6. CRITERIOS MEDIOAMBIENTALES
6.4. Desarrollo de tintas y aditivos sostenibles
6.4.1. TINTAS
6.4.1.1 Tintas vegetales
Las tintas de impresión offset pueden contener aceites minerales, destilados petrolíferos, aceite vegetal o una mezcla de los dos. El uso de aceites minerales, petrolíferos o vegetales sigue siendo objeto de debate en la actualidad. Los aspectos en discusión son la posibilidad de consumir materias primas de recursos renova- bles, eliminar las emisiones de compuestos orgánicos volátiles y reducir los efectos sobre la salud del ser humano.
En algunos países, el uso de aceites vegetales para reemplazar a los aceites de origen mineral ha sido activamente promovido, mientras que en otros no es visto tan positivamente, discutién- dose sobre la relatividad de sus beneficios
hexavalente en los envases o sus componentes, siendo el conte- nido máximo de 100 ppm.
Otro tipo de sustancias son los recubrimientos, todos aquellos
preparados, incluidos todos los disolventes orgánicos o prepara- dos que contengan disolventes orgánicos necesarios para su de- bida aplicación, que se utilice para obtener un efecto decorativo, protector o de otro tipo sobre una superficie.
El ciclo de vida de tintas, disolventes de limpieza y recubrimien- tos sigue el mismo patrón:
Extracción de materias primas.
•
Fabricación del producto.
•
Distribución del producto al centro de impresión.
•
Empleo del producto.
•
Distribución del producto gráfico.
•
Empleo del producto.
•
Eliminación del producto
•
A la vista de la problemática que presentan tintas, disolventes de limpieza y recubrimientos en la industria gráfica se pueden observar los siguientes impactos ambientales durante su ciclo de vida:
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Las tintas de “Coldset Web Offset” para periódicos y revistas se- can por penetración en el soporte y tradicionalmente contienen aceites minerales con puntos de ebullición superiores a 300ºC. Se ha realizado un esfuerzo en la formulación de productos equilvalentes basados en aceites vegetales o en su mezcla con aceites minerales.
Algunas características beneficiosas de las tintas se han conse- guido mediante el uso de estos aceites vegetales, como son: tin- tas más brillantes y densas; mejora de la resistencia al frotado y menor ganancia de punto. Mejores desarrollos se requieren, sin embargo, para mejorar aspectos como la velocidad de pro- cesado.
Los mejores resultados se obtienen con el empleo de ambos tipos de aceites.
Tintas de Heatset
La composición de tintas de Heatset está determinadas por las demandas de secado del proceso, donde los componentes lí- quidos deben penetrar en el sustrato y evaporar. Los destilados petrolíferos son usados por su buenas propiedades de acabado. Los aceites vegetales y las resinas alcalinas no evaporan y por tanto no pueden hacer ninguna contribución al secado, sin em- bargo pueden ser incorporados para mejorar el comportamiento de los pigmentos.
sheetfed inks
Las tintas para impresión de pliegos, conteniendo aceites mi- nerales, vegetales o una mezcla de los mismos están disponi- bles desde hace años. Los destilados petrolíferos son usados en aquellas tintas en que se desea un fast setting and setoff free. Los aceites de origen mineral empleados en las tintas de impre-
sión están basados en hidrocarburos alifáticos saturados, sa- turados alicíclicos y aromáticos. Incluyen aceites procesados y destilados petrolíferos de elevado punto de fusión. Son relativa- mente inactivos, pero diferencias en su peso molécular, ciclado y ramificaciones, afectan a sus propiedades evaporativas, solu- bilidad y viscosidad.
Los aceites vegetales son derivados de plantas, semillas de lino, soja o aceites de palma basados en la mezcla de ácidos grasos glicéridos de cadena larga. La insaturación en las cadenas acidas grasas permite a las moléculas individuales una polimerización oxidativa formando un film solido continuo. El grado de insatura- ción determina la capacidad de secado de los aceites vegetales. El uso de aceites vegetales frente a los minerales presenta de- terminadas ventajas en cuanto a:
Origen de las materias primas: Los aceites de origen mineral
son típicamente refinados del aceite crudo, el cual es un valioso recurso no renovable, frente al origen renovable de los aceites vegetales.
Emisiones de COvs: el método de medición de COVs emplea- do en USA, muestra un menor valor de los mismos en el uso de aceites vegetales frente a los de origen mineral o petrolíferos. Por lo que respecta a las distintas tipologías de impresión, condi- cionan el óptimo empleo de tintas minerales o vegetales, según se observa a continuación:
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En tirajes largos, el pH del sistema necesita ser monitoreado
•
continuamente porque la amina volátil se evapora lentamen- te, y necesita ser repuesta.
Las prensas deben limpiarse relativamente rápido para que la
•
tinta no se seque y adhiera fuertemente a los anilox. Para tener una buena adhesión es necesario asegurar un ni-
•
vel alto de tensión superficial en las películas
Respecto a la fase de limpieza, al igual que en el caso de las tintas vegetales en el offset, la frecuencia con la que los equi- pos deben de ser limpiados es mayor que en el uso de tintas solventes. Debido a este hecho, se produce un gran volumen
de aguas residuales con alto grado de concentración que
deben ser tratadas por un equipo de depuración de aguas, antes de su vertido a la red. Existe un problema importante a consi- derar y es que una vez se han secado, las tintas base agua son resistentes a la disolución (en el caso de las solventes no existe este problema, puesto que siempre pueden disolverse)
6.4.1.3 Tintas curables por energía
El curado por energía hace referencia a las tintas y recubrimien- tos que se curan, o endurecen, mediante la exposición a energía radiante. Dicha energía puede ser en forma de luz ultravioleta
(uv) o de electrones de alta energía acelerados, concen- trados en un haz electrónico (EB).
Las tintas curables por energía no están compuestas de sol-
ventes tradicionales. Dado que los compuestos orgánicos de
la tinta quedan casi totalmente ligados en el proceso de polime- Los aceites vegetales y las resinas alcalinas son incluidas para
conseguir buenas propiedades de secado oxidativo.
6.4.1.2 Tintas base agua para flexografía y huecograbado.
Este tipo de tintas reduce la presencia de compuestos or-
gánicos a valores entre un 5 y un 15%. De esta manera
se reduce drásticamente la emisión de COV’s en las tipologías de impresión de Flexografía y Huecograbado, ambas incluidas en las industrias reguladas por el Real Decreto 117/2003 sobre control de emisiones atmosféricas.
La utilización de este tipo de tintas favorece la estabilidad de
la impresión, dado que al evaporarse el agua con más dificul-
tad que un disolvente orgánico, la viscosidad es más estable. Se puede utilizar tanto en soportes papeleros como no papeleros. Por otra parte su utilización conlleva algunas consideraciones como la necesidad de utilizar equipos de secado, disminuir la capa depositada (aumentando su pigmentación) y utilizar sopor- tes absorbentes.
Las tintas base agua se han utilizado satisfactoriamente en todos los tipos de prensas apropiadas para imprimir en papel, cartón y sustratos de poliolefinas. Sin embargo, se deben anotar ciertos problemas, más específicamente con materiales de película de poliolefinas que con otros sustratos más porosos.
Estos problemas se pueden resumir así:
Se requiere más energía para evaporar el agua, y esto signi-
•
fica la modificación de los túneles de secado.
La viscosidad de las tintas bases agua necesita ser revisada
•
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ción sólo se ven restringidos por la velocidad de impresión y no por la velocidad de secado.
Amplia variedad de substratos:
• Las tintas curadas por UV
y EB se adhieren prácticamente a cualquier material: polie- tileno, vinilo, estireno, policarbonato, vidrio, metal, papel y con sólo algunas series de tintas diferentes.
Termosellables y troquelables:
• Las tintas curables por UV
y EB están formuladas para que puedan ser usadas en esos trabajos resistentes de vinilo termosellado. No es necesario cambiar el diseño de arte porque la tinta no termosella.
resistencia a la abrasión:
• Las tintas curadas por UV y EB
proveen una película buena y resistente contra la abrasión.
mejor calidad del producto:
• Las tintas curadas por energía
poseen una excelente resistencia química y física. Estas pro- piedades permiten que se pueda imprimir sobre substratos que quedarán expuestos a condiciones ambientales rigurosas que exigen una alta resistencia química. Asimismo, el alto brillo que se logra con los recubrimientos curados por energía supera en gran medida el de los recubrimientos convencio- nales.
reducción de costos de energía: Las tintas curables por
energía son eficientes desde el punto de vista energético. En contraste con las tintas convencionales, su curado requiere me- nos energía y por lo tanto son menos propensas a elevar los costos relacionados.
rización, no hay emisiones de compuestos orgánicos volátiles que contaminen el aire. no contiene disolventes orgánicos y consecuentemente no producen emisión de COV’s a la atmósfe- ra. El secado se produce por polimerización de una sustancia fotosensible a las radiaciones de onda corta (radiaciones ultra- violetas) que inicia un proceso de endurecimiento debido a una reacción química.
Pueden ser utilizadas sobre todo tipo de soportes: papeleros, no papeleros, metálicos.
En cuanto a su aplicabilidad, existen una serie de ventajas que es preciso destacar;
reducción de mano de obra:
• Las hojas pueden apilarse
directamente fuera de la línea para eliminar los grandes cos- tos de colocarlas y sacarlas de bastidores, colocarlas en los túneles de secado y evitar la formación de pinholes.
reducción de tiempo de inactividad:
• Dado que las tintas
curables por energía no tienden a secarse sobre los rodillos, se elimina casi por completo el tiempo de inactividad de la prensa, con lo cual aumenta la productividad.
doble o triple cantidad de espacio libre en planta:
• La
conversión de la impresión a UV y EB libera un valioso espa- cio en el piso de la planta. Como las tintas se secan al instan- te al pasar por una unidad de curado, no es necesario contar con bastidores ni túneles de secado.
mayor rapidez en la línea:
• Las tintas curadas por UV/EB se
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En las zonas donde hay imagen es donde se pierde la silicona durante la impresión. En las zonas donde no hay imagen la si- licona se mantiene. Las tintas de offset seco están preparadas para ser repelidas por la silicona. De esta manera la silicona hace la función de la solución de mojado, manteniendo las zonas “no imagen” sin tinta.
El factor de mejora de sostenibilidad ambiental reside la ausen- cia de emisiones al ambiente de las soluciones de mojado o de alcohol.
El “Tack” de la tinta depende de la temperatura, no se estabiliza a través de la emulsión con agua.
Muy importante la regulación de la temperatura de la tinta para una buena calidad de impresión, dado que pierden el “Tack”, ra- pidamente cuando sube la temperatura de la máquina.
Es aconsejable, por tanto, trabajar dentro de un rango de tem- peratura , entre 5º y 6 ºC, si no pueden producir velo y “espu- ma”.
Las tintas de offset seco tienen una característica especial, que debe de tenerse en cuenta cuando se trabaja con ellas: son más viscosas que las convencionales.