Shota Suzuki, Diretor Técnico da FUJIFILM Speciality Ink Systems Ltd.
Leia o artigo
Tempo de leitura 6 minutos
Na impressão de grande formato, o desenvolvimento de tintas e tecnologia de tinta sempre foi um acto de balanceamento. Tradicionalmente, os fornecedores de serviços de impressão têm sido obrigados a escolher entre durabilidade, flexibilidade, velocidade de impressão, compatibilidade do suporte de impressão e impacto ambiental. Cada tipo de tinta, seja ecologicamente solvente, látex ou UV, vem com os seus próprios compromissos.
Com a AQUAFUZE, a Fujifilm introduziu uma nova abordagem à química da tinta que combina as melhores tecnologias à base de água e curáveis por UV, ao mesmo tempo que resolve muitas das suas limitações de longa data. Esta não é simplesmente uma melhoria - é uma revolução na ciência dos materiais que poderia reformular a forma como a indústria pensa sobre a produção de jato de tinta.
Neste artigo, Shota Suzuki, um dos principais criadores por trás da tecnologia de tinta AQUAFUZE, analisa detalhadamente o pensamento, os químicos e os obstáculos técnicos que resultaram nesta inovação.
Tudo começou com a química
Meu fundo é em químicos orgânicos sintéticos, especializado no desenvolvimento de novos materiais para aplicações industriais. Nunca começou a pensar que trabalharia no jato de tinta, mas a perspectiva da ciência dos materiais que consegui dar foi fundamental para lidar com alguns dos desafios mais difíceis da I&D no jato de tinta.
Um dos maiores destes desafios foi estabilizar materiais curáveis por UV num sistema de base aquosa. Isso é algo que a indústria tem tentado quebrar há anos. Os monómeros água e UV não misturam-se naturalmente – são químicamente incompatíveis. A reunião das mesmas num formato estável, imprimível e curável demorou-nos quase uma década de pesquisa nos centros de investigação e desenvolvimento da Fujifilm no Japão.
Quando iniciámos o desenvolvimento da AQUAFUZE, decidimos deliberadamente evitar os compromissos que vemos nas tecnologias de tinta existentes. Alguns sistemas UV de base aquosa no mercado dependem de fotoiniciadores e monómeros solúveis em água, que são propensos à degradação e podem encurtar a vida útil das prateleiras. Outras, como as tintas em látex, requerem temperaturas de cura muito altas, limitando a escolha do suporte de impressão e aumentando os custos com energia. As tintas tradicionais curáveis por UV, apesar de duradouras, não oferecem os mesmos requisitos de saúde e segurança em termos de odor e rotulagem de segurança que os clientes atuais esperam. Por isso, no desenvolvimento do AQUAFUZE, soubemos que era necessário adotar uma abordagem fundamentalmente diferente da ciência dos materiais - desenvolver uma tinta estável e curável por UV de base aquosa que evita componentes solúveis em água, cura a baixas temperaturas e elimina os primários ou otimizadores. É isso que diferencia a AQUAFUZE.
A emulsão é a chave
Tirámos proveito do conhecimento de outras áreas da Fujifilm, incluindo o nosso trabalho sobre os materiais de registo sensíveis à termo/pressão. Este pensamento transversal levou-nos rumo ao design de emulsão como ponto de partida.
No centro de AQUAFUZE está uma emulsão de cura UV exclusiva. Tradicionalmente, os monómeros curáveis por UV são extremamente sensíveis à água, o que resulta na degradação ou numa ligação precoce se não forem tratados adequadamente.
A nossa revolução ocorreu quando desenvolvemos um sistema de dispersante personalizado. Este sistema permite-nos conter materiais reativos a UV de forma a que permanecem isolados da água até o momento exato da cura UV. Este nível de controlo significava que podíamos alcançar a estabilidade de armazenamento e o desempenho de impressão de que precisávamos, tudo isto enquanto usávamos lâmpadas UV LED de baixa energia para a cura.

Por que evitámos os fotoiniciadores hidrosolúveis?
Uma das decisões críticas que tomámos foi evitar por completo os fotoiniciadores e os monómeros solúveis em água. Outras tentativas de desenvolvimento de sistemas de tinta UV de base aquosa têm vindo a confiar nestes sistemas, mas do ponto de vista químico, estava preocupado com os riscos.
Além de serem relativamente caros, os fotoiniciadores solúveis em água e os monómeros tendem a reagir muito facilmente com a água, o que suscita problemas relacionados com a decomposição precoce e a instabilidade na vida útil das prateleiras.
Em vez disso, numa verdadeira inovação industrial, centrámos-nos no desenvolvimento de fotoiniciadores e monómeros não solúveis em água. Trabalhámos arduamente no sentido de desenvolver um processo de dispersão que mantivesse estes iniciadores e monómeros estáveis e uniformemente distribuídos em toda a tinta. Esta decisão compensou-se com uma estabilidade da tinta a longo prazo e um desempenho de cura altamente fiável – ambos não negociáveis para o mercado da impressão de grande formato.
Responder aos problemas do mundo real
Além do laboratório, soubemos que a AQUAFUZE tinha de resolver problemas práticos de produção para os fornecedores de impressão. Com tintas solventes, os longos tempos de descarga podem atrasar o acabamento. As tintas em látex requerem elevadas temperaturas de cura, o que pode causar distorção do suporte de impressão e aumentar os custos com energia.
Com a AQUAFUZE, as impressões estão prontas para acabamento imediatamente após a cura UV LED, em vez de terem de esperar horas, ou mesmo um dia completo. A temperatura de cura é baixa, em torno de 40 a 45 graus Celsius, pelo que até os substratos sensíveis ao calor podem ser impressos sem problemas.
Outra funcionalidade chave de que tenho orgulho é o facto das tintas AQUAFUZE não precisarem de primários ou otimizadores. As propriedades de aderência que incorporámos na tinta significam que adere bem a uma vasta gama de suportes de impressão diretamente da impressora. Isto simplifica os fluxos de trabalho e reduz o consumo geral de tinta e os custos adicionais com consumíveis. Além disso, a tinta não requer um revestimento superior, como a tinta de látex faz, devido à elevada durabilidade da tinta UV..
Também garantimos que a fórmula da tinta tem baixo odor e não apresenta a rotulagem de substâncias perigosas, tornando-a mais segura para os operadores.
Como os químicos por trás do AQUAFUZE são tão diferentes das tintas de jato de tinta convencionais, as impressoras existentes não eram compatíveis. Isto obrigou-nos a desenvolver uma plataforma de hardware capaz de trabalhar com as propriedades únicas da AQUAFUZE. Isto resultou no desenvolvimento da Acuity Triton – a primeira impressora concebida especificamente para esta tinta. Obviamente, esse é apenas o ponto de partida. Já estamos em conversações sobre a expansão da compatibilidade do AQUAFUZE para outras plataformas.

Com vista ao futuro
Bem agora, a tinta AQUAFUZE está disponível em cores CMYK, e estamos a assistir a um forte interesse de setores como a sinalética, os revestimentos de parede e os gráficos para veículos. Mas não vamos parar por aqui.
Estamos a explorar ativamente opções para uma máquina com maior velocidade/produtividade, especialmente para os clientes com necessidades de maior volume de produção.
A AQUAFUZE foi desenvolvida como um resposta direta ao que os fornecedores de impressão nos dizem há anos: querem tintas que oferecem durabilidade e versatilidade sem os compromissos das tecnologias existentes. Quer se trate de reduzir os tempos de secagem, reduzir o consumo de energia ou dispensar os químicos perigosos, o nosso objetivo sempre foi resolver os verdadeiros problemas do cliente.
Ao combinar químicos à base de água com durabilidade UV e cura a baixa temperatura, criámos mais do que apenas mais uma tinta. Acredito sinceramente que a AQUAFUZE representa uma nova categoria de tecnologia de jato de tinta de grande formato - uma que combina o melhor dos dois mundos.
À medida que as expectativas dos clientes continuam a evoluir, a ciência dos materiais continuará a ser fundamental para a inovação do jato de tinta. A AQUAFUZE é prova de que quando se aborda o desenvolvimento da tinta a partir de uma perspectiva de excelência em química, pode criar soluções que realmente mudam o que é possível na produção de impressão.
Tem sido uma jornada entusiasmante e, para nós, estamos apenas a começar.
AQUAFUZE ink & Acuity Triton
Para obter mais informações sobre as soluções de impressão de grandes formatos da Fujifilm:
Descubra mais