Tintes intel·ligents com a valor afegit al producte imprès

Les tintes intel·ligents o funcionals són aquelles que tenen propietats avançades, i que mitjançant la impressió amb tecnologies convencionals, confereixen al producte imprès unes característiques especials.

A mitjan anys 70, l'empresa japonesa Pilot Ink Co. va començar a comercialitzar tintes amb propietats avançades. Aquestes tintes basaven la seva “intel·ligència” en un polímer termocrómico, que canviava de color amb la temperatura. Encara que el producte funcionava, la seva baixa demanda, així com les limitacions de la seva aplicació comercial, va concloure en la no comercialització d'aquestes tintes a Estats Units. Desenvolupaments posteriors, duts a terme per la Universitat de Rodhe Island, han permès l'aplicació de polímers termocrómicos en la indústria de l'envàs i embalatge per a alimentació, a causa de la seva no migració a l'aliment.

Existeixen moltes classes de tintes intel·ligents que descriurem a continuació, però cal esmentar que encara en l'actualitat la seva principal aplicació és la impressió de seguretat, en moneda, timbre i documentació.

Una tinta intel·ligent, és aquella tinta que després de ser impresa, reacciona presentant un canvi en alguna de les seves propietats, com a conseqüència de la variació en alguna característica del mitjà que l'envolta.

Podem llistar les tintes intel·ligents, en funció de la propietat variable que presenta.

Negres cromoactivas

Són aquelles que canvien el seu color, com a conseqüència de la variació d'algun fenomen extern. Aquestes negres poden dividir-se en tres tipus depenent del fenomen extern que provoca la variació del color.

• Negres termocrómicas: són aquelles que canvien de color com a conseqüència de la variació de la temperatura. Aquest canvi pot ser reversible o irreversible. El canvi de color ocorre dins d'un rang específic de temperatures.
• Negres electrocrómicas: són aquelles tintes que tenen la capacitat de variar el seu espectre d'absorció i el seu color, reversiblement, en aplicar-li un impuls elèctric.
• Negres fotocrómicas: són aquelles tintes que canvien reversiblement de color, en variar el tipus d'iluminante.

Negres fotoactivas

Són aquelles tintes que són capaces d'emetre llum de diferent naturalesa, com a conseqüència d'un fenomen extern.

• Negres electroluminiscentes: són aquelles que produeixen llum quan se'ls aplica una diferència de potencial.
• Negres fluorescents: són aquelles tintes que tenen la capacitat d'emetre llum durant nanosegons en ser excitats els seus electrons a un estat superior d'energia. El fenomen de fluorescència necessita, per tant, una font contínua d'excitació per ser observat contínuament.
• Negres fosforescents: són aquelles tintes que produeixen llum visible o invisible, com a resultat d'una llum incident de petita longitud d'ona, detectable després que la font d'excitació hagi estat eliminada.

Imatge 1. Llum electroluminiscente impresa sobre un foli polièster. Llum imprès per Aido. Font: Aido.

Negres conductives, són aquelles tintes que condueixen l'electricitat, davant l'aplicació d'un potencial elèctric.

Tintes òpticament variables 

Són aquelles tintes que canvien de color segons sigui l'angle d'observació. Fins i tot, poden passar d'invisible a visible amb efecte de lluentor. Depenent del tipus i grandària de partícula que s'empri, és possible obtenir diferents tipus d'efectes.

Tintes magnètiques 

Són aquelles que tenen la capacitat d'emmagatzemar informació codificada.

Tintes actives biològicament 

Són aquelles que detecten un microorganisme com a conseqüència d'una reacció química, provocada per un canvi en les condicions de l'entorn. Aquesta reacció produeix un canvi en la coloració de la tinta.

S'han presentat algunes de les tintes intel·ligents que existeixen al mercat. A excepció de les tintes conductives i magnètiques, totes presenten canvis observables a simple vista.

La tintes anteriorment descrites, han estat seleccionades per a aquest article, per les propietats avançades que presenten i per la possibilitat d'inserció en el producte imprès convencional. cal esmentar que existeixen moltes altres tintes amb propietats avançades que també poden resultar interessants, tals com les tintes amb olor i textura.

La comercialització d'aquestes tintes és un fet en el sector de les arts gràfiques, de manera que, possiblement, el nostre proveïdor habitual, podrà informar-nos de les diferents opcions existents per a la nostra tecnologia d'impressió.

Si la veritat és que, ara com ara, encara no ha estat possible desenvolupar totes les tintes intel·ligents o funcionals, per a totes les tecnologies d'impressió convencional.

Els motius pels quals no han estat desenvolupades s'esmenten a continuació:

• No s'ha trobat una aplicació interessant per al sector de les arts gràfiques.
• No existeix una demanda d'aquestes tintes que impulsi la recerca i desenvolupament de les mateixes per a les diferents tecnologies d'impressió.
• El cost de les tintes és elevat en comparació de les tintes convencionals.

cal esmentar, que les tintes amb major acceptació al mercat, pel seu nivell de desenvolupament o per la seva similitud a les tintes convencionals quant a les seves propietats reològiques i la seva aplicació es refereixen, són:

Tintes òpticament variables, on l'aparença final de la tinta impresa depèn de la grandària de partícula; de manera que depenent de la tecnologia d'impressió l'efecte s'apreciarà més o menys. Sempre serà possible la impressió amb aquestes tintes, solament s'haurà d'estudiar si l'efecte que es desitja obtenir és factible mitjançant la nostra tecnologia d'impressió.

Tintes termocrómicas, encara en desenvolupament per oferir una major cromaticidad quan aquestes són acolorides, i millorar la precisió del canvi de coloració. Aquestes tintes existeixen per a totes les tecnologies d'impressió, encara que s'ha de sol·licitar informació al proveïdor sobre colors i temperatures de canvi. El major problema que presenten és que a partir de certes concentracions formen agregats.

Tintes fluorescents i fosforescents. El color fluorescent en el material imprès, és més una qüestió de moda que de dificultat de desenvolupament o d'aplicació. D'aquesta manera les tintes fluorescents es poden aconseguir fàcilment.

En canvi, les tintes fosforescents en l'actualitat són utilitzades com a tintes de seguretat i en algun cas han estat utilitzades amb finalitats publicitàries o comercials. Aquestes tintes tenen una comercialització limitada que depèn de la tecnologia d'impressió. Podem trobar tintes per a flexo, tipografia, serigrafia i offset.

Tintes fotocromáticas, aquestes tintes no presenten color en absència de llum, i passen a ser acolorides davant l'exposició a la llum. No presenten problemes per ser impreses sota totes les tecnologies d'impressió convencional existents. Però a causa de la seva baixa demanda, per absència d'aplicació, avui dia no és possible trobar aquestes tintes per a la seva aplicació amb totes les tecnologies d'impressió, sent la serigrafia la tecnologia on més s'utilitza.

Un possible sector d'interès, en l'ús de les tintes intel·ligents, és el sector del packaging, on cada vegada els consumidors demanden més informació sobre els productes que adquireixen.

A causa que les tintes intel·ligents presenten un canvi en una de les seves propietats, com a conseqüència d'un canvi en una característica del mitjà que l'envolta, són idònies, per alertar al consumidor davant la variació d'una propietat crítica del producte. L'incloure una característica especial en l'envàs, pot millorar l'acceptació del producte al mercat, i al seu torn millorar la seva competitivitat.

Imatge 2. Impressió negra termocrómica per a offset, temperatura de canvi 25°C. Impressió realitzada dins del projecte Thermoprint en col·laboració amb l'empresa valenciana CartoElx. Projecte finançat per Impiva i co-finançat pels Fons Feder. Font: Aido.

En l'actualitat, existeixen productes al mercat que utilitzen negres termocrómicas. Exemples de marques que actualment utilitzin aquestes tintes, tenim la cervesa Coors i Grolsch, on la tinta impresa, indica la temperatura aconsellable de consum, apareixent un text o una imatge davant la baixada de temperatura. També podem trobar un exemple en xocolates, on hi ha imprès algun text o imatge amb tintes termocrómicas, que igual que en el cas de les cerveses, indica la temperatura aconsellable de consum. Exemple en Imatge 2.

Podem trobar envasos impresos amb tintes electroluminiscentes, que fan atractiu el producte i poden ajudar a millorar el nivell de venda del mateix. Encara que la major aplicació de les tintes electroluminiscentes està en el camp de la senyalització, la decoració i la impressió publicomercial ja que els resultats de la impressió amb aquestes tintes, són molt cridaners, duradors i interessants.

Les tintes fotocromáticas, poden ser utilitzades en el sector del packaging, quan sigui necessari el control de l'exposició a la llum d'un producte. Aquestes negres poden utilitzar-se com a indicadors temps-temperatura, permetent monitorizar l'exposició lumínica del producte, i per tant informar-nos/alertar-nos de l'estat del mateix. Aquestes tintes tenen interès en el sector de l'alimentació, així com en altres sectors on la llum pugui alterar el producte, com a exemple un CD, on la llum pot alterar les dades gravades en ell.

Les tintes òpticament actives, tenen la seva major aplicació en el paper moneda, i en documents de seguretat. En les tintes òpticament actives la lluentor i el color fluctuen depenent de l'angle d'il·luminació i observació. L'interès d'aquestes tintes és que el seu efecte òptic no pot ser imitat per les fotocopiadores en color, per tant l'ús d'aquestes implica un cert grau de seguretat.

Aquestes tintes especials, podrien utilitzar-se en packaging de productes farmacèutics amb la fi prevenir la falsificació de medicaments. Així com en la impressió publicomercial, on la lluentor i el color de les tintes impreses poden influir en l'acceptació del producte anunciat.

És interessant esmentar les possibles aplicacions de les tintes conductives, així com les de les tintes magnètiques, perquè les seves aplicacions presenten un major avanç tecnològic enfront de la resta de tintes ja comentades.

Les tintes conductives, són capaces de conduir l'electricitat en un sistema tancat. En l'actualitat, s'utilitzen en la impressió de les antenes RFID. Exemple de circuit imprès en Imatge 3.

Imatge 3. Impressió negra conductiva. Impressió realitzada dins del projecte Smartprintedpack en col·laboració amb Itene. Projecte finançat per Impiva i co-finançat pels Fons Feder. Font: Aido.

Les tintes magnètiques, presenten una característica molt interessant, però a causa de la seva composició, l'aplicació en packaging primari per a aliments, no és possible.

En l'actualitat, aquestes tintes són utilitzades com a element de seguretat en documents i xecs, però el seu ús té cabuda en el sector del packaging secundari o terciaris per a productes farmacèutics o alimentaris.

És important comentar que aquestes tintes són de difícil fabricació. Davant qualsevol alteració de les mateixes en màquina, els dispositius de reconeixement de caràcters magnètics (MICR), podrien trobar dificultat a reconèixer els caràcters impresos, a causa de la possible alteració del seu nivell magnètic i llegibilitat.

El sector de les arts gràfiques, ha d'estar al tant d'aquestes millores i nous desenvolupaments per introduir-los en el seu procés de fabricació i per a l'obtenció de nous productes, més nous i més competitius.

A causa de la situació econòmica actual, la competència és molt elevada, i només sent capaces d'innovar i reduir costos de producció, serem capaces d'aconseguir una millor posició al mercat actual. Els clients esperen de nosaltres solucions econòmiques i noves.

Innovar està a les nostres mans. Existeixen nous desenvolupaments i no tan nous que podrien ser utilitzats en el nostre sector. És qüestió que comencem a pensar que podem fer per obtenir productes amb un major valor afegit.