Cuando vemos una tarjeta de visita, un cartel, una revista o una fotografía impresa a todo color, normalmente pensamos en la máquina que lo ha impreso, en el papel o en el diseño. Sin embargo, detrás de cada uno de esos colores existe algo mucho más pequeño: millones de partículas de pigmento.
Pero ¿de dónde salen realmente esos pigmentos? ¿El cian se extrae de algún mineral azul? ¿El negro es simplemente carbón? ¿De dónde proceden el magenta y el amarillo?
La respuesta es más interesante de lo que parece.
Actualmente, la mayoría de los pigmentos utilizados en artes gráficas no se extraen directamente de materiales de ese mismo color. Se obtienen mediante procesos industriales y químicos muy controlados a partir de materias primas minerales, metales, carbono y compuestos orgánicos.
Primero: pigmento y tinta no son lo mismo
Una tinta de impresión es bastante más compleja que un simple líquido de color.
Las tintas modernas se fabrican combinando principalmente:
pigmentos o colorantes;
resinas o aglutinantes;
aceites, agua o disolventes, según la tecnología;
aditivos que controlan propiedades como secado, viscosidad, brillo, resistencia o adherencia.
La European Printing Ink Association (EuPIA) explica que una formulación de tinta puede llegar a contener entre 20 y 60 compuestos químicos diferentes.
Además, existe una diferencia importante entre un pigmento y un colorante.
Un pigmento es insoluble en el medio que lo transporta. Está formado por partículas extremadamente pequeñas que quedan dispersas dentro de la tinta.
Un colorante, en cambio, se disuelve en ese medio.
Esta diferencia resulta fundamental porque el tamaño de las partículas, su forma, su dispersión y su interacción con las resinas influyen directamente en la intensidad, transparencia, resistencia y comportamiento del color durante la impresión.
El origen histórico: humo, carbón y aceites
Las primeras tintas utilizadas por el ser humano eran mucho más sencillas.
Durante siglos se emplearon pigmentos obtenidos de materiales naturales: tierras coloreadas, minerales, carbón vegetal e incluso hollín.
El negro fue especialmente importante.
El llamado negro de humo se obtenía recogiendo las diminutas partículas de carbono generadas durante una combustión incompleta. Estas partículas se mezclaban después con aceites, resinas u otros aglutinantes.
Con el desarrollo de la imprenta, los aceites vegetales y las resinas naturales adquirieron un papel fundamental. EuPIA señala que materias primas renovables como los aceites vegetales y las resinas procedentes de árboles ya se utilizaban en las tintas desde la época de Gutenberg.
La industria actual conserva parte de aquella idea, pero llevada a un nivel de precisión química y tecnológica enormemente superior.
¿De dónde sale cada color CMYK?
En impresión a todo color utilizamos principalmente cuatro colores:
Cian, Magenta, Amarillo y Negro: CMYK.
La superposición controlada de estos cuatro colores permite reproducir una enorme cantidad de tonalidades.
Sin embargo, detrás de cada tinta existe una química diferente.
Negro: carbono fabricado de forma controlada
El negro utilizado en muchísimas tintas de impresión procede principalmente del denominado carbon black, conocido en español como negro de carbono.
Aunque recuerda al hollín, no debemos confundir ambos materiales.
El negro de carbono moderno es un producto industrial específicamente fabricado. Generalmente se obtiene sometiendo hidrocarburos procedentes de aceites o gases a procesos de combustión parcial o descomposición térmica con una cantidad limitada de oxígeno.
El resultado son partículas extremadamente pequeñas de carbono que posteriormente se recuperan, procesan y acondicionan para diferentes aplicaciones.
La Environmental Protection Agency estadounidense describe procesos industriales en los que los hidrocarburos son sometidos a temperaturas superiores a 1.300 °C con un suministro limitado de aire para producir estas partículas. Entre las principales aplicaciones del negro de carbono se encuentran precisamente las tintas de impresión.
Por tanto, podemos decir que el negro de una revista o de una tarjeta de visita tiene cierto parentesco químico con el hollín, pero su fabricación industrial está muchísimo más controlada.
Esto permite regular características fundamentales como:
tamaño de partícula;
intensidad del negro;
brillo;
capacidad de dispersión;
viscosidad;
comportamiento durante la impresión.
Y no todos los negros son iguales.
Un negro pensado para impresión offset puede tener características distintas de otro destinado a impresión digital, tintas UV o serigrafía.
Cian: química orgánica alrededor del cobre
Uno de los pigmentos más importantes para producir tonos azules y cian es la ftalocianina de cobre, perteneciente a la familia conocida como Pigment Blue 15.
Es un pigmento sintético formado mediante una estructura molecular compleja cuyo centro contiene un átomo de cobre.
No significa que se triture cobre hasta convertirlo en tinta azul.
Mediante reacciones químicas determinadas moléculas orgánicas forman una estructura alrededor del cobre capaz de absorber determinadas longitudes de onda de la luz y reflejar el color que nuestros ojos perciben como azul intenso o cian.
La ftalocianina de cobre se utiliza ampliamente como pigmento en tintas de impresión, pinturas, plásticos, papel y numerosos productos industriales.
Existen diferentes variantes cristalinas y tratamientos del Pigment Blue 15, lo que permite modificar ligeramente el tono, la resistencia y el comportamiento del pigmento.
Así que el cian que aparece en una fotografía impresa tiene, en muchos casos, su origen en una sofisticada molécula sintética relacionada con el cobre.
Amarillo: pigmentos orgánicos de la familia azo
Los amarillos empleados en artes gráficas suelen proceder de otra importante familia química: los pigmentos azo.
Entre los utilizados históricamente en tintas de impresión encontramos pigmentos diarylide como Pigment Yellow 12 o Pigment Yellow 13, aunque las formulaciones exactas varían según el fabricante, la tecnología de impresión y las prestaciones necesarias.
Pigment Yellow 12, por ejemplo, está documentado específicamente para utilización en tintas de impresión, impresión de envases, papel y otras aplicaciones gráficas.
Estos pigmentos tampoco se obtienen triturando una materia amarilla.
Son pigmentos orgánicos sintéticos creados mediante reacciones químicas capaces de generar estructuras moleculares que absorben parte del espectro visible y reflejan principalmente las longitudes de onda que nuestro cerebro identifica como amarillo.
Magenta: probablemente el color más engañoso
El magenta resulta especialmente curioso porque prácticamente no existe como un color espectral puro.
Nuestro cerebro percibe magenta cuando recibe simultáneamente determinadas señales correspondientes principalmente a las zonas roja y azul-violeta del espectro.
Para producirlo se utilizan diferentes familias de pigmentos dependiendo de la tecnología y de las características buscadas.
En determinadas aplicaciones gráficas se han empleado pigmentos orgánicos monoazo, como Pigment Red 57:1, mientras que otras formulaciones pueden utilizar pigmentos de tipo quinacridona, como Pigment Red 122.
Por este motivo no existe una única sustancia que podamos denominar simplemente "el pigmento magenta".
Cada fabricante selecciona pigmentos y formulaciones teniendo en cuenta características como:
tonalidad;
transparencia;
resistencia a la luz;
resistencia química;
estabilidad térmica;
comportamiento en máquina;
coste.
¿Y de dónde sale la tinta blanca?
Aquí encontramos un caso muy diferente.
Uno de los pigmentos blancos industriales más importantes es el dióxido de titanio (TiO₂).
En este caso sí existe una relación directa con minerales naturales.
El titanio utilizado para producir dióxido de titanio procede fundamentalmente de minerales como ilmenita y rutilo. Según el U.S. Geological Survey, alrededor del 95 % del titanio consumido se destina a producir dióxido de titanio, utilizado como pigmento blanco en pinturas, papel, plásticos y otras aplicaciones.
Su enorme capacidad para dispersar la luz proporciona una blancura y opacidad extraordinarias.
Por eso encontramos TiO₂ en numerosas tintas blancas y recubrimientos.
En impresión sobre materiales transparentes, vinilos, soportes oscuros o aplicaciones UV, disponer de una buena tinta blanca resulta especialmente importante para crear una base opaca sobre la que posteriormente imprimir los demás colores.
Del pigmento en polvo a una tinta de impresión
Disponer del pigmento todavía no significa disponer de tinta.
Una de las etapas más importantes de la fabricación consiste en conseguir que esas diminutas partículas queden correctamente distribuidas dentro del vehículo de la tinta.
Simplificando mucho, el proceso puede entenderse así:
1. Fabricación del pigmento
Se obtiene el compuesto químico responsable del color.
2. Purificación
Se eliminan restos e impurezas derivados del proceso de fabricación.
3. Control del tamaño de partícula
El tamaño y distribución de las partículas tienen una enorme influencia sobre el tono y comportamiento final.
4. Dispersión
El pigmento se incorpora a resinas, aceites, agua, disolventes u otros vehículos.
No basta con mezclarlo. Es necesario conseguir una dispersión muy homogénea.
5. Incorporación de aditivos
Se ajustan características como viscosidad, secado, brillo, resistencia al roce, tensión superficial o adherencia.
6. Control de calidad
Finalmente se comprueba el color, intensidad, viscosidad, secado y numerosas propiedades antes de utilizar la tinta comercialmente.
EuPIA indica que los pigmentos utilizados en tintas se encuentran finamente dispersos y completamente incorporados dentro de los demás componentes de la formulación.
El mismo pigmento no sirve igual para todas las máquinas
Este punto es especialmente importante.
Decir simplemente "tinta de impresión" es parecido a decir "combustible": existen muchas clases diferentes.
Tintas offset
Las tintas offset tradicionales tienen una consistencia relativamente pastosa.
Sus vehículos pueden estar formados por resinas combinadas con aceites vegetales, ésteres de ácidos grasos u otros componentes.
Durante siglos los aceites vegetales han formado parte de este tipo de formulaciones y actualmente continúan utilizándose en numerosas tintas offset.
Flexografía y huecograbado
Normalmente utilizan tintas mucho más líquidas.
Dependiendo de la aplicación pueden estar formuladas principalmente con agua o disolventes.
El pigmento debe permanecer perfectamente disperso y ofrecer un comportamiento adecuado a velocidades de impresión elevadas.
Impresión UV
Las tintas UV funcionan de forma completamente diferente.
Contienen pigmentos, pero su vehículo incluye monómeros, oligómeros, aditivos y fotoiniciadores.
Cuando reciben radiación ultravioleta se produce una reacción de polimerización y la tinta pasa rápidamente de estado líquido a formar una película sólida sobre el soporte.
Esto permite imprimir sobre multitud de materiales que resultarían difíciles para sistemas convencionales.
Impresión inkjet
En impresión digital de inyección de tinta el control de partículas resulta todavía más crítico.
Los cabezales contienen boquillas microscópicas, por lo que cualquier aglomeración de pigmento puede afectar al funcionamiento.
Por este motivo las tintas pigmentadas para inkjet necesitan dispersiones extremadamente estables y partículas muy pequeñas.
También existen tintas digitales basadas en colorantes solubles en lugar de pigmentos.
Tóner
Las impresoras y prensas digitales electrofotográficas utilizan un concepto diferente.
El tóner no es una tinta líquida tradicional.
El pigmento se encuentra integrado dentro de diminutas partículas formadas principalmente por materiales poliméricos que posteriormente son transferidas y fijadas mediante procesos electrostáticos y térmicos.
¿Por qué unas tintas duran más que otras?
El pigmento tiene muchísimo que ver.
Dos colores visualmente casi idénticos pueden presentar comportamientos muy diferentes frente a:
radiación ultravioleta;
humedad;
productos químicos;
temperatura;
roce;
exposición exterior.
Por este motivo, una tinta adecuada para imprimir un folleto que permanecerá unos días en interiores no tiene necesariamente que ser la mejor opción para una lona o un vinilo que permanecerá meses o años expuesto al sol.
En artes gráficas no solamente importa conseguir el color correcto.
También hay que conseguir que ese color sea adecuado para el soporte, la tecnología de impresión y el uso final del producto.
¿Las tintas actuales son más ecológicas?
Es una cuestión más compleja de lo que parece.
Una tinta no se convierte automáticamente en "ecológica" porque utilice aceite vegetal.
Los pigmentos representan solamente una parte de su composición.
También debemos considerar:
procedencia de las materias primas;
resinas;
disolventes;
emisiones durante el proceso;
consumo energético;
capacidad de reciclaje del soporte;
cantidad de tinta utilizada;
tratamiento final del producto impreso.
Las tintas actuales pueden incluir materias primas renovables como aceites vegetales, resinas derivadas de árboles, derivados de celulosa, etanol o acetato de etilo de origen biológico. Sin embargo, la proporción depende mucho de la tecnología y de las prestaciones necesarias.
Además, los propios pigmentos suelen ser materiales muy estables. EuPIA señala que en determinadas evaluaciones de biodegradabilidad los pigmentos y cargas inorgánicas permanecen estables incluso aunque otros componentes de la tinta puedan degradarse.
Por tanto, cuando hablamos de impresión sostenible debemos analizar el proceso completo y no solamente una característica de la tinta.
Seguridad y regulación de los pigmentos
La industria europea de tintas está sometida a normativa química y a numerosos controles sobre las materias primas utilizadas.
Además de legislación europea como REACH, los fabricantes asociados a EuPIA mantienen criterios de selección y exclusión de determinadas sustancias mediante su Charter on Raw Material Selection and Exclusion for Printing Inks and Related Products.
Las exigencias son todavía mayores cuando hablamos de envases destinados a alimentación, donde deben considerarse factores adicionales como impurezas y posible migración de determinados componentes.
Esto demuestra hasta qué punto una tinta moderna es un producto tecnológico altamente especializado.
Un pequeño punto de color con mucha tecnología detrás
La próxima vez que observemos una fotografía impresa, una tarjeta de visita, un flyer o un cartel podemos pensar que cada diminuto punto de color es el resultado final de una larga cadena tecnológica.
Detrás de esos cuatro aparentemente sencillos colores CMYK encontramos:
carbono transformado industrialmente para crear el negro;
complejas moléculas basadas en ftalocianinas de cobre para muchos tonos cian;
pigmentos orgánicos sintéticos para amarillos y magentas;
y minerales como ilmenita o rutilo cuando necesitamos producir pigmentos blancos basados en dióxido de titanio.
Y todavía falta combinar esos pigmentos con resinas, aceites, agua, disolventes y aditivos hasta conseguir una tinta capaz de funcionar correctamente en una máquina de impresión.
Eso es precisamente una de las características más interesantes de las artes gráficas: detrás de algo tan cotidiano como una hoja impresa existe una sorprendente combinación de química, física, mecánica, gestión del color y tecnología.
Preguntas frecuentes sobre los pigmentos de impresión
¿Las tintas CMYK siempre utilizan exactamente los mismos pigmentos?
No. CMYK define un sistema de reproducción del color, pero diferentes fabricantes y tecnologías pueden emplear pigmentos y formulaciones distintas para conseguir las características cromáticas necesarias.
¿El negro de imprenta es carbón?
Está compuesto principalmente por carbono en muchas formulaciones, pero el negro de carbono industrial no es simplemente carbón triturado. Es un material fabricado específicamente mediante procesos controlados.
¿El cian contiene cobre?
Uno de los pigmentos azules/cian más utilizados industrialmente pertenece a la familia de las ftalocianinas de cobre, por lo que sí existe cobre formando parte de su estructura molecular.
¿Pantone es un tipo de pigmento?
No. Pantone es fundamentalmente un sistema de identificación y reproducción del color. Una tinta destinada a reproducir un determinado Pantone puede formularse combinando uno o varios pigmentos.
¿Por qué un mismo color cambia según el papel?
Porque el resultado no depende únicamente del pigmento. Influyen la blancura, absorción, brillo y textura del soporte, además de la cantidad de tinta, el sistema de impresión y el acabado superficial.
El color empieza mucho antes de entrar en la máquina
En Impresión Gráfica trabajamos con diferentes sistemas, soportes y soluciones de impresión porque cada trabajo requiere unas características concretas.
Una tarjeta de visita, un flyer, un cartel, una lona o una pieza de gran formato pueden compartir un mismo diseño, pero la forma de conseguir el mejor color posible cambia dependiendo del material y del uso final.
Por eso, detrás de una buena impresión no solamente hay una buena máquina: también hay conocimiento de materiales, tintas, soportes y gestión del color.
