Produção de tintas digitais à base de solvente – Parte 1

Por Luiz Ricardo Emanuelli*

[mks_dropcap style=”square” size=”52″ bg_color=”#ee0000″ txt_color=”#ffffff”]V[/mks_dropcap]ocê já se perguntou como são fabricadas as tintas à base de solvente usadas na sua impressora digital? Geralmente vendidas em frascos ou cartuchos lacrados, elas já vêm prontas para uso. Ou seja, é comprar e sair imprimindo. Algo bem diferente do que ocorre em empresas de serigrafia, por exemplo, nas quais é um pré-requisito acertar, antes da impressão, a viscosidade e outras características das tintas.

Essa conveniência, típica dos insumos digitais, tem o lado positivo. Ela diminui as dores de cabeça dos usuários e dá mais fôlego à produção. Mas é verdade que esse conforto gera certa indiferença em relação à origem das tintas. Gera, também, desinteresse em saber mais sobre as características técnicas delas. Afinal, por que se preocupar com algo que já vem pronto para usar? Porém, a entrada de novos fabricantes, de fora e dentro do país, explodiu a oferta de tintas digitais. E, hoje, com tantas opções, o usuário se vê perante muitos dilemas: como escolher a melhor tinta? Continuo com as originais ou uso compatíveis? Importadas ou criadas no país? Compro do fornecedor novo ou do distribuidor consolidado? Para responder a essas perguntas, não há outro meio: é preciso dominar o assunto.

A tinta exerce uma influência enorme na produção e na qualidade das aplicações. Ela tem relação direta com as cabeças, substratos e acabamentos. Sem contar que é parte intrínseca do impresso. Ou seja, sem tinta, não há impressão. Portanto, algo tão fundamental pode — e deve — ser conhecido com mais profundidade, principalmente por quem faz uso frequente dele.

É fato que não há muita informação corrente sobre tintas digitais. Não só pelas razões mostradas, mas também por que o mercado nacional se abastecera, essencialmente, por insumos de empresas estrangeiras, que sempre foram recalcitrantes em divulgar dados de fabricação — um hermetismo que se compara ao de um cartucho de tinta. Mas isso tem mudado. A entrada de fabricantes nacionais, egressos do setor de serigrafia, vem transformando, em certa medida, o cenário digital.

Por estarem sediadas no país, e terem interesse em mostrar seu potencial, essas empresas têm disseminado, no mercado brasileiro, mais informações sobre tintas digitais. Um dos casos é a Gênesis, que desde julho de 2012 fabrica insumos para impressão a jato de tinta.

A fim de esclarecer os usuários, a empresa publica essa série de artigos, em três partes, sobre tintas à base de solvente. Os textos a seguir falam sobre matérias-primas, processos e equipamentos de fabricação desses insumos. Também mostram as principais características que eles devem ter para uma impressão ideal.

(Observação: os elementos descritos nesse artigo retratam a fabricação das tintas Gênesis. Outras empresas podem usar meios distintos de confecção, lançando mão de técnicas e tecnologias diferentes das descritas a seguir).

Tintas digitais à base de solvente: veja o que você precisa saber sobre elas

Vai imprimir em quê?

Dois elementos norteiam a produção das tintas digitais: o modelo de cabeça (por onde elas serão ejetadas) e o tipo de superfície sobre a qual elas serão depositadas. O primeiro caso provoca grande influência nos processos, como a dispersão e a moagem. Já os substratos determinarão as matérias-primas (solventes e resinas) que vão compor os fluidos.

Basicamente, a tinta solvente destina-se a imprimir materiais impermeáveis e feitos de PVC (Polyvinyl chloride, ou policloreto de polivinila, em português). No mercado de sign, a lona e o autoadesivo são os dois maiores representantes desse grupo. Para garantir o desempenho da tinta nesses substratos, ela também deve conter PVC (vinil). E, de fato, esse é um dos elementos essenciais do insumo à base de solvente: a resina vinílica.

No caso de o impressor precisar (ou querer) trabalhar com outros substratos, como polietineno (PE), recomenda-se a aplicação, antes da impressão, de uma laca especial (o primer vinílico). Ela prepara a superfície do material, para que ele receba a tinta.

Além disso, na relação entre tinta e substrato, o solvente cumpre um papel fundamental. Ele agride a superfície do material, criando microcorrosões. A tinta penetra por elas e funda-se ao substrato, o que provoca um superaderência dos pigmentos (já encapsulados pelas resinas vinílicas) a ele — motivo pelo qual é muito difícil “descolar” a tinta impressa de um vinil, por exemplo.

 
A tinta digital é feita para imprimir sobre materiais vinílicos.

Relação entre cabeças e tintas

Assim como as peculiaridades dos substratos norteiam as escolhas das matérias-primas, os modelos de cabeças de impressão ditam os processos da fabricação da tinta. Há duas tecnologias básicas de cabeça: térmica e piezoelétrica. A primeira é aplicada em impressoras com tintas látex e à base d’água. A segunda, mais disseminada, é encontrada em máquinas com soluções UV, sublimática e solvente.

Fiquemos apenas com a piezo. Ela recebe essa alcunha por que é composta de microcâmeras (por onde a tinta aloja-se e flui) de material piezoelétrico, cuja qualidade principal é deformar-se ao receber uma descarga elétrica.

A deformação expulsa a tinta de dentro da câmera. Nesse disparo, ela atravessa um orifício, conhecido como nozzle, que é responsável pela morfologia do fluido. Ou seja, ele regula o volume de tinta ejetada pela cabeça. A medida desse volume é o picolitro (um picolitro equivale a 0,000.000.000.001 litro — isso mesmo: são 12 zeros).

Agora, pense no seguinte exemplo: uma impressora dispara gotas de seis picolitros. Elas, ao aterrissarem no substrato, formam pontos com diâmetro de, mais ou menos, 45 micra. Portanto, um ponto nada mais é do que uma pequeníssima película de tinta, composta de partículas (muito diminutas) de resina e pigmentos. O solvente é apenas o veículo, que evapora após a formação do ponto no impresso.

E se o ponto tem 45 micra, qual será a dimensão das partículas que compõem a tinta? Resposta: algo com, no mínimo, 0,5 mícron (equivalente a 500 nanômetros). Para se ter uma ideia dessa dimensão, o tamanho médio de uma bactéria é de 1,2 mícron. Trata-se de um caso de tinta cujas partículas são nanométricas e super-refinadas. E esse refinamento é obtido por meio de processos específicos, detalhados a seguir.

 
As partículas de tinta devem ser muito pequenas, para que possam fluir pelas cabeças de impressão.

Processos de fabricação

Os pigmentos, em pó, chegam à fábrica com dimensões que variam entre 150 a 300 micra. Padrões muito altos para as exigências das tintas digitais à base de solvente. Portanto, essas partículas deverão passar por uma série de refinamentos, que chegam a fragmentá-las em dimensões até 600 vezes menores.

A primeira etapa desse processo radical de refino é a dispersão. Ela ocorre num recipiente, uma espécie de “liquidificador”, no qual são misturados pigmentos, resinas, aditivos e solvente. Ioshimi Ishii, diretor da Gênesis, explica que essa mistura se forma em alta rotação (7.000 RPM): “Não só para agrupar as matérias-primas, mas também para fragmentar as suas partículas. No fim da dispersão, elas diminuem, ficando entre 80 e 50 micra”. Finda a dispersão, a mistura segue para a moagem.

 
Primeira etapa de fabricação de tinta, a dispersão, fragmenta os pigmentos e une-os aos demais elementos do líquido.

Nessa segunda fase do processo, a tinta vai para outro compartimento, cujo interior tem um cesto repleto de pequenas esferas de alta dureza. O atrito entre elas e os elementos da tinta faz com que o pigmento e a resina sejam ainda mais refinados. Ao término da moagem, as partículas ficam com dimensões entre 5 a 20 micra. O que ainda não é suficiente para a tinta digital, que passa por mais uma etapa, a micronização. Trata-se de um processo radical de moagem e refino.

É nessa fase que as partículas da tinta são superfragmentadas, até ficarem 100 vezes menores — um expediente que usa nanotecnologia (e é na micronização que está o grande segredo para a obtenção da qualidade ideal das tintas digitais).

Em seguida, vem a filtragem, quarta etapa do processo. Nessa fase, a tinta atravessa filtros de alta performance, pelo quais só devem passar as partículas que realmente tiverem a dimensão suficientemente diminuta para a composição de uma tinta solvente. As aberturas dos filtros são muito menores do que os nozzles das cabeças de impressão. Portanto, as partículas que atravessá-los estão num formato apropriado. Mas aquilo que foi retido pelas malhas, não foi dispersado a contento.

Por fim, ocorre o envase da tinta, em embalagens plásticas (frascos), com rótulos contendo informações técnicas básicas, além da identificação do produto. Depois de embaladas, as tintas são encaminhadas para os departamentos de estoque e expedição.

A tinta só pode ser vendida depois de passar por essas etapas de produção: dispersão, moagem, micronização, filtragem e envase, as quais, naturalmente, determinarão a qualidade dos insumos. Porém, as características das tintas dependem dos atributos das matérias-primas utilizadas. Quer saber mais sobre elas? Então acompanhe a segunda parte desse artigo (a ser publicado no dia 03 de outubro).

*Luiz Ricardo Emanuelli é editor do InfoSign (infosign.net.br) e técnico especializado em impressão digital e comunicação visual

Quer ler o artigo completo?

Leia aqui o artigo “Produção de tintas digitais à base de solvente – Parte 2”
Leia aqui o artigo “Produção de tintas digitais à base de solvente – Parte 3” Por Luiz Ricardo Emanuelli*

[mks_dropcap style=”square” size=”52″ bg_color=”#ee0000″ txt_color=”#ffffff”]V[/mks_dropcap]ocê já se perguntou como são fabricadas as tintas à base de solvente usadas na sua impressora digital? Geralmente vendidas em frascos ou cartuchos lacrados, elas já vêm prontas para uso. Ou seja, é comprar e sair imprimindo. Algo bem diferente do que ocorre em empresas de serigrafia, por exemplo, nas quais é um pré-requisito acertar, antes da impressão, a viscosidade e outras características das tintas.

Essa conveniência, típica dos insumos digitais, tem o lado positivo. Ela diminui as dores de cabeça dos usuários e dá mais fôlego à produção. Mas é verdade que esse conforto gera certa indiferença em relação à origem das tintas. Gera, também, desinteresse em saber mais sobre as características técnicas delas. Afinal, por que se preocupar com algo que já vem pronto para usar? Porém, a entrada de novos fabricantes, de fora e dentro do país, explodiu a oferta de tintas digitais. E, hoje, com tantas opções, o usuário se vê perante muitos dilemas: como escolher a melhor tinta? Continuo com as originais ou uso compatíveis? Importadas ou criadas no país? Compro do fornecedor novo ou do distribuidor consolidado? Para responder a essas perguntas, não há outro meio: é preciso dominar o assunto.

A tinta exerce uma influência enorme na produção e na qualidade das aplicações. Ela tem relação direta com as cabeças, substratos e acabamentos. Sem contar que é parte intrínseca do impresso. Ou seja, sem tinta, não há impressão. Portanto, algo tão fundamental pode — e deve — ser conhecido com mais profundidade, principalmente por quem faz uso frequente dele.

É fato que não há muita informação corrente sobre tintas digitais. Não só pelas razões mostradas, mas também por que o mercado nacional se abastecera, essencialmente, por insumos de empresas estrangeiras, que sempre foram recalcitrantes em divulgar dados de fabricação — um hermetismo que se compara ao de um cartucho de tinta. Mas isso tem mudado. A entrada de fabricantes nacionais, egressos do setor de serigrafia, vem transformando, em certa medida, o cenário digital.

Por estarem sediadas no país, e terem interesse em mostrar seu potencial, essas empresas têm disseminado, no mercado brasileiro, mais informações sobre tintas digitais. Um dos casos é a Gênesis, que desde julho de 2012 fabrica insumos para impressão a jato de tinta.

A fim de esclarecer os usuários, a empresa publica essa série de artigos, em três partes, sobre tintas à base de solvente. Os textos a seguir falam sobre matérias-primas, processos e equipamentos de fabricação desses insumos. Também mostram as principais características que eles devem ter para uma impressão ideal.

(Observação: os elementos descritos nesse artigo retratam a fabricação das tintas Gênesis. Outras empresas podem usar meios distintos de confecção, lançando mão de técnicas e tecnologias diferentes das descritas a seguir).

Tintas digitais à base de solvente: veja o que você precisa saber sobre elas

Vai imprimir em quê?

Dois elementos norteiam a produção das tintas digitais: o modelo de cabeça (por onde elas serão ejetadas) e o tipo de superfície sobre a qual elas serão depositadas. O primeiro caso provoca grande influência nos processos, como a dispersão e a moagem. Já os substratos determinarão as matérias-primas (solventes e resinas) que vão compor os fluidos.

Basicamente, a tinta solvente destina-se a imprimir materiais impermeáveis e feitos de PVC (Polyvinyl chloride, ou policloreto de polivinila, em português). No mercado de sign, a lona e o autoadesivo são os dois maiores representantes desse grupo. Para garantir o desempenho da tinta nesses substratos, ela também deve conter PVC (vinil). E, de fato, esse é um dos elementos essenciais do insumo à base de solvente: a resina vinílica.

No caso de o impressor precisar (ou querer) trabalhar com outros substratos, como polietineno (PE), recomenda-se a aplicação, antes da impressão, de uma laca especial (o primer vinílico). Ela prepara a superfície do material, para que ele receba a tinta.

Além disso, na relação entre tinta e substrato, o solvente cumpre um papel fundamental. Ele agride a superfície do material, criando microcorrosões. A tinta penetra por elas e funda-se ao substrato, o que provoca um superaderência dos pigmentos (já encapsulados pelas resinas vinílicas) a ele — motivo pelo qual é muito difícil “descolar” a tinta impressa de um vinil, por exemplo.

A tinta digital é feita para imprimir sobre materiais vinílicos.

Relação entre cabeças e tintas

Assim como as peculiaridades dos substratos norteiam as escolhas das matérias-primas, os modelos de cabeças de impressão ditam os processos da fabricação da tinta. Há duas tecnologias básicas de cabeça: térmica e piezoelétrica. A primeira é aplicada em impressoras com tintas látex e à base d’água. A segunda, mais disseminada, é encontrada em máquinas com soluções UV, sublimática e solvente.

Fiquemos apenas com a piezo. Ela recebe essa alcunha por que é composta de microcâmeras (por onde a tinta aloja-se e flui) de material piezoelétrico, cuja qualidade principal é deformar-se ao receber uma descarga elétrica.

A deformação expulsa a tinta de dentro da câmera. Nesse disparo, ela atravessa um orifício, conhecido como nozzle, que é responsável pela morfologia do fluido. Ou seja, ele regula o volume de tinta ejetada pela cabeça. A medida desse volume é o picolitro (um picolitro equivale a 0,000.000.000.001 litro — isso mesmo: são 12 zeros).

Agora, pense no seguinte exemplo: uma impressora dispara gotas de seis picolitros. Elas, ao aterrissarem no substrato, formam pontos com diâmetro de, mais ou menos, 45 micra. Portanto, um ponto nada mais é do que uma pequeníssima película de tinta, composta de partículas (muito diminutas) de resina e pigmentos. O solvente é apenas o veículo, que evapora após a formação do ponto no impresso.

E se o ponto tem 45 micra, qual será a dimensão das partículas que compõem a tinta? Resposta: algo com, no mínimo, 0,5 mícron (equivalente a 500 nanômetros). Para se ter uma ideia dessa dimensão, o tamanho médio de uma bactéria é de 1,2 mícron. Trata-se de um caso de tinta cujas partículas são nanométricas e super-refinadas. E esse refinamento é obtido por meio de processos específicos, detalhados a seguir.

As partículas de tinta devem ser muito pequenas, para que possam fluir pelas cabeças de impressão.

Processos de fabricação

Os pigmentos, em pó, chegam à fábrica com dimensões que variam entre 150 a 300 micra. Padrões muito altos para as exigências das tintas digitais à base de solvente. Portanto, essas partículas deverão passar por uma série de refinamentos, que chegam a fragmentá-las em dimensões até 600 vezes menores.

A primeira etapa desse processo radical de refino é a dispersão. Ela ocorre num recipiente, uma espécie de “liquidificador”, no qual são misturados pigmentos, resinas, aditivos e solvente. Ioshimi Ishii, diretor da Gênesis, explica que essa mistura se forma em alta rotação (7.000 RPM): “Não só para agrupar as matérias-primas, mas também para fragmentar as suas partículas. No fim da dispersão, elas diminuem, ficando entre 80 e 50 micra”. Finda a dispersão, a mistura segue para a moagem.

Primeira etapa de fabricação de tinta, a dispersão, fragmenta os pigmentos e une-os aos demais elementos do líquido.

Nessa segunda fase do processo, a tinta vai para outro compartimento, cujo interior tem um cesto repleto de pequenas esferas de alta dureza. O atrito entre elas e os elementos da tinta faz com que o pigmento e a resina sejam ainda mais refinados. Ao término da moagem, as partículas ficam com dimensões entre 5 a 20 micra. O que ainda não é suficiente para a tinta digital, que passa por mais uma etapa, a micronização. Trata-se de um processo radical de moagem e refino.

É nessa fase que as partículas da tinta são superfragmentadas, até ficarem 100 vezes menores — um expediente que usa nanotecnologia (e é na micronização que está o grande segredo para a obtenção da qualidade ideal das tintas digitais).

Em seguida, vem a filtragem, quarta etapa do processo. Nessa fase, a tinta atravessa filtros de alta performance, pelo quais só devem passar as partículas que realmente tiverem a dimensão suficientemente diminuta para a composição de uma tinta solvente. As aberturas dos filtros são muito menores do que os nozzles das cabeças de impressão. Portanto, as partículas que atravessá-los estão num formato apropriado. Mas aquilo que foi retido pelas malhas, não foi dispersado a contento.

Por fim, ocorre o envase da tinta, em embalagens plásticas (frascos), com rótulos contendo informações técnicas básicas, além da identificação do produto. Depois de embaladas, as tintas são encaminhadas para os departamentos de estoque e expedição.

A tinta só pode ser vendida depois de passar por essas etapas de produção: dispersão, moagem, micronização, filtragem e envase, as quais, naturalmente, determinarão a qualidade dos insumos. Porém, as características das tintas dependem dos atributos das matérias-primas utilizadas. Quer saber mais sobre elas? Então acompanhe a segunda parte desse artigo (a ser publicado no dia 03 de outubro).

*Luiz Ricardo Emanuelli é editor do InfoSign (infosign.net.br) e técnico especializado em impressão digital e comunicação visual

Quer ler o artigo completo?

Leia aqui o artigo “Produção de tintas digitais à base de solvente – Parte 2”
Leia aqui o artigo “Produção de tintas digitais à base de solvente – Parte 3”