Filtración de líquidos para impresión, inyección de tinta y recubrimientos industriales

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Por qué una partícula pequeña causa un gran defecto de impresión

Los cabezales de impresión a jet miden el fluido a través de canales y agujeros estrechos. Una sola partícula oversized o deformable gel puede causar la caída del agujero, desviación del chorro, bandas o volumen incoherente de gotas. En la impresión gravur, flexográfica, de rejilla y revestimiento, los mismos contaminantes pueden crear manchas, cráteres, agujeros, líneas de cuchilla doctor y superficies rugosas. Las cartucheras plisadas proporcionan área para el traslado en lote y recirculación, mientras que las cápsulas descartables son ampliamente adecuadas para la filtración final cercana a un cabezal de impresión, revestidor o punto de llenado.

El objetivo de la filtración no es “todas las partículas”. Las tintas pigmentadas, las tintas conductivas y las capas rellenas contienen intencionalmente carbono negro, titanio dióxido, pigmentos orgánicos, láminas metálicas, partículas cerámicas o esferas de polímero. Eliminar la fracción funcional cambia la intensidad del color, la conductividad, la opacidad, la cura y la rheología. El trabajo es controlar las partículas oversized y extranjeras.

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Tintas a base de agua y de disolventes

Los sólidos indeseados típicos incluyen aglomerados de pigmentos, resinas no disueltas, capas secas de tinta, escamas del tanque, óxido de hierro, fibras de papel, lana, fragmentos de gasket y polvo ambiental. La evaporación del solvente en las paredes del tanque puede crear fragmentos duros; resinas incompatibles pueden precipitarse después de mezclar; una mala disolución puede dejar una cola larga de agrupamientos pigmentos grandes. Estas poblaciones pueden cambiar durante el almacenamiento, bombeo y recirculación.

Una etapa de protección gruesa elimina fibras y pieles antes de un filtro plisado fino. Un cápsula de baja hold-up cercana a la cabeza de impresión captura restos de última oportunidad creados aguas abajo por bombas, tuberías o conectores. La membrana debe ser químicamente compatible y de baja liberación.

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Fluidos curables por UV y por radiación

Las tintas UV pueden formar gomas parcialmente curadas cuando se exponen a luz residual, calor o contaminación reactiva. Estas partículas blandas se deforman de manera diferente a las esferas de calibración rígidas a través de un filtro y pueden recuperar su forma aguas abajo. Pall informa que las gomas de tinta UV a menudo están por debajo de 10 micrómetros y pueden obstruir los boquillas o crear defectos en la capa de aplicación.[1] Otros objetivos incluyen fragmentos de resina curada, precipitados de iniciador fotoiniciador, aglomerados de pigmentos y polvo.

Dificultades de producción basadas en el tiempo. Una tinta recién mezclada puede pasar fácilmente, mientras que la misma lote envejece, se polimeriza o desarrolla gomas después de ciclos térmicos repetidos. La validación debe incluir por lo tanto fluidos envejecidos, temperaturas reales, presión de la línea y recirculación. Una calificación absoluta basada en un desafío estándar es más informativa que una etiqueta nominal no respaldada, pero las pruebas de aplicación siguen siendo esenciales.

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Recubrimientos industriales, barnices e impresión funcional

Las pinturas y laminados pueden contener dióxido de titanio, agente de texturado de sílice, láminas metálicas o partículas conductivas por diseño. Contaminantes indeseados incluyen aglomerados de pigmentos oversized, gomas geladas de ligante cruzado, piel seca de la pared, restos de la cabina de pulverización, polvo de lijado, fibras y precipitados de aditivos. Los varnishes transparentes revelan fibras y gomas visibles como defectos visibles; las pinturas conductivas o relacionadas con baterías pueden fallar eléctricamente si una partícula extranjera interrumpe una capa funcional delgada.

Un filtro seleccionado solo por tamaño de micrón puede eliminar partículas valiosas o obstruir inmediatamente en un proceso con altas sustancias sólidas. La mejor aproximación es definir el tamaño máximo de partícula aceptable, compararlo con la distribución intencional de partículas y elegir el área y la geometría del medio que preserven el caudal de caudal.

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Dónde deben situarse los filtros en el proceso

La filtración en bulk después de la dispersión protege el almacenamiento y la embotellado. La filtración en línea captura residuos de tanques y tuberías. La filtración de recirculación controla las partículas generadas durante la operación. Un filtro final cercano a la cabeza de impresión o la cabeza de pintura captura residuos de desgaste aguas abajo. La guía de impresión digital de Pall identifica partículas grandes, fibras, gels, productos de degradación, contaminación ambiental y residuos de componentes de impresora como objetivos prácticos, y recomienda tanto ubicaciones en bulk como en último momento. Establecer estas responsabilidades evita que el filtro más fino cargue toda la carga de contaminación.[2]

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Conclusión

La filtración confiable del tinta de impresión por jet de tinta es un equilibrio entre la eliminación de defectos y la preservación de la formulación. Los cartuchos plisados y las cápsulas deben dirigirse a agrupamientos, gels, capas, fibras, partículas de corrosión y residuos de componentes en la etapa donde aparecen. La mejor especificación combina el análisis de partículas, pruebas de compatibilidad química, límites de presión y caudal, pruebas con fluidos envejecidos y resultados de calidad de impresión. Esa abordaje protege los nebulizadores y las superficies de pintura sin filtrar la química que crea color, curado, textura o función eléctrica.