Fabricação de Tinta
A fabricação de tinta (Figura 5-10) é um processo químico sofisticado que exige profundo conhecimento tanto em química quanto em processos de impressão, além de equipamentos de fabricação especializados. Embora existam vários métodos, a maioria compartilha estas fases principais de produção: formulação, pré-mistura, moagem, filtração e testes.
Formulação. Como a formulação é a principal responsabilidade do fabricante de tinta, ela é resumida aqui. Uma composição típica de tinta para impressão offset folha a folha inclui:
• Pigmento: negro de fumo, azul ftalo, rubi, ou outro
• Verniz: alquídico de óleo longo, fenólico, ou verniz litográfico de uretano
• Secante: sais de cobalto e manganês
• Solvente: óleo para secagem a quente, 280°C (535°F)
• Modificador: composto de cera para resistência à abrasão
Estas tintas padrão secam principalmente por polimerização, uma reação química iniciada pelo oxigênio e catalisada por íons de cobalto e manganês do secante.
A formulação de tinta envolve a seleção e proporção precisas dos ingredientes com base na aplicação pretendida. A maioria das tintas litográficas compartilha categorias comuns de ingredientes: pigmentos, veículos, aditivos e agentes secantes (secantes).
Pré-mistura. Esta etapa é crítica ao usar pigmentos secos, que consistem em aglomerados de partículas grandes chamados agregados ou aglomerados. Estes devem ser desintegrados e umedecidos pelo veículo. A dispersão inicial usa lâminas de mistura rotativas para umedecer completamente o pigmento seco. Uma segunda etapa adiciona mais óleo e resina para criar uma "base de moagem" (Figura 5-11).
Pigmentos em pasta fluida, que são pré-dispersos no veículo, exigem pré-mistura menos rigorosa. Tintas feitas a partir de pigmentos em pasta fluida podem prosseguir diretamente para a moagem após a mistura dos ingredientes primários.
Moagem. A base de moagem ainda contém grandes aglomerados que requerem desintegração adicional. Ingredientes adicionais como ceras e secantes são frequentemente adicionados nesta etapa. Um moinho de esferas é comumente usado; ele consiste em uma câmara, discos rotativos e esferas de metal. A tinta é forçada para dentro da câmara, e os discos movem as esferas de metal através dela para desintegrar o pigmento.
Outro dispositivo de moagem é o moinho de três cilindros (Figura 5-12), que cisalha a tinta à medida que ela passa entre cilindros que giram em velocidades diferentes. Esta ação de cisalhamento quebra os aglomerados de pigmento em partículas microscópicas, garantindo que cada uma seja totalmente envolvida e umedecida pelo verniz. A moagem também classifica o pigmento, permitindo que o pigmento finamente disperso flua enquanto retém partículas mais grossas. Uma lâmina raspadora remove a tinta moída do cilindro de alta velocidade. A moagem completa pode exigir até três passagens, dependendo da dureza do pigmento e da facilidade com que ele é umedecido pelo verniz (Figura 5-13).
A moagem é um processo caro. Reduzi-la diminui a despesa com tinta, mas introduz problemas como redução da força de cor e pigmento mais grosso. Partículas grandes de pigmento podem causar desgaste prematuro da chapa e arranhões. Como o pigmento é o componente mais caro e a dispersão uniforme exige moagem extensiva, tintas de alta qualidade têm um preço mais elevado.
Filtração. Após a moagem, a tinta passa por filtração para remover partículas superdimensionadas. O sistema usa filtros de saco com tamanhos de poro decrescentes, de 150 mícrons até mícrons. Um filtro eletromagnético é às vezes incorporado, particularmente com pigmentos secos, para eliminar fragmentos metálicos.
Testes. A tinta acabada é testada quanto a propriedades-chave, incluindo tack, finura de moagem (tamanho da partícula de pigmento) e absorção de água (taxa de emulsificação). Uma vez que o produto atende às especificações, ele é embalado para envio.
Avanços em automação estão otimizando as fases de produção, enquanto um foco sustentado na sustentabilidade impulsiona o desenvolvimento de veículos de base biológica e processos eficientes de reciclagem para tinta residual. A química fundamental da formulação de tinta, no entanto, permanece fundamentada nos princípios precisos aqui descritos.