História, tecnologia e mercado
* Herculano Ferreira
História
O nome “Disperso” vem da insolubilidade na água de vários compostos químicos, entre eles uma família de corantes que mostra boa afinidade com o poliéster e o acetato. O processo industrial desta classe de corantes foi iniciado em 1922 e em 1953 receberam a denominação de Corantes Dispersos.
O poliéster
O material denominado hoje como o poliéster é o tereftalato de polietileno (PET), um derivado do petróleo que contém o grupo funcional éster na sua composição química.
A primeira fibra de poliéster foi desenvolvida na Dupont em 1941; era uma fibra extremamente desvalorizada e de uso em artigos baratos, condição que durou até recentemente. Com o desenvolvimento das microfibras em 1986, o poliéster ganhou maior prestígio na composição de tecidos de maior valor e também como componente de reforço e melhoria de fibras naturais, de poliamida e de elastano. Microfibra de poliéster é uma variedade de filamento extremamente fino, muito forte e flexível. Foram estas novas propriedades da nova modalidade de fibra de poliéster que geraram o prestígio da impressão sublimática de tecidos de moda que vivemos hoje. Os tecidos de poliéster mais duros, anteriores à microfibra, são usados hoje na publicidade como substrato de banners e bandeiras.
As resinas de poliéster usadas para recobrir borracha, EVA, metais, vidro, pedra e outros objetos rígidos e semi-rígidos para torná-los receptivos aos corantes de sublimação são poliésteres insaturados derivados de patentes de 1933. Esta resina tem largo uso na composição de vernizes industriais, agente de reforço de mármore sintético, reforço de estruturas de fibra de vidro, fabricação de barcos e peças de contato constante com a água, etc..
Sistemas de impressão sublimática
O processo de impressão sublimática pode ser realizado por serigrafia, rotogravura, offset, flexografia ou com qualquer recurso que possibilite pintar com corantes Dispersos um papel, tecido ou objeto, ou moídos em óleo e resinas que não ataquem o corante. Se o corante for aplicado em papel será necessário transferi-lo por meio de calor combinado com pressão para alguma superfície composta ou pintada com resina de poliéster, acetato ou para um tecido de poliéster composto por fibras de poliéster ou acetato. Se o corante for impresso diretamente no tecido, a impressão precisará ser curada pelo menos a 180°C por 1 a 3 minutos. Em geral, a temperatura de prensagem a quente varia de 190 a 200°C, 25 a 60 segundos, pressão mínima de 3 bars.
A impressão sublimática digital que conhecemos hoje teve seu ciclo iniciado nos anos de 1970. Em 1977, no Centro de Propulsão a Jato, na Califórnia, foi impressa a primeira imagem de sublimação saída de dentro de um computador.
Como o sistema de sublimação funciona
A impressão sublimática deve sua funcionalidade à propriedade dos corantes Dispersos passarem do estado sólido para o gasoso sem passar pelo líquido. Esta propriedade é denominada sublimação. Contando que normal é que um gás se forme a partir da liquefação de um sólido ou diretamente de um líquido, a propriedade de sublimar é muito rara nos compostos físicos e químicos naturais, sintéticos e artificiais. Os corantes Dispersos tem esta propriedade e por isso são usados no tingimento e impressão direta e indireta de compostos de poliéster.
Para serem usados na impressão e tinturaria, os corantes Dispersos devem ser finamente moídos e dispersados em água. O tingimento é feito a úmido nas tinturarias e lavanderias. A impressão direta no tecido pode ser feita por deposição direta de corantes misturados em uma pasta ou líquido aquoso. Qualquer que seja o meio que se use para tingir, imprimir ou transferir uma imagem impressa com um corante de sublimação é necessário impor calor, tempo e pressão na transferência da cor da solução de tingimento, da tinta de impressão direta ou de transfer para dentro da fibra do tecido ou para o filme de resina de poliéster ou acetato.
O volume de calor, o tempo de exposição à fonte de calor e a pressão de trabalho no processo de tingimento ou de transferência varia de acordo com o tamanho e peso das moléculas do corante, com a composição e a espessura do substrato. Quanto menor o tamanho da molécula do corante, menor é a necessidade de calor, tempo de processamento e de pressão. A escolha de moléculas maiores ou menores influencia na permanência da cor no objeto colorido com um corante Disperso – moléculas de baixo peso molecular podem ser extraídas mais facilmente da peça colorida, seja por simples esfregação natural ou acidental ou por simples contato de certos produtos que tem tropismo com os corantes Dispersos; por exemplo, a maioria dos plastificantes de tintas plastisol e outros plásticos de baixa resistência à extração. Também os corantes de baixo peso molecular têm resistência à luz e à lavação mais baixas, principalmente em água quente. Em razão desta baixa resistência é comum ver camisas pretas de times de futebol desbotadas mostrando a tonalidade de fundo avermelhada, azulada ou esverdeada da tinta preta. Ao contrário, corantes de moléculas de grande peso molecular têm maior resistência geral e por isso são usados no tingimento e impressão de bancos de carros e outros produtos que exigem segurança à extração química, por contato, calor, água quente ou fria e à luz. A resistência à luz, à lavação e extração influenciam fortemente no preço das tintas de impressão e, por isso, se for necessário contar com níveis altos de solidez, é necessário conferir com o fornecedor os valores de solidez das tintas. Um bom corante tem resistência entre 6 e 7 em uma escala de 1 a 8.
Impressão sublimática serigráfica e digital
De vez em quando, aparece no mercado de impressão uma onda de sublimação. A última aconteceu na década de 1980 e durou até a década de 1990. A onda de 1980/1990 criou uma base imensa de aplicação em roupas, primeiro de moda e depois em roupas extremamente populares e de baixo valor. Um produto criado por esta onda foi o abadá de poliéster usado no Nordeste e que hoje está presente em todo o Brasil nas festas de carnaval e de bandas de forró. A introdução do poliéster neste tipo de produto foi oportuno porque a fibra de poliéster é hidrófoba (não absorve água) e o algodão que era a base da época é hidrófila (absorve e preserva água). O principal sistema de impressão usado na época era a serigrafia que depois perdeu o posto para o offset. Quando chegou ao offset, os preços das impressões de sublimação já estavam tão baixos que a maioria das empresas criadas para a atividade naquela época fecharam e restam hoje umas poucas que resistiram imprimindo serigrafia. As sobreviventes maiores ainda se baseiam em offset e se dedicam ao mercado de roupas esportivas.
A onda que vivemos hoje é a da sublimação digital jato de tinta, que segue o mesmo histórico de popularização e descrédito. As muitas vítimas já podem ser vistas – empresas em dificuldade por não conseguirem fechar as contas porque a remuneração de produtos populares é baixa e a dificuldade de manejar a tecnologia e oferecer produtos de design é alta, como também o custo de impressoras, maquinário auxiliar, insumos e peças. E não se deve esquecer da curva de aprendizado da impressão digital que é muito significativa para controle de erros e custos.
A novidade de produto da onda atual é o foto-produto que em 1980 praticamente não existia e hoje vai muito bem.
Como em todas essas ondas, a sublimação vem e se instala amplamente pela possibilidade de imprimir “qualquer coisa” – roupas, vidro, metal, madeira, pedra. E sempre se quis que a sublimação servisse a todos os tipos de tecidos, inclusive os compostos de fibras naturais como o algodão. A verdade é que a sublimação tem muitos limites e se presta somente para algumas fibras e resinas hidrofóbicas, estas feitas pelo homem e não pela natureza, que é a geradora principal dos compostos orgânicos hidrofílicos. Apesar das poliamidas (nylon) serem fibras artificiais hidrofóbicas, a impressão deste material com corantes Dispersos tem solidez à lavação muito baixa. Com esta falha, a sublimação não pode atender às exigências mínimas de solidez de uma roupa de banho que é o principal produto de vestuário feito com a poliamida. Para imprimir algodão com sublimação oferecendo solidez é necessário tratar a fibra ou tecido de algodão com resina de poliéster ou acetato, ou combinar o fio de algodão com microfibra de poliéster; mesmo assim a resistência à luz costuma ser mais baixa que 5 na escala de azuis que vai de 1 a 8.
Qualidade da imagem na serigrafia e na impressão jato de tinta
É importante lembrar que as cabeças de impressão jato de tinta funcionam pela ejeção de líquidos através de orifícios muitas vezes menores que a abertura da tela de serigrafia mais fina e é perda de tempo comparar a capacidade de resolução de dois sistemas tão diferentes. Uma consequência diretamente ligada ao diâmetro microscópico de um nozzle (o orifício da cabeça de impressão jato de tinta) é a dificuldade de passar regularmente e sem obstrução aglomerados grandes por um orifício tão fino. O nozzle de uma cabeça de impressão 256/80 picolitros é 52 microns e esta é uma das maiores aberturas disponíveis nas antigas cabeças industriais. As impressoras têxteis atuais para corantes têm resolução entre 5 e 15 picolitros e o diâmetro de nozzle mais fino é próximo de 8 microns. A medida da partícula de corante de uma tinta de sublimação digital fica em torno de 0,1 microns e com a exposição ao calor, por exemplo no armazenamento e no transporte por caminhão baú em dias quentes, as partículas de corantes da tinta podem se reaglomerar em partes e cristais maiores que o orifício. Esta baixa resistência ao calor é o motivo porque somente as cabeças piezo-elétricas podem ser usadas para imprimir tintas sublimáticas. A tecnologia piezo permite fabricar cabeças de tecnologia fria enquanto a tecnologia thermal demanda calor interno para funcionar. Nas cabeças thermal o calor altera a distribuição homogênea do tamanho de partículas impossibilitando a continuidade da impressão.
Para resolver a grande limitante das tintas digitais sublimáticas, que é a baixa solidez à luz, seria necessário formular tintas com corantes de peso molecular maior e contar com cabeças industriais de resolução maior que 20 ou 30 picolitros. Além de 30 picolitros, os pontos das áreas claras da imagem impressa com corantes já são percebidos e para esconder o tamanho dos pontos nessas áreas a impressora deve ter pelo menos seis cores disponíveis, preferencialmente com Light Cyan e Light Magenta.
Sistemas analógicos empregados na impressão de papel sublimático
Há umas poucas empresas dedicadas à impressão rotativa por cilindros de níquel perfurado e parece que não mais que uma empresa trabalha industrialmente com sublimação por rotogravura. Mesmo podendo trabalhar com tamanhos de partículas muito maiores e receitas mais pobres que o digital, o offset, a rotogravura e a flexografia também dependem de tamanhos de partículas reduzidos porque as partículas maiores riscam a impressão. O meio mais fácil de imprimir uma imagem considerando a presença de partículas grandes na tinta continua sendo a serigrafia, porém os degradês e reticulados finos apresentam imprecisão maior que os sistemas de impressão digital e seus concorrentes analógicos.
Comparativamente, a melhor resolução de imagem de sublimação impressa sem truques técnicos é a da rotogravura.
O papel de transfer sublimático
A rigor, qualquer papel pode ser usado como suporte de impressão do transfer sublimático, o que varia é o tempo de prensagem, uma relativa perda de cor e de resolução de imagem. Apesar de oferecerem mais dificuldade de secagem, e às vezes a resolução ser prejudicada pela alta tensão superficial de algumas marcas, os papéis revestidos rendem mais cor. Também os papéis mais finos, abaixo de 60 gramas, com boa calandragem para render uma boa planicidade e lisura superficial, mesmo sem revestimento, rendem boa saturação de cores.
O mais importante é selecionar um papel que não vaze tinta, não enrugue, que seque mais rápido que a velocidade do enrolador de papel da impressora e que retenha a menor quantidade possível de tinta nas fibras, isto tudo imprimindo com a carga de tinta mais alta que seu trabalho exigir.
* Herculano Ferreira é consultor de tecnologias de impressão e tintas há 30 anos. É sócio proprietário da empresa de consultoria ArtZone e da Open W – Tecnologia Jato de Tinta. www.artzone.com.br / openw.com.br
