TEMA 1 EL PAPEL Y OTROS SOPORTES DE IMPRESIÓN

1 Evolución histórica del papel

El consumo de papel da una idea del desarrollo de los pueblos. Históricamente se conoce desde el 200 a.c. en China. Su evolución es paralela a la de la escritura. El soporte de la escritura ha cambiado mucho: piedra, barro, vegetal, animal, papel...

4000 a. C. Nace la escritura en Sumer

540 a. C. Btca. pública de Atenas

500 a. C. Editores y almacenes de libros en Atenas

207 a. C. Fundación de la corporación de escribas en Roma

100 a. C. Julio Cesar hace el mapa del imperio

48 a. C. 1ª Btca. pública romana

48 d. C. Incendio de la Btca. de Alejandría

105 “ Invento del papel en China. TS'AILUN

114 “ Grabado de la columna de Trajano en letra romana

600 “ El papel chino llega a Corea y Japón

751 “ Los árabes aprenden la fabricación del papel

868 “ Se conserva en el British Musseum el primer libro conocido (Soutra de diaman)

1039 “ Los chinos inventan los caracteres móviles de barro cocido

1100 “ El papel llega a la España musulmana

1273 “ Jaime I confirma privilegios a los fabricantes de papel en Játiva

1276 “ El papel llega a Italia

1285 “ Fabriano produce la primera filigrana

1390 “ En corea se fabrican caracteres en bronce

1418 “ Aparece la xilografía en Europa

1450 “ Gutemberg inventa los caracteres móviles y utiliza la prensa de vino

1452 “ La Biblia de Gutemberg, 1er libro impreso en occidente

1465 “ Impresión en el monasterio de Subiaco en Italia

1470 “ 1er libro impreso en Francia

1476 “ La imprenta en Inglaterra

ca. 1472 “ La imprenta en Valencia

1514 “ La Biblia políglota de Alcalá con caracteres árabes, romanos y judíos

1609 “ Aparecen en Estrasburgo las primeras gacetas semanales (principio del periodismo)

1785 “ Se funda el “Times”

1796 “ Senefelder inventa la Litografía, germen del Offset

1799 d. C. Robert patenta la máquina de fabricar papel continuo

1803 “ Fourdrinier fabrica la máquina de papel continuo

1811 “ 1ª prensa mecánica que permite imprimir 3.000 hojas/hora construida por Koeli

1818 “ El francés Lorieux inventa la tinta de imprenta

1826 “ Surge la fotografía

1850 “ Guillot realiza un fotograbado

1875 “ Invención del Huecograbado

1904 “ Invención de la máquina Offset por Ruber

1947 “ Iniciación a la fotocomposición

1.1 Historia del papel

Los egipcios fueron los primeros en utilizar material vegetal para la escritura. El papiro, se hacía con tiras del tallo de la planta originaria de la rivera del Nilo.

El papiro se utilizó desde el s. XXX a.C. hasta el s. X de nuestra era. Entre el año 258 y 197 a. C. aparece en Pérgamo el material fabricado con pieles de oveja, cabra o de asno, recibiendo el nombre de “Pergamino”.

Al principio este material no presentó competencia para el papiro pero cuando los árabes se extendieron por el mediterráneo pasó a ocupar el 1er lugar como materia de escritura y sobre todo para la edición, que utilizaban los papas para las “bulas”.

1.1.1 El papel en España

El documento más antiguo conservado en España es el “misal mozárabe”, fechado en 1040 - 1050 ca., conservado en el monasterio de Silos.

A finales del siglo X gobernaba el califa Al - Hakam quién amplió la btca. de Córdoba. Ya que el pergamino era caro, lo solucionó con el papel. Las primeras fábricas de papel, parece que se construyeron en Córdoba, pero a principios del s. XI se trasladó a Xátiva, y cuando Jaime I conquista Valencia encontró molinos papeleros que utilizaban trapo de lino.

En el s. XII se fabrica papel en Capellades (Barcelona), que se exportaba a Egipto, Grecia y Bizancio. En el s. XIII se inicia la práctica de encolar el papel con cola animal y se añade un producto químico denominado “Alumbre de roca” (sulfato de alúmina).

Cuando Gutemberg inventa la imprenta en 1450 se produce una gran demanda de papel por lo que pasa a convertirse en “material necesario”. Se sigue utilizando como materia prima la ropa, el algodón o el lino. Para triturarla se emplean unos mazos, hasta que en 1860 sale en Holanda un nuevo sistema de trituración de la ropa vieja, llamada la “pila holandesa”.

En 1789 el francés Luis Nicolas Robert, inventó la máquina que podía hacer tiras de papel continuo que después desarrolló “Fourdrinier”. En 1807 se utiliza el “caolín”. Con al aparición de la máquina de vapor se propició la posibilidad de secado en continuo (1821). En 1840 se empieza a utilizar la madera y en 1874 se produce el proceso llamado “Albisufito”, posteriormente se obtienen blanqueadores ópticos y se aplican productos sintéticos como ligantes de las fibras.

1.1.2 El papel como necesidad ineludible

La sociedad actual es inconcebible sin papel. Está en todos los ámbitos de la vida (dinero, factura, libros, decoración...etc.); es un vehículo de información y cultura y el más importante soporte de la impresión.

El consumo del papel representa un índice de desarrollo de los pueblos. El consumo/hab. es empleado para comparar el desarrollo económico.

EE.UU.	302 kg/hab
Alemania	239 kg/hab
Francia	160 kg/hab
Italia	160 kg/hab
Suecia	225 kg/hab
Suiza	219 kg/hab
Grecia	63 kg/hab
Portugal	76 kg/hab

1.2 Materias del Papel

Las materias primas que se utilizan para la fabricación del papel se pueden clasificar en 3 grupos:

1.2.1 Fibras

1.2.2 Cargas y pigmentos

1.2.3 Aditivos

1.2.1 Las Fibras

Las fibras pueden ser de 3 tipos:

A. Fibras madereras

B. Fibras no madereras

C. Fibras sintéticas

A) Las madereras constituyen la parte más importante, y son de dos tipos:

1.- de árboles de hoja perenne

2.- de árboles de hoja caduca

1.- Las de árboles de hoja perenne son básicamente el pino en todas sus variedades y el abeto. Reciben el nombre de “resinosas”.

Las fibras procedentes de las resinosas tienen una longitud entre 2 y 4 mm. Se denominan fibras largas. Dan resistencia al papel cuando es necesario sobre todo en papeles finos o de bajo gramaje. Su elevada resistencia permite aplicarlas en la fabricación de bolsas.

2.- Las de árboles de hoja caduca son conocidas como “frondosas”. Son: el eucalipto, el haya y el abedul. Las fibras tienen una longitud media de 1 mm y reciben el nombre de fibras cortas. Es importante por la buena lisura y formación de la hoja de papel. Se emplean en papeles de más alto gramaje.

B) Las fibras no madereras, proceden de las plantas llamadas anuales. Pueden ser el cáñamo; esparto, algodón, lino. También se utiliza la paja de arroz. Cada una de ellas tiene una longitud de fibra: la paja de arroz 0,5 mm; el esparto 1,1 mm y el algodón 30 mm.

El algodón se utiliza en papeles especiales por su gran resistencia y tacto agradable (billetes de banco...). La paja se emplea para papeles biblia y cartón ondulado.

Cualquier producto vegetal que permita obtener fibra de forma rentable puede ser válido para la fabricación de papel.

C) Las fibras sintéticas se utilizan ciertas ocasiones para fabricar productos gráficos. Por ejemplo el polietileno, que forma una hoja especial similar a un papel y que después se funde para lograr una gran adhesión entre las fibras, por lo que se logra una resistencia muy elevada.

1.2.2 Cargas y pigmentos

Se añaden al papel en masa y se emplea el “caolín”, el “talco”, el “carbonato cálcico” y el “sulfato cálcico”. Las cargas dan al papel características tanto positivas como negativas.

1.2.2.1 Los pigmentos

Su composición química es similar a las de las cargas, tienen una granulometría inferior que permite dar al papel una gran lisura. Las cargas pueden ser el “caolín” (que es el pigmento más utilizado), que es un silicato ácido de aluminio y le da al papel una superficie muy brillante.

El brillo será mayor cuanto menor sea el tamaño de las partículas de caolín. Debe ser inferior a 2 micras (). El carbonato cálcico se utiliza para la salsa de estuco. Puede variar desde décimas de  a varias . Es muy atacado por los ácidos y puede dar problemas en la impresión offset. es necesario calcular y controlar el PH (acidez) del agua de mojado. El carbonato tiene buena lisura y da buen poder cubriente y buena opacidad. El brillo es inferior al del caolín y se emplea en papeles mate.

Blanco Satino: se obtiene por reacción del sulfato de aluminio y el hidróxido de calcio. Las partículas de Blanco Satino, tienen forma de agujas y dan al papel una gran microporosidad.

El Talco: es un silicato de magnesio. Se utiliza poco en el estucado. Da un buen brillo.

Dióxido de Titanio: muy caro. Se emplea cuando se necesita una opacidad elevada. La utilización apropiada de las cargas y pigmentos otorgan el tipo de acabado que se requiere al papel en relación a sus fibras.

1.2.2.2 Efectos de las cargas y pigmentos en el papel

Su influencia se manifiesta por las reacciones químicas, su comportamiento ante la luz: blancura y opacidad. Su densidad; por la absorción de líquidos, repercusión por la tinta de imprimir. Por las propiedades mecánicas que otorgan al papel. Cuanto más finas sean las partículas más opaco será el papel. Cuanto mayor sea la carga mayor la opacidad.

En cuanto a la absorción de líquidos las cargas ayudan a evitar la penetración de aceites y por tanto el traspasado de la tinta. También permiten aumentar o disminuir la porosidad y controlar el brillo y la lisura. Las cargas deben ser lo menos abrasivas posibles.

1.2.3 Aditivos

Son productos que se añaden al papel para modificar sus características físicas:

- Productos de encolado

Usados antiguamente: Sulfato de aluminio y colas de Colofonia. En los últimos tiempos se han desarrollado productos sintéticos. El encolado del papel disminuye la permeabilidad al agua, evitando en la impresión offset, que ésta penetre.

En la encuadernación de un libro es importante cuando se utilizan colas al agua. Actualmente se han desarrollado sistemas par el encolado cuyas ventajas son:

+ menor envejecimiento del papel

+ mejor secado de las tintas

- Otros aditivos:

+ los antiespumantes, se utilizan en el proceso de fabricación del papel durante la formación de la hoja.

+ resina de resistencia en húmedo, tienen la propiedad de mantener la resistencia del papel cuando se mojan. Se aplican en vallas publicitarias, al aire libre, también en etiquetas de botellas.

+ blanqueantes ópticos, sirven para incrementar la blancura del papel.

+ colorantes, se utilizan cuando se quieren conseguir papeles de colores.

+ microbicidas, para combatir hongos y bacterias que se forman durante la fabricación del papel. Este producto es muy importante cuando el papel se aplica a envases para jabones o detergentes.

Resumen.-

Las fibras son el armazón de la hoja. Como son hidrófilas pueden sufrir alteraciones dimensionales. Las cargas aportan opacidad, densidad y lisura. El encolado actúa como adhesivo de las fibras y cargas.

1.3 Preparación de la Madera. Composición química.

Desde el punto de vista del papel:

3 componentes: *Carbohidratos

*Lignina

*Otros: resinas y esencias

1.3.1 Los Carbohidratos

Están compuestos por dos productos básicos, la “celulosa” y las “emicelulosas”. La celulosa es un hidrato de carbono compuesto básicamente por C, O2 y H2. Es un polisacárido ya que contiene azúcar. Polimeriza en función del tratamiento dado a la madera. El grado de polimerización se define a tres niveles de calidad:

A- Celulosa 

B- Celulosa 

C- Celulosa 

Es hidrofílica ya que las fibras absorben agua y se dispersan en soluciones acuosas. Esta afinidad de la fibra con el agua debe ser tenida en cuenta porque la acción de la humedad hará variar el tamaño del papel, por lo que es necesario controlar, en el taller, el grado de humedad.

La Hemicelulosa es un polímero exclusivamente de “glucosa”. Hay cinco tipos diferentes de azúcares. Las Hemicelulosas se degradan fácilmente cuando se cuece la madera. Tiene gran importancia en el refinado de la pasta. Estos componentes de la madera: Celulosa y Hemicelulosa reciben el nombre de “Holocelulosa”.

1.3.2 La Lignina

Es un componente muy complejo. Es amorfa, de color oscuro y en el árbol une fuertemente las fibras por lo que se requiere separarlas par poder dejar las fibras sueltas. Cuando se fabrica papel blanco, se precisa extraer totalmente la lignina. Si la lignina no es eliminada provocará el envejecimiento del papel amarilleando con gran rapidez, (como los periódicos).

1.3.3 Otros productos

Por ejemplo las resinas y esencias, pero en menor proporción. Algunos de ellos deben ser tratados para evitar manchas sobre el papel.

1.3.4 Preparación de la madera.

La edad de un árbol par su cortado y transformado en pasta papelera varía. Existen dos criterios de fijación de fecha de corte:

1. Se basa en la longitud de la fibra.

La fibra de una madera aumenta en longitud a medida que el árbol crece hasta llegar a una edad madura que se estabiliza.

2. Se basa en el diámetro de tronco del árbol.

El diámetro óptimo se encuentra entre 15 y 30 cm. Los bosques forestales dedicados a la fabricación de madera para pasta de papel tienen en cuenta estas consideraciones de crecimiento y de producción.

1.3.4.1 El descortezado

Es necesario eliminar la corteza por tres motivos, 1º porque no tiene fibra, 2º consumiría energía y reactivos durante la cocción y 3º porque ensuciaría la pasta y por tanto el papel. Por ello es necesario descortezar los troncos.

El eucalipto: el descortezado debe hacerse nada más talarlo. en caso contrario sería difícil.

El pino: se puede descortezar químicamente o mecánicamente. El sistema más usado es un tambor que al frotar los troncos entre sí elimina la corteza.

1.3.4.2 Almacenamiento de la madera

El almacenamiento de la madera para pasta de papel es una operación delicada. A una humedad del 25% y 55% y a una temperatura entre 25º y 35ºC se ve favorecido el ataque de microorganismos, provocando graves daños. Por eso la estancia de la madera en el campo, debe limitarse y almacenarse en lugar seco y aireado, limpio, drenado el suelo y la madera descortezada.

1.3.4.3 Astillado

Después de descortezarlos se reducen a astillas. Son conocidas con el nombre de “chips”. Las astillas se mantienen en grandes pilas y almacenadas en silos.

1.4 La Pasta Química

El pasteado consiste en convertir la madera en pasta fibrosa, para ello se somete a procesos mecánicos y químicos. Hay distintas formas de obtener la pasta:

- Se utiliza una muela cilíndrica de superficie abrasiva que se humedece constantemente y está dotada de movimientos de rotación. El frote produce diminutas astillas de tamaño aproximado al de las fibras. Genera un calor de hasta 170ºC provocando el reblandecimiento de la lignina y favoreciendo la separación de las fibras. Se utiliza agua para absorber el calor producido y así evitar que la madera se queme.

1.4.1 Pasta mecánica de Astillas y Refino

La preparación de la pasta mediante muelas constituyó el primer paso al problema de extraer o separar la fibra de la madera. Este proceso presenta el principal inconveniente de dañar las paredes de las fibras, y no es conveniente emplearlo en las frondosas cuyos vasos son de paredes muy finas. La pasta así obtenida se utiliza para papeles de características físicas bajas y requiere maderas resinosas de fibra larga.

La acción realizada con el nuevo proceso de discos es más moderna y se denomina “Pasta mecánica de astillas”.

1.4.2 Pasta termodinámica

Existe un nuevo proceso de fabricación de pasta mecánica con el que se consiguen mejoras a las características físicas de la pasta de astilla. En el se introducen vapor a elevada temperatura para calentar las astillas antes de introducirlas en el refino. El vapor provoca el reblandecimiento de la lignina, lo que permite separar las fibras dañándolas menos.

La pasta mecánica se emplea en papel de prensa y el cartoncillo. El rendimiento es elevado y se aprovecha el 95% de la madera conteniendo la celulosa, las hemicelulosas y sin poder eliminar totalmente la lignina.

La lignina se oxida y el papel se vuelve amarillo. En el papel de periódico se emplea el 100% de pasta mecánica. Hay otros papeles en que puede emplearse un porcentaje menor de pasa mecánica, pero la oxidación tendrá lugar aunque sea más lentamente.

Cuando un papel no contiene pasta mecánica recibe el nombre de “Woodfree”.

Desde el punto de vista del producto gráfico es importante saber si contiene o no pasta mecánica. Puede darse el caso de un papel estucado que contenga pasta mecánica y presente un buen aspecto. Puede dar problemas económicos.

1.5 La Pasta Química

La pasta química se consigue tratando químicamente la madera para eliminar la lignina. Existen dos procedimientos de cocción que se distinguen según los procedimientos químicos y reactivos empleados.

Se denominan Pasta al Bisulfito y Pasta al Sulfato (también denominado KRAFT).

Estos procesos químicos han permitido la utilización de la madera para obtener calidades parecidas a las que se utilizaban con trapos. Es a partir de 1874 que tienen lugar estos procedimientos químicos.

1.5.1 Pasta al Bisulfito

El producto de cocción es un Bisulfito con base cálcica, magnésica o amónica. Se cuece entre 6 y 8 horas a 130ºC o 140ºC. La cocción se realiza en un recipiente resistente al ácido. Debido a problemas ecológicos el proceso ya se emplea poco.

1.5.2 Pasta al Sulfato o Kraft

Aparece en 1884. El reactivo químico es alcalino y se utiliza la sosa. Aunque la pasta después de la cocción queda de un color muy oscuro, mediante el blanqueo posterior se puede alcanzar blancuras como la que se obtiene con la pasta al Bisulfito. Por las razones anteriores el sistema Kraft se impone al Bisulfito.

Kraft quiere decir más resistente, por consiguiente las fibras quedan más resitentes.

1.6 Blanqueo de la pasta

Una vez obtenida la pasta ya sea mecánica o química, es necesario blanquearla. La pasta mecánica suele dejarse con su blancura original; en el caso de la pasa química es necesario para fabricar papeles blancos.

El blanqueo elimina la parte de lignina no eliminada en la cocción, y también de otras materias colorantes que no son fibras y pueden generar olor y sabor al producto final, lo que les haría inutilizable para el embalaje de productos alimenticios.

Cuando la lignina es parcialmente eliminada se denomina “pastas semiblanqueadas”. El blanqueo está relacionado no sólo con la obtención de papel blanco sino con otros fines ya descritos. El blanqueo convencional hasta hace poco utilizaba el cloro y sus derivados.

Los productos más utilizados son:

- Cloro

- Oxigeno

- Dióxido de Cloro

- Hipocloríto Sódico

- Agua Oxigenada

Un proceso común para las pastas Kraft puede hacerse en siete o nueve fases, según el tipo de blancura a conseguir. Las nuevas tendencias dan lugar a la utilización de nuevos productos menos contaminantes, como son el blanqueo con Ozono y el blanqueo con Enzimas, además del H2O2.

Como es sabido la industria papelera estaba considerada como industria contaminante, que afectaba a los ríos. En la actualidad las nuevas instalaciones están realizadas con controles de los productos residuales, que mejora su calidad ecológica.

1.7 Fabricación del papel

Denominamos fibras primarias las que se obtienen de la madera u otras plantas ya mencionadas. Se denominan también fibras vírgenes, osea de 1ª utilización.

Fibras secundarias, las que proceden de papel utilizado e impreso. Se utilizan a partir de la recuperación del papel y reciben el nombre de reciclados. A menudo las fibras secundarias se mezclan con las fibras primarias. Para utilizar papeles a partir de fibras primarias se emplea un recipiente con unas hélices que agita hojas y pastas. Ello permite individualizar las fibras y prepararlas en suspensión acuosa. El aparato se llama “Pulper” y emplea agua reciclada de la propia fábrica.

Después de batir la pasta para obtener el papel más delgado es necesario refinar la pasta. Cada tipo de papel requiere un refino adecuado; para refinar el papel se emplean refinos cónicos, de disco o las antiguas pilas holandesas.

Al pasar por el refino las fibras se someten a una acción más o menos enérgica de las cuchillas. La técnica de refino es importante para conseguir las calidades de papel que se desean.

El papel de origen reciclado precisa otro tratamiento. En primer lugar se necesita eliminar la tinta del papel, el destintado se hará con productos químicos con calor y energía mecánica. Los productos usados son: detergentes para eliminar la tinta y dispersantes para evacuar la tinta y evitar que se deposite en la fibra y espumantes para eliminarlos.

En la actualidad, y debido a la presión ecológica están surgiendo nuevos procedimientos y nuevas patentes para recuperar las fibras secundarias. Las fábricas que se dedican a obtener papel reciclado se sitúan próximas a los centros de poblaciones de consumo de papel. De esta manera es posible reducir costes de transporte. El papel reciclado no siempre es más económico que el que se obtiene con fibras vírgenes, pero cumple con fines medioambientales que permiten reducir residuos. Las tecnologías de reciclado son nuevas y se están mejorando.

Es importante considerar que la fase de impresión antecede a la fase de destintado, por lo que empiezan a considerarse los sistemas de impresión que permiten un fácil destintado.

1.8. La Formación de la Hoja

Una vez obtenida la materia prima comienza la fabricación propiamente dicha del papel. La fabricación es igualmente la misma para cualquier tipo o clase de papel. La diferencia entre los papeles se debe al tipo de composición y al acabado que se haga del papel.

Fases:

1.8.1. Tina de mezcla

En esta tina es donde se realiza la formulación del papel. Los diferentes componentes son: Fibras, Cargas, Agentes Encolantes, Blanqueantes ópticos, aditivos en general...

El número de aditivos depende del tipo de papel que se fabrica. Una vez completada la mezcla se envía a una tina de reserva desde la cual se somete a una nueva operación, llamada “refino”. Esta depuración tiene por objeto eliminar partículas no deseables como: arenilla, maderas incocidas, plásticos. Esto se puede hacer por medio de un tamiz perforado o con una máquina de centrifugado.

Propiedades

Una vez depurada la “pasta” es enviada a la caja de entrada. La pasta debe regularse de acuerdo con su densidad, consistencia y caudal. El sistema de alimentación procurará suministrar un flujo de pasta de acuerdo con la velocidad de todo el proceso por consiguiente debe regularse la presión y la distribución uniforme de todo el caudal a lo ancho de la máquina.

La cantidad de pasta que debe llegar al lugar donde se forma la hoja determinará el gramaje. Por eso es importante esta regularidad, para obtener siempre el mismo gramaje.

1.8.2 La Mesa Plana

La suspensión fibrosa es enviada a través de la caja de entrada a una tela sin fin que puede ser metálica o de tejido donde se formará la hoja de papel. Queda pues la eliminación del agua a través de los elementos “desgotadores”.

Tiene importancia la velocidad de la tela en relación al flujo suministrado. La tela tiene un movimiento transversal que sirve para orientar las fibras y evitar descompensaciones; el sentido de la máquina recibe el nombre de “Dirección de fibra”, y a que en este sentido se sitúan las fibras. El sentido transversal se denomina también “Contrafibra”. Este aspecto es muy importante ya que el papel presentará comportamiento diferente en las dos direcciones. El sentido de fibra ha de tenerse en cuenta tanto en la máquina de impresión como en el plegado y la encuadernación.

La velocidad de la mesa es muy variable. Las máquinas antiguas iban a una velocidad de 30 o 40 m/minuto. Las máquinas de hace 4 años llegaban a 800 y 900 m/minuto. Las actuales superan los 1000 m/minuto y llegan a 1400 m/minuto.

Hay dos tipos de mesas:

A. Convencional, se ha venido utilizando hasta hace pocos años. La suspensión acuosa descansa sobre la tela y el montante superior es de fieltro. Debido al desgote en una sola dirección, las dos caras tienen una configuración distinta. En la “cara tela” aparece una configuración más rugosa y en la “cara fieltro”, más lisa.

En las máquinas modernas,

B. Doble Tela, que permiten un desgote hacia arriba y hacia abajo mediante cajas aspirantes obteniéndose una hoja con las caras más igualadas. El sistema convencional proporcionaba en la cara tela una mayor cantidad de fibra larga, mientras en la cara fieltro habría fibras cortas y largas.

1.8.3 El Desgote

En el proceso de la mesa se ha iniciado el drenaje y se consigue una capa compacta de la que se precisa eliminar el agua. Para ello están los “rodillos desgotadores” que cumplen dos misiones: soportan la tela y ayudan a eliminar el agua. Al entrar la tela en contacto con el rodillo, este da un impulso al agua y ejerce presión sobre la pasta, cuando ha pasado la línea de contacto ejerce una aspiración actuando como elemento de desgote.

Durante el desgote se recurre a las cajas aspirantes que producen un vacío y desgote correspondiente. El nº de cajas depende de la longitud de la máquina. El último elemento del desgote de la mesa es el “cilindro aspirante” que consta de una “camisa metálica perforada” que gira a la velocidad de la tela. Cuando el papel llega al final de la tela tiene una humedad del 80%, la hoja está preparada para recibir tratamientos más enérgicos destinados a eliminar el agua.

1.8.4 Prensas

Están colocadas después de la tela y continua por medios mecánicos la eliminación de agua en la hoja.

El prensado sirve también para consolidar la hoja. Las fibras son forzadas a un contacto más intimo.

1.8.5 La Sequería

Una vez el papel sale de la zona de prensas sólo puede ser eliminada el agua por calor. Tiene dos partes:

1ª Sequería

2ª Sequería

Entre ellas se instala un sistema para dar al papel un tratamiento superficial. La temperatura de los distintos secadores es progresiva. Puede empezar a 70ºC y llegar a los 130ºC.

El secado del papel imprime a la hoja determinados comportamientos. Por un lado modifica su estructura contrayendo importantemente la anchura de las fibras y genera tensiones internas de las fibras.

1.8.6 Tratamientos superficiales

Cuando el papel acaba la 1ª sequería ya está seco y dispuesto para que se le de el primer tratamiento superficial, los tratamientos superficiales pueden ser variados y realizados en diferentes sistemas. El más corriente es el SIZE PRESS, pero hay otros más sofisticados como son GATE - ROLL y el BILL - BLADE. Incluso hay sistemas parecidos a los que se emplean fuera de máquina.

El sistema LWC es adecuado para obtener papales de poco gramaje llamados “estucados en máquina” y revistas.

1.8.6.1 Tratamiento de SIZE PRESS

Es el más simple. Consiste en aplicar una pequeña capa de ligante en la superficie del papel con el fin de evitar problemas de arrancado de fibra durante la impresión. Cuando el tratamiento se hace a base de ligante obtenemos un papel Offset, si además del ligante unimos un porcentaje de pigmento se obtiene el “papel pigmentado”.

La cantidad de aditivo o pigmento que se suministra puede ser de 1 a 2 gramos por m2 y por cara para los papeles offset y de 4 a 5 gr/m2 y cara para los pigmentados.

1.8.6.2 El sistema GATE - ROLL

Puede considerarse como una SIZE PRESS mejorada. La salsa se transfiere a los rodillos aplicadores a través de un rodillo intermedio. Permite aplicar mayor cantidad de capa. Suele aplicarse para “papeles estucados en máquina”. La capa de estuco puede oscilar entre 8 y 10 gr/m2 y cara.

1.8.6.3 Sistema BILL - BLADE

Se utiliza normalmente para estucar en máquina. La aplicación se hace por una cara con una cuchilla y por la otra con un rodillo. Una vez el papel ha recibido esos tratamientos superficiales pasa por la 2ª Sequería que es más corta que la 1ª. Los dos últimos rodillos son refrescadores y sirven para enfriar el papel antes de su entrada en las lisas, para ello se hace pasar por el interior agua fría en vez de vapor.

1.8.7 Las Lisas

Son máquinas compuestas por rodillos metálicos superpuestos de 2 a 5. Se suelen instalar al final de la máquina de papel después de los cilindros refrigeradores. Su función es dar lisura al papel y regular en lo posible el espesor a lo ancho de la hoja.

Las “lisas” no dan brillo al papel. Una vez ha pasado por las lisas se enrolla en una máquina llamada “POPE”, a partir de aquí las bobinas pueden seguir dos caminos si se trata de un papel “no estucado” (offset) o “estucado en máquina” pasará directamente a la sección de acabados. Si el papel se precisa que sea estucado “fuera de máquina” pasará a la máquina estucadora y de ahí al acabado.

1.9 El Estucado

El estucado consiste en aplicar al papel “la salsa” que ennoblecerá el acabado. La “salsa” de estucado se lleva acabo en una sección de la fábrica que se denomina “cocina”.

La salsa de estuco está formada por pigmentos que son iguales a las cargas pero con mayor finura y calidad superior. Para fijarlos al papel se requieren ligantes que pueden ser: almidones, proteínas, caseinas, alcoholes de polivinilo, látex, etc... Se utilizan además otros aditivos como: blanqueantes ópticos, antiespumantes, microbicidas, etc...

1.9.1 La Cocina

Para preparar la masa de estuco se requiere un depósito para la cocción desligante, un agitador para dispersar los pigmentos, filtros o tamices para depurar el fluido. Un depósito de reserva y bombas para el trasiego. Cuanto más complejas y grandes mayor será el nivel de sofisticación. La tendencia va a la automática con ayuda de ordenadores.

1.9.2 Mezcla de componentes

Lo básico de esta operación es el orden de adición:

1. Sobre los pigmentos dispersados se añaden los ligantes con gran agitación,

2. Los antiespumantes

3. Aditivos: colorantes, microbicidas, blanqueantes ópticos, resinas para dar resistencia en húmedo y ajuste en PH final si procede.

La mezcla debe continuar hasta lograr una buena homogeneización, terminada la cual se trasvasa a los depósitos que alimentan a la estucadora.

1.9.3 La Estucadora

Máquina que aplica la salsa al soporte fabricado. Existen diferentes formas de aplicar la salsa:

- Estucado de rasqueta,

Es el proceso más común. Se aplica el fluido por un rodillo sobre el papel y posteriormente se iguala y dosifica mediante una lámina de acero. La cuchilla flexible permite la aplicación de mayor o menor capa según se requiera. Con el tipo de cuchilla rígida se llega a 12 -13 gr/m2. Las máquinas pueden trabajar a 1200 m/minuto. En cualquier tipo de estucado la lisura será mejor cuanto mejor es el soporte.

- Estucado de labio soplador

Se hace por un rodillo que aplica un exceso de fluido eliminado mediante aire a presión. Con este sistema se pueden depositar capas de estuco de 20 - 40 gr/m2. Su velocidad es de 350 m/minuto ya que se necesita mayor capacidad de secado.

Este sistema se utiliza en los papeles arte. Es un sistema menos perfecto que la rasqueta, lo que ha llevado a que algunos fabricantes para obtener papeles “Arte” lo consigan a base de dar dos pasos o con la rasqueta. Normalmente las estucadoras disponen de dos cabezales para estucar el papel por las dos caras o por una sola. Si es por las dos caras, en el segundo cabezal se estuca con agua para producir papel plano, una vez estucado pasa a la sección de acabado.

- Estucado de Alto Brillo

Este tipo de papel conocido como “CAST COATED” tiene un proceso de fabricación diferente al de los estucados, este sistema de producción actúa bajo dos patentes americanas:

* WARREN aplicación del estuco por labio soplador y obliga a que el soporte sea muy liso. A continuación pasa por el presecado de rayos infrarrojos para terminar secándose en un cilindro cromado que está a 180ºC y que da al papel su brillo peculiar.

*CHAMPION a diferencia del anterior se hace por un rodillo y el papel pasa directamente al cilindro cromado que está a una temperatura de 80ºC. El estucado se hace por una sola cara. Cuando se necesita alto brillo de dos caras se hace contraculando dos. Una vez abrillantado pasarán por un sistema de acondicionado para evitar que salgan muy secos de la estucadora.

1.10 Acabado del Papel

Para el acabado se utilizan estas máquinas:

1.10.1 Rebobinadora

Su misión consiste en rebobinar el papel y eliminar los posibles defectos así como hacer empalmes en las posibles roturas habidas en la máquina de papel o en la estucadora. El papel suele rebobinarse antes y después de estucar.

1.10.2 Calandra

Cuando el papel sale de la estucadora es mate, por tanto es necesario calandrarlo para convertirlo en brillante o semimate. La calandra es una batería de rodillos metálicos, alternados con rodillos de fibras endurecidas más blandos. La disposición de los rodillos es alternativa, uno blando y otro duro, es necesario controlar la presión a lo largo y ancho del cilindro, el brillo será tanto mayor cuanto más sean los gr/m2 de capa de estuco.

En los papeles semibrillo tienen menos rodillos que cuando se quiere obtener un brillo más calandrado.

1.10.3 La Cepilladora

Está provista de grandes rodillos cilíndricos en forma de cepillo que girando a gran velocidad presionan al papel obteniendo superficies muy brillantes. Tienen el inconveniente de que disminuyen la microporosidad del papel. Se utilizan en los “cartoncillos”.

1.10.4 La Gofradora

Máquinas especiales que graban en la superficie del papel determinados relieves. Se consigue pasando el papel entre dos rodillos grabados, uno duro y otro blando que al presionar fuertemente produce el relieve. Pueden gofrarse papeles estucados y no estucados.

1.10.5 La Bobinadora

Las bobinas madres que salen de la máquina de papel deben ser partidas en bobinas más pequeñas ya sea para mandar directamente a los impresores en máquinas rotativas o bobinas o con operación previa para cortar en hoja.

1.10.6 La Cortadora

Es la que transforma el papel de bobinas a hojas. Las cortadoras modernas suelen llevar sistemas de escogido automático. Normalmente cortan varias bobinas a la vez según el gramaje del papel. Las cuchillas de las cortadoras y bobinadoras deben estar perfectas para evitar que se forme “polvillo”, que daría lugar a problemas en la impresión.

1.10.7 El Escogido

Es sacar el papel con posibles defectos y que no han podido ser eliminados en las escogedoras automáticas.

1.10.8 El Embalaje

Puede ser en bobinas, en plataformas, en hojas, o bien en paquetes. Para ello hay máquinas especiales.

Las plataformas se “retractilan” con plástico. Las condiciones de temperatura y humedad en el momento de embalarse deben controlarse para que permanezca el papel aislado durante el transporte. El impresor al recibirlo debe acondicionarlo controlando también temperatura y humedad.

1.11 Fabricación del Cartón Multicapa

El cartón multicapa se usa para el embalaje, aunque hay muchas especialidades gráficas que se sirven de este tipo de producto.

Se utilizan muchas fibras secundarias, aunque llevan productos fabricados con fibras vírgenes con pasta química o mecánica.

1.11.1 Estructura

Puede oscilar entre 3 y 5 capas. La capa superior suele denominarse “CARA”, la inferior “DORSO” o “REVERSO”, y las de enmedio, 1, 2 o 3 reciben el nombre de “TRIPA”. Este tipo de elaborado va normalmente estucado por una cara.

1.11.2 Sistemas de Producción

La principal diferencia respecto al papel está en la preparación de la pasta. Las formulaciones de cara, tripa y reverso son diferentes, por lo que se necesitan tres tinas de mezcla. Habrá pues tres cajas de entrada, una por capa.

La posibilidad de fabricar diferentes productos se obtiene combinando formulaciones distintas en cara, tripa y reverso. Con este sistema se fabrican de 3 a 5 papeles que se unen en húmedo facilitando de esta forma un soporte que tenga estructura para estucar.

Hay distintos sistemas de producción, para obtener el cartón multicapa:

De formas redondas, que es un cilindro horizontal con la superficie vestida con tela metálica o plástica similar a la de la mesa plana que gira en una cuba con una suspensión de pasta diluida. Generalmente estas máquinas se usan para formar tripa y reverso. Mientras que la cara se hace en mesa plana.

El sistema más extendido es: varias cajas de entrada que proporcionan desgote por la parte superior e inferior. En cierto modo recuerda las máquinas de doble tela. La cara se forma sobre la mesa plana y la tripa y dorso en la otra mesa.

1.11.3 Secado y acabado

Igual al papel, pasa por prensas y sequería, sólo que la estucadora, la calandra y la cepilladora forman parte de la máquina.

El cartón cuando sale se puede convertir en bobinas u hojas. El estucado puede constar de 1 o 2 capas generalmente. Los productos de fibra virgen suelen estucarse con doble capa, mientras que los de fibra secundaria, que van a un mercado menos exigente, pueden llevar una sola capa. El estucado es de 7 a 10 gr/m2 por capa.

Tema 2 CLASIFICACIÓN DE LOS PAPELES

2.1 Papeles Estucados

El número de papeles existentes en el mercado es muy numeroso. Un recuento no se puede hacer. Nos ceñimos a los que son más comunes en el mercado de la impresión y la escritura.

2.1.1 Estucados de Alto Brillo

Papeles donde el acabado brillante se da por calor. El mercado del “autobrillo” está básicamente concentrado en dos aplicaciones: A. en la etiqueta para lo bajos gramajes y B. embalajes de alta calidad para los gramajes altos.

Aunque la mayoría del mercado es estucado a 1 cara, existen estucados a 2 caras que se fabrican contracolando los dos productos en 1 cara, de ahí que el más bajo gramaje empiece en 180 gr/m2. Existe una gran variedad de colores. Colores tenues se consiguen coloreando la capa de estuco, los fuertes se consiguen imprimiéndolos en huecograbado.

También se consiguen efectos metálicos o anacarados mediante la impresión hueco. Se utilizan para el diseño. El papel puede “melaminarse”, porque se emplea para etiquetas de envases recuperables. Los altos brillos llevan 25 gr/m2 por capa de estuco.

2.1.2 Estucado Arte

Se conocen como “papeles cepillados” porque en ocasiones se cepillan después del taladrado, aunque empiezan a prescindirse de esta opción porque disminuye la porosidad del papel y dificulta el secado de la tinta. La capa de estuco oscila entre 22 y 30 gr/m2 y cara. Son también conocidos como de “Triple capa” porque llevan una capa de estuco en máquina y dos fuera de máquina. Generalmente son papeles brillantes, aun cuando también existen en semimate. Se fabrica el 100% de pasta química y se aplica para productos gráficos como libros de alta calidad y trabajos publicitarios. Puede asegurarse que este último sector representa el máximo consumo. Se vende en hojas y se emplea muy poco la bobina. La gama de gramajes oscila entre 112 y 350 gr/m2.

Cuando es obligado emplear gramajes inferiores a 100 gr/m2 se obliga a una menor capa de estuco, resultando de inferior calidad. Este tipo de papel puede presentarse también gofrado con diferentes texturas (el más corriente gofrado tela).

2.1.3 Estucado Moderno

Conocido con el nombre de Industriales, y los gramos de estuco por m2 oscilan entre 15 y 20 gr/m2.

Calidades: Brillante, Semimate y Mate. Los últimos se presentan normalmente en dos caras, mientras que el Brillante puede en 1 o 2 caras.

Dentro de los estucados modernos existe el papel para rotativa, HEAT SET (Offset secado por calor) que ocupa un volumen importante. En este caso el papel se suministra por bobinas e irá más seco que el papel de hojas. La formulación del papel en cuanto al soporte será diferente, ya que las altas temperaturas a que se somete durante el secado, evaporarán toda el agua pudiendo provocar ampollas, efecto conocido con el nombre de “BLISTERING”.

Los estucados brillantes también se pueden emplear para rotativas de huecograbado. En este caso resulta especialmente importante la lisura superficial para evitar “ausencia de puntos” (missing dot).

El mercado de este papel son: revistas, libros fascículos, folletos publicitarios. Los papeles brillantes estucados a una cara constituyen una especialidad para etiquetas. Variedades:

- A estucado a una cara normal (tabacos, envueltas de chocolate, etiquetas de lata)

- B estucado a una cara melaminado (para envases recuperables), la melamina da gran resistencia en húmedo y a la sosa. Por razones ecológicas empiezan a utilizarse otros productos.

- C estucado a una cara antigrasa (especial para etiquetas de aceites o productos grasos). Durante la impresión en offset puede presentar algunas dificultades en el secado de la tinta y por eso se necesitan productos secantes.

- D estucado a una cara fungicida (especial para envases de jabones). El tratamiento fungicida evita la formación de hongos y bacterias que con la humedad estropearía el jabón.

Los soportes de los estucados modernos pueden ser 100% pasta química o con cierta cantidad de pasta mecánica. La gama de gramajes es 80 y 350 gr/m2 por las dos caras y por una cara 70 y 150 gr/m2.

-E estucados ligeros. Mientras que los anteriores son estucados fuera de máquina, los estucados máquina tienen incorporada la estucadora en la misma máquina de papel. Pueden ser brillantes o mates (el mate es el más corriente). El brillante precisará un calandrado posterior, mientras que el mate se obtiene directamente en máquina. El gramaje de capa de estuco es de 10 gr/m2 por cara (para libros de enseñanza, libros de instrucciones, folletos, etc). La gama de gramajes está entre 80 y 150 gr/m2 pudiendo encontrarse gramajes superiores. Pueden ser de 100% de pasta química o mezcla, de química y mecánica.

2.1.4 Autocopiativos

Constituyen otro tipo de estucados, aunque en este caso la salsa de estuco está formada por unas microcápsulas capaces de transmitir una copia sobre una hoja receptora sin usar papel carbón. El autocopiativo tiene 3 hoja diferentes:

1. Hoja CB, es un papel normal con las microcápsulas por el dorso.

2. Hoja CFB, por la parte superior lleva la capa reactiva y por la inferior microcápsulas similares a la CB.

3. Hoja CF, que solo lleva estuco por la cara superior, será el estucado reactivo para que las microcápsulas transmitan la copia.

Las hojas que llevan microcápsulas deben manejarse con especial cuidado mientras que la CF puede ser tratada como estucado normal. Los autocopiativos pueden ser papeles....

Suelen ser papeles 100% de pasta química y los gramajes bajos, alrededor de 55 gr/m2 aunque existen hojas de hasta 170 gr/m2. Se presentan en bobinas o en hojas. Las bobinas van destinadas a albaranes y facturas que serán después procesadas en un ordenador. Las hojas pueden emplearse en talonarios. Existe una cola autoseparadora `ara hacer juegos de talonario, y una tinta desensibilizante que se aplica sobre la capa CF cuando se quiere anular el efecto de copia en unas zonas determinadas.

El mercado las conoce como papeles químicos. Una variedad son los “autocontenidos”, en la que la capa receptora y transmisora están en el mismo lado. En este caso la primera hoja no necesita microcápsulas, y puede servir cualquier papel.

2.1.5 Papeles Revista

Son papeles estucados utilizados en el interior de la revista. Generalmente son estucados en máquina y de un gramaje de 60 gr/m2 con un contenido de pasta mecánica del 50% que da opacidad. Dentro del mercado se llaman papeles “LWC”, osea Estucados de Bajo Gramaje.

Las revistas impresas con este tipo de papel para cubiertas emplean estucados modernos. El papel se presenta en bobinas y se imprime en offset de bobina o huecograbado.

2.2 Papeles no Estucados

Papeles no estucados, el único tratamiento superficial que llevan es el que se le da en el SIZE PRESS. Los más importantes :

2.2.1 Offset Naturales

Este nombre no es muy correcto, ya que el offset es un sistema de impresión, lo que no quiere decir que los papeles offset no puedan ser impresos en otro sistema.

Son papeles acabados en “lisas”, a veces muy rugosos y otros más lisos. Pueden ser fabricados con 100% de pasta química o con mezcla de química y mecánica, incluso papel reciclado. Hay variedad de blancos y colores. Los gramajes son desde 50 gr/m2 hasta 250 gr/m2.

Pueden presentarse en las siguientes formas:

2.2.2 Offset Volumen

Es una especialidad en la cual el volumen específico es superior a 1,65, y su cubicación es similar, pero en su composición habrá menos contenido de cargas para incrementar el espesor. Cuando se quiere incrementar el volumen suele tener un gran porcentaje de pasta mecánica (por eje. novelas baratas).

2.2.3 Papel para fotocopias

Es un offset natural, sin embargo suele presentarse algo más seco especialmente cuando va destinado a fotocopiadoras de láser caliente o fotocopiadoras de alta productividad, donde se imprime el papel por las dos caras; se sirve en resmillas de A4 o A3; puede ser 100% de pasta química, o utilizar fibras secundarias. El gramaje más corriente es de 80 gr/m2.

2.2.4 Papeles para formularios

Se conoce con este nombre a los papeles destinados a lo que se denomina “pijamas de ordenador”. Se utiliza en bobinas; su contenido en carga es inferior a los offset naturales para mejorar su rigidez. Suelen fabricarse con pasta química, mecánica e incluso fibras secundarias. Los gramajes 50 y 100 gr/m2.

2.2.5 Papel para cuadernos

Es un papel con un grado de encolado importante o controlado, porque se imprime con tintas al agua por un lado y han de permitir la escritura con rotulador o tinta.

2.2.6 Papel para Registros

Papel con un elevado porcentaje de fibra larga. Tienen usos muy específicos como impresión de mapas, llamado entonces registro cartográfico. También se emplean para impresos que son documentos de valor (acciones, registro de la propiedad, etc). Son de elevada resistencia a los “dobles pliegues” y se presentan en colores blancos y ahuesados.

2.2.7 Papeles Pergamino

Aunque originalmente era un material animal, actualmente se conoce con este nombre a papeles muy refinados con escaso contenido en cargas y sobre todo con una extraordinaria formación de hoja. Pueden presentarse en color blanco o colores tenues. Su uso normal es de impresión de cartas de gran prestigio, y se distinguen por un tacto agradable. Normalmente se imprime a un solo color, dado su elevado refino, son inestables dimensionalmente, por lo que no se recomienda utilizarlos para imprimir cuatricomía. Existen “perjurados” y “gofrados”.

2.2.8 Papeles especiales

Incluimos aquí, papeles fabricados con mezcla de fibras de madera y fibras textiles, como trapos de algodón; estos papeles presentan un tacto agradable y una elevada resistencia, pueden ser lisos o gofrados y muchos colores. Están destinados al diseño y a conseguir efectos que llamen la atención.

2.2.9 Cartulinas no estucadas

Son papeles de gramaje superior a 160 gr/m2. Muchos impresores llaman cartulina a todo papel que supera este gramaje. Su uso fundamental es para carpetas, tarjetas, tarjetones, invitaciones, etc..

También existen estucados. Pueden ser en color blanco y de muchos colores. Los gramajes más característicos son de 150 gr/m2.

2.2.10 Papeles Prensa

Son papeles sin estucar destinados a la impresión de diarios y con un contenido en pasta mecánica muy elevado (el 100%). Cuando el papel pasa por la calandra para convertirse en un papel “supercalandrado” se les conoce como papeles “SC”. Suelen fabricarse también con elevados porcentajes de fibras secundarias. Los papeles SC pueden ser impresos en huecograbado debido a su gran lisura. Los papeles prensa sin calandrar se imprimen en offset. Los papeles “SC” igual que los “LWC” se emplean para revistas.

2.2.11 Papeles de Embalaje

Dentro de este grupo se establecen tres subgrupos:

KRAFT, TST LINER, BICLASES

Los KRAFT, están constituidos por fibra virgen y son de gran resistencia. El TST LINER utiliza fibra virgen y secundaria, es un escalón inferior a los Kraft. Los BICLASES están fabricados 100% de fibra secundaria. Se utilizan como cara y reverso para las planchas de cartón ondulado, en este caso la “tripa central” que va canalada, suele fabricarse a partir de fibra de cereales y fibras secundarias.

2.2.12 Cartulinas Estucadas y Cartoncillos

Hay tres tipos iguales en cuanto a fabricación, pero diferentes en cuanto a composición. La estructura es de 3 capas llamadas, cara la A, tripa B, y reverso C.

a) Cartulina sólida blanqueada

Las tres capas A, B, C son de pasta química blanqueada. Se utiliza para portadas y cubiertas de libros y cajas y embalajes de calidad. No debe confundirse con la cartulina antes mencionada (un producto sin estucar para tarjetería), mientras que esta es para impresiones en cuatricomía (postales, etc).

b) Folding

Las capas A y C son de pasta química blanqueada, la B es de pasta mecánica y es para dar rigidez. Este producto se utiliza en cadenas envasadoras de gran velocidad, donde la rigidez es una característica típica.

c) Cartoncillo

La capa A es pasta química blanqueada. La B y C suelen ser papeles reciclados. El color del dorso es gris. El uso es el embalaje. En ocasiones la cartulina y el Folding blanco suelen llevar una capa de estuco por el dorso de 10 gr/m2 para conseguir una mejor imprimabilidad cuando sea necesario. También dentro de las cartulinas (Folding y cartulina) existen productos fabricados con fibras secundarias. Su rigidez es inferior al utilizado con fibras vírgenes.

2.2.13 Papel sintético

Conocido así un tipo de papel fabricado con fibra sintética. Durante el proceso de producción este producto se dispersa como fibras de polietileno disueltas en un disolvente. Las fibras serán entrelazadas entre si en diferentes capas. La masa de fibra pasará por un cilindro que la fundirá, produciendo unos enlaces muy fuertes entre las fibras, que hacen al producto prácticamente irrompible. El uso final pueden ser sobres, pancartas, etiquetas..., este producto puede ser impreso en cualquier sistema de impresión y se suministra en hojas y bobinas.

Tema 3. LOS PAPELES DE CARA A LA IMPRESIÓN

- Características

- Ensayos de laboratorio

- Controles

La gran variedad de las máquinas de impresión actuales, los elevados costes de la hora de máquina, requieren la seguridad de que los papeles no ofrecerán problemas en el momento de ser impresos. Cuando se realizan contratos de compra de papel sobre todo para grandes cantidades es necesario medir las características del papel que influyen en el coste y en la calidad. En torno a ello existe una importante industria e investigación en torno a mediciones aparatos y ensayos sobre el papel. Los pequeños impresores no siempre están en condiciones de disponer de un laboratorio de control, pero cuando la empresa es grande o el montante económico de la compra de papel es importante, entonces puede justificarse una determinada dimensión de laboratorio.

En nuestro país existen institutos y empresas que pueden realizar determinados ensayos. Sin embargo el impresor deberá conocer la manera de elaborar determinados ensayos que puedan asegurar el comportamiento del papel durante la impresión para evitar problemas económicos graves. Las especificaciones de los papeles, sus características y mediciones ya forman parte de la moderna cultura de la calidad entendida como gestión empresarial.

En este capitulo veremos algunas aplicaciones prácticas que nos permitirán realizar ciertos ensayos. Los laboratorios sujetos a la certificación de calidad, reúnen condiciones ambientales establecidas. Los aparatos igualmente están sujetos a condiciones metrológicas contrastadas. Sin embargo otros ensayos con menor precisión son también significativos.

Hay características que son determinantes o rotundas y otras que hay que matizar.

- Determinantes: indican si cumplen o no unas indicaciones.

- Otras: influyen en productividad y calidad del impreso.

En la actualidad existe un mercado de aparatos de ensayo de laboratorio muy numeroso, algunos hasta reproducen la máquina de imprimir.

La UE está trabajando en la normalización de ensayos que permitan garantizar las características y calidades en el seno de la Unión. Las comisiones de normalización nacionales (las que elaboran las normas) están obligadas a revisarlas para crear un sistema normalizado común europeo. La Comisión de Normalización de Papel y Cartón figura con el nº 57 y la de artes gráficas, poco desarrollada en nuestro país el nº 54. AENOR, es el Instituto que reúne en nuestro país a todas las comisiones de normalización. Las europeas se identifican bajo ISO.

Los ensayos que se hacen están sujetos a normas. Las fábricas tienen laboratorios que controlan la producción y certifican el producto elaborado. Independientemente de esta revisión general de normas en la UE, es necesario profundizar en el significado y trascendencia de las características más importantes.

Cuando se trata de papel que se expide en hojas se pueden convenir en el momento de la compra los aspectos más fundamentales:

1- Tipo de papel 5- Formato o tamaño

2- Gramaje 6- Dirección de fibra

3- Espesor 7- Contenido de pasta mecánica

4- Volumen específico o mano 8- Condiciones de recepción: estado e impermeabilidad del embalaje y estado de los

bordes de las hojas.

Para la adquisición de papel en Bobina, además de lo anterior se convendrá el diámetro del mandril o eje de bobina, así como el riesgo del papel a producir ampollas (humedad interior que emerge a la superficie).

3.1 Características determinantes

Cuando se recibe una partida de papel hay que comprobar el estado en que se encuentra el embalaje y la impermeabilidad del mismo. El papel que es hidroscópico o sensible al cambio ambiental, tiene que estar perfectamente embalado para que en el transporte no se altere su contenido en humedad. El fabricante puede introducir las condiciones climáticas antes de impermeabilizar el embalaje. Estas condiciones tienen que ser parecidas a las que el cliente impresor utilizará en el taller. En la península existen climas diferentes que varían habiendo climas continentales y marítimos.

Estas condiciones debe contemplarlas el fabricante. Cuando el papel llega debe estar un tiempo sin abrirse el embalaje impermeable hasta que la temperatura que ha podido alcanzar el papel en el transporte se estabilice con la temperatura ambiente del taller (± 24h.). La siguiente comprobación es el estado de los bordes y esquinas.

Cuando el papel de una pila toma humedad, la tendencia de los bordes es curvarse hacia abajo y perder su planeidad. En cambio cuando desprende humedad los bordes tienden a subir. Hay que considerar que el fenómeno de absorción o desprendimiento de humedad va desde la parte externa de la pila hacia el interior.

Un papel ondulado que ha perdido su planeidad, puede ocurrir cuando a medio estabilizarse el papel cambia de sentido, es decir desprende o admite humedad dando lugar al fenómeno de la ondulación, o a la pérdida de planeidad y que el papel pase entre los cilindros de caucho e impresión de la máquina offset. Es necesario en la impresión offset disponer de equipos de aire acondicionado. El equipo debe controlarse con la temperatura y la humedad relativa que incidirá en la humedad absoluta cuya distorsión da lugar a fenómenos de falta de planeidad. En tipografía el problema de planeidad es menor porque los espacios imprimentes y no imprimentes no sufren la misma presión. En cambio en offset se trata de un verdadero laminado.

3.1.1 Tipo de papel

Para cada trabajo el impresor o el editor solicita el papel de un tipo deteminado, ya sea etucado brillo, mate offset con pasta mecánica, offset volúmen, etc... según sea el tipo de producto gráfico que desee conseguir. Será necesario entonces, si el tipo de papel recibido coincide co el solicitado y para ello basta efectuar un control comparativo con la muestra convenida que servirá de “muestra patrón”. De ahí la importancia de los muestrarios para convenir el tipo de papel y no llevarse sorpresas.

3.1.2 Gramaje

Bajo esta denominación se entiende el peso en gramos que corresponde a 1m2 de papel. Durante la fabricación del papel pueden producirse oscilaciones en la uniformidad del gramaje, por ello es necesario verificar esta característica durante la recepción.

La norma UNE 57.009 (57= comisión de normalización; 009= nº de norma), proporciona el ámbito de tolerancia permitido. El gramaje incide de forma distinta según se trate de hojas o de bobinas. El papel se vende por Kg. y calidad. Si el gramaje es superior al contratado y pagamos por kg. obtenemos menos hojas. Si el papel se expide con excesiba humedad aumenta el peso y pagamos el exceso de humedad a precio de papel.

3.1.3 Espesor

Esta característica es importante para la impresión de libros. A veces se hace el estudio teórico de lo que abultará el papel, para realizar la anchura del lomo cuando se hacen las tapas del libro, por lo que puede oucurrir que al encuadernar no se correspondan anchura del lomo y tapas, teniendo que tirar las tapas. Cuando hay que comprobar el espesor se busca el espesor medio de una hoja midiendo 10 hojas superpuestas.

3.1.4 Volumen específico o Mano

Nos servimos del gramaje y espesor para hallar el “índice o volumen”. Se obtiene dividiendo el espesor de la hoja en  por el gramaje en gr/m2.

Volumen específico =

Es necesario obtener mediciones medias, es decir no limitarse a una sola medición, sino a varias y obtener la media.

En la recepción del papel es conveniente comprobar si el valor se corresponde con el solicitado en la carta de pedido.

3.1.5 Formato

Hay que comprobar que el formato de las hojas se corresponde con el pedido. La norma UNE 47.022 da las tolerancias permitidas par los tamaños en bruto. Es necesario leer la norma.

3.1.6 Dirección de Fibra

Para imprimir en offset el papel presentará la direccion de fibra paralela al eje de los cilindros, es decir perpendicular al sentido de la marcha de la máquina, de esta manera se consigue que las variaciones más importantes de las dimensiones del papel se produzcan en el sentido de marcha de la máquina, permitiendo compensar las diferencias de los registros de colores actuando sobre el revestimiento de los cilindros.

En algunas ocasiones si el impreso va destinado a un libro que puede tener un tipo de encuadernación encolado en el lomo puede ser necesario que la dirección de la fibra de los pliegos una vez plegados esté paralela al lomo del libro por lo que podría ocurrir que se pidiese el papel a “contrafibra”.

3.1.7 Contenido de Pasta Mecánica

Un elevado contenido de pasta mecánica tiene como consecuencia el amarilleo del papel por lo que este tipo no es adecuado para productos gráficos que estén sometidos durante largo espacio de tiempo a una acción intensiva de la luz o que deban tener un largo periodo de vida o utilidad. Para conocer el contenido de pasta mecánica se utiliza una propiedad de la lignina contenida en sus fibras y que reaccionan con diferentes sustancias por ejemplo: Acido fluroglicinico o Sulfato de Anilina.

3.1.7.1 El papel en bobinas

Requerimientos:

- diámetro del mandril,

Según el tipo de máquina para la que va destinado el papel, el mandril debe tener un diámetro determinado con una tolerancia de más menos 1mm. Si no es correcto puede haber problemas en el desbobinado.

- porcentaje de humedad,

Cuando se seca por horno se corre el riesgo del Blistering. Si el papel contiene un alto porcentaje de humedad absoluta, se agraba el problema con una superficie muy cerrada o poco porosa. Un ensayo previo a la impresión para determinar si puede producirse este fenómeno es el siguiente: Se coloca aceite de silicona y se calienta ±200ºC aprox. A continuación con muestras de papel cortadas en tiras en sentido fibra y contrafibra y se sumergen parcialmente en el aceite. Si surgen ampollas el papel es rechazable. Todas estas condiciones se llaman “determinantes” porque dan lugar a la aceptación o rechazo de la partida de papel.

- características no determinantes:

Se pueden clasificar en dos tipos, caracteristicas que indican el estado del papel y características relacionadas con la imprimibilidad.

*Características de estado del papel: - estado del papel y del palé -

Si no se ha transportado adecuadamente la pila ha podido desplazarse respecto al embalaje y resultar dañada. Debido a rasgaduras y arañazos algunas hojas pueden resultar dañadas, hay peligro durante la impresión de estropear el caucho. Si las tablas del palé son muy finas según el peso del papel, la pila puede coger ondulaciones y en consecuencia dar lugar a parar la máquina en la impresión.

* Aspectos climatológicos: - temperatura y humedad ambiental -

La humedad relativa de un papel está en fución de la humedad absoluta también llamada “Contenido en agua” y de la temperatura. Se puede introducir un termómetro “termómetro de espada” en medio de una pila de papel sin quitar el embalaje. Si la temperatura que tiene no se corresponde con la temperatura ambiente del taller hay que esperar a que se estabilice porque si se abre el embalaje variaría la humedad. Si la temperatura de la pila es inferior a la del taller y se abre, puede ocurrir que al enfriarse, el aire que está en contacto con la pila se produzca condensación sobre el papel y los pliegos se ondulen al absorver la humedad.

La humedad en equilibrio es indispensable para la impresión. ¿Cómo hacer?, una vez que la temperatura está en equilibrio con el ambiente, se introduce un hidrómetro de espada y se mide la humedad relativa en el interior de la pila. Si está en equilibrio con el exterior se puede abrir sin problemas. De no ser así debe cerrarse de nuevo rápidamente. En ambos casos da lugar a problemas al imprimir: parada de máquina, falta de registro, arruga, etc...

*Uniformidad de la altura

Las desigualdades pueden dar lugar a la falta de planeidad que se manifiesta en los alimentadores de las máquinas. El alimentador o marcador es un mecanismo automático capaz de separar hoja a hoja e introducirla en la mesa de la máquina para entrar en el mecanismo construido por los cilindros de impresión. Si la hoja está desigual puede fallar e sistema de marcado.

*Abarquillado y ondulado de los bordes de la pila

El abarquillado se produce al admitir o desprender humedad la ila, es decir por mal acondicionamiento del papel. Esta particulairdad puede ser objeto de un mal almacenaje en la fábrica de papel, de un embalage deficiente, o un mal transporte. Por ello es conveniente mirar el estado e ipermeabilidad del embalaje. Como puede ser culpa del suministrador hay que hacerselo saber, y si procede tramitar la reposición del pedido.

*Escuadrado de los pliegos

Para conseguir un ajuste exacto en colores es preciso que los bordes del papel estén en ángulo correcto al entrar en el cuerpo de impresión.

Las máquinas de iprimir disponen de un mecanismo llamado tacón que serve para colocar con precisión la hoja antes de que sea tomada por las pinzas que la trasladaran a través de los cilindros. Si el papel por el lado del tacón no está a escuadra se puede producir un desajuste que dificulte el registro. Si el fabricante no sirve el papel correctamente escuadrado será necesario antes de imprimirlo escuadrarlo en la guillotina.

*Tendencia del papel a curvarse cuando es humedecido

En contacto con el agua el papel se curva por varios motivos. Cuando existen diferencias de humendad o cuando la humedad del papel es baja. Cuando elvurvado es mucho se comporta defectuosamente, tanto en el marcador durante la impresión o a la salida de la máquina.

Todos los fenómenos relacionados con el papel en torno a su trayectoria y comportamiento a lo largo de la máquina reciben el nombre de “Run ability”. Las características de la tinta y la impresión “Print ability”.

- características de imprimibilidad:

Es una característica general que hace referencia a la afinidad o capacidad del papel para recibir la tinta que forma parte de la imagen, y que en offset se transfiere a través de punto de retícula. Los franceses la llaman “l'afinitè” o “lamour”

*Lisura (rugosidad)

Es una propiedad característica para poder interpretar la calidad superficial del papel. A mayor lisura mejor reproducción de los puntos de trama y por tanto más calidad de impresión; en el caso de un papel de insuficiente lisura, las masas aparecerán poco intensas y los puntos de tramas pueden quedar si son finos sin imprimir o impresos desigualmente, sobre todo con lineaturas finas del orden de 60, 70 o más lineas de punto/cm.

Existen varios métodos para medir la lisura: Bensen Bekk o Gurret. Para hacer cualquier ensayo se precisa disponer de un gran laboratorio no siempre al alcance de las imprentas. Por eso se utiliza un método más sencillo que se denomina “Microcontour Test”. En este método se mide la lisura con las dos caras de la hoja. Nos da indicación muy clara sobre todo si nos basamos comparativamente con papeles de partídas anteriores que han dado buen resultado, para utilizarlas como referencia. La tinta que se utiliza en el ensayo permite interpretar visualmente el contorno del papel.

*Porosidad o absorción de la tinta

El impresor debe conocer la absorción, de ella depende la imprimibilidad; la absorción demasado alta o baja influye en la calidad del impreso. Cuando la absorción es amplia la impresión queda muy mate debido a que el barniz de la tinta que contiene el pigmento y proporciona el brillo final penetra dentro de los poros del papel. Además, puede existir el peligro de que traspase si la absorción es muy elevada. En absorción baja los aceites minerales de la tinta que deberían penetrar en los poros del papel al no ser absorvidos retrasan el secado de la tinta produciendo produciendo problemas de repintado (se mancha la hoja siguiente), también problemas de pegado cuando se imprime la otra cara.

Igual que para la lisura, hay aparatos que miden la porosidad. Pero un ensayo asequible se realiza con la tinta “porométrica” especialmente elaborada para estos ensayos. El ensayo se hace por las dos caras, ya que suelen ser de diferente porosidad. Con la tinta porométrica es apreciable la diferencia entre cara tela y cara fieltro.

El máximo ennegrecimiento alcanzado para cada papel que se mide en las masas con el densitómetro depende en gran medida de esas dos características. La calidad de imagen final, la calidad para mantener una determinada resolución o detalle es en gran medida consecuencia de estas características. Consecuentemente la calidad del papel depende de la capacidad para recibir la impresión. Esto está relacionado con el elemento que transmite los valores tonales, es decir, los puntos de retícula. El impresor a través de un instrumento óptico (cuenta hilos) controla la calidad a través de la estructura del punto de trama, comprobando el grado de absorción de la tinta y la gometría de punto mantenida o destruida por el papel. También se puede medir tanto el blanco del papel como la densidad de la masa, como la alteración de los valores tonales dle punto de la trama.

Papel, tinta, impresión, punto de trama constituyen elementos vinculados al concepto de la calidad.

Tema 4. LAS TINTAS

Introducción.-

Los cuatro componentes interdependientes en un sistema de impresión son:

- máquina o prensa (parte mecánica)

- forma o plancha de imprimir (lleva el mensaje)

- papel u otro soporte (recibe el mensaje)

- Tinta (enlace o unión de los otros componentes y permite visualizar el mensaje)

Se empezó a fabricar en China y Egipto. Los chinos formularon tintas en el s. II a.c., 1600 años antes que Gutemberg. Hay menciones de tintas en escritos antiguos de Egipto y en el Nuevo y Viejo Testamento. Las tintas permiten saber si el documento es original o no.

Aún después que Gutemberg construyera su máquina en el siglo XII, la tinta es una mezcla de pigmentos y vehículos. El negro carbón fue el pigmento utilizado y el vehículo, el aceite de linaza hervido. Hasta el s. XIX cuando se desarrolla la ciencia química es cuando surgen los colorantes derivados del alquitrán, se mejoran los vehículos y se inicia la fabricación industrial de la tinta. Cuando se cuece el aceite a distinta temperatura se modifica en función de los grados alcanzados la viscosidad de la tinta.

A partir de la II Guerra Mundial se crearon las tintas estándares. Su diferencia viene marcada por las temperaturas de cocción. Durante siglos el negro fue el único color. Con la tecnología de los pigmentos más la tecnología del color nace la posibilidad de emplear amplias gamas de colores de tintas; en la actualidad la colorimetría con ayuda del color permite ajustar u obtener un determinado tono o matiz.

La industria de la fabricación de tinta utiliza tecnología avanzada en un amplio campo de aplicaciones. La evolución de los sistemas de impresión, soportes, máquinas y planchas, dirigidas a los requerimientos de los distintos productos gráficos, lleva consigo una evolución de las tintas.

El primer fabricante de tintas que facilitó botes de tintas evitando que las imprentas mezclasen vehículos y pigmentos, fue el francés Charles Lorilleux. Esta idea inicial ha ido evolucionando hasta alcanzar el estado actual donde los que elaboran tintas de impresión son los grandes grupos industriales químicos. En los últimos 10 años se han producido las grandes uniones mundiales de fabricantes de tinta. Empresas americanas, japonesas, alemanas, francesas y otras que constituyen el mercado mundial de las tintas. Algunas empresas de carácter nacional han tenido que vincularse para sobrevivir a grupos más potentes con mayor capacidad de investigación y desarrollo, y en algunos casos pagar cánones y patentes. Pero como todavía sigue la diversidad y la especialización de productos gráficos todavía pueden sobrevivir pequeñas fábricas especializadas.

Marcas:

Sun Chemical Americana

Lorilleux Francesa

Dainipon Japonesa

Sakata Japonesa

Humol España

Prisma España

La tinta ha sufrido una gran evolución para adaptarse tanto a exigencias de los productos gráficos sobre todo en el área de la alimentación, como en el control de los requerimientos ambientales.

4.1 Composición de las tintas.

Los ingredientes utilizados se reúnen en 3 grupos:

A - ingredientes fluidos Vehículos o barnices

B - ingredientes sólidos Pigmentos

C - ingredientes aditivos Secantes y ceras

4.1.1.Ingredientes fluidos vehículos o barnices

La función del vehículo es actuar como aglutinante y transportador del pigmento desde el tintero al soporte o papel con el fin de fijarlo en la superficie del soporte.

La naturaleza del vehículo determina en gran medida sus características, y podemos enumerar éstas:

* tipo * brillo * resistencia al frote

* flujo * imprimibilidad

* viscosidad * secado

• Tiro. Es la resistencia a romperse las moléculas (la unión entre la propia sustancia). Es lo que permite adherirse al soporte.

• Flujo. Es la capacidad de la tinta para fluir desde el tintero donde está almacenada a través de la batería de rodillos hasta llegar al papel. Para medir el flujo se mide la viscosidad y otro parámetro que equivale a la resistencia o fuerza inicial necesaria para que la tinta fluya. El aparato de laboratorio empleado en tinta offset (grasa) más usual es el “viscosímetro Laray”. La viscosidad determina el nivel que se encuentra un fluido entre el estado líquido y el sólido. En las tintas líquidas (huecograbado) se emplea la “copa ford”.

• Brillo, está vinculado al concepto “especular” o espejo. Los conceptos ópticos que determinan que una superficie sea brillante o mate, depende de la estructura física de la superficie que refleja la luz o de la porosidad que da lugar al fenómeno de la “luz absorbida”. (scatering light, luz escamoteada)

• Imprimibilidad, determina la afinidad de la tinta con el papel.

• Secado, término que se ha utilizado como el paso de la tinta húmeda a seca. Un término más preciso sería la “fijación estable de la tinta en el soporte”. Durante el período en que la tinta permanece en el tintero y fluye por los rodillos hasta la plancha, al caucho, debe ingresar húmeda y cuando toca el soporte o papel debe rápidamente convertirse en seca, es decir “fijarse”.

• Se utiliza otro término: “Curado” (curing) y se emplea cuando se utiliza una formulación de tinta que reacciona por medio de energía radiante.

• Resistencia al frote. El último color que se imprime suele llevar un aditivo protector que evita que la tinta pueda ser mellada. Se utiliza cera generalmente.

• Otro término que expresa un fenómeno en el que la tinta queda en la superficie y no consigue tomar raíces en el papel es el término francés de “Poudrage”. Cuando nos podemos llevar la tinta con el dedo es cuando se da este fenómeno.

Los distintos sistemas de secado, fijado, determinan los tipos de vehículos que se emplean en cada caso en la fabricación de tintas. Es necesario anotar que la mezcla de distintos tipos de tintas no da resultados compatibles ya que cada vehículo es adecuado para un determinado tipo de fijación o secado.

4.2 Composición de un vehículo

Resinas y aceites

- Resinas naturales -Aceites Vegetales

- Resinas sintéticas -Aceites Minerales

Tintas

Vehículos

Pigmentos

Aditivos

4.2.1Las resinas naturales

Pueden ser de origen animal o vegetal con propiedades físicas muy variables. Las principales son:

* Resina de colofonia.- Se obtiene por destilación de la sabia de los pinos. Se utiliza en forma de derivados. Su punto de fusión es de 80º.

* Resina de colofonia Esterificada.- La colofonia tiene un elemento ácido que puede ser modificado por “esteificación” y para ello se utilizan alcoholes pesados como la glicerina. Estos tipos de resinas forman barnices por cocción por aceites e incluso con disolventes procedentes del petróleo. Su ventaja es que permiten “humectar” los pigmentos.

* Resinas Maleicas.- Es cuando la colofonia es modificada con “anhídrido moléico” para producir estas resinas.

4.2.2 Resinas sintéticas

Son de mayor costo y con propiedades generalmente constantes. Se adaptan a los sistemas de impresión modernos:

* Resinas Fenólicas.- de aspecto parecido a las maléicas, pero su origen y fabricación es muy diferente. Se obtienen por reacción de fenol y formol. Es una de las más utilizadas.

Existen variedades según su composición y se eligen según se requiera humectación, más o menos secado rápido o más o menos brillo. Esas resinas tienen tendencia a amarillear, lo que las limita para su utilización cuando se requiere colores limpios.

* Resinas Alquíricas.- son fluidas, parecidas al aceite de linaza. Se fabrican a partir de aceites secativos modificados por la acción de un ácido o un alcohol. La presencia del aceite secativo confiere a las tintas alquíricas propiedades como el secado por oxidación, resistencia al agua y buena imprimibilidad.

* Resinas de Hidrocarburos.- las resinas de hidrocarburo proceden del petróleo. Pueden ser sólidas o líquidas. Son para tintas tipográficas y de bajo costo debido a su pegajosidad y baja capacidad de humectación.

* Resinas Epoxídicas.- son las constituyentes de algunas tintas para imprimir soportes impermeables, no porosos. La técnica es mezclar en el momento de su utilización un barniz “epoxi” pigmentado, con una resina de poliamida. Estos dos productos reaccionan fuertemente a temperatura ambiente y forman una película seca y dura, prácticamente insoluble a todos los disolventes habituales. El mayor inconveniente es que puede endurecer durante la impresión.

* Resinas Acrílicas.- son recientes y se emplean para tintas que reaccionan con los rayos ultravioletas. Para producir esta radiación se precisa una fuente de luz y la reacción química se inicia por un llamado foto iniciador que pone en marcha una cadena de reacción foto polimérica.

4.2.3 Aceites

La mayor parte de las tintas contienen un solvente u otro. Las tintas grasas que secan habitualmente por oxidación no contienen solventes volátiles, pero emplean solventes procedentes de la destilación del petróleo o de productos vegetales que son poco volátiles.

Tipos de solventes:

- Derivados de aceites vegetales: Secantes, semisecantes y no secantes.

Los principales: Aceite de linaza, soja, ricino, de pepitas de girasol y de pepitas de uva.

- La polimerización. Es el paso de líquido a sólido en las tintas que siguen el proceso de oxipolimerización. Al actuar el oxígeno en el aire se rompen las cadenas de dobles enlaces conjugados reticulando y pasando al estado sólido lo que entendemos por secado. La rapidez con que se efectúa esa transformación de líquido a sólido depende de la temperatura de la humedad ambiente del sistema de impresión, del tipo de papel utilizado y de la cantidad y calidad de aceites vegetales utilizados en las mismas.

- Aceites minerales. Obtenidos del petróleo. No son secantes, no reaccionan con el oxígeno, no se endurecen y esto permite mezclar componentes en distintas proporciones y someterlos a distintas temperaturas de cocción para fabricar los diferentes vehículos con diversas propiedades y viscosidades. En definitiva se trata de formular es decir cuantificar los diversos componentes para obtener las propiedades que se precisan.

4.3 Conceptos de formulación de tintas

+ Poder solvente, es la capacidad de un líquido para disolver una resina. Se elige normalmente aquel que permite disolver un mayor número de resinas.

+ Temperatura o Intervalo de ebullición, un disolvente puro es un producto químico que ebulle a una determinada temperatura. Los disolventes industriales se obtienen mezclando varios líquidos, cada líquido tiene su temperatura de ebullición. La mezcla poseerá un intervalo de temperaturas de ebullición según sus componentes.

+ Color, es la consecuencia de una mayor o menor pureza, por consiguiente el color de los disolventes al igual que las resinas, influyen en el color final de las tintas. Es otra característica a tener en cuenta en la formulación de las tintas.

+ Olor, es importante porque cuando se imprimen envases y estuches para alimentos hay que evitar el olor. Esto da lugar a una selección de los productos en función del tipo de producto gráfico y de requerimientos medioambientales.

+ Características de los vehículos en tintas grasas, deben distinguirse tres tipos de vehículos según su estructura, que son:

• Vehículos monodispersos, son los que están formados por elementos homogéneos. Es decir que tienen características físicas y químicas semejantes. Son monodispersos: 1º los que se obtienen por cocción de aceites vegetales; 2º los que se obtienen por cocción de ciertos elementos con estos aceites; 3º los aceites minerales pesados y espesos.

• Vehículos polidispersos, son los compuestos por elementos heterogéneos y que da lugar a diferentes características físicas y químicas. Por ejemplo las resinas sintéticas que constituyen grandes moléculas y se dispersan en aceites minerales o vegetales ligeros. Este tipo de vehículo se utiliza en la impresión offset en papeles estucados que tienen microporos. El mecanismo que permite y da sentido a esta mezcla de vehículos polidispersos es descomposición de la tinta una vez que ha alcanzado el soporte o papel.

“Los aceites minerales ligeros pasan a través de los microporos del papel estucado y se produce con esta penetración selectiva la desunión del vehículo, dejando la resina sintética en la superficie con capacidad para ser oxidada. El descubrimiento de este mecanismo de transformación de los vehículos polidispersos han supuesto la victoria del offset frente a otros sistemas al poder utilizar papeles estucados”.

• Vehículos mixtos, son los que se encuentran con mayor frecuencia en las tintas modernas y permiten cubrir una amplia gama entre los mono y los polidispersos.

4.4 Ingredientes sólidos: Pigmentos

Dan color a la tinta. Es una sustancia que se presenta generalmente en forma de polvo triturado a un tamaño entre 50 y 100 . Este polvo tiende a aglomerarse. El fabricante de tintas debe refinar estos pigmentos hasta conseguir partículas no superiores a 5. Si el tamaño fuese superior la tinta no podría reproducir los puntos finos de la trama.

Para refinar estos pigmentos, es decir reducirlos de 50 y 100 a 5 se emplean molinos de rodillos o bolas.

4.4.1 Tipos de pigmentos:

Pueden ser de origen inorgánico (mineral) u orgánico.

Los inorgánicos (minerales) son típicos el “amarillo de Cromo”, los “naranjas de Molibdeno”, los “rojos de Cadmio”. Tienen una densidad física elevada escasa fuerza colorante y gran poder cubriente, es decir, poco transparentes. Presentan problemas de distribución en las baterías de entintado de las máquinas.

Los orgánicos son sales obtenidas por reacción y copulación de diferentes sustancias,

• amarillos, proceden de la Bencidina

• rojos, proceden de Azoicos y Nacridona

• azules y verdes, a partir de la Eftalocianina

• negros, se obtienen por combustión completa de gas natural y petróleo. Las tonalidades se obtienen añadiendo azules orgánicos.

• Blancos, dos clases: blancos cubrientes u opacos y transparentes. Los cubrientes son de Dióxido de Titanio, Sulfuro de Zinc, Oxido de Zinc. Los transparentes a partir de Carbonato de Magnesio, Carbonato de Cal etc.

* Términos relacionados: tono, opacidad, intensidad, brillo, vivacidad, solidez o resistencia, viscosidad, rigidez.

4.5 Ingredientes aditivos: Secantes o Ceras

Se usan para dar características especiales a las tintas. Algunas se incorporan durante la fabricación y otros pueden ser incorporados a las tintas ya acabadas cuando las maneja el impresor y pretende adaptarlas a algunas condiciones específicas en el taller.

Los más usados son:

• Secantes, aceleran el proceso de secado.

• Retardantes, retrasan el secado.

• Ceras, permiten aumentar la resistencia al frote.

• Modificadores de viscosidad, para cambiar la viscosidad y lograr mayor fluidez en el tintero.

• Modificadores de tiro o track, permiten aumentar o reducir el tiro de la tinta.

• Compuestos antiretinte, sirven para evitar que la tinta impresa en una hoja se copie en la superior.

• Compuestos antiemulsión, evitan que la tinta y el agua de mojado se emulsionen.

La utilización de los aditivos en los talleres debe emplearse con cuidado porque a menudo cuando se quiere corregir un defecto se puede llegar a provocar lo que llamaríamos “efecto secundario”. Estos efectos secundarios pueden dar las siguientes características:

• pérdida de brillo

• disminución de la intensidad del color de la tinta

• no fijación de la tinta en el papel (efecto Poudrage)

• aumento del tiempo de secado

• engrasado de las planchas

4.6 Secantes

Algunos aceites tienen la propiedad de oxidarse cuando se extienden en capas delgadas y al contacto con el aire. El oxigeno modifica la estructura molecular del aceite y provoca el endurecimiento. El proceso de endurecimiento de la tinta puede ser más o menos lento e incluso durar varios días. Para controlarlo o acelerarlo se añaden secantes a la tinta. Los secantes actúan como catalizadores, es decir aceleran o reactivan la reacción del endurecimiento por oxidación. Por consiguiente los secantes solo son útiles cuando las tintas contienen aceites que pueden oxidarse. Como secantes se emplean: El Cobalto y el Manganeso.

El Cobalto favorece el endurecimiento superficial de la tinta y el Manganeso actúa en profundidad. A partir de ciertas cantidades los secantes no actúan y producen el efecto contrario. Para comprender la acción del secado en las tintas hay que considerar la porosidad del papel y la viscosidad y tiro de la tinta.

Cuando la tinta entra en contacto con la piel se pueden producir dos tipos de fenómenos:

1º Secado por penetración, es el caso del papel poroso (offset) en que los poros absorben el producto viscoso que es la tinta.

2º Secado por filtración selectiva, propia para papeles estucados de porosidad muy fina.

Los constituyentes más fluidos (aceites minerales) son los únicos que pueden penetrar por los finos poros de modo que se queda la parte más viscosa de la tinta en la superficie y da lugar a una separación de la tinta, llamada filtración de la tinta. Este fenómeno permite imprimir papeles estucados a gran velocidad y en el que intervienen el tipo de estuco de papel, su microporosidad, viscosidad de los aceites, la naturaleza de los pigmentos y resinas que componen las tintas. Al entrar en los microporos los aceites minerales ligeros y destruir la composición inicial de la tinta, al vehículo que queda en la superficie aparece con gran facilidad para oxidarse en contacto con el aire. Si además mediante secantes se decataliza adecuadamente se puede resolver el problema de fijación y secado.

4.7 Clases de Tintas

Los tipos de tintas surgen para satisfacer los requerimientos de los distintos sistemas de impresión, los distintos soportes y los requerimientos de uso final del impresor.

Actualmente también priman los requerimientos medioambientales. Una primera clasificación de las tintas sería la que corresponde a los sistemas de impresión. Tipografía, Offset, Huecograbado, Flexografía, Serigrafía, etc... Otra clasificación obedecería a los distintos tipos de soportes para casa sistema de impresión según la porosidad, la lisura, la impermeabilidad y demás estructuras superficiales. Otra clasificación obedecería a los tipos de máquinas, máquinas a hojas, a bobina, a secado por calor, a secado por penetración, para imprimir metales, plásticos,... Cada vez es mayor el surtido de tintas que responden a estos requerimientos. Sistemas de impresión, tipo de soporte, tipo de máquina, velocidad. Otra clasificación atiende más a las técnicas de fabricación:

• tintas grasas (tipografía y offset)

• tintas líquidas (huecograbado y flexo)

4.7.1 Requerimientos generales de las tintas para los sistemas de impresión

4.7.1.1 Tintas Grasas

Para tipografía, son de carácter viscoso y pegajoso. Los vehículos son aceites o barnices que pueden llevar resinas que secan por oxidación. Una tinta tipográfica para periódicos es un pigmento dispersado en un aceite mineral que seca por absorción. En otros casos el secado final de la película se produce por oxidación de la resina. El llamado “offset seco” de tipografía indirecta, emplea planchas en relieve sin agua y participa el offset de la impresión indirecta de la máquina a través de la mantilla. En este caso la tinta tipográfica será suficientemente pigmentada como requiere la impresión indirecta. Este sistema se utiliza para imprimir fondos de documentos de seguridad (billetes).

Tintas offset, son viscosas y el barniz es similar al de la tipografía. El espesor, la película de tinta empleada en offset es más delgada que la tipografía. El contenido en pigmento es mayor. La formulación tendrá en cuenta los principios litográficos del sistema offset. Separación de partes no imprimentes (humectantes) y partes imprimentes en tinta. Las emulsiones de agua y tinta se deben evitar así como la reacción del agua con la capa de estuco del papel. En la gama offset hay que distinguir varios tipos:

• Offset Hoja.- La mayoría de las tintas comerciales sonde secado rápido y contemplan los fenómenos anteriores de secado por oxipolimerización. El secado de la tinta puede retrasarse por las bajas temperaturas, excesiva humedad o acidez del papel.

El fenómeno de “repintado” es importante. Debe controlarse y evitarse. Cuanto más alta es la pila de papel impreso mayor es el peso que reciben las hojas, pudiendo dar lugar a este fenómeno que es que la tinta recién impresa ensucie la hoja inmediatamente superior. En caso de que las condiciones no sean buenas se deben retirar de la pila de papel pequeños grupos de “postetas”. El impresor debe calcular el tiempo de secado definitivo. Un mal secado y una mala resistencia al frote da mala calidad.

El impresor busca además brillo y contraste y explotará al máximo las posibilidades de combinación Tinta-papel. Para ello es necesario transmitir al papel los pigmentos junto con las resinas que dan recubrimiento al pigmento. El impresor seguirá la acción de la filtración selectiva de la tinta sobre el papel y los fenómenos siguientes que catalizan los barnices durante el secado. El papel estucado permite los mejores resultados. El mejor es el que contiene la microporosidad adecuada a la capacidad de penetración del aceite mineral ligero. Para cada tipo de microporosidad le corresponderá una tinta cuando el aceite mineral ligero te permite facilitar la penetración.

• Offset Bobina.- Las tintas para offset bobina pueden clasificarse en dos grandes grupos:

• A. Las tintas de secado por calor, conocidas como tinta Heat- Set

El secado por calor a alta temperatura es en un horno especial durante poco tiempo, produciendo una reacción rápida. Recuerda el fenómeno de vitrificación o esmaltado. En este tipo se requiere más fluidez, que se evapore el aceite mineral y que se oxide por aceleración de la reacción química por medio del calor.

Las características de estas tintas son parecidas a las del Offset de Hojas pero con modificaciones de los vehículos y el empleo de aceites minerales con curva de destilación más baja. Como deben reaccionar rápidamente al calor debe controlarse la temperatura del horno en la medida en que se produce la reacción. No contienen secantes y por tanto no da lugar a la formación de pliegues y no hay necesidad al no secar en la batería de lavar los tinteros. El inconveniente es que después de paradas prolongadas se puede aumentar el “tiro” o “mordiente” de la batería.

• B. Las que utilizan tintas grasas y secan por absorción, durante la impresión (papel poroso)

- Ventajas:

Debido a la alta velocidad de impresión se necesitan tintas de baja viscosidad y tiro, pero de alta resistencia a la emulsificación por el agua. Se logra un alto rendimiento en la impresión. En una máquina de 8 páginas se consigue aumentar la producción al triple o cuádruple respecto a máquinas de hojas.

Los tipos de pedido tienen las características de satisfacerse en corto plazo de entrega. Se imprimen folletos para almacenes de grandes superficies, promociones, catálogos, permite papel de poco gramaje, con la ventaja de que al pesar poco se consigue un franqueo económico porque es apropiado para la distribución de la publicidad. Se emplean gramajes de 32 gr/m2 o inferiores. Se obtiene el producto impreso ya plegado, lo que permite ahorrar operaciones en la postimpresión. En algunos casos las máquinas realizan el encolado en línea y el corte final acabado.

- Inconvenientes:

Se reduce la flexibilidad. El formato de papel es fijo. La dirección de fibra de papel es fija. Los costes de adquisición y explotación de la rotativa y periféricos son altos. Requieren una instalación purificadora o catalizadora de los residuos orgánicos volátiles que se producen en el secado. Se precisa un sistema de apilado y transporte de bobinas de papel. Se requieren espacios muy grandes tanto para la máquina como para el papel. Se precisa una elevada cantidad de energía (gas, luz). Puede dar lugar a problemas medioambientales en la etapa de secado. Puede aumentar la cantidad de papel llamado de merma o perdido, durante el ajuste. Se produce pérdida de papel en el núcleo de las bobinas.

Tema 5 SISTEMAS FOTOSENSIBLES

1. Introducción	6. La luz láser
2. La luz	7. La luz estándar para control del color Magnitudes sensitométricas
3. Medición	8. Magnitudes sensitométricas
4. Fuentes de luz	9. Sensitometría
5. Magnitudes fotométricas	10. Emulsiones fotosensibles
	11. Sistemas fotosensibles

5.1 Introducción

El material reacciona según la incidencia de la luz y dependiendo de la intensidad de ésta obtendremos unos resultados u otros. Materiales altamente sensibles necesitarán poca luz, o mejor dicho, poca intensidad o mucha en poco tiempo. Por lo tanto el resultado final dependerá de la cantidad de luz y del tiempo de exposición del material. Es muy importante conocer los tipos de planchas y los tipos de luz (diferentes tipos de láser)

5.2 ¿Qué es la luz?

¿Qué son los materiales fotosensibles?

Son todos aquellos que reaccionan con la energía luminosa, corresponda o no al espectro visible. La luz como energía radiante actúa y modifica las propiedades de determinadas sustancias. Cuando las propiedades fisicoquímicas de la luz se aprovechan y utilizan de modo industrial se constituye un sistema fotosensible.

5.2.1 ¿Qué es la luz?

Es una manifestación de la energía en forma de radiaciones electromagnéticas. La radiación es la transmisión de la energía a través del espacio. El conjunto de todas las energías radiantes constituye el espectro electromagnético. El espectro visible es una parte del espectro electromagnético que se corresponde con la percepción del ojo humano.

Consideramos normalmente que la luz es blanca, es un concepto erróneo y simplista. La luz blanca no existe. Lo que entendemos como luz blanca es la suma de un conjunto de radiaciones de un solo color (monocromas). Este fenómeno es percibido de forma natural por la descomposición de la luz por medio de las gotas de agua en suspensión que originan el arco iris. Igualmente se puede hacer con un prisma óptico. A la inversa la adición o suma de las distintas luces monocromáticas da lugar a una luz que solemos llamar luz blanca.

Más allá del violeta está el ultravioleta. Es la considerada más actívica, término que significa más activo. En el otro extremo están los infrarrojos, los menos activos. Se dice que la radiación infrarroja es una pérdida o degeneración de la energía que se transforma en calor. Si encontramos un material químico que reaccione a este tipo de energía le denominamos “material fotosensible infrarrojo”, lo cual puede constituir un sistema industrial fotosensible.

Los términos o palabras que expresan los colores no alcanzan la precisión requerida. La forma más científica se fundamenta en la longitud de onda dominante de cada radiación o color. La gama que comprende el espectro electromagnético abarca desde pequeñas longitudes de onda hasta verdaderos km. entre las ondas.

De menor a mayor:

• rayos cósmicos

• rayos gamma

• rayos x

en el espectro visible a través del ultravioleta iniciando el azul con 400 nm (nanómetros) y acabando en el rojo con 700 nm, después los infrarrojos y a continuación otras longitudes de onda con aplicaciones para: radar, televisión, radio, etcétera, como los ultrasónicos, sónicos e infrasónicos.

La longitud de onda, corresponde a la distancia entre dos puntos homólogos. Cuanto más pequeña es la longitud de onda más actívica resulta.

5.2.2 Temperatura de Color

Calidad Artificial 3200 ºK

Luz Día 5000 ºK

Temperatura a la que hay que calentar en grados absolutos, un cuerpo íntegramente negro para obtener una determinada radiación.

Llama de vela 1500 ºK

Bombilla casera 2800 ºK

Lámpara de proyección 500W 3175 ºK

Lámparas de estudio “Nitraphot Argaphoto” 3200 ºK

Lámparas de estudio “Photoflood - Photo”

5.2.3 Intensidad luminosa

Luxómetro (Cantidad de luz)

Se mide en “lux”. Depende tanto de la distancia a la que se mide, como de la intensidad de la luz.

Valores de iluminación:

- Noche de estrellas (luna nueva) 0'01 lux

- Noche de luna llena 0'25 lux

- Alumbrado público 20 a 40 lux

- Luz de trabajo (interior) 1.000 lux

- Mediodía verano cielo cubierto 20.000 lux

- Mediodía verano cielo despejado 100.000 lux

Es necesario crear un estándar para poder visualizar correctamente lo que se imprime. Se expresa en temperatura de color e intensidad de color. (Calidad y Cantidad)

Existe la norma para la visualización del color. Existe una zona de “confort” fuera de la cual no es adecuado el nivel lumínico. Está en función de la Calidad y la Cantidad.

5.2.4 Rendimiento luminoso

La luz se aprovecha si no se dispersa como calor.

Aprovechamiento energético que se transforma en flujo luminoso, se expresa en lúmenes / W.

Unidades y equivalencias para la medida de las longitudes de onda de las radiaciones electromagnéticas
Unidad	Símbolo	Equivalencia
Micra		1 = 10-6 m = 10-8 cm = 10-9 mm
Nanómetro	nm	1nm = 10-9 m = 10-11 cm = 10-12 mm
Ángstrom	Å	1 Å = 10-10 m = 10-12 cm = 10-13 mm

5.2.5 Magnitudes y Unidades

Símbolo Unidad

Flujo luminoso		Lumen (lm)	Flujo emitido en un ángulo sólido. Unidad por una fuente con una intensidad luminosa de una candela  = I · 
Rendimiento Luminoso		Lumen por Vatio (lm / W)	Flujo luminoso emitido por unidad de potencia  =  / W
Cantidad de luz	Q	Lumen por segundo (lm / s) Lumen por hora (lm / h)	Flujo luminoso emitido por unidad de tiempo Q =  · t
Intensidad luminosa	I	Candela (cd)	1/60 de la intensidad luminosa por cm2 del “cuerpo negro” a la temperatura de fusión del platino (2046 ºK) I = /
Iluminancia	E	Lux (lx)	Flujo luminoso de un lumen que recibe una superficie de 1m2 E = /S
Luminancia	L	Candela por m2 cd /m2 Candela por cm2 cd / cm2	Intensidad luminosa de una candela por unidad de superficie L = I/S

Exposición = Intensidad / tiempo

5.2.6 Geometría de la luz

Si tenemos una superficie plana, la fuente de luz emitida será recibida según la distancia y el ángulo.

El LASER tiene importancia en Artes Gráficas por sus muchas aplicaciones. La luz láser empezó siendo un instrumento bélico; hoy día es electrodoméstico. Pasa por aplicaciones a impresoras, filmadoras, copia de planchas, impresión digital, sistema de pruebas etc…

Con la reproducción digital toma mucha importancia. Las máquinas “DI” incorporan un equipo láser. Con el desarrollo de las investigaciones sobre el selenio se vio que producía corriente eléctrica al recibir la luz. Esto dio lugar al desarrollo de la fotocélula. El efecto se explica si se supone que la luz está compuesta por pequeñas partículas que al entrar en colisión provoque que algunos electrones se desprendan y sean captados como si fuera una corriente eléctrica. Esto viene a reforzar todas las teorías cuánticas y de “quanto” de luz.

De la teoría ondulatoria de Huygns, se pasó a la teoría de las partículas de Newton. Hoy sabemos que la luz existe a la vez como partícula y como onda de transmisión. Se trata de una partícula que se comporta de acuerdo con la teoría ondulatoria cuando recorre distancias. El físico Niels Bohr, dio una explicación clara al explicar su modelo simplificado del átomo. Supone que los electrones giran alrededor del núcleo formando una órbitas.

Si el núcleo tuviese el tamaño de un guisante el electrón estaría orbitando alrededor de un radio de 107 m. Entre el electrón y el núcleo no existe nada o casi nada. En realidad son campos electromagnéticos. Estos controlan el movimiento de los protones y neutrones, por consiguiente cabe excitar a los electrones a un nuevo nivel de energía.

La partícula que se desplaza a la velocidad de la luz es un fotón. Dependiendo de la energía de cada fotón se produce un color diverso. Cuanto más elevada es la energía la longitud de onda es más corta. El echo de conocer estas radiaciones permite variar algunas características de la luz hasta obtener la luz láser. Fue Teodoro Maiman (científico americano) que en 1961 puso en funcionamiento el primer láser, era un láser de Rubí. A partir de aquel momento empezó a revolucionarse la tecnología y ser aplicada en muchas áreas.

Se excita periódicamente una fuente de luz mediante energía de una determinada longitud de onda (bombeo). La varilla de rubí queda rodeada por un cristal conteniendo un vapor de mercurio que produce unos flash de alta intensidad a intervalos regulares. Los electrones del rubí una vez estimulados pasan a una órbita de energía superior, por tanto una fuente de luz láser emite fotones controlados.

Las características de la luz láser son:

1. Coherencia La luz láser oscila siempre en la misma frecuencia y fase de modo que todas las ondas alcanzan los mismos puntos máximos y mínimos en el mismo tiempo y lugar.

2. Colimación La luz se emite por una fuente extremadamente uniforme y paralela.

3. Monocromatismo Es la propiedad que está compuesta por una sola longitud de onda.

En Artes Gráficas se utilizan principalmente laceres de gases nobles como el Helio, Neón, Argón. La luz pertenece al espectro desde el azul al rojo. La luz láser en A. G. Debe corresponder con la sensibilidad espectral de los sistemas fotosensibles tanto de películas como de plancha. En la actualidad luchan distintos sistemas de laceres-plancha que compiten para su aplicación al Computer to plate.

TIPOS DE RADIACIONES LÁSER APLICABLES A LAS ÁRTES GRÁFICAS

Gas	Potencia	Zona del espectro	Tipo de material sensible que puede imprimir
Argón	Alta	Ultravioleta	Fotopolímeros
Argón	Media	Ultravioleta	Electrofotográfico
Kriptón	Alta	Ultravioleta	Fotopolímeros y Diazos
Helio-Cd	Baja	Visible (violeta)	Electrofotográfico
Argón	Alta	Visible (azul-verde)	Transparencia y diazo
Argón	Media	Visible (azul-verde)	Fotopolímeros y diazo
Argón	Baja	Visible (azul-verde)	Electrofotográfico y sales de plata
Helio-Neón	Baja	Visible (rojo)	Electrofotográfico y sales de plata
Semiconductor	Baja	Infrarrojo	Electrofotográfico y sales de plata
YAG	Media-Baja	Infrarrojo	Diazo y transparencia
Anhídrido Carbónico	Alta	Infrarrojo	Diazo y transparencia

5.3 Densitometría

Es la técnica que establece los criterios y magnitudes que permiten controlar en forma numérica los valores de los tonos de cualquier imagen, tanto siesta formada sobre un soporte opaco y que por tanto vemos por reflexión, como si está en un soporte transparente en cuyo caso la percibimos por transmisión. Este control puede utilizarse tanto sobre imágenes en blanco y negro, como en color.

El densitómetro ha sido una de las técnicas más investigadas en Artes Gráficas. La primera aplicación fue la medición del ennegrecimiento de los materiales fotográficos (negativos y positivos). En segundo lugar la medición por “reflexión” (imágenes en soporte opaco). La siguiente aplicación es la medición de los clichés tramados (negativos y positivos). La medición de la impresión en blanco y negro se realiza con al técnica de reflexión y con los conceptos modificados que permiten la medición tramada.

La medición del color se fundamenta en la medición de los filtros de los colores primarios. Los últimos avances permiten medir las partes significativas de la hoja impresa a gran velocidad y llevar los valores a una pantalla que permita actuar sobre los tinteros y controlar la película de tinta. El último desarrollo es el bucle de información que lleva al control automático de los tinteros en base a la predicción de los valores densitométricos.

La coordinación numérica de todas las etapas desde el original, los fotolitos y la impresión, permite el control total del sistema y el proceso gráfico. Los diagramas de Homes constituyen el fundamento de la coordinación del proceso gráfico, queda demostrado la importancia de la densitometría para el control técnico del proceso gráfico.

5.3.1 Magnitudes Densitométricas

Transmisión

Cuando se trata de imágenes opacas se habla de Reflexión, bajo el mismo sentido.

Transmisión: “valor numérico de la luz transmitida / la luz incidente”

Transmisión =

T = It / Ii

Reflexión =

Reflexión Especular espejo

Reflexión Difusa rugosidad

Reflexión Mixta entre especular y difusa

Opacidad

Es la inversa de la transmisión, es decir el cociente entre la luz incidente y la transmitida.

O = Ii / It

Densidad “óptica”

Logaritmo decimal de la opacidad

D = -log 1 / T = log Ii / It = log Ii - log It

Escala de densidades:

offset 1,4

tipografía 1,6

huecograbado 1,8

serigrafía 2,0

Es necesario conocer las densidades para controlar los contrastes (diferencia entre la densidad mayor y la menor) y realizar buenas impresiones.

5.3.2 El Densitómetro. Principio de medición de un densitómetro:

5.4 La Sensitometría

Estudia la acción fotoquímica de la luz sobre las emulsiones sensibles. Permite medir la acción y determinar la reacción que existe entre la cantidad de luz recibida por una capa sensible y el efecto por ennegrecimiento alcanzado después de un proceso de revelado o desarrollo.

5.4.1 La curva característica

La manera de expresar gráficamente el ennegrecimiento de las emulsiones fotográficas es a través del gráfico “Curva característica”. En un eje cartesiano se pone en el eje horizontal el valor del logaritmo de la exposición y en el vertical las densidades. La curva tiene tres zonas: el pie, la parte rectilínea, y el hombro.

En el pie tiene lugar la interpretación del umbral de sensibilidad ( a partir de que valor, de la energía, se obtiene la primera reacción fotoquímica) y en el hombro se corresponde con la saturación, es decir a partir de que momento más cantidad de energía no origina mayor ennegrecimiento (proporcional). Otro aspecto es la pendiente. La pendiente significa lo que se entiende vulgarmente por contraste y técnicamente por valor “Gama”.

La gradación significa el contraste propio de una determinada capa sensible. Comercialmente se puede referir según la familia de películas del fabricante, en términos lingüísticos como “suave” (1), “normal” (2), “brillante” (3), “contrastado” (4), “muy contrastado” (5), o “máximo contraste” (8). La inclinación o contraste de la película se puede alcanzar de diferentes modos:

por la gradación inherente

a través de tiempo de revelado

 =

5.4.2 Emulsiones Sensibles

Material fotográfico:

La capa antihalo absorbe la luz para que no se produzca una doble imagen.

Películas: Radiación que le afecta

No cromáticas, emulsión no sensibilizada azul, 400 y 500 m

Ortocromáticas, no le afecta el color rojo verde, 500 y 600 m

Pancromáticas, le afectan todas roja, 600 y 700 m

Por debajo de 400 está la radiación ultravioleta y por encima de 700 m las infrarrojas.

Espesor 1 0,075 a 0,125 mm

• 0,125 a 0,175 mm

• 0,175 a 0,225 mm

Letras s film peliculable

t capa antihalo

m mate

p soporte estable (poliéster)

Estos datos se expresan en la siguiente tabla:

Sensibilidad Cromática	Gradación	Espesor	Naturaleza del soporte
P	8	1	p
O	3	3
N	2

5.5 Sensibilidad

Determinación de la sensibilidad según DIN = ASA

El sistema DIN (Deutsche Industrie Normen) es un método de determinación de la sensibilidad de una emulsión fotográfica basado en la iluminación mínima requerida para producir, tras un revelado estandarizado, una densidad de 0,1 por encima del velo. Se ha elegido este valor de 0,1 porque es la menor diferencia de ennegrecimiento que puede hacerse visible sobre papel mediante un procedimiento de impresión normal.

5.5.1 Sistemas fotosensibles

Un sistema fotosensible es la utilización instrumentada para un fin o aplicación en el que intervienen materiales, equipos y procedimientos adecuados que permiten una captura y la fijación de imágenes.

Muchos sistemas se han utilizado y olvidado y después han sido recuperados para otras aplicaciones (electrónica).

A menudo los procesos fotosensibles se componen de dos fases:

1. exposición a la luz = se obtiene la imagen latente

2. desarrollo, “revelado”, del efecto de la luz sobre la emulsión con productos químicos.

*Sistemas fotosensibles más importantes utilizados en artes gráficas:

+ sistemas basados en sales de plata “Sistemas Argénticos”

+ sistemas diversos en general “Sistemas no argénticos”

La reacción típica de las sales de plata es:

AgNO3 + KBr AgBr + KNO3

Nitrato de plata + Bromuro potásico nos da Bromuro de plata (fotosensible e insoluble) + Nitrato potásico (soluble)

5.5.2 Otros sistemas

Diazotipia.- Se conoce hace más de 40 años y su introducción en la industria gráfica es reciente. El material fotosensible está cosntituido por sales diazóicas y ha encontrado un éxito importante en su aplicación para obtener planchas offset. Se les conoce como “planchas presensibilizadas”. Uno de los fabricantes más importantes es Hoertaz (Alemania), que comercializa con el nombre “Ozasol” y que ha sido adquirida por AGFA, del grupo Bayer.

La plancha presensibilizada actualmente tiene un soporte de aluminio graneado electrolíticamente, con lo que se consigue unos poros muy finos que recuerdan el principio de la piedra litográfica, la emulsión puede ser una resina diazónica, como el “Diazo 4.4” (difemilamina y deformoldeido). Esta capa de emulsión es soluble al agua pero queda insolubilizada cuando se aplica una luz de radiación ultravioleta. La luz actúa destruyendo los grupos diazóicos y las zonas no expuestas quedan solubles y eliminadas dejando el aluminio al descubierto. Cuando se aplica un compuesto como es el “Diazo” Ortoquinono se vuelve soluble con un producto alcalino después de la exposición.

Sistema Vesicular.- Ha sido introducido en el mercado por “Kalbar Corporation”, utilizaban un sistema diazóico o un aglutinante termoplástico. Bajo la acción de la luz ultravioleta se libera el Nitrógeno del derivado diazóico, formando una imagen latente en forma de burbuja microscópica de gas, las cuales se encuentran dispersas en aglutinante polímero. Cuando se calienta el aglutinante se resplandece permitiendo que dilaten las burbujas hasta formar vesículas muy reducidas. Al enfriarse la capa se obtendrá la imagen en la parte donde ha intervenido la luz.

Termografía.- La obtención de imágenes es por contacto. La absorción selectiva de una radiación intensa, provoca la formación de una imagen térmica, originando una imagen latente en la capa receptora. La conversión de esta imagen latente en imagen visible se hace por fusión o sublimación de un producto que se incorpora en la propia capa receptora. Este sistema de imagen por sublimación es un principio desarrollado por 3M y se aplica en preimpresión en pruebas digitales. Se utilizan dos hojas: una para la imgen o texto y la otra embebida de un copulante. Las dos hojas en contacto se someten a una radiación térmica y el calor acumulado por las partes absorbentes da lugar a una sublimación selectiva de la imagen.

Muchos de estos procedimientos sujetos a patentes se actualizan en la medida en que otros elementos más eficaces les permiten obtener más velocidad, más resolución, y más control para la finalidad prevista.

Electrofotografía.- Se conoce como “Xerografía” de la casa Xerox. Se trata de utilizar el elemento fotoconductor que presentan algunos metales, o bien, de apicar sobre un soporte de papel una capa fotoconductora. El proceso más generalizado es hacer visible la imagen latente obtenida por la luz sobre el material fotoconductor a través de partículas coloreadas que contienen carga electrostática. Hay modos de aplicar la carga electrostática (Toner). El metal tiene forma de cilindro rotativo y cada vuelta permite obtener un ejemplar de “impresión”.

Fases:

1. Se procede a la limpieza de la imagen anterior

2. Se carga electrostáticamente el metal

3. Se obtiene la imagen a través de la proyección fotográfica o de un sistema láser. La imagen latente se obtiene por cambio de polaridad.

4. Toma del colorante o toner

5. Transferencia del colorante o toner desde el metal al papel u otro soporte

6. Secado por calor

El primer sector que introdujo la electrografía fue el sector de las fotocopias, casi simultaneamente se utilizó en la reproducción gráfica eleborando planchas para offset a través de transferirse el toner en vez del papel a un soporte tratado para los principios litográficos. También en la construcción se usó para marcar planchas de acero. También para la transmisión a distancia de imágenes y texto. La última aplicación se fundamenta en lo que se denomina impresión digital. En este caso la imagen se traslada desde el ordenador a un RIP que gobierna un haz láser, la coherencia y resolución del láser ha permitido alcanzar más niveles de calidad.

La impresión digital ha mejorado los toner cuyas partículas se han reducido mucho, incluso hay toner líquido. La casa “Indigo” ha aplicado la impresión digital con la impresión indirecta, lo que ha llamado el offset digital.

La impresión indirecta permite papeles menos lisos. Los últimos avances en impresión digital se basan en la calidad y rapidez de los RIP; el RIP sirve para descodificar los ficheros, para transformar las imágenes y textos en líneas paralelas que se ejecutan con la luz láser.

Fotopolimerización.- Encuentra su 1ª aplicación en la copia de clises de fotograbado. Consiste en convertir por medio de la luz una cadena monomérica en polimérica. El primer producto comercializado, fotopolimero, se llamó “Fotoresist”; se trata de un Cianato polivinílico. tuvo otras aplicaciones para obtener piezas mecánicas de precisión, utilizando las técnicas de copia y grabado de la fotomecánica. Posteriormente se aplicó en el campo de los circuitos electrónicos. La familia de fotopolímeros actuales se emplea para flexografía y planchas offset, también para tipografía indirecta. Una aplicación reciente es en la fabricación de tintas. El principio de fotopolimerización se usa para secar las tintas cuando se emplean soportes no porosos. Después de imprimir el papel pasa por una fuente de luz energética que fija y seca la tinta y permite su manipulado en serie.

Después de todo lo tratado sobre los principios sensibles, podemos decir que se fundamentan en diversos principios y sirven a aplicaciones distintas. Desde mediados del siglo XIX han surgido sistemas fotosensibles que han encontrado brillantes aplicaciones y en otros casos han dejado de utilizarse.

Cuando se habla de planchas offset presensibilizadas en la actualidad utilizan sistemas diazóicos y fotopoliméricos. Cuando se aplica la tecnología láser en sus distintas longitudes de onda, surgen las tecnologías fotosensibles en las áreas térmicas (infrarroja, ultravioleta, o sensibles a las sales de plata).

Tema 6 FENÓMENO DE LA EVOLUCIÓN DE LAS PLANCHAS OFFSET

¿Cómo ha evolucionado el proceso de fabricación?. El offset surge de la litografía y evoluciona a través de dos grandes saltos: 1º El paso de la piedra que es sustituida por la plancha y 2º La utilización de la plancha enrollada en un cilindro que transfiere la imagen al cilindro de caucho.

El offset, surge en 1909. La manera como se transfiere la imagen, primero a la piedra y después a la plancha, también evoluciona desde el “calco” a la evolución de “sistemas sensibles”, nace la “fotolitografía”. El término Zincografía surge con la sustitución de la piedra litográfica con la plancha de Zinc. Con la fotolitografía se precisa la utilización de sustancias que reaccionan con la luz. A raíz de la segunda guerra mundial surgen nuevos sistemas en Alemania que encuentran su primera aplicación en la reproducción de documentos (Reprografía). En 1946 tiene lugar el desarrollo del sistema Diazóico. En 1949 surge la primera plancha positiva presensibilizada de aluminio. Tanto para el Zinc como para el Aluminio, para poder retener el agua de mojado se precisaba de una superficie rugosa que se obtenía mediante bolas de cristal o metálicas y arena. El metal aluminio descarta al zinc al ser más hidrófilo. En 1965 aparece la plancha de aluminio con capilares obtenidos electrolíticamente superando los granos obtenidos mecánicamente. Estos poros del aluminio, muy finos permiten retener el agua y aumentar el detalle de imagen que puede retener la forma. En 1967 surge una nueva emulsión Diazo que después de procesada se trata con calor aumentando su capacidad de tirada, la resistencia a los disolventes.

En 1969 se generaliza el proceso de tratamiento de planchas en Europa Occidental. En 1972 se utilizan las planchas fotopolímeras para periódicos. En 1975 se utiliza la técnica electrofotográfica con soporte anodizado. En 1976 se instalan las fábricas de planchas automatizadas sin utilizar películas. En 1983 surgen planchas de gran sensibilidad que permiten copiar por proyección con un láser. En 1984 se generaliza el sistema de planchas para periódicos que no precisan fotolitos.

Pasamos por procesos por “Contacto”, “Proyección”, “Luz reflejada” y entramos en la era del “LASER”.

6.1 El CTP como sistema

El CTP no debe considerarse como un mero sistema más actual de obtener las formas impresoras. Se trata de un nuevo salto tecnológico que solo es posible en la era informática. Además de toda la problemática que denominamos flujo de trabajo, va anexo a tecnologías conocidas como impresión electrónica, comunicaciones y redes, sistemas de pruebas digitales, aplicaciones de calidad, etc… El CTP podría tener el objetivo último de la reducción de costes por la reducción de trabajo. Esto condicionado a no bajar la calidad. Las claves para administrar esos sistemas se encuentran en la integración y automatización de los procesos en relación a todo lo que hemos visto referente al flujo de trabajo y los cuellos de botella.

- El proceso de integración.

La tendencia general de la evolución de la tecnología gráfica ha tomado el sentido de la integración. El primer problema que tuvo fue la integración de la página. Todos los elementos que constituyen la página: textos, fotos, gráficos, infografías para poderlos integrar ha sido necesario reducirlos a la misma unidad digital y lograr al final obtener en un mismo dispositivo de salida un único documento. La integración previa a la página ha sido la incorporación del diseño que puede ser realizado fuera del ámbito de la producción. Existen todavía muchos problemas derivados de este propósito. Programas informáticos básicos, tanto de entrada de control de tratamiento de disposición de elementos (geometría de la página) de la reproducción del color, de la obtención de las técnicas de tramado de imágenes, etc… constituyen un mundo de posibilidades al ordenar e integrar para evitar la irracionalidad de algunos programas y su mal uso. Sin embargo ya es un echo la integración de la página.

- La integración de las páginas para constituir la forma impresora.

Aquí juegan los formatos de la máquina, del papel, elementos de postimpresión y posibilidades de los plotters. Está claro que la imposición de la página en forma digital requiere ordenadores (servidores) de gran capacidad para los volúmenes de información de una forma digital. Esta integración requiere medios más potentes y caros que los que se emplean para la integración de la página. Entran en juego conceptos que conciernen a fabricantes que determinan el tipo de material, el tipo de plotters, el formato, la velocidad y la resolución.

Los materiales pueden ser a menudo películas o planchas específicas y en algún caso la doble utilización de película o plancha. El tipo de plotters es muy variado, y se simplifica bajo el término de “plotters interno o externo” cuando la plancha fotosensible o película se halla en la parte interna del cilindro de impresión y el haz de láser en su centro, el externo está en la parte exterior del cilindro. Hay otras variedades. Los formatos se corresponden con las necesidades de la máquina de escribir. La velocidad se puede expresar en pulgada cuadrada por segundo, es decir la posibilidad de exponer una determinada superficie que siempre dependerá de la resolución. La resolución se expresa en puntos por pulgada (dpi).

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Enviado por:	Miguelín
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