Carta per stampa Indigo: produzione e requisiti di qualità

XXI corso di Tecnologia per Tecnici Cartari
edizione 2014/2015
Carta per stampa
Indigo: produzione
e requisiti di qualità
di Forante Andrea
Scuola Interregionale
di tecnologia per tecnici Cartari
Istituto Salesiano «San Zeno» - Via Don Minzoni, 50 - 37138 Verona
www.sanzeno.org - [email protected]
INDICE
1 – Introduzione
1.1 HP Indigo: nascita e sviluppo
1.2 Presentazione dell’elaborato
2 – Fondamenti tecnologici della stampa Indigo
2.1 La macchina da stampa: caratteristiche, descrizione tecnica e applicazioni
2.2 Caso studio: la macchina HP Indigo 7500
2.3 Controlli in fase di stampa
2.4 Inchiostri
3 – La carta per stampa Indigo
3.1 Caratteristiche del supporto
3.2 Applicazione del primer Indigo con patinatrice a lama d’aria
3.3 Caratteristiche del trattamento Indigo
4 – Controllo qualità in produzione della carta per stampa Indigo
4.1 Cobb Unger
4.2 Nero porometrico
4.3 Caso studio: parametri ottici su nero porometrico
5 - Conclusioni
6 - Bibliografia e sitografia
Forante Andrea – Carta per stampa Indigo: produzione e requisiti di qualità - 1
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1. INTRODUZIONE
1.1 HP INDIGO: NASCITA E SVILUPPO
La tecnologia di stampa Indigo nasce da una compagnia fondata nel 1977 da un ricercatore
polacco di nome Benny Landa. Egli è noto come il padre della stampa digitale a colori; è
nato in Polonia nel 1946 per poi trasferirsi con la famiglia in Canada.
Mentre era studente a Londra Landa ottenne un posto alla Commercial Aid Printing
Services (CAPS), una compagnia che offriva servizi di stampa e microfilm. Landa fu
responsabile dello sviluppo di alcune soluzioni tecnologiche che valsero alla compagnia un
contratto con la Rolls Royce, e fu così nominato capo del reparto Ricerca e Sviluppo.
Quanto la CAPS fallì nel 1969 Landa fondò una nuova compagnia insieme al proprietario
Gerald Frankel, la Imaging Technology (Imtec), di cui Landa guidava nuovamente le attività
di R&D. Mentre conduceva ricerche sui toner liquidi presso la Imtec, egli lavorò su un
metodo di sviluppo dell’immagine ad alta velocità, che avrebbe in seguito portato
all’invenzione dell’ElectroInk.
Agli inizi degli anni 90 quello dell’Indigo cessò di essere un business confinato all’ambito
della ricerca e diventò una vera e propria compagnia che produceva macchine da stampa su
larga scala. Il promo prodotto dell’azienda fu un plotter/duplicatore che portò la piccolo
compagnia (che nel 1991 aveva generato un profitto di $440,000) ai livelli dei giganti del
settore quali Xerox e Canon.
Nel 1993 Indigo lanciò la E-Print 1000, macchina che decretò un punto di svolta
nell’industria della stampa.
La E-Print 1000 eliminò infatti il dispendioso e laborioso processo di setup delle lastre di
stampa offset, e permise le prime veloci stampe a colori in digitale; le immagini potevano
non solo essere cambiate velocemente tra loro ma anche tra pagina e pagina, senza
richiedere set-up aggiuntivi o altre pause nella tiratura.
Al posto di utilizzare forme da stampa “fisiche, la E-print creava un’immagine “latente su
una lastra (detta Photo Imaging Plate or PIP) attraverso l’uso di una carica elettrostatica.
L’area carica elettrostaticamente attrae l’ElettroInk, a sua volta carico, il quale sua volta si
trasferisce su un blanket e quindi da qui alla carta o ad un altro substrato, che spesso risulta
appositamente trattato con un primer per permettervi il fissaggio dell’inchiostro.
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Dal momento che il 100% dell’inchiostro si trasferisce dalla superficie fotoconduttrice al
blanket e da qui al substrato, differenti immagini e colori possono essere stampati ad ogni
rotazione della macchina da stampa. Allo stesso tempo, gli inchiostri colorati ElettroInk
Indigo sono in grado di garantire una qualità di stampa comparabile a quella dei processi di
stampa tradizionali.
Dopo più di 20 anni, e nonostante i numerosi miglioramenti tecnologici introdotti, la stampa
Indigo si basa ancora su questo tipo di tecnologia.
Nel 1994 Indigo ebbe un’offerta pubblica iniziale sul NASDAQ, vendendo 52 milioni di
obbligazione a 20$ l’una e raggiungendo i 100 milioni. L’offerta ridusse la proprietà
personale di Landa in Indigo al 70%. Entro la fine dell’anno successivo, mentre le azioni
continuavano a salire, il valore delle quote di Landa raggiunse i 2 miliardi di dollari.
Nel 1995 Indigo lanciò un altro prodotto rivoluzionario: l’Omnius press. Mentre la EPrinting si focalizzava sulla stampa a foglio singolo con una capacità produttiva definita
“medio volume”, la Omnius pronto la stampa digitale a una varietà di superfici, inclusi
plastica, cartone, pellicola e, specialmente, lattine, bottiglie e altre superfici di imballaggio.
Nel 2000 la società Hewlett Packard fece un investimento di 100 milioni di dollari in
Indigo, comprando 14.8 milioni di azioni, che rappresentavano il 13.4% delle azioni non
ancora vendute dell’azienda.
Il 6 settembre 2006, la HP annunciò che avrebbe acquisito le rimanenti azioni invendute di
Indigo per una cifra che si aggirava attorno al 629 milioni di dollari in azioni e un potenziale
pagamento futuro in contanti di circa 253 milioni di dollari sul raggiungimento, da parte di
Indigo, di obiettivi di ricavo a lungo termine: l’investimento totale si attestava
approssimativamente a 882 milioni di dollari. A seguito dell’acquisizione, Benny Landa
divenne un consigliere strategico dell’amministratore delegato di HP, Carly Fiorina. Una
celebre citazione di Landa recita come segue:
“la nostra visione è sempre stata quella di primeggiare nell’industria della stampa nell’era
digitale e vedere la Indigo Technology dominare il mercato della stampa commerciale. Ora,
come parte di HP, questo obiettivo è in vista.”
Negli anni seguenti, HP continuò a investire in compagnie grafiche con sede in Israele,
acquisendo la Scitex Vision nel 2005 e la Nur Maccroprinters nel 20007. L’occupazione
creata da HP in Isralee (che non include solo gli impiegati della divisione Israeliana di
Indigo, ma anche di Scitex e HP Labs, HP Software e altre) raggiunse le 5.500 persone nel
2010, facendo di HP la seconda più grande azienda straniera del paese dopo l’Intel.
Sotto la proprietà di HP, Indigo si è sviluppata ed è cresciuta fino a diventare il leader
mondiale dell’industria della stampa digitale. La compagnia si è classificata prima negli
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USA nel mercato della stampa digitale ad alto volume e, secondo i dati ufficiali di HP, ha il
75% delle quote del mercato mondiale della stampa da immagini fotografiche digitali.
Nell’agosto del 2009 HP ha annunciato che c’erano più di 5000 stampanti digitali HP Indigo
funzionanti nel mondo.
Nel marzo 2012 HO Indigo presentò la stampante digitale Indigo 10000 B2/29" e la lanciò
sul mercato l’anno dopo. A ottobre 2013 c’erano già 60 installazioni presso clienti di oltre
20 paesi della Indigo 10000.
A settembre 2013, Indigo dichiarò di dominare anche il ristretto mercato delle etichette, con
il Direttore Generale Alon Bar-Shony che definiva la Indigo WS6600 “la soluzione
campione di vendite nel ristretto mondo del web, ristretto non solo per quanto riguarda la
stampa digitale, ma ristretto nel complesso.”
Nel 2013, HP Indigo ha lanciato le nuove machine per stampa 20000 e 30000, mirando al
mercato del packaging. Le stampanti puntavano a trasformare il mondo dell’imballaggio,
che si stima raggiungerà i 15.3 milioni di dollari entro il 2018. Esse sono dotate di sistemi in
linea per la produzione di imballaggi flessibili, etichette, astucci di cartone e sono corredate
da specifici software per la gestione della rifinitura del prodotto.
1.2 PRESENTAZIONE DELL’ELABORATO
Lo scopo di questo elaborato è quello di approfondire gli aspetti legati alla produzione di
carta destinata alla tecnologia di stampa Indigo; trattandosi infatti di un business in continuo
sviluppo, sia in termini di volumi che a livello tecnologico, è quanto mai fondamentale
anche in ambito cartario la conoscenza della tecnica e delle macchine da stampa, delle
caratteristiche del primer e delle tecnologie di applicazione in cartiera, nonché lo sviluppo e
l’ottimizzazione di metodi di laboratorio che consentano un controllo sempre più spinto e
attendibile dell’applicazione del primer stesso sul supporto cartaceo, sia in termini di
corretta distribuzione che di quantità.
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2. FONDAMENTI TECNOLOGICI
DELLA STAMPA INDIGO
Nel processo di stampa delle HP Indigo, un laser crea l’immagine su un foglio dinamico
chiamato PIP. Un inchiostro particolare creato dall’azienda – l’ElectroInK- aderisce alla
piastra e viene trasferito su una superficie riscaldata (blande) prima di essere stampato sul
supporto da stampa. La piccola dimensione delle particelle assicura che l’immagine
stampata non mascheri la superficie sottostante, ossia la ruvidità o la lucidità della carta,
portando così le stampanti Indigo vicine alla convenzionale litografia offset, con inchiostri
semitrasparenti che si adattano alla superficie del supporto da stampa.
2.1 LA MACCHINA DA STAMPA:
CARATTERISTICHE, DESCRIZIONE TECNICA E APPLICAZIONI
Ci sono parecchie famiglie di stampanti HP Indigo che possono essere raggruppate secondo
la tipologia di manipolazione della carta con cui lavorano: le Sheetfed (o a foglio) o Webfed
(a bobina)
 Le stampanti a foglio stampano su fogli, hanno un sistema di inserimento della carta
che consta di cassetti slot per grandi risme, stampano su entrambi i lati del foglio
(duplex print/perfecter), i fogli stampati sono raccolti in un cassetto di uscita. Esempi
di questi macchine sono la HP Indigo 7600 e la HP Indigo 10000.
 Le macchine per stampa continua a bobina stampano su un solo lato del supporto
(simplex) e la carta stampata può essere raccolta da un riavvolgitore o tagliata in
fogli. Esempi di queste macchine sono la HP Indigo WS6600 per etichette e
imballaggi flessibili e la Indigo W7250 per libri, foto e altre applicazioni
commerciali.
Con il lancio della HP Indigo 10000 nel 2012 l’azienda si è imbarcata per la prima volta
nella stampa di formati superiori all’A3. Ciò ha lo scopo di incrementare la produttività ed il
range delle applicazioni. Di prossima realizzazione saranno le macchine Indigo 20000 e
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30000, che saranno progettate per il mercato del packaging flessibile e del cartoncino
pieghevole, rispettivamente.
La stampa Indigo è a metà tra la stampa offset e quella digitale, questa tipologia di stampa è
l’ideale per usi commerciali o anche industriali, dove è necessario un apparecchio che riesca
a fornire un’ampia quantità di stampe di qualità.
Il sistema Indigo infatti, ha tra le caratteristiche rapidità ed efficienza, oltre che un’estrema
versatilità: infatti permette stampe sia su carta che su tipologie di supporti che normalmente
hanno una resa difficile in digitale. Ogni stampa con Indigo presenta una resa ad oggi
ineguagliabile, con colori e immagini nitide e precise; inoltre i costi sono più contenuti
rispetto alle normali stampanti digitali. Il sistema Indigo, in definitiva, permette di stampare
in tiratura variabile (500 fogli b/v all’ora) sempre garantendo un’elevata qualità grafica.
Un punto di forza della stampa Indigo è l’inchiostro: questa tipologia di stampa fa uso di
inchiostro liquido ElettroInk con particelle di dimensioni ridottissime (fino a un micron):
una tecnica innovativa che riproduce colori di stampa nitidi e omogenei, con sfumature
dell’immagine perfetti e l’asciugatura avviene in brevissimo tempo. Inoltre, grazie alla
particolare composizione del cilindro offset ricoperto da strato di gomma e forma
elettrosensibile, questo sistema di stampa garantisce stampe dal colore e dalla risoluzione
eccellente.
Una stampante Indigo è ideale per soddisfare necessità editoriali, pubblicitarie, commerciali
e anche in altri settori quali quello di fotografia (es: photobooks), etichette, imballaggi,
confezioni pieghevoli, imballaggi flessibili, shrink sleeve ecc...
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2.2 CASO-STUDIO: LA MACCHINA HP 7500 INDIGO.
Fig.1: HP Indigo 7500
Questa macchina è dotata di una sola lastra con la quale riesce a fare tutti i colori possibili
che la macchina è in grado di fare; la lastra ha una vita che va dalle 100 alle 120 mila
impressioni.
Questo macchinario che ho avuto il piacere di osservare in funzione è composto da quattro
colori (C-M-Y-B), più il colore bianco e con la possibilità di aggiungere altri due colori
pantoni a scelta.
In vicinanza della lastra abbiamo un laser, grazie al quale vengono tolte le cariche nei punti
dove non si vuole che il colore venga attirato elettrostaticamente verso di essa; laddove il
laser va ad agire abbiamo quindi assenza di colori, e nelle restanti aree invece vengono
attirati sulla lastra i vari inchiostri.
In uscita della macchina troviamo un densitometro in linea che tramite delle misurazioni
regola le curve colore in fase di stampa.
Il formato massimo che questa macchina può stampare è il 33 x 48 cm, mentre il minimo è
il formato A4 (21 x 29,7 cm).
Le grammature devono essere massimo 170 g/m2 se la fibra è parallela al lato lungo, e fino a
350 g/m2 se la fibra è parallela al lungo il lato corto.
Lo spessore massimo della carta che la macchina riesce a stampare è 500 micron.
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2.3 CONTROLLI IN FASE DI STAMPA
La macchina offre la possibilità di verificare la presenza di eventuali difettosità stampando
dei fogli di controllo a fondo pieno ogni determinato n. di copie, sui quali è possibile
controllare l’assenza di fenomeni che possono inficiare la qualità della stampa, quali
spolvero da parte della carta, difettosità sul caucciù, problematiche di trasferimento o di
ancoraggio dell’Elettroink ecc…
Un’ulteriore attenzione che è necessario porre durante la stampa è rivolta verso quello che è
noto come “effetto fantasma”, difetto che si può notare qualora la lastra non si scarichi bene
dal colore e trasferisca delle cariche rimaste da un’impressione precedente sulle stampe
successive.
Tale effetto risalta in modo evidente su fogli stampati a fondo pieno (es: grigio), per cui
risulta utile pianificare l’inserimento di una stampa di questo tipo nella scaletta di stampa
(alla fine di ogni tiratura oppure ogni qualvolta necessario).
Un’ulteriore verifica particolarmente utile, veloce e agevole, è quella di andare a controllare
l’ancoraggio dell’inchiostro all’uscita della macchina. Se le aree stampate resistono allo
sfregamento o al tiro di un pezzo di nastro ad adesione medio-forte, l’adesione
dell’Elettroink al primer sta funzionando correttamente.
Fig.2: HP Indigo 7500 sezionata
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Fig.3: specifiche tecniche HP Indigo 7500
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2.4 INCHIOSTRI
Ogni macchina da stampa Indigo può avere fino a 7 stazioni colore, dove possono essere
usati i colori ciano, magenta, giallo e nero oltre ad una varietà di inchiostri speciali per
colore e caratteristiche, quali bianco, argento, UV rosso o trasparente.
HP fornisce agli utenti la possibilità di mescolare i propri inchiostri al fine di raggiungere
determinati colori Pantone, una prassi che è comune per i processi di stampa offset ma non
per le altre tecnologie di stampa digitale. Questi colori “Off-press” non standard sono
ottenuti miscelando 11 colori (dai 15 originali) dello spettro Pantone presso un’unità di
miscelazione inchiostri offline.
Gli stampatori possono inoltre ordinare speciali colori pre-miscelati direttamente da HP,
quali ad esempio i colori fluorescenti.
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3. LA CARTA PER STAMPA INDIGO
3.1 CARATTERISTICHE DEL SUPPORTO
Attraverso la patinatura offline con tecnologia a lama d’aria, è possibile applicare il
trattamento Indigo praticamente su qualsiasi tipologia di carta: leggera o pesante, naturale o
già patinata (sia con patine di tipo "classico" che speciali come le perlescenti), liscia o
marcata a feltro, ecc...
La quantità di patina applicata è di pochi grammi al metro quadro e risulta praticamente
invisibile, fatto salvo per una leggera lucidatura, in quanto il primer, in queste quantità,
risulta trasparente.
Il polimero che costituisce il primer Indigo crea un film di circa 1-2 g/m2 sulla superficie
della carta che non ne altera le caratteristiche visive, tattili o meccaniche, ma che
contribuisce a chiudere in maniera quasi impercettibile le porosità della carta, e agli
inchiostri di rimanere maggiormente in superficie.
Ciò consente di avere una gamma di prodotti adatti alla stampa Indigo molto ampia (l’unico
limite, potenzialmente, è lo spessore massimo consentito dalla macchina da stampa), ma
presenta lo svantaggio di non avere un immediato riscontro visivo sulla quantità di primer
applicata.
Al momento il riscontro più affidabile sul quantitativo di prodotto applicato in produzione si
ottiene monitorando i consumi di primer per m2 di carta patinata; gli unici test di laboratorio
che sono in grado di offrire un riscontro sulla presenza o meno del primer sono quelli che si
basano sulla capacità di un inchiostro o di un liquido oleoso di penetrare nella carta (la
presenza del film polimerico in superficie ostacola la penetrazione di queste sostanze nella
carta, limitandone l’assorbimento), ma questi test non sono in grado di offrire una
correlazione misurabile con la quantità di prodotto applicata.
Scopo di questo elaborato è appunto quello di sperimentare se esiste la possibilità di
individuare una grandezza misurabile (esempio: densità ottica del nero porometrico) in
grado di fornire in tempo reale, durante la produzione, qualche informazione più dettagliata
circa le quantità di prodotto applicato.
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Fig.4: alcuni prodotti sviluppati da Fedrigoni certificati per la stampa Indigo
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3.2 APPLICAZIONE DEL PRIMER INDIGO
CON PATINATRICE A LAMA D’ARIA
Fig.5: patinatrice a lama d’aria
Il principio di funzionamento consiste nell’usare un flusso d’aria con una pressione che
varia fra i 5 e i 12 psi, opportunamente indirizzato e calibrato sul supporto, dove
precedentemente è stata applicata la patina. Questo getto d’aria è all’incirca orientato a 45°
rispetto alla tangente al punto di contatto fra cilindro e carta e costituisce quella che viene
definita “lama d’aria”.
La lama di aria, provvede a rimuovere l’eccesso di patina, precedentemente applicata con un
rullo, e a farla ricadere nella vaschetta, dove viene rimescolata e riciclata con quella nuova
Questo sistema può essere effettuato soltanto con macchine semplici, che patinano soltanto
un lato del foglio alla volta.
Volendo patinare la carta su entrambe le facce del foglio è necessario asciugare la carta
monopatinata ed effettuare la stessa operazione sulla faccia opposta.
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Il sistema di patinatura a lama d’aria permette di ottenere una carta con buone caratteristiche
di superficie e di mantenere la testure originale del supporto fibroso (utile in particolare per
la patinatura di carte marcate, filigranate o con altre finiture superficiali particolari).
Fig.6: patinatrice a lama d’aria - dettaglio
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3.3 CARATTERISTICHE DEL TRATTAMENTO INDIGO
Il primer Indigo è un polimero avente le seguenti caratteristiche:
Il prodotto viene fornito dal produttore ad un secco del 34.5-35.5%, ma per poter essere
applicato in lama d’aria alle condizioni specifiche delle macchine Fedrigoni, la viscosità ed
il contenuto secco devono essere modificati per andare incontro alle condizioni reologiche
richieste.
Con il termine reologia intendiamo le caratteristiche della patina che ne determinano la
spalmabilità, l’interazione con la carta e la macchinabilità sulla testa di patinatura
Le caratteristiche principali sono:
 Viscosità
 Contenuto secco %
 Ritenzione d’acqua
Nella fattispecie, al fine di applicare un quantitativo di prodotto di 1-2 g/m2, è necessario
spalmarne uno strato di almeno 7 g/m2 per sopperire alla quota parte di prodotto che viene
assorbito dalla carta (ritenzione d’acqua).
Il secco della soluzione applicata inoltre dovrà essere intorno al 10% in quanto con un secco
superiore la spalmatura è difficoltosa e si creano addensamenti che generano difettosità sulla
carta (righe, graffi), mentre con secchi inferiori l’eccessiva quantità d’acqua va a generare
fasce e cordoni.
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Tali modifiche alla reologia della patina si ottengono miscelando il primer tal quale con
soluzioni di vari prodotti specifici per questa funzione, a concentrazioni e viscosità definite.
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4 CONTROLLO QUALITÀ IN FASE
DI PRODUZIONE DI CARTA PER STAMPA INDIGO
Come già accennato in precedenza il polimero che costituisce il primer Indigo crea un film
di circa 1-2 g/m2 sulla superficie della carta, le cui caratteristiche visive, tattili o meccaniche
non vengono modificate se non per una chiusura quasi impercettibile della porosità, che
consente agli inchiostri di rimanere maggiormente in superficie.
Sul mercato non sono presenti indicatori colorimetrici in grado di segnalare la presenza o
meno del trattamento.
Per questi motivi non si è in grado di misurare in laboratorio la quantità di primer applicata;
gli unici test di laboratorio che sono in grado di offrire un riscontro sulla presenza o meno
del primer sono quelli che si basano sulla capacità di un inchiostro o di un liquido oleoso di
penetrare nella carta (la presenza del film polimerico in superficie ostacola la penetrazione
di queste sostanze nella carta, limitandone l’assorbimento), ma tali test restituiscono solo
un’indicazione di massima sulla presenza/assenza del primer, mentre l’unico metodo per
monitorare la quantità di prodotto applicata si esercita sul processo (consumi di primer per
m2 di carta patinata) e non sul prodotto.
Nell’ottica di un controllo qualità in tempo reale sul prodotto, si è quindi tentato di
individuare possibili metodologie per implementare i test attualmente a disposizione, in
particolare quello del nero porometrico il quale si basa su una valutazione visiva a confronto
con un campione di riferimento e non su una grandezza misurabile.
4.1 COBB UNGER
Metodo di analisi di riferimento: SCAN-P 37:77
Il metodo misura la massa di olio assorbita per unità di area su un lato della carta.
Un provino condizionato viene pesato prima e dopo la messa a contatto di una sua porzione
esattamente misurata con un volume esatto di olio, il cui eccesso viene rimosso dalla
superficie del campione prima della pesata finale.
L’apparecchio per la misura dell’assorbimento ad olio Cobb Unger consiste in un
contenitore cilindrico con una superficie interna di 100 cm2, dotato di coperchio che può
essere chiuso saldamente. Il contenitore è fissato ad un asse orizzontale che permette di
capovolgerlo velocemente (vedi Fig. 8).
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Le caratteristiche dell’olio (viscosità, densità ecc…) sono normate dal metodo di analisi.
250 ml di olio vengono versati nel contenitore; il campione di carta è pesato con esattezza e
posto sopra il contenitore, cui viene fissato dal coperchio, e il dispositivo viene capovolto. Il
tempo di contatto può essere scelto in base al tipo di carta e di trattamento: per le carte
trattate Indigo i tempi vanno dai 10 ai 30 secondi a seconda del tipo di carta e della
grammatura. Trascorso il tempo di contatto stabilito si riporta il contenitore alla posizione
originale, si apre il coperchio e si rimuove l’eccesso di olio non assorbito dalla superficie
del campione con dell’ovatta. Si ripesa quindi il campione, calcolando il valore di Cobb
Unger come segue:
G1 – G2
Cobb Unger (g/m2) =
A
dove:
G1 = peso del campione prima del contatto con l’olio (g)
G2 = peso del campione dopo il contatto con l’olio (g)
A = area della superficie a contatto con l’olio (in questo caso 0,01 m2)
Lo scopo della prova per prodotti per stampa offset, dove gli inchiostri si fissano per
assorbimento sulla carta, è normalmente quello di prevedere il grado di assorbimento di
inchiostri e vernici oleose, per cui un valore di Cobb troppo alto potrebbe condurre ad un
eccessivo assorbimento di colore in stampa con conseguenti difetti nell’immagine, mentre
un valore troppo basso il colore ad una scarsa penetrazione dell’inchiostro con conseguente
resa di stampa povera e con colori sbiaditi.
Nel caso della carta per stampa Indigo (dove il fissaggio dell’inchiostro alla carta non
avviene per assorbimento ma secondo un processo elettrochimico) la prova ha invece il solo
scopo di valutare l’efficacia filmante del primer sulla carta, ed è quindi semplicemente atta a
valutarne l’uniformità di distribuzione e applicazione.
In questo caso quindi un valore di Cobb Unger troppo alto andrebbe ad indicare carenze di
quantità di primer applicata o problemi di distribuzione/assorbimento dello stesso, mentre
un valore troppo basso non è indice di particolari preoccupazioni ma significa solo che il
primer è presente e sta svolgendo efficacemente le proprie funzioni di barriera e di chiusura
delle porosità del supporto fibroso.
Ogni tipologia di carta e di grammatura possiede quindi un target di riferimento e un valore
massimo ammissibile stabiliti in base ai valori storicamente rilevati senza che siano emerse
non conformità a carico del prodotto
Forante Andrea – Carta per stampa Indigo: produzione e requisiti di qualità - 19
Fig. 8 - apparecchio per la misura dell’assorbimento ad olio Cobb Unger
4.2 NERO POROMETRICO
Metodo di analisi di riferimento: Aticelca MC 10
La prova consiste nel fare assorbire una certa quantità d’inchiostro alla superficie in esame,
in determinate condizioni, e nel valutare qualitativamente i risultati ottenuti, per quanto
riguarda sia l’intensità della colorazione, sia l’uniformità di colore della macchia risultante.
L’intensità della colorazione è legata al tipo d’inchiostro utilizzato e, per quanto riguarda la
carta, dipende in realtà non soltanto dall’assorbenza, ma anche dalle caratteristiche
superficiali della carta e delle sue proprietà ottiche; l’uniformità di colore della macchia è
indicativa dell’omogeneità di assorbimento della zona di prova.
La prova fornisce pertanto indicazioni utili sull’omogeneità dell’assorbenza se utilizzata per
raffrontare carte e cartoni di tipo analogo, valutando essenzialmente l’uniformità di colore.
Nel caso specifico della carta trattata con primer Indigo, la valutazione prevede una
particolare attenzione verso la presenza di piccoli punti più chiari o più scuri, i quali sono
indice di problemi in fase di applicazione della patina (es: problemi reologici, grumi,
Forante Andrea – Carta per stampa Indigo: produzione e requisiti di qualità - 20
presenza di piccole bolle d’aria…) che potrebbero tradursi in problemi in fase di ancoraggio
dell’Elettroink.
L’esecuzione della prova prevede l’inchiostrazione di una porzione di carta con inchiostro
nero porometrico Lorillux 3809 tramite l’ausilio di una spatola, la permanenza
dell’inchiostro sulla carta per un tempo predefinito in base al tipo di patina e di carta da
testare (nel caso del trattamento Indigo si tratta di un’inchiostrazione di 5 secondi), e la
rimozione dell’eccesso di inchiostro non assorbito con dell’ovatta.
Trattandosi come abbiamo visto di un trattamento barrierante, il film di primer Indigo riduce
l’assorbimento dell’inchiostro da parte della carta.
La seguente immagine mostra la differenza dell’assorbimento dell’inchiostro sulla carta
prima e dopo la stesura del primer in patinatrice:
Fig. 10 – differenza di assorbimento tra una stessa carta con e senza trattamento
4.3 CASO STUDIO:
DETERMINAZIONE DI PARAMETRI OTTICI DOPO NERO POROMETRICO
Una possibile implementazione di questo metodo di prova che è stata presa in
considerazione nello svolgimenti di questo elaborato è l’individuazione di un parametro
spettrofotometrico o densitometrico, determinato strumentalmente sull’area inchiostrata, in
grado di fornire un’indicazione significativa sul grado di assorbimento dell’inchiostro nero;
Forante Andrea – Carta per stampa Indigo: produzione e requisiti di qualità - 21
pur non fornendo indicazioni sull’uniformità di assorbimento, disporre di un’espressione
numerica del risultato di prova consentirebbe infatti di fissare un target di riferimento (con
le rispettive tolleranze) utile ad emettere un giudizio di conformità oggettivo e non soggetto
a valutazioni di carattere esclusivamente visivo.
Sono stati valutati i seguenti parametri: densità ottica e coordinata L*.
Questi sono stati scelti a seguito di alcuni test preliminari su diverse tipologie di carte
(naturali, patinate, marcate ecc … - vedasi Figure da 11 a 13), in quanto di veloce
esecuzione (aspetto importante nell’ottica dei controlli qualità sul prodotto in tempo reale) e
potenzialmente più significativi di altri rispetto al fine richiesto.
Fig. 11 – nero porometrico su carta Arcoprint 1EW Indigo 300g/m2
(carta naturale)
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Fig. 12 – nero porometrico su carta Sirio Pearl Polar Dawn Indigo 300g/m2
(carta patinata)
Forante Andrea – Carta per stampa Indigo: produzione e requisiti di qualità - 23
Fig. 12 – nero porometrico su carta Tintoretto Gesso Indigo 300g/m2
(carta naturale marcata a feltro)
Sono stati sottoposti a prova alcuni campioni provenienti dalla stessa porzione di rotolo, in
modo da essere ragionevolmente certi dell’uniformità del trattamento tra di loro (a garanzia
che i dati ottenuti siano confrontabili tra loro).
La carta scelta per le prove comparative è una delle più comunemente utilizzate per la
stampa Indigo: Arcoprint 1 EW 300g/m2.
Lo strumento utilizzato per la misura della coordinata L* è lo spettrofotometro Konica
Minoltra C 3630 (Fig. 12), mentre per la Densità ottica è stato utilizzato lo spettrofotometrodensitometro da banco Techkon SpectroDens (Fig. 13).
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Di seguito i risultati ottenuti:
Arcoprint 1 EW 300g/m2
n. prova
Densità ottica
Coordinata L*
1
1,24
58,4
2
1,22
57,3
3
1,34
58,6
4
1,36
58,2
5
1,21
55,9
6
1,25
58,8
7
1,38
56,6
8
1,33
57,0
9
1,36
58,5
10
1,24
57,9
Media
1.293
57,72
Dev. Std.
0,067
0,97
Fig. 12
Fig. 13
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Come si può notare, la densità ottica presenta la deviazione standard inferiore ed è quindi da
considerarsi maggiormente significativa sul piano statistico (una minima oscillazione del
dato sarà sempre presente visto che la componente variabile dovuta alla manualità
nell’esecuzione dell’inchiostrazione è molto elevata).
È altresì chiaro che, volendo perseguire la strada della targettizzazione del dato, si dovrebbe
procedere ad una raccolta dati statisticamente ben più significativa, proprio in virtù
dell’elevata variabilità nell’esecuzione della prova.
Tale raccolta dati dovrebbe poi essere specifica per ciascuna carta in quanto la finitura
superficiale e la tinta del supporto influenzano molto il risultato del nero porometrico
(vedasi Fig. 11-12-13), impedendo di utilizzare lo stesso target per carte di tipo diverso.
Una raccolta dati “a ritroso” (utilizzando cioè campioni provenienti da produzioni passate)
non risulta possibile in quanto trascorso un certo periodo di tempo l’effetto barriera
garantito dal primer Indigo tende a decadere, riducendo così il gap tra la coordinata L*
misurata sul nero steso prima e dopo il trattamento in patinatrice.
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5. CONCLUSIONI
Le prove di laboratorio attualmente in uso per valutare la conformità dell’applicazione del
primer Indigo in patinatrice (Cobb Unger e Nero porometrico) possono fornire delle
indicazioni di massima circa la presenza del primer e l’uniformità di stesura, ma il processo
di valutazione risulta ancora molto oggettivo a causa della mancanza di target numerici di
riferimento per la prova del nero porometrico. Entrambe le prove devono essere eseguite per
giungere ad una valutazione il più affidabile possibile.
I dati raccolti suggeriscono che un’oggettivazione della prova del nero porometrico
potrebbe essere possibile andando a inserire nelle specifiche di capitolato il parametro
“coordinata L* dopo nero porometrico”; tale targetizzzazione potrebbe essere però possibile
solo a seguito di un processo di raccolta dati statisticamente significativo (almeno un anno
di produzione), e dovrebbe essere specifica per ciascuna carta e grammatura, in quanto la
tinta e la finitura superficiale del supporto cartaceo influenzano il dato impedendo di
utilizzare lo stesso target per carte di tipo diverso.
È quindi buona norma avvalersi sempre dei controlli in fase di stampa, quali la verifica dei
fogli di controllo, dell’assenza di “effetto fantasma” o di altre difettosità.
In particolare la verifica del corretto ancoraggio dell’Elettroink alla carta (resistenza allo
sfregamento o al nastro adesivo) indica che il primer è presente in quantità sufficienti e ben
distribuito. Le aree a maggior rischio sono quelle a maggior densità di inchiostro: migliore è
la resistenza in tali aree più è evidente la corretta interazione tra primer ed Elettroink.
Questo tipo di verifiche in fase di stampa sono particolarmente agevoli con la tecnologia
Indigo, che permette per sua stessa natura di inserire controlli frequenti sotto forma di fogli
stampati a fondo pieno (sui quali è possibile apprezzare con facilità eventuali problematiche
legate sia alla carta che alla stampa stessa), e per la quale le verifiche di pre-stampa hanno
carattere immediato.
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SITOGRAFIA:
http://www8.hp.com/it/it/commercial-printers/indigo-presses/overview.html
http://www.tecnograficarossi.it/p/31/Stampa_HP_Indigo
http://www.tipografare.it/?p=28.Sistema_di_stampa_digitale_HP_Indigo
https://en.wikipedia.org/wiki/Indigo_Digital_Press
BIBLIOGRAFIA:
Dispense del 21° corso cartari: Autori Vari
Presentazioni Power Point - Paolo Zaninelli - docente della disciplina: “Utilizzi
grafici della carta”
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