"DESINK"
DESINK- DESARROLLO DE TINTAS FUNCIONALES BASADAS EN MICRO Y NANOCARGAS PARA APLICACIÓN COMO RECUBRIMIENTOS EN DISTINTOS SECTORES INDUSTRIALES
DESCRIPCIÓN
En las zonas con alto tránsito peatonal, zonas comerciales o públicas, se requieren materiales con elevadas prestaciones técnicas, especialmente de resistencia frente al desgaste.
Actualmente existen suelos, tanto de cerámica como de materiales de madera que alcanzan resistencias elevadas, pero sus procesos de fabricación tienen asociados una serie de inconvenientes (material, poca flexibilidad, coste, COVs, etc), diferentes para cada uno de los dos sustratos, que con la impresión inkjet se superan en parte. De ahí el interés por esta tecnología, aunque no se han conseguido resistencias elevadas para zonas de transito elevado.
Por otro lado, los materiales más empleados en el envasado alimentario son los materiales plásticos, dado su bajo coste y peso, pero presentan el inconveniente de su relativa elevada permeabilidad a gases, lo cual disminuye la vida útil de los alimentos que contienen. Para aumentar esta barrera, actualmente se utilizan sistemas multicapa de varios materiales, que tienen altos costes de producción y de materiales y añaden dificultad para su reciclaje.
Con el objetivo de solucionar los problemas existentes en estas tres áreas claves del tejido productivo de la Comunidad Valenciana, en este proyecto se pretende desarrollar recubrimientos funcionales que permitirán reducir el desgaste en baldosas cerámicas y suelos derivados de madera con diseños por impresión inkjet y mejorar la barrera a gases de los materiales plásticos de envase.
Para conseguir las propiedades requeridas se utilizarán cargas inorgánicas de distinto tamaño de partícula, así como grafeno (desarrollado durante el proyecto), con un tamaño de partícula y funcionalización adecuadas para su aplicación mediante los sistemas de impresión existentes en el mercado para aplicaciones inkjet y flexo.
OBJETIVOS
El objetivo general del proyecto es el desarrollo de nuevos recubrimientos transparentes para protección de superficies que sean imprimibles por inkjet y/o aplicables por pulverización, en el caso de superficies cerámicas y suelos derivados de la madera, y flexo, en el caso de materiales plásticos, con prestaciones técnicas mejoradas para la protección al desgaste de superficies y mejora de la barrera de los envases. Para ello se desarrollarán recubrimientos a base de cargas minerales micro y nanométricas y de grafeno convenientemente funcionalizado.
En el caso de los pavimentos cerámicos la novedad es el desarrollo de tintas, para aplicaciones por chorro de tinta (inkjet) que den lugar a pavimentos cerámicos con, al menos, las mismas prestaciones en cuanto a resistencia al desgaste que las obtenidas con técnicas tradicionales (pulverización y aplicación en seco de las cargas).
En el caso de suelos de madera, la principal novedad del proyecto es el desarrollo de recubrimientos protectores, de los diseños aplicados mediante inkjet, en base agua, y con elevadas prestaciones técnicas en cuanto a resistencia al desgaste, para la fabricación flexible de suelos a partir de materiales derivados de la madera, principalmente MDF y HDF. Para ello, se trabajará en el desarrollo de dos tipos de recubrimientos protectores transparentes distintos, ambos en base agua, para ser aplicados con tecnologías diferentes pero con la misma finalidad, conseguir elevadas resistencias frente al desgaste, sin comprometer la transparencia ni la elasticidad del productos base, a la vez que asegurando una perfecta adherencia entre capas. Para ambos recubrimientos, se estudiará el uso del mismo tipo de cargas minerales, micro y nanométricas, que se seleccionaran y caracterizarán durante el proyecto, así como grafeno, en bajas concentraciones para evitar problemas de aspecto en ambos tipos de desarrollos.
Por último, respecto a la disminución de la permeabilidad a los gases de los envases, se empleará también el grafeno utilizado en los dos casos prácticos anteriores. Este grafeno será funcionalizado con la química superficial adecuada para mejorar la dispersión en la tinta y preparar los materiales compuestos que serán incorporados en las distintas formulaciones del proyecto. Además, su utilización junto con otros materiales antidesgaste contemplados en el proyecto, permitirá reducir la abrasión de los cabezales inkjet. Por otra parte, en base a las investigaciones realizadas, se espera un efecto sinérgico en su uso junto con nanoarcillas en nanocomposites poliméricos, mejorando la barrera a gases (oxígeno y vapor de agua) de los materiales de envase actuales.
La consecución de estos recubrimientos, supondría, que la aplicación de diseños decorativos mediante inkjet, con todas sus ventajas asociadas, fuese una alternativa real a los procesos existentes para la fabricación de suelos de elevada resistencia al desgaste, procesos más costosos en cuanto a tiempo, energía y materiales, además de poco flexibles para tiradas cortas. En general, con estas dos líneas de investigación se contribuirá a desarrollar procesos de fabricación flexibles para suelos con materiales derivados de la madera.
RESULTADOS OBTENIDOS
Año 2016: Se han establecido los requisitos técnicos que deben cumplir los productos finales.
Se han comparado métodos de ensayos de los diferentes sectores involucrados en el proyecto.
Se han seleccionado cargas comerciales con las características apropiadas para sus distintos usos en el presente proyecto.
Se ha trabajado en la obtención de grafeno basado en el método de exfoliación mecánica.
Se ha trabajado en la funcionalización de nanoarcillas, así como en el desarrollo de los recubrimientos protectores para el diseño impreso en los sustratos de cerámica y madera.
Entregables:
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Difusión general
SOCIOS
ITENE-INSTITUTO TECNOLOGICO DEL EMBALAJE, TRANSPORTE Y LOGÍSTICA, AIDIMME - INSTITUTO TECNOLÓGICO METALMECÁNICO, MUEBLE, MADERA, EMBALAJE Y AFINES, AICE-ASOCIACION DE INVESTIGACION DE LAS CERAMICAS - COORDINADOR,
SUBVENCIÓN
108.900,00 €
