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Efectos de la textura del papel en la densidad de impresión
Expertos de la GATF han estado trabajando en un proyecto encaminado a determinar los efectos que tienen las propiedades del papel en las características tonales de los impresos litográficos. He aquí algunos de los resultados de su estudio.
Durante varios años hemos estado tr41abajando en un proyecto encaminado a determinar los efectos que tienen las propiedades del papel en las características tonales de los impresos litográficos1. Nos interesaban en especial la ganancia de punto y el rango de densidad (definida como la densidad de tinta sólida medida sobre el papel). Nuestra primera tarea consistía en desarrollar un procedimiento para imprimir una película de tinta del mismo espesor en diferentes clases de papel para impresión, utilizando una prensa convencional a hojas2. Con este procedimiento, imprimimos en 15 tipos diferentes de papel.
Encontramos que una tinta magenta dada, impresa a un espesor de película típico, producía rangos de densidad de acuerdo con la calidad del papel ?mientras más bajo el grado o calidad del papel, menor el rango de densidad. Específicamente, hallamos que un espesor de película de tinta de 1,04 g/m2 producía rangos de densidad que variaban entre un mínimo de 0,76 unidades de densidad en un grado de papel periódico, y un máximo de 1,34 en un papel de impresión recubierto No. 1 para offset. En la gráfica 1 se trazaron los rangos de densidad encontrados.
Este artículo resume la razón por la cual llegamos a la conclusión de que la textura o aspereza de la superficie es la propiedad individual más importante del papel que afecta el rango de densidad, al menos en el caso de la tinta pastosa para impresión a hojas que se utilizó en todo el proyecto.
También descubrimos que las mediciones de la función de distribución de la reflectancia bidireccional (FDRB) son las que más prometían la caracterización de aquellos aspectos de la textura de la superficie del papel que afectan el rango de densidad. Se encontró también que la medida del brillo del papel, la más común indicadora de la tersura de la superficie, se correlacionaba bastante bien con el rango de densidad, tal como se muestra en la gráfica 2.
Nuestra primera aproximación consistió en determinar si existía una correlación entre el rango de densidad y cualquiera de las 13 o más propiedades físicas diferentes de los substratos de papel que se escogieron. Medimos tres tipos de propiedades ?las relacionadas con la textura, la óptica y la permeabilidad. Todas las mediciones, con excepción de las de la FDRB (ver gráfica 3) se hicieron de acuerdo con procedimientos reconocidos por la industria gráfica. En la gráfica 4 se ilustran tres mediciones de FDRB.
Los gráficos del rango de densidad medido contra las propiedades del papel, exhibieron una correlación muy deficiente, o ninguna, con las propiedades ópticas y de permeabilidad, pero la correlación con las propiedades de configuración fue por lo general buena (salvo cuando la aspereza de la superficie se midió con un rugosímetro). Cuando tomamos los datos de reflectancia como función del ángulo medido desde la perpendicular, encontramos que la mejor correlación con el rango de densidad se presentó cuando trazamos la proporción de la máxima FDRB y la FDRB correspondiente a 45 grados, como se observa en la gráfica 5. Las correlaciones que muestran los datos de las gráficas 2 y 5 constituyeron la primera prueba de apoyo a la conclusión principal de nuestro estudio.
El hallazgo de que diferentes grados de rugosidad de la superficie explican las variaciones observadas en el rango de densidad, van en contra de la sabiduría convencional que afirma que la causa es la retención o la absorbencia del papel. Así, buscamos pruebas y aclaraciones ulteriores.
La explicación es sencilla y está relacionada con la fracción de la luz detectada por el densitómetro que se debe a la reflexión de la primera superficie (ver el diagrama de la gráfica 6).
Si la superficie del papel es completamente plana, el densitómetro responde únicamente a la luz difundida por las partículas de tinta y las partículas de papel que se encuentran debajo de la superficie, debido a que dicha luz (la cual es dispersada en bruto o general) se disemina en todas las direcciones. Por el contrario, toda la luz dispersa o reflejada de la superficie se refleja a un mismo ángulo, que es igual al de los rayos incidentes provenientes de la fuente. Sin embargo, los densitómetros están diseñados para no leer ninguna luz que venga reflejada por la superficie. Esto se logra colocando la fuente de luz normal a la superficie y ubicando el detector a un ángulo de 45 grados, como se muestra en la gráfica 6 (se puede obtener el mismo resultado invirtiendo los ángulos de la fuente de luz y el detector). De esta manera, ninguno de los rayos de luz reflejados por una superficie perfectamente plana se dirigirán hacia el sensor.
En realidad, todas las superficies artificiales presentan algún grado de rugosidad. La gráfica 6, por ejemplo, ilustra una superficie con un contorno sinusoidal (de forma ondulada). En este caso, algunas porciones de la superficie se encontrarán a un ángulo de 67,5 grados con relación a la normal de la superficie perfecta y, por consiguiente, reflejarán ciertos rayos de luz hacia el detector. Así pues, la respuesta de un densitómetro de reflexión al papel de superficie rugosa contendrá mayor cantidad de luz reflejada por la superficie que la respuesta a papeles muy lisos. Lo importante de esto radica en que una película de tinta sólo absorbe la luz dispersa general: un densitómetro detectará menor cantidad de luz proveniente de una película de tinta dada en un papel muy liso y producirá una densidad mayor.
El segundo elemento probatorio provino de las mediciones de la FDRB. En todos los casos, en la región en la cual las diferencias de ángulos iban desde unos 15 a por lo menos 60 grados, las muestras sin recubrir mostraron una respuesta de FDRB mayor que la de las muestras recubiertas. Esta mayor respuesta, la cual se puede observar en la gráfica 3, sólo se puede atribuir a las reflectancias superiores que produce la superficie de los papeles sin recubrir que son relativamente más rugosos.
El tercero y más impactante de los elementos de prueba fue aportado por impresiones por fuera de prensa, hechas en un medidor de impresos IGT, utilizando la misma tinta de la impresión en prensa. Empleamos un papel periódico comparable al papel de prueba No. 9. Nuestra intención era revestir el substrato con un recubrimiento, pero sin cambiar la rugosidad de la superficie. Si el rango de densidad de la impresión hecha en un cierto papel muy absorbente era afectado muy poco por el revestimiento, entonces podríamos concluir que la capacidad de absorción del papel no constituye un factor importante que incidiera en esta propiedad de la impresión.
Se utilizó una recubridora de cuchilla de laboratorio para aplicar barniz a un juego de muestras sin imprimir y un recubrimiento con base acuosa a un segundo grupo. Luego se imprimieron en el probador de impresos IGT las muestras tanto recubiertas como sin recubrir, y se trazaron las curvas de densidad respectivas de cada uno de los tres juegos de muestras, medidas contra espesor de película de tinta. Se utilizaron estas curvas para obtener las densidades de impresión correspondientes al espesor de película de tinta de referencia de 1,04 g/m2.
Utilizando el rugosímetro mecánico, se tomaron así mismo las mediciones de rugosidad de las muestras sin imprimir, con el fin de confirmar que el recubrimiento no hubiese producido una superficie más lisa. Se hicieron mediciones de absorbencia a fin de corroborar que la superficie había sido en realidad recubierta. Colocamos una gota de agua en una muestra sin imprimir y medimos el tiempo requerido para que el agua fuese absorbida por el papel. Los resultados de estas mediciones, dados en la Tabla 1, representan pruebas convincentes de que la absorbencia (a la tinta utilizada) del papel no tenía efectos significativos en el rango de densidad de las impresiones de nuestro estudio.
El cuarto y último elemento probatorio procede del comportamiento de las curvas de densidad de impresión medido contra el espesor de la película de tinta. Nos dimos cuenta de que las curvas alcanzaron un valor asintótico de alrededor de 2,0 unidades de densidad en los papeles recubiertos, comparado con cerca de 1,25 para los papeles no recubiertos. Es difícil imaginar cómo se nivelarían a la horizontal las curvas de los papeles sin recubrir, a densidades relativamente bajas, si el límite de densidad fue causado por la migración de pigmentos al papel. Por el contrario, los valores asintóticos más bajos son bastante consistentes con el mecanismo de la reflexión de la superficie.
Referencias
- J. MacPhee y J.T. Lind, "Cómo interactúan las propiedades de la tinta y el papel para determinar la curva característica de una prensa litográfica", Actas de TAGA 1991, pp. 296-312. - J. MacPhee y J.T. Lind, "Datos adicionales sobre el rango de densidades de los papeles y sobre la medición del espesor de la película de tinta impresa", Actas de TAGA 1992, pp. 346-364. - J.C. Stover, Dispersión óptica, medición y análisis (McGraw-Hill, Nueva York, 1990), p. 14.
Fuente www.artesgraficas.com. Macphee, John/Lind, John T., Abril de 1995
