nel contenuto di prodotto riciclato, e questa è solo una parte.

Abbiamo visto il processo di stampa assumere un ruolo dominante nei nostri mercati e dovremmo guardare quali altri contributi possono portare il processo di stampa e gli inchiostri. Spero che questo documento abbia fornito un argomento di riflessione agli imprenditori presenti là fuori! Sun Chemical Corporation è il produttore globale leader nel mondo di inchiostri da stampa e pigmenti organici di alta qualità ed elevate prestazioni.

La società è presente concretamente in tutti i continenti. Attingiamo alle nostre risorse internazionali per permettere al nostri clienti di beneficiare degli sviluppi tecnologici più recenti - ovunque essi siano. Dalla sua fondazione, più di 160 anni fa, Sun Chemical si è impegnata per essere all'avanguardia nel settore ricerca e sviluppo dell'industria delle arti grafiche. Sun Chemical ha un fatturato superiore ai 3 miliardi di dollari e occupa circa 13.000 persone in tutto il mondo.