ARTIGO TÉCNICO
A importância do controle de temperatura da tinta
Os custos atuais de solvente, pigmento e a questão ambiental de emissão de poluentes traz à tona uma importante
variável que deve ser rigorosamente observada para que não
existam maiores riscos durante o processo de impressão,
incluindo o aumento da insalubridade. Esta variável — fator crucial e especialmente preocupante — são as perdas
por evaporação de solvente de tinta durante a impressão,
principalmente no circuito da tinta.
A temperatura da tinta é uma questão importante neste
cenário, já que está diretamente ligada a evaporação de
solventes, podendo variar significativamente do início ao
término do trabalho.
Diversos fatores contribuem para o aumento da temperatura da tinta durante o processo produtivo como a própria
temperatura ambiente, agitadores de tinta, bombas de
impulsão, atrito com as facas, etc.
Para ilustrar a grande diferença da temperatura no
consumo de solvente, consumo de tinta e na qualidade de
impressão, a Inelme — fabricante de sistemas de controle
de concentração pigmentária e controle de temperatura de
tinta — realizou estudos com tintas a base de nitrocelulose
como demonstrado nos gráficos abaixo. As amostras de Cyan
e Magenta foram obtidas a três temperaturas diferentes em
uma impressora de 1000 mm de largura útil rodando a 100 m/
min. O solvente utilizado foi uma mistura de 50% de acetato
com 50% de álcool. Foram tomadas medidas e controlada
a viscosidade a cada 5 minutos. As provas para medição de
qualidade de impressão foram retiradas a cada 20 minutos.
Nos gráficos abaixo é nítido o decaimento da qualidade de
impressão bem como o aumento significativo nos consumos
de tinta e solvente quando a temperatura ultrapassa 28ºC.
O aumento de consumo de solvente entre as temperaturas
de 19ºC e 33ºC foi de 71% a mais para o Cyan e 273% para
o Magenta. O consumo total de tinta também apresentou
valores expressivos, com aumento de 73% para o Cyan e
de 155% para o Magenta. O aumento da evaporação, além
do desperdício, traz consequências ainda piores quando
relacionadas a insalubridade, pois existe maior quantidade
de solvente evaporado no ar. Essas perdas e riscos são significativamente diminuídas com tintas mais frias.
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ARTIGO TÉCNICO
A influência da temperatura
A temperatura da tinta também influência diretamente na
taxa de transferência de tinta entre o cilindro e o substrato.
Como pode ser observado na Figura 1 abaixo, a expansão
ou retração da tinta devido a temperatura causa perda de
qualidade de impressão, com diversos efeitos associados
como o de “donut” a maiores temperaturas ou perda de
carga com tintas mais frias.
Viscosidade
Além do aumento significativo de consumo, maiores riscos,
mais paradas de máquinas e da redução da qualidade, outro
fator tem relação e esta diretamente ligado à temperatura da
tinta: a sua viscosidade.
Figura 3 – Influência da Temperatura na Viscosidade
Figura 1 – Comportamento da Tinta
no alvéolo a diferentes temperaturas.
Outras consequências
Outro fator negativo diretamente ligado ao aumento da
temperatura da tinta é uma maior taxa de entupimento
dos cilindros impressores, sejam eles cilindros anilox ou
cilindros de rotogravura. Com a elevação da temperatura
da tinta existe maior evaporação de solvente dentro do
alvéolo impressor.
Como pode ser visto na Figura 3 anterior, a diferença
de temperatura influencia diretamente na viscosidade de
qualquer fluído, mas não tem influência direta na variação
de cor ou tom. A mudança é em nível molecular, e não em
sua formulação. Como demonstrado no gráfico da Figura 4,
um controle de viscosidade “puro”, baseado somente na
medição em segundos da tinta, não garante que a tonalidade será mantida corretamente já que não leva em conta
o aquecimento natural da tinta e sua influência.
Essa evaporação, mesmo que pequena, começa a criar
um depósito de tinta seca dentro do próprio alvéolo, que vai
diminuindo gradativamente a capacidade de transferência
de tinta para o substrato que é ilustrada na Figura 2 abaixo. Muitas vezes este fator negativo é novamente corrigido
alterando-se a tinta, aumentando a tonalidade para compensar a perda de carga de transferência. Eventualmente as
correções não são mais possíveis e uma parada de máquina
se faz necessária para a limpeza dos cilindros.
Figura 4 – Cor (tonalidade) x Viscosidade
Figura 2 – Evolução de entupimento do alvéolo
por excesso de temperatura da tinta
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Como pode ser observado na Figura 4, somente um controle de viscosidade não é suficiente para que não ocorram
mudanças de cor (tonalidade) durante o processo produtivo,
pois o aumento da temperatura diminui a sua viscosidade.
É necessário um efetivo controle de temperatura. Os sistemas de viscosímetros sem controle ou compensação de
temperatura corrigem a variação de viscosidade, deixando a
viscosidade fixa e por consequência “variando” a tonalidade
da tinta durante o trabalho. Esse excesso ou falta de carga
de tinta, dependendo da temperatura, altera o tom da cor
deixando-a mais forte (carregada ) ou mais fraca (lavada).
A consequência é um trabalho com necessidade de constantes correções de tom, que se faz necessária toda vez
ARTIGO TÉCNICO
que a temperatura da tinta é alterada, para que se mantenha o mesmo tom impresso e não se tenha problemas de
devoluções por falha de padrão de cores.
Todavia, reduzir bruscamente a temperatura da tinta não
traz benefícios, pois a viscosidade aumentará demasiadamente, impossibilitando a impressão. Os maiores benefícios
são notados quando a temperatura da tinta é mantida próxima da temperatura ambiente típica. O principal motivo
para se manter uma temperatura próxima a temperatura
ambiente padrão é evitar a hidroscopia, que prejudica
significativamente a qualidade de impressão. Também é
necessário se manter a tinta em uma viscosidade que não
prejudique a impressão.
A indústria de impressão de embalagens flexíveis poderá
reduzir o consumo de solvente, melhorar a qualidade de
impressão e conseguir reduções nos custos implantando
controles de temperatura da tinta.
Estudos da Inelme indicam que o retorno de investimento
pode ser inferior a 18 meses baseando-se somente no custo
do solvente economizado. Um estudo específico pode ser
executado para as condições de cada empresa com uma
análise caso-a-caso.
Concomitantemente, diversos fatores positivos são alcançados com o controle de temperatura da tinta, tais como:
• A redução do consumo de solventes e das respectivas
emissões reduz os riscos para a saúde ao restringir a exposição potencial dos trabalhadores e do público em geral.
• Aumento de velocidade
da impressora e diminuição de paradas para
limpeza.
• Redução do consumo
global de tinta (em até
20-30%) sem afetar negativamente a qualidade de
impressão.
• Redução do uso de solventes (em até 20%-35%).
Em ambientes com climas
onde existem variações
bruscas de temperatura
ou altas temperaturas
(até 45º) a economia pode
chegar a 50%.
Sobre os autores:
Figura 5 - Sistema de Viscosidade
Vitor M. Caldana é Gerente com controle de temperatura inde Serviços na empresa Cal- tegrado
tronic Automação Industrial.
Com formação em Engenharia Eletrônica é especializado em
Automação Industrial. Possui mais de 15 anos de experiência no
setor de impressão.
Wilson Caldana é Diretor na empresa Caltronic Automação industrial. Engenheiro Eletrônico e Físico, é especialista em Automação Industrial com mais de 40 anos de experiência no setor de
impressão.
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