Guia de Filtração para Tinta e Impressão por Jato de Tinta
Jato de tinta e tintas: condições de processo e soluções
Impressão por Jato de Tinta · Impressão Fotoativa · Cerâmica · Impressão Textil · Flexográfica e Impressão por Rolo
Este guia explica a identificação de partículas e géis macios, a adsorção de componentes, a filtração progressiva, o transporte de baixo cisalhamento e a validação do desempenho de jateamento para tintas à base de água, solvente, curáveis por UV, cerâmicas, têxteis, condutivas e de impressão convencional.
01 — 06
Fluxograma típico de Filtração de Tinta e Tinta por Jato
01Preparação e Moagem dos Matérias-Primas→
02Peneiramento grosseiro e retenção de corpos estranhos→
03Filtração prévia por filtração em profundidade→
04Filtração final compatível com a formulação→
05Transporte asséptico de baixo cisalhamento→
06Validação de desempenho de partículas e jatos
Gradiente de precisão
| Nível | Faixa Recomendada | Posição Típica | Estrutura |
|---|---|---|---|
| Filtros Antecipadores | 100–500 µm | Impressão em Rolo, Água de Limpeza, Aglomerados | Cesto/peneira |
| Filtração grossa | 20–100 µm | Resíduos de Moagem, Recirculação | Saco/meio de profundidade |
| Proteção | 5–20 µm | Lote de Tinta, Cerâmica, Alto Branco | Gradiente de Filtração em Profundidade |
| Final de Impressão por Jato | 0.5–5 µm | Suprimento de Tinta do Bocal e Embalagem | Cartucho Plissado/Cápsula |
| Filtração fina de tintas aquosas | 0.2–0,45 µm | Dissolução Baixa de Corantes/Monitoramento Microbiológico | Membrana Hidrofílica |
| Última Chance | 0.5–10 µm | Fluxo antes do bocal | Filtro de cápsula com baixa retenção |
Triagem inicial de materiais e estruturas
| Condições médias / operacionais | Prioridade na triagem inicial | Estados de falha comuns |
|---|---|---|
| Tingente aquoso | PES/PSU、PP | Adsorção de tingente/antimicrobiano |
| Pigmento solúvel em água | PP、PES | Perda do pigmento, gel macio |
| tinta alcoólico/queto/ester | PTFE, nylon compatível | Inchaço da carcaça e do O-ring |
| acrílico curável por UV | PTFE、PP | cura por exposição, leaching de material |
| tinta orgânica cerâmica | PTFE、PP | abrasão, deposição, alta diferença de pressão |
| flexográfica de alta viscosidade | malha de aço inoxidável, PP profundidade de filtração | diapasão, fibra, fragmentos metálicos |
Produção de Tinta por Impressão a Jato e Condição do Bocal
Tinta Aqueosa de Impressão a Jato: Clarificação Final
- Condição: Aqueosa de cor baixa viscosidade; componentes de cor estão em forma de solução.
- Problema: fibras, cristais de sais, géis e agregados microbianos provocam falhas de jateamento; a filtração fina aumenta a adsorção e a perda de carga.
- Identificação: Verifique partículas de cauda, turbidez, colônias, viscosidade e estabilidade do lote no final do 0.5–10 µm.
- Solução: Filtração em profundidade do 10–20 µm antes → clarificação plissada do 1–5 µm; valide o 0.2/0,45 µm quando controle microbiano é necessário.
- Precisão / Estrutura: Etapa prévia do 10–20 µm; etapa final do 1–5 µm. O 0,2 µm é limitado a baixas solidezes e fórmulas validadas.
- Materiais: Hidrofílico PES/PSU ou PP; realize testes de adsorção e extração de cor na montagem inteira.
- Aceitação: Partículas no final da filtração, diferença de cor, queda de pressão e colônias.
- Limites: O 0,2 µm não é o valor padrão para todas as tintas de cor aqueosa de escritório ou indústria.
Tinta a Base de Solvente Piezoelétrica por Jet de Íon: Produção em Lote
- Condições de Operação: Álcoois, cetonas, eteres, ou solutos hidrocarbonêreos; pigmentos em tintas com viscosidade baixa a média.
- Problemas: Gel de resina, mediadores de moagem, fibras e pigmentos grossos entopem o cartucho filtrante final.
- Identificação: Confirme a fórmula completa, a viscosidade térmica, o ponto de flash do solvente, a distribuição da cauda de partículas e a compatibilidade com selos.
- Solução: pré-filtro de 10 µm → proteção de 3–5 µm → etapa final de 1–1,5 µm; sistema fechado, aterrado e com transporte de baixo cisalhamento.
- Classificação de Filtração / Configuração: 5–10 µm pré-filtro; 1–1.5 µm filtração final.
- Materiais: PP, níquel ou PTFE selecionados com base no solvente; o corpo e os O-rings devem ser validados em conjunto.
- Aceitação: Taxa de recuperação de filtração, contagem de partículas, pressão diferencial limpa, operação contínua do bocal.
- Limites: As recomendações públicas são um ponto de partida; ketonas, aromáticos e solutos halogenados têm diferenças significativas em compatibilidade de corpo/selo.
Tinta Jet Curável por UV: Filtração sob proteção UV
- Condições de operação: Monômeros e oligômeros de acrilonitrila, pigmentos e iniciadores fotossensíveis; sensíveis à luz e ao calor.
- Problema: Gel macios formam-se por exposição localizada; aumento de temperatura causa mudanças na viscosidade; cura prematura em cápsulas transparentes.
- Identificação: Verifique a exposição UV ambiental, a temperatura do material, o tempo de retenção, a formação do gel e a queda de pressão na escuridão.
- Solução: mistura protegida da luz → pré-filtração de 5–10 µm → cápsula opaca ou cartucho plissado para filtração final de 0,5–1,5 µm.
- Precisão/estrutura: Etapa inicial 5–10 µm; etapa final 0.5–1.5 µm, determinada por testes de bocal e recuperação de pigmentos.
- Materiais: PTFE/PP frequentemente usado para testes iniciais; selecione cápsulas não transparentes, verifique a compatibilidade com os acrilonitrilos e as vedações.
- Aceitação: Armazenamento escuro, velocidade de cura antes e depois do filtrado, contagem de géis e estabilidade do jato.
- Limites: A resistência da cápsula transparente à luz UV não garante a compatibilidade do meio com todos os monômeros.
Tintas de Branco Alto e de Pigmentos Alto Comprimento Espectro Largamente Distribuído
- Condições de operação: TiO2 ou pigmentos de alta cobertura, altos teores sólidos e viscosidade, propensos ao acúmulo.
- Problema: Aumento repentino da pressão diferencial do filtro fino; sedimentos entram na circulação após o desligamento; a tração é insuficiente para formar flocos macios.
- Identificação: Medir a taxa de sedimentação, a viscosidade baixa sob tração e as partículas e áreas mortas de circulação das partículas >3/5/10 µm.
- Solução: mistura lenta no tanque → filtração grossa de 20–50 µm → filtração em profundidade de 5–10 µm → filtração final de 3–5 µm.
- Grau de retenção/estrutura: etapa grossa de 20–50 µm; proteção de 5–10 µm; filtração final de 3–5 µm.
- Material: Filtro de profundidade de alta capacidade PP ou compatível cartucho filtrante plissado PP; área grande com baixa pressão diferencial.
- Aceitação: Conteúdo sólido e recuperação de brilho, curva de pressão diferencial, condição do bocal após o desligamento e reinício.
- Limites: Não use diretamente o 0.5–1 µm, pois ele se obstruirá rapidamente e perderá a cor.
Condições de Impressão Digital Cerâmica e Textil
Impressão Digital Cerâmica de Tijolos: Pigmentos de Portador Orgânico
- Condição: Pigmentos cerâmicos submicron, alto conteúdo sólido de portador orgânico; triturados nos bocais da impressora por jato.
- Problema: d99 tail, agregados duros e detritos de bolas de moagem entopam os bocais; filtração exageradamente fina altera o teor sólido.
- Identificação: D50, D90, D99; filtração 5 µm antes e depois do teor sólido; estabilidade e sedimentação.
- Solução: classificação de moagem → captura de detritos 20 µm → confirmação de filtração por PTFE 5 µm → filtração final 3–5 µm.
- Precisão / Estrutura: proteção 20 µm; filtração crítica 5 µm; redução final da carga microbiana quando necessário 3 µm.
- Material: PTFE ou PP quimicamente compatível; grande área e baixo cisalhamento; validar a vedação com o veículo orgânico real.
- Aceitação: janela d99<1 µm, perda de teor sólido, diferença de pressão de filtração, taxa de perda de bocal.
- Fronteira: o passar 5 µm pelo teste é um indicador de estabilidade de dispersão, não garante a estabilidade a longo prazo.
Tinta de Corante Reativo Textil
- Condições de Operação: corante solúvel em água, sal, humectante; impressão em algodão/viscosa.
- Problemas: cristais de sal, fibras e contaminação microbiana; filtração excessiva pode reduzir a taxa de fluxo.
- Identificar: Verificar cristalização a baixas temperaturas, condutividade, colônias, partículas 1–10 µm e intensidade de cor.
- Solução: Água crua 0.2–1 µm → Mistura 10 µm → Formulação de tinta 1–5 µm; realizar validação de esterilidade separadamente para embalagem esteril se necessário. (0,2 µm)
- Precisão / Estrutura: Pré-estágio para 10 µm; terminal para 1–5 µm; 0,2 µm é uma etapa opcional.
- Materiais: Hidrofílicos PES/PP; avaliar adsorção de corantes e perda de preservativos.
- Aceitação: Diferença de cor, temperatura de cristalização, queda de pressão, continuidade do bocal.
- Limitações: Corantes dissolvidos não requerem retenção por membranas de microfiltração para prevenir perda de cor.
Corantes Dispersos Textil / Corantes Solventes
- Condições: Corantes dispersos para poliéster são dispersões finas, aquosas ou de transferência.
- Problemas: Entupimento no bocal devido a caudas de moagem e instabilidade de dispersão; filtração fina causando perda de concentração de cor.
- Identificar: Medir D99, partículas >1/3/5 µm, teor sólido, intensidade de cor e mudanças pós-armazenamento.
- Solução: 10 µm filtração em profundidade → 3–5 µm proteção → 1–3 µm ensaio em pequena escala final.
- Precisão / Estrutura: Etapa prévia 5–10 µm; etapa terminal 1–3 µm.
- Materiais: PP/PES/Nylon conforme a seleção da formulação; evite membranas com alta adsorção.
- Aceitação: teor sólido e valor K/S, tamanho das partículas finais após o filtro, e estabilidade de pulverização.
- Fronteira: A correspondência entre a química do corante e o substrato não implica compatibilidade de filtração.
Corantes Textil+Vinculante Emulsionado
- Condições de operação: Coexistência de dispersões de pigmentos e emulsões poliméricas com viscosidade alta e carga de gel macio.
- Problema: coagulação da emulsão por cisalhamento e rápida formação de torta de gel sobre a superfície da membrana fina.
- Identificação: medir o tamanho das partículas da emulsão, géis macios, viscosidade antes e após o cisalhamento e recuperação da filtração.
- Solução: filtrar ligantes e pigmentos separadamente → mistura de baixo cisalhamento → polimento final do produto acabado em 5–10 µm.
- Precisão / Estrutura: Material bruto 5–10 µm; produto final 3–10 µm, validado por janela do bocal.
- Material: Gradiente PP para priorizar a filtração em profundidade; área grande PP/PES para filtração final.
- Aceitação: Força de aderência, teor sólido, resistência à cor, queda de pressão e desempenho de pulverização.
- Limitações: Não filtre diretamente emulsões de polímeros altamente polares sobre a membrana 0.2–1 µm.
Tinta sensível à luz/Photochromica
- Condições de Operação: Contendo corantes sensíveis à luz, pigmentos ou microcápsulas; requerem evitamento de luz e controle de temperatura.
- Problemas: Luz, calor e contaminação metálica podem provocar mudança de cor ou polimerização; microcápsulas são retidas.
- Identificação: Confirme se o componente ativo está em solução, nanocores ou microcápsulas; medir espectro e tamanho de partícula.
- Solução: Filtrar com coarse 20–50 µm evitando luz → selecione o final 5–20 µm com base no tamanho efetivo da partícula; tente 1 µm para sistemas sem partículas.
- Precisão / Estrutura: Sistema de microcápsulas 5–50 µm; tipo de dissolução 1–5 µm.
- Material: cápsula opaca em PP/PTFE, de baixo teor metálico e adequada a baixo cisalhamento.
- Aceitação: Resposta à luz, intensidade de cor, recuperação efetiva de partículas e diferença de pressão antes e depois da filtração.
- Fronteira: Primeiro determine o tamanho do componente efetivo, não atribua diretamente ao 1 µm com base no nome 'photosensível'.
Tinta funcional, impressão tradicional e condições de final de linha.
Tinta nanocarbono de prata condutiva.
- Condição: Nanopartículas de prata com solventes etílico/glicol etílico; pequenas lotes de alto valor.
- Problema: Aglomerados entopem os bocais; filtração de adsorção ou retenção de prata, causando aumento da resistência.
- Identificação: Medir o tamanho das partículas, cauda do aglomerado, conteúdo de prata, tensão superficial e exposição térmica ociosa.
- Solução: 5 µm de cápsula pré-filtrada → 0.45–1 µm terminal de baixa adsorção; realizar equilíbrio de qualidade em pequena escala primeiro.
- Precisão / Estrutura: 5 µm de pré-filtro; 0.45–1 µm janela terminal.
- Material: PTFE ou nylon validado/PES; selecione filtro de cápsula com baixa retenção.
- Aceitação: taxa de recuperação de prata, fator de resistência, perda do bocal, retenção do filtro.
- Limitações: Secagem dos bocais devido a temperaturas elevadas e longo período sem fluxo; a filtração não resolve o problema.
Tinta de grafeno/nanomateriais de carbono
- Condições de Operação: materiais carboníferos em placas ou tubulares, com alto aspecto.
- Problema: o tamanho médio das partículas atende à especificação, mas fibras longas entram nos bocais; a adsorção da mídia em profundidade reduz a concentração.
- Identificação: medir dimensões laterais, espessura, agregados e conteúdo de carbono antes e após a filtração.
- Solução: separação por ultrassom/tamanho → filtro de cápsula com retenção baixa 10–20 µm → filtro final 1–5 µm, garantindo que o tamanho das partículas seja aproximadamente um décimo do diâmetro do bocal.
- Precisão/estrutura: o 10–20 µm como proteção; o 1–5 µm como filtro final, baseado nas dimensões da faixa.
- Material: PP com baixa adsorção/PTFE; selecione filtro de cápsula com baixa retenção para lotes de baixa valor com baixa quantidade.
- Aceitação: Conteúdo de carbono, diâmetro de lamela, condutividade elétrica, continuidade do spray.
- Limitações: A distribuição de tamanho de partículas esféricas não pode descrever completamente as partículas com formato de lamela.
Circulação de tinta offset/gravura 15.
- Condições de operação: fluxos médios-a-altos e viscosidades maiores; a circulação por bombagem pode conter detritos de desgaste da lâmina doctor e das roldanas.
- Problemas: Membrana, fibras de papel, lamelas metálicas arranhando a rolo anilox e causando linhas na impressão.
- Identificação: Verifique o maior dimensão, propriedades magnéticas, viscosidade, fluxo de circulação e método de limpeza do contaminante.
- Solução: peneira-cesto de 100–300 µm ou separação magnética → filtro de saco ou malha metálica de 25–50 µm → filtração de polimento com cartucho plissado de 5–15 µm.
- Precisão / Estrutura: Grau grosso 100–300 µm; grau médio 25–50 µm; grau fino 5–15 µm.
- Materiais: Malha de aço inoxidável, cartuchos filtrantes plissados ou compatíveis com solventes de PP profundidade.
- Aceitação: Linhas/linhas de pente, partículas magnéticas, diferencial de pressão e ciclos de limpeza.
- Limitação: O padrão de impressão a jato de tinta 1 µm não é adequado para loops flexo/gravure de alta viscosidade.
tintas para impressão em tela com pigmentos metálicos ou metálicos cintilantes
- Condição: Viscosidade alta, pigmentos grossos ou folhas metálicas; a formação da camada de tinta depende da malha.
- Problema: Entupimento da malha fina com filmes funcionais; a pele seca e as aglomerações entopem a malha.
- Identificação: Confirme a abertura real da malha, o particulado D99, a temperatura, a viscosidade e o tempo de abertura.
- Solução: Pré-imprensa com o 100–500 µm → filtro grossolano compatível com a malha de impressão; sem microfiltração.
- Precisão/estrutura: Geralmente 100–500 µm; use o 50–100 µm para trabalhos com linha fina, preservando os pigmentos funcionais.
- Material: malha de aço inoxidável ou poliéster; transporte de alta viscosidade e baixo cisalhamento.
- Aceitação: Recuperação do filme, impressibilidade, entupimento da malha e integridade do padrão.
- Limitação: O número de malhas não pode ser diretamente equacionado com aberturas em micrômetros; também especifique o diâmetro da liga e a área aberta.
Equipamentos de Impressão Resíduos de Água
- Condições: Contém tinta, fragmentos de emulsão, adesivos e fibras; alta variabilidade na carga sólida.
- Problema: Cartucho filtrante fino se obstrui instantaneamente; cor dissolvida e tensioativos ainda passam na água.
- Identificação: Medir TSS, COD, óleo, tamanho de partícula e picos de lote.
- Solução: Sedimentação/Floculação → 300/100 µm de tela limpeável → 70 µm → 20 µm de bolsa/filtro; tratamento adicional com UF/adsorção necessário.
- Precisão / Estrutura: 300→100→70→20 µm; 5 µm apenas para polimento de baixa solididade.
- Materiais: Tela limpeável + PP de bolsa/filtro.
- Aceitação: TSS, diferença de pressão, volume de lodo e indicadores de descarte.
- Limitações: Cartucho filtrante plissado não remove cor dissolvida ou COD.
