Estudo da interação tinta-papel na impressão inkjet - Sousa, Sónia Cristina Lopes de (2014)
As tintas para impressão inkjet são pouco viscosas e possuem baixa tensão superficial, o que exige ao papel características controladas de absorção e mecanismos de fixação, na superfície, da substância que confere cor, de modo a obter-se uma imagem bem definida e com elevada densidade de impressão. Através dos tratamentos de superfície do papel, é possível modificar características que determinam a interação entre a tinta e o papel, como a energia de superfície, a porosidade e a rugosidade, as quais influenciam a qualidade de impressão. Esta tese tem como principal objetivo determinar os fenómenos de interação tinta/papel que contribuem para a qualidade de impressão inkjet. O conhecimento destes fenómenos permitirá otimizar os tratamentos de superfície, com vista ao melhoramento da qualidade de impressão inkjet em papéis não revestidos. A modificação da superfície do papel foi realizada através da aplicação de formulações preparadas com compostos químicos comerciais. Os papéis modificados foram caraterizados quanto às seguintes propriedades: espessura, porosidade aparente, permeabilidade ao ar, lisura Bekk, parâmetros de rugosidade obtidos por perfilometria ótica, opacidade, brancura, análise de penetração dinâmica de água, energia de superfície e respetivas componentes dispersiva e polar. Foi ainda analisada a composição química da superfície dos papéis através de XPS, permitindo conhecer a quantidade relativa dos elementos presentes na superfície, assim como, as ligações químicas envolvidas no carbono e no azoto detetado. Os resultados obtidos mostraram que as modificações realizadas tiveram um enorme impacto nas propriedades químicas dos papéis, nomeadamente nos parâmetros relativos à energia de superfície e na composição química, enquanto as propriedades estruturais, a topografia de superfície e as propriedades óticas sofreram apenas ligeiras alterações. De modo a avaliar o efeito das modificações realizadas na qualidade de impressão, os papéis foram impressos em duas impressoras que utilizam tintas de cor de natureza distinta, permitindo, assim, estudar o comportamento das tintas base corante e base pigmento. A avaliação da qualidade de impressão compreendeu a medição dos seguintes parâmetros: densidades óticas de impressão do preto, ciano, magenta e amarelo; área gamut; chroma; largura, raggedness e blur da linha preta; inter color bleed; ganho e circularidades dos pontos preto e magenta. Verificou-se que, a retenção da tinta à superfície do papel, resultante do controlo do espalhamento e absorção, proporciona elevada qualidade de impressão. Para tal é necessário que o papel possua uma certa rugosidade, baixa energia de superfície e componente polar significativa. No caso das tintas base corante, a carga catiónica na superfície do papel é preponderante no que concerne às propriedades de cor. É importante conhecer quais os parâmetros que afetam o processo de absorção e espalhamento da tinta, e a forma como estes processos influenciam os parâmetros de avaliação da qualidade de impressão, de modo a controlar estes mecanismos e assim otimizar a qualidade de impressão. Neste trabalho foi avaliada a dinâmica de interação entre gotas de tinta preta e magenta, provenientes dos tinteiros das impressoras usadas nos testes de impressão, e a superfície de alguns dos papéis modificados. Os resultados mostraram que o espalhamento das gotas de tinta preta é principalmente determinado pela energia de superfície dos papéis, enquanto que o espalhamento das gotas de tinta magenta é influenciado pela permeabilidade ao ar. No que diz respeito à absorção da tinta, verifica-se a existência de uma relação inversa entre a permeabilidade ao ar e variação da profundidade de penetração ao longo do tempo. No entanto, dado o coeficiente de correlação moderado, supõe-se que os parâmetros físico-químicos interfiram também no processo de penetração. Observou-se que, os papéis que registam maior área de espalhamento máximo das gotas de tinta preta, tendem a originar pior qualidade de impressão no que concerne aos seguintes parâmetros: largura e raggedness da linha, e ganho do ponto preto. Os resultados obtidos podem ser aplicados pela indústria de papel, e podem também servir de base a futuros estudos de espalhamento e absorção de gotas de tinta.