Il mio background è nella chimica organica sintetica, con specializzazione nello sviluppo di nuovi materiali per applicazioni industriali. Non ho mai iniziato pensando che avrei lavorato con l'inchiostro a getto d'inchiostro, ma la prospettiva della scienza dei materiali che sono riuscito a portare ha avuto un ruolo fondamentale nell'affrontare alcune delle sfide più difficili nella ricerca e sviluppo dell'inchiostro a getto d'inchiostro.

Una delle più grandi di queste sfide era la stabilizzazione dei materiali curabili con i raggi UV in un sistema a base d'acqua. È qualcosa che l'industria ha cercato di risolvere per anni. L'acqua e i monomeri UV non si mescolano naturalmente: sono chimicamente incompatibili. Portarli insieme in una forma stabile, stampabile e curabile ci ha richiesto quasi un decennio di ricerca nei centri di ricerca e sviluppo di Fujifilm in Giappone.

Quando abbiamo iniziato a sviluppare AQUAFUZE, abbiamo deliberatamente deciso di evitare i compromessi che abbiamo visto nelle tecnologie di inchiostro esistenti. Alcuni sistemi UV a base d'acqua sul mercato si affidano a foto-iniziatori solubili in acqua e monomeri, che sono soggetti a degradazione e possono ridurre la durata di conservazione. Altri, come gli inchiostri al lattice, richiedono temperature di polimerizzazione molto elevate, limitando la scelta dei supporti e aumentando i costi energetici. Gli inchiostri tradizionali a polimerizzazione UV, pur essendo resistenti, non offrono gli stessi requisiti di salute e sicurezza in termini di odore e etichettatura di sicurezza che i clienti di oggi si aspettano. Quindi, nello sviluppo di AQUAFUZE, sapevamo che dovevamo adottare un approccio fondamentalmente diverso in materia di scienza dei materiali: sviluppare un inchiostro stabile, a base d'acqua e curabile con i raggi UV, che non contenesse componenti solubili in acqua, che si asciugasse a basse temperature ed eliminasse la necessità di primer o ottimizzatori. È questo che distingue AQUAFUZE.

Abbiamo attinto alle conoscenze di altre aree di Fujifilm, incluso il nostro lavoro sul termografia/materiali di registrazione sensibili alla pressione. Questo approccio interdisciplinare ci ha portato a considerare la progettazione dell'emulsione come punto di partenza.

Al centro di AQUAFUZE c'è un'emulsione proprietaria curabile con i raggi UV. Tradizionalmente, i monomeri fotopolimerizzabili sono estremamente sensibili all'acqua, il che porta alla degradazione o alla reticolazione prematura se non gestiti correttamente.

La nostra svolta è arrivata quando abbiamo sviluppato un sistema di dispersione personalizzato. Questo sistema ci consente di contenere i materiali reattivi ai raggi UV in modo tale che rimangano isolati dall'acqua fino al momento esatto della polimerizzazione UV. Questo livello di controllo ci ha permesso di ottenere la stabilità di conservazione e le prestazioni di stampa di cui avevamo bisogno, utilizzando al contempo lampade LED UV a basso consumo energetico per la polimerizzazione.

Una delle decisioni critiche che abbiamo preso è stata quella di evitare completamente i foto-iniziatori e i monomeri idrosolubili. Altri tentativi di sviluppare sistemi di inchiostro UV a base acquosa si sono affidati a questi, ma dal punto di vista chimico, ero preoccupato per i rischi.

Oltre ad essere relativamente costosi, i foto-iniziatori idrosolubili e i monomeri tendono a reagire troppo facilmente con l'acqua, il che solleva problemi in merito alla decomposizione prematura e all'instabilità della durata di conservazione.

Invece, in una vera e propria prima assoluta nel settore, ci siamo concentrati sullo sviluppo di foto-iniziatori non solubili in acqua e monomeri. Abbiamo lavorato duramente per sviluppare un processo di dispersione che mantenesse questi iniziatori e monomeri stabile e distribuito uniformemente in tutta l'inchiostro. Questa decisione ha portato a una stabilità dell'inchiostro a lungo termine e a prestazioni di polimerizzazione altamente affidabili, entrambe non negoziabili per il mercato della stampa di grandi formati.

Al momento, l'inchiostro AQUAFUZE è disponibile nei colori CMYK e stiamo riscontrando un forte interesse da parte di settori come la segnaletica, i rivestimenti murali e la grafica per veicoli. Ma non ci fermiamo qui.

Stiamo esplorando attivamente le opzioni per una macchina ad alta velocità/produttività, specialmente per i clienti con esigenze di produzione di alto volume.

AQUAFUZE è stato sviluppato come risposta diretta a ciò che i fornitori di stampa ci dicono da anni: vogliono inchiostri che offrano durata e versatilità senza i compromessi delle tecnologie esistenti. Che si tratti di ridurre i tempi di asciugatura, di abbassare il consumo energetico o di eliminare la necessità di sostanze chimiche pericolose, il nostro obiettivo è sempre stato quello di risolvere i veri problemi dei clienti.

Combinando la chimica a base acquosa con la durata UV e la polimerizzazione a bassa temperatura, abbiamo creato qualcosa di più di un semplice inchiostro. Credo sinceramente che AQUAFUZE rappresenti una nuova categoria di tecnologia inkjet per il grande formato, che fonde il meglio di entrambi i mondi.

Mentre le aspettative dei clienti continuano a evolversi, la scienza dei materiali rimarrà centrale per l'innovazione inkjet. AQUAFUZE è la prova che quando si affronta lo sviluppo degli inchiostri da una prospettiva chimica, si possono creare soluzioni che cambiano veramente ciò che è possibile nella produzione di stampa.

È stato un viaggio emozionante e per noi questo è solo l'inizio.