Debido a que están hechas de diferentes químicos, las pinturas pigmentadas tienen fuertes propiedades impermeables.pigmento de tintaLas partículas quedan suspendidas como colorantes insolubles en el sistema de transporte, mientras que los tintes se disuelven totalmente. Esta estructura de partículas forma una barrera física en la parte superior del sustrato que hace que sea mucho más difícil que el agua pase que las opciones basadas en tintes-. Cuando se elaboran con las resinas y aglutinantes adecuados, las tintas a base de pigmentos-son realmente resistentes al agua. Mantienen su color incluso después de haber estado expuestas al agua durante mucho tiempo, lo que las hace esenciales para trabajos de impresión industrial que deben durar.
¿Qué son las tintas pigmentadas y cómo funcionan?
Averiguar de qué color están hechas las pinturas en un nivel básico ayuda a explicar por qué funcionan tan bien en situaciones impermeables en muchas industrias.
Composición y estructura de las tintas pigmentadas.
Las pinturas pigmentadas contienen partículas sólidas muy pequeñas. Estas partículas pueden ser inorgánicas, como el dióxido de titanio y el negro de humo, o biológicas, como el azo y la ftalocianina. Estas partículas colorantes tienen un ancho de 50 a 300 nanómetros y permanecen en suspensión en el líquido portador en lugar de disolverse. La mezcla tiene tres partes principales que trabajan juntas para que funcione: el pigmento le da color, los aglutinantes hacen que se adhiera a las superficies y los aditivos mejoran las cualidades de fluidez y secado. Debido a esta diferencia estructural con los colores líquidos, la tinta reacciona con el agua de una manera muy diferente.
Cómo resisten las partículas de pigmento al agua
La calidad impermeable proviene de la forma en que están dispuestas las partículas de color. Durante el proceso de impresión, estas partículas caen a la parte superior de la base. Luego, el aglutinante los rodea, creando una capa segura. Esta encapsulación evita que las moléculas de agua lleguen al colorante y lo muevan. Esto es diferente de los tintes, que pueden filtrarse fácilmente porque pasan a formar parte de las fibras base. La distribución del tamaño de las partículas es muy importante; Las partículas más pequeñas que se unen de forma controlada cubren más área y al mismo tiempo mantienen el escudo que hace que el rendimiento impermeable sea impermeable.
Formulaciones industriales comunes
Las tintas pigmentadas-a base de agua utilizan resinas acrílicas o de poliuretano, que son seguras para el medio ambiente y brindan un nivel leve de resistencia al agua que es bueno para usar en envases de interior. Las mezclas a base de solventes-tienen sistemas de pegamento más fuertes que se secan por evaporación, creando uniones que duran mucho tiempo en materiales no-porosos como metales y plásticos utilizados en la fabricación. Las tintas pigmentadas curables UV-son las mejores. Cuando se exponen a la luz ultravioleta, los fotoiniciadores provocan una rápida reticulación, lo que crea la superficie impermeable más resistente, perfecta para señales exteriores y piezas de automóviles. Cada mezcla satisface las necesidades de una industria diferente teniendo en cuenta los estándares de costo y rendimiento.
¿Las tintas pigmentadas son resistentes al agua? Un análisis técnico en-profundidad
El término "impermeable" debe definirse claramente porque los estándares de la industria establecen diferentes niveles de resistencia que afectan las opciones de compra.
Resistente al agua y al agua-: distinciones fundamentales
Las tintas que son verdaderamente impermeables no sangran ni se desvanecen cuando se sumergen en agua durante mucho tiempo. Pasan estrictos estándares de prueba. Las tintas-resistentes al agua pueden soportar lluvias ligeras o condensación ocasionalmente, pero pueden romperse después de un contacto prolongado. Las pruebas estándar como ISO 12040 para resistencia a la luz y ASTM D5264 para resistencia al rayado nos brindan números que podemos usar para medir cosas. Los profesionales de adquisiciones deben tener claro qué estándar se aplica a su trabajo. Por ejemplo, las vallas publicitarias exteriores necesitan un rendimiento impermeable real clasificado para una exposición de varios-años, mientras que las etiquetas interiores pueden necesitar solo cualidades de resistencia al agua-para una manipulación ocasional.
Factores técnicos que afectan el rendimiento a prueba de agua
La impermeabilización está directamente relacionada con el tamaño de las partículas de pigmento. Las partículas de menos de 200 nanómetros hacen que la cobertura de la superficie sea más espesa, lo que significa que el agua no puede atravesar tantos agujeros. La química del aglutinante también es importante. Las resinas con un alto peso molecular forman películas más resistentes y menos permeables. La cantidad de pigmento aglutinante afecta tanto a las cualidades impermeabilizantes como mecánicas. Demasiado pigmento debilita la matriz protegida, mientras que una cantidad insuficiente de pigmento debilita el color. Es importante pensar en la idoneidad del sustrato porque los materiales porosos como el papel sin tratar pueden absorber el soporte, lo que podría hacer que las partículas de pigmento sean menos seguras que en superficies selladas como las películas poliméricas utilizadas en envases flexibles.
Rendimiento del mundo real-en aplicaciones industriales
La protección de la tinta pigmentada en la impresión digital de telas para ropa de trabajo se muestra en situaciones de la vida real-. Cuando se imprimen en ropa con tintas pigmentadas correctamente mezcladas, los gráficos se mantienen claros durante cincuenta ciclos de lavado industrial a 60 grados, algo que a los sistemas basados en tintes- les resulta difícil lograr. Los fabricantes de etiquetas para envases afirman que las tintas pigmentadas curables con UV-sobre películas de PET pueden sobrevivir sumergidas en agua durante 72 horas sin perder su color. Esto significa que cumplen estrictas normas de contacto con alimentos para recipientes para bebidas. Los letreros hechos con impresiones de pigmentos a base de solventes-que se colocan a lo largo de la costa no se han descolorido mucho después de tres años de exposición a la niebla salina y al clima, lo que demuestra que la tecnología realmente dura.
Tinta pigmentada frente a tinta colorante: ¿cuál es más adecuada para aplicaciones impermeables?
El poder de estos colorantes para funcionar en ambientes húmedos se basa en diferencias a nivel molecular.
Diferencias estructurales y químicas
Cuando las moléculas de tinte se mezclan con el líquido portador, se forman soluciones transparentes que penetran profundamente en las fibras del sustrato. Debido a que se disuelven tan fácilmente, el agua puede dañarlos. El mismo rasgo que permite que el agua entre al principio también la deja salir más tarde, cuando regresan condiciones similares.pigmento de tintalas partículas nunca se disuelven; permanecen separados y mantenidos en su lugar mediante películas aglutinantes secas. Esta insolubilidad lo protege naturalmente del entorno-a base de agua. Muchos colores, especialmente los inorgánicos, son más estables porque sus enlaces químicos no se rompen cuando entran en contacto con el agua, lo que sucedería con estructuras de tinte que no son tan fuertes.
Comparación de rendimiento entre métricas clave
Las pruebas de solidez del color muestran que las tintas pigmentadas conservan entre el 90% y el 95% de su color después de haber sido expuestas a condiciones climáticas más rápidas que las que se encuentran en la naturaleza durante cinco años. Por otro lado, las tintas colorantes pierden entre un 60% y un 70% de su color en las mismas condiciones. Las pruebas de protección contra el agua muestran que las impresiones a base de pigmentos-pierden menos del 5 % de su profundidad de color después de sumergirse en agua, mientras que los sistemas de tinte pierden entre el 25 y el 40 por ciento. Se pueden observar tendencias similares en la durabilidad química. Por ejemplo, las tintas pigmentadas resisten mejor los cambios de pH y la exposición a disolventes que los tintes, lo cual es importante para usos industriales que implican productos químicos de limpieza o fluidos de procesos de fabricación. Por otro lado, los tintes son mejores para crear colores más brillantes al principio, pero a medida que mejora la tecnología de dispersión de pigmentos, este beneficio se desvanece.
Pautas de idoneidad de la aplicación
Las tintas pigmentadas siempre son mejores para uso en exteriores porque son más resistentes a la luz ultravioleta y al agua. Se necesitan mezclas de pigmentos que puedan soportar condiciones difíciles para envases industriales que deben esterilizarse o exponerse a productos químicos. La tecnología de pigmentos hace que la escritura en textiles dure más en artículos como equipos de seguridad, ropa de trabajo y telas para muebles de exterior. Las tintas colorantes aún se pueden usar para dibujos en interiores donde los colores brillantes son más importantes que la estabilidad o para superficies porosas donde los pigmentos no se adhieren bien. A veces, los métodos híbridos utilizan ambas tecnologías juntas: se utilizan pigmentos para los colores principales que deben ser estables y tintes para los colores secundarios que deben ser seguros.
¿Cómo elegir la tinta pigmentada resistente al agua adecuada para las necesidades de su negocio?
Los factores de selección estratégica garantizan que las opciones sobre qué comprar estén en consonancia con las necesidades prácticas y la seguridad-a largo plazo de la cadena de suministro.
Evaluación de la solicitud-Requisitos específicos
Los niveles mínimos de eficiencia los establece el entorno en el que se utilizará el producto. Para marcar piezas de automóviles, necesita tintas pigmentadas que puedan soportar temperaturas superiores a 150 grados durante la pulverización de polvo y que no se corran cuando se expongan a diluyentes de pintura y disolventes. Los envases flexibles para bienes de consumo necesitan fórmulas que cumplan-la FDA y tengan propiedades de bajo movimiento para mantener los colorantes en su lugar durante el almacenamiento y el envío. Para imprimir en textiles para muebles de exterior, los sistemas de pigmentos deben probarse según los estándares de Xenon Arc. Esto garantiza que los colores se mantendrán fieles durante tres años incluso cuando estén a plena luz del sol. Al definir claramente estos factores de aplicación antes de contratar a un proveedor, se pueden evitar costosos desajustes entre lo que el producto puede hacer y cómo se utilizará.
Evaluación de las capacidades técnicas del proveedor
Los proveedores en los que puede confiar le brindan informes exhaustivos de análisis de PSD con cada lote para demostrar que controlan consistentemente la distribución del tamaño de las partículas. La habilidad en el tratamiento de superficies es importante. Los fabricantes de alta-calidad utilizan métodos de dispersión especiales que detienen la floculación durante el almacenamiento, lo cual es importante para mantener el espesor estable durante la impresión a alta-velocidad. Los mejores socios tienen un mejor soporte técnico, y tener acceso a laboratorios de aplicaciones para el desarrollo de formulaciones personalizadas y la resolución de problemas es muy útil a la hora de hacer que las tintas funcionen con determinadas superficies o equipos de impresión. Certificaciones como ISO 9001 y estándares de calidad específicos de una industria muestran que el proceso se controla de manera planificada, lo que reduce las diferencias entre lotes que pueden arruinar los planes de producción.
Prácticas Estratégicas de Adquisiciones
En lugar de situaciones de laboratorio idealizadas, se utilizan procedimientos de prueba de muestra parapigmento de tinta debe basarse en las condiciones de producción del mundo real-. Antes de comprometerse con pedidos grandes, se deben ejecutar lotes de prueba en los equipos de impresión actuales para ver si hay algún problema con los perfiles de temperatura, las velocidades de secado o la adhesión del sustrato. Al negociar montos mínimos de pedido, debe sopesar los costos del inventario con diferentes niveles de precios. Los proveedores colaborativos ofrecen planes flexibles que pueden adaptarse a las estimaciones de crecimiento sin requerir mucho dinero por adelantado.
Establecer dos fuentes de suministro reduce el riesgo de interrupciones en el suministro. Esto es especialmente importante ahora que las materias primas volátiles están afectando la disponibilidad de Ink Pigment. Los contratos a largo plazo-que incluyen promesas numéricas a menudo pueden brindarle mejores precios y garantizar que obtenga su parte cuando la oferta es limitada.
Mejora del rendimiento a prueba de agua: consejos e innovaciones en el uso de tintas pigmentadas
Mejorar los resultados a prueba de agua implica algo más que elegir la tinta adecuada. También implica tratar correctamente el papel y estar al día de las nuevas tecnologías.
Consideraciones críticas sobre la técnica de impresión
La preparación de la superficie tiene un gran efecto en la impermeabilidad del producto final. Es necesario limpiar el sustrato para eliminar los aceites de procesamiento o los agentes de liberación que interfieren con la unión del pegamento y dejan agujeros en el material por los que puede entrar agua. El espesor de la impresión afecta tanto a la profundidad del color como a la impermeabilidad. Si las capas son demasiado finas, aparecen agujeros en la capa de pigmento protegida, y si son demasiado gruesas, la barrera contra la humedad puede romperse al doblar la impresión. Para obtener un enlace cruzado- total, los factores de curado deben ser exactos. Para los sistemas UV, la potencia de la lámpara y el tiempo de exposición deben ser los correctos, y los sistemas térmicos deben permanecer a la temperatura adecuada durante el tiempo suficiente para que el disolvente se evapore y la resina se polimerice.
Innovaciones en tecnología de aglutinantes
Los nuevos desarrollos en aglutinantes nano-compuestos utilizan nanopartículas de sílice o alúmina para rellenar pequeños espacios entre las partículas de pigmento, creando películas más gruesas y menos porosas. Estos nuevos métodos hacen posible la impermeabilización sin utilizar capas más gruesas de tinta, lo que ahorra dinero en materiales y hace que las cosas sean más flexibles. Las dispersiones de poliuretano de base biológica ahora pueden impermeabilizar tan bien como las resinas hechas de petróleo y también cumplen con los requisitos ecológicos establecidos por los propietarios de grandes marcas. Los sistemas acrílicos auto-reticulados- eliminan la necesidad de diferentes catalizadores. Esto facilita las recetas y aumenta la vida útil sin reducir la resistencia a la humedad. Estas nuevas ideas cumplen con los requisitos de las leyes ambientales y al mismo tiempo cumplen con los estándares de desempeño necesarios para los usos industriales.
Protocolos de mantenimiento y almacenamiento
El almacenamiento adecuado de la tinta mantiene sus propiedades impermeables durante toda la duración del producto. Controlar la temperatura entre 15 grados y 25 grados detiene la polimerización o el fraguado del pigmento demasiado pronto, lo que cambia la reología y las cualidades de cobertura. Al cerrar el recipiente se evapora menos disolvente, lo que combina los sólidos y eleva la viscosidad, lo que puede provocar que se obstruyan las boquillas de los sistemas de impresión digital. Mover las tintas almacenadas con regularidad evita que los pigmentos se depositen en el fondo, por lo que la intensidad del color y la impermeabilidad permanecen iguales de un uso a otro. Al vigilar la vida útil y rotar los productos primero-en entrar, primero-salir, puedes evitar el uso de materiales viejos que reducen la calidad del producto final.
Conclusión
pigmento de tintaRealmente es resistente al agua debido a su estructura especial de partículas y a sus sistemas aglutinantes mejorados. Esto lo hace necesario para usos industriales que necesitan luchar contra el agua. Debido a que las partículas de pigmento de tinta no se disuelven en agua, duran más que las opciones a base de tinte-porque están rodeadas de una resina segura. Para obtener el mejor rendimiento y los costos más bajos, los trabajadores de adquisiciones deben considerar las necesidades específicas de la aplicación-, las habilidades de los proveedores expertos y las prácticas de abastecimiento estratégico. Los nuevos desarrollos en tecnología de dispersión y aglutinantes ecológicos-siguen haciendo que los pigmentos de tinta impermeables sean más útiles en una amplia gama de campos industriales. Conocer las diferencias técnicas entre las clasificaciones de impermeabilidad y resistencia al agua-es importante para garantizar que los estándares coincidan con el uso en el mundo real-, lo que evita costosas fallas de rendimiento en situaciones importantes.
Preguntas frecuentes
¿Qué tamaño de partícula es óptimo para las tintas pigmentadas impermeables?
Las distribuciones de tamaño de partículas con valores D90 inferiores a 200 nanómetros funcionan muy bien para la impresión digital porque evitan que la herramienta se obstruya y cubren una gran superficie. Las partículas más grandes, de hasta 500 nanómetros, funcionan bien en métodos de serigrafía y flexografía, que utilizan diferentes tipos de filtros mecánicos. Dan buena opacidad y menores costos. El mejor rango depende del método de impresión y del sustrato. Los materiales no-porosos pueden soportar partículas más grandes porque no necesitan poder penetrarlas, pero las partículas más finas que pueden moverse mejor a través de las estructuras de fibra son mejores para usos textiles.
¿Cómo pruebo si mi tinta pigmentada es realmente resistente al agua?
En las pruebas estándar, se colocan muestras de tinta en un medio real, teniendo en cuenta el tiempo de secado recomendado por el fabricante-, y luego las áreas impresas se sumergen en agua destilada a temperatura ambiente durante veinticuatro-horas. Observe cuánto color entra en el agua y vea si se transfiere algo de color cuando frota la superficie de impresión con un paño blanco en agua. El uso de un espectrofotómetro para comparar las medidas de brillo del color tomadas antes y después de la inmersión le proporciona datos numéricos. Cuando se utiliza en exteriores, las pruebas rápidas de exposición a la intemperie con una cámara de arco de xenón pueden imitar años de exposición en tan solo unos días, siguiendo las directrices ISO 4892.
¿Se pueden reformular las tintas pigmentadas para mejorar la impermeabilización?
Puedes cambiar la receta cambiando las cantidades de color y pegamento. Generalmente, se agrega más resina para mejorar la encapsulación y la resistencia de la película. Antes de aplicar el pegamento, agregar modificadores de superficie hidrófobos a los gránulos de pigmento hace que sea menos probable que absorban agua. Los agentes reticulantes agregados a la mezcla fortalecen las redes de polímero después del endurecimiento, lo que dificulta el paso del agua. Pero estos cambios también afectan otras cualidades, como la viscosidad, la velocidad de secado y la adherencia del material, por lo que es necesario probar todo para asegurarse de que todavía funciona lo suficientemente bien para el uso previsto. Trabajar con vendedores que tienen muchos conocimientos es más eficaz que probar cosas por tu cuenta.
¿Por qué el rendimiento a prueba de agua varía entre sustratos?
La energía superficial del sustrato tiene un gran efecto en la adherencia del aglutinante. Los materiales de baja-energía, como el plástico, deben tratarse con corona o llama para que se humedezcan y se adhieran mejor. La cantidad de portador de tinta que ingresa al sustrato y la cantidad que permanece en la parte superior para formar una película protectora depende de qué tan poroso sea el material. Los materiales que son muy absorbentes pueden separar el aglutinante de las partículas de pigmento, lo que hace que la impermeabilización sea menos efectiva. La fuerza de la unión depende de cuán químicamente compatibles sean la base y el aglutinante. Algunos plásticos tienen agentes liberadores que impiden que se adhieran correctamente, lo que facilita la entrada de agua. Conocer estos factores específicos del sustrato- puede ayudarle a elegir mezclas de tintas que funcionen bien con el sustrato elegido.
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Referencias
1. Leach, RH y Pierce, RJ (2019). Manual de tintas de impresión, sexta edición. Springer Publishing, Londres.
2. Herbst, W. y Hunger, K. (2018). Pigmentos orgánicos industriales: producción, propiedades, aplicaciones, 4ª edición. Wiley-VCH, Weinheim.
3. Provder, T. y Urban, MW (2020). Formación de películas en recubrimientos a base de agua: avances en la tecnología de dispersión de pigmentos. Serie de simposios de la Sociedad Química Estadounidense, Washington DC.
4. Organización Internacional de Normalización (2021). Tecnología gráfica ISO 12040:2021 - Impresiones y tintas de impresión - Evaluación de la solidez a la luz mediante luz de arco de xenón filtrada. Ginebra.
5. Tracton, AA (2017). Manual de tecnología de recubrimientos, tercera edición. Prensa CRC, Boca Ratón.
6. Koleske, JV (2019). Manual de pruebas de pinturas y revestimientos: caracterización de pigmentos y evaluación del rendimiento, 15.ª edición. ASTM Internacional, West Conshohocken.
