BRPI0713852B1

BRPI0713852B1 - método de impressão e dispositivo de impressão de jato de tinta

Info

Publication number: BRPI0713852B1
Application number: BRPI0713852-0A
Authority: BR
Inventors: Jacobus Henricus Diederen; Theodorus Henricus Gerardus Maria Peters
Original assignee: Stork Digital Imaging B.V.
Priority date: 2006-07-20
Filing date: 2007-07-18
Publication date: 2019-02-05
Also published as: EP2043870A1; US8360568B2; NL1032217C2; WO2008010705A1; ATE460285T1; DE602007005261D1; EP2043870B1; US20100013875A1; EP2043870B8

Abstract

método de impressão e dispositivo de impressão de jato de tinta. em um método para imprimir em um substrato, particularmente em um substrato têxtil, com a ajuda de um dispositivo de impressão de jato de tinta, uma imagem que será impressa é construída pela deposição gota a gota de um ou mais fluidos de tinta em elementos de figura que juntos formam a imagem impressa, um fluido de tinta que contém pelo menos uma concentração prédeterminada de pelo menos uma cor em um solvente principal. o método consiste, para esse fim, das seguintes etapas: - a determinação do valor de cor de um elemento de figura a partir da imagem a ser impressa; - a determinação de um ou mais fluidos de tinta que contém cor, dependendo do valor de cor determinado; - a determinação de fluido de transporte sem cor que deve ser aplicado ao elemento de figura, dependendo do valor de cor determinado; - a determinação de fluido de transporte sem cor que deve ser aplicado ao elemento de figura, dependendo do valor de cor determinado; - a determinação de um fluido auxiliar sem cor, contendo agentes modificadores de reologia, dependendo do valor de cor determinado; e - a aplicação dos fluidos de tinta, do fluido de transporte e do fluido auxiliar ao elemento de figura.

Description

Relatório Descritivo da Patente de invenção para MÉTODO DE IMPRESSÃO E DISPOSITIVO DE IMPRESSÃO DE JATO DE TINTA

A presente invenção diz respeito, de acordo com um primeiro aspecto, a um primeiro aspecto de um método para imprimir em um substrato, em particular um substrato têxtil, com a ajuda de um dispositivo de impressão de jato de tinta, onde uma imagem a ser impressa é construída pela deposição gota a gota de um ou mais fluidos de tinta em um elemento de figura, um fluido de tinta contendo pelo menos uma concentração pré-determinada de pelo menos uma cor em um solvente principal.. .

Descrição do estado da técnica

Esse método de impressão em papel é conhecido, por exemplo, da publicação de patente Americana US 2005/0062819. Neste conhecido método, um fluido de tinta, que contém pelo menos uma cor solúvel em água e uma dispersão de micropartículas de resina, é aplicado a um substrato de papel. Além disso, uma tinta sem cor, contendo pelo menos uma resina, é usada em pelo menos uma parte do substrato. A tinta sem cor contém, preferivelmente, uma resina, solventes solúveis em água e água como principais componentes. A preferência é para resinas insolúveis em água. A quantidade de tinta sem cor aplicada no papel depende da quantidade aplicada de fluido que contém cor. A quantidade de tinta sem cor é preferivelmente aplicada somente em partes do papel onde os fluidos de tinta que contêm cor não tenham sido aplicados. Nessas áreas onde os fluidos de tinta que contêm cor são impressos, pouca ou nenhuma tinta sem cor é aplicada. Usando esse conhecido método, pretende-se realizar uma variedade de objetivos incluindo, em primeiro lugar, combater a deterioração de cor resultante da presença de gases prejudiciais, como o ozônio, vedando a superfície do substrato e, além disso, a redução de diferenças de brilho, a eliminação de tratamentos posteriores, como aquecimento, pressão ou irradiação de luz, bem como prevenir uma redução na qualidade da imagem causada por vazamento de tinta, etc.

Quando um substrato é impresso com a ajuda de um dispositivo de impressão de jato de tinta, a qualidade da imagem pode geralmente ser melhorada aplicando uma camada protetora no lado do substrato que será

2/22 impresso. Essa camada protetora é composta de tal maneira que o fluido de tinta, virtualmente após a aplicação, é retido na camada protetora no lado impresso do substrato. Assim, uma densidade de cor melhorada pode ser alcançada, bem como melhor nitidez da imagem. Geralmente é preciso ter uma dosagem precisa e um correto posicionamento das gotas de tinta dos fluidos de tinta para chegar à nitidez correta e para evitar alteração das imagens impressas, por exemplo, como resultado do chamado efeito Moiré. Isso se aplica aos substratos têxteis e a outros substratos como, por exemplo, substratos de papel (celulose).

Além desses requisitos gerais que estão relacionados à densidade da cor e à nitidez da imagem, há requisitos de qualidade de imagem de maior ou menor importância, dependendo da aplicação do substrato impresso.

A uniformidade dos gradientes de cor é um desses requisitos. Na chamada cunha de cor (gradiente de saturação de uma cor), os gradientes de cor, especificamente as diferenças entre duas cores vizinhas (também chamados de passos de cor), devem ser o menos visíveis possível. Para se alcançar isso, de acordo com o estado da técnica, além das cores básicas K (preto), C (ciano), M (magenta), e Y (amarelo), as variantes mais claras dessas cores são usadas, por exemplo, LK (preto claro ou cinza), LC (ciano claro), LM (magenta claro) e LY (amarelo claro). A impressão da cor é determinada pela cor integral vista a olho nu em uma área limitada definida. Se uma cor clara precisar ser impressa usando fluidos de tinta com alta densidade das cores, isso significa que as gotas devem ser depositadas a uma distância relativamente afastada no substrato para se obter a correta impressão de cor. O espaçamento mútuo pode então ser de tal magnitude que as gotas estejam perceptivelmente separadas na forma de granularidade. As variações claras das cores básicas são usadas para eliminar essa granularidade.

A desvantagem dessa escolha que contém uma grande variedade de cores é que o dispositivo de impressão de jato de tinta precisa ter a mesma quantidade de dutos e bicos para poder usar todo o universo de cores coberto por essas cores básicas e suas variações mais claras. Ao imprimir em um substrato têxtil, somente o uso das cores básicas K, C, M e Y geralmente produzem um universo de cores muito limitado. Para aumentar o universo de cores, cores adicionais são

3/22 usadas, tais como vermelho (R), azul (B), laranja (O) e amarelo ouro (GY). Essas cores adicionais, em um dispositivo de impressão de jato de tinta que tenha exatamente a mesma quantidade (normalmente, por exemplo, 8) de dutos e bicos, são prejudiciais para as variações mais claras das cores básicas. Pode-se concluir que, de acordo com o estado da técnica, somente ajustes são possíveis, sendo que as limitações decorrem de acordo com o universo de cores e com a uniformidade no que diz respeito a a um dispositivo de impressão de jato de tinta com uma configuração estabelecida.

A chamada intercalação é usada para melhorar a qualidade da imagem. A intercalação é a construção de um elemento de figura através do uso de uma variedade de jatos diferentes para cada cor a fim de igualar as diferenças na posição do jato e no tamanho da gota entre jatos diferentes. Através dessa técnica, os efeitos de faixas (i.e. o aparecimento visível de linhas claras e escuras em paralelo à direção do movimento do cabeçote de impressão) e Moiré (padrões visíveis a olho nu, causados por pequenas diferenças no posicionamento das redes das gotas impressas) são eliminados. O grau de intercalação é inversamente proporcional à produtividade do dispositivo de impressão usado, o que pode ser uma desvantagem. Afinal de contas, o cabeçote de impressão, para fazer um elemento de figura com a mesma quantidade de tinta, deve recorrer ao mesmo elemento de figura com mais freqüência. As posições exatas nas quais as gotas entram em contato com o substrato dependem principalmente da exatidão do ponto zero físico de cada pasta de impressão. Além disso, as posições também dependem da direção do movimento e da velocidade do cabeçote de impressão com relação ao substrato. Em impressões chamadas bi-direcionais, o cabeçote de impressão imprime tanto durante o movimento para frente, da direita para a esquerda, quanto no movimento de retorno na direção oposta. Como resultado, o jato tem em ambos os casos, uma velocidade lateral oposta com relação ao substrato. Deslocamentos de padrões de gotas na magnitude de apenas um quarto do elemento de figura com relação a um movimento anterior causam, a olho nu, diferenças visíveis na impressão em cores. As diferenças ao posicionar as gotas de tinta entre dois movimentos diferentes causam uma diferença em densidade entre as duas faixas impressas como resultado dos

4/22 padrões de gota de um movimento sobrepondo ou deixando de sobrepor com as gotas do movimento anterior. Especialmente em superfícies com as mesmas cores, as faixas são visíveis, o que é chamado de faixas de cores.

Em GB2356955, é descrito um sistema de uma impressora jato de tinta para determinar a quantidade de fixador a ser aplicada ao meio. Os fixadores podem ser uma solução clara ou podem até mesmo ser tintas à base de corante impressas abaixo de uma tinta à base de pigmento. Os fixadores permitem que a tinta tenha adesão com um meio melhorando, assim, a nitidez da borda. Os fixadores também ajudam a aumentar a velocidade de secagem de tintas e a melhorar a rapidez da água. O uso de um fluido de transporte ou de um fluido auxiliar não é divulgado.

De acordo com US2003/0081094, os cabeçotes de impressão jato de tinta térmicos e os cabeçotes de impressão piezoelétricos podem ser conectados a abastecedores de tinta separados para, assim, permitir que cada um dos cabeçotes de impressão emitam fluidos (por exemplo, corantes, pigmentos, bases, coberturas, etc.) que têm várias características em um meio de gravação. Os exemplos das várias características dos fluidos podem incluir cor, viscosidade, conteúdo do pigmento e similares. Novamente, o uso de fluido de transporte ou de fluido auxiliar não é divulgado.

O objetivo da EP1391301 é oferecer um método de gravação de jato de tinta e um grupo de tinta com o qual um material gravado com brilho excelente e desigualdade de brilho bastante reduzida possa ser obtido, em que uma composição de tinta de pigmento e uma composição de tinta clara que contenha um componente de resina seja descarregado para registrar informações sobre um meio em que a quantidade de descarga da composição da tinta do pigmento e/ou a quantidade de descarga da composição da tinta clara seja ajustada de modo que o brilho seja substancialmente uniforme sobre toda a superfície de gravação do meio de gravação depois da gravação.

A US2002/0054196 diz respeito a um aparelho de formação de imagem e a um método de formação de imagem. É feito uso de uma quantidade controlada de um líquido de difusão. Os líquidos de difusão são líquidos que são capazes de diminuir a densidade da tinta espalhando-a em um material de impressão em uma

5/22 direção plana. Um exemplo de líquido de difusão é um líquido que afina a tinta, tal como um solvente orgânico ou transparente, água incolor sem incluir o corante ou o pigmento. Um líquido de difusão que tenha menos capacidade de umidade do que a tinta usada com relação à folha 4, servindo como um material de 5 impressão, isto é, um líquido de difusão que não se espalhe sobre a folha 4 mais do que o necessário quando for aderido a ela e que exista em forma líquida por um longo período de tempo é selecionado. Além disso, o líquido de difusão que é selecionado tem capacidade de umidade excelente com relação à tinta usada. O uso de um líquido de transporte não é mencionado.

Da US 2006/0087540 A1, um método para imprimir em têxteis com a ajuda de um dispositivo de impressão de jato de tinta é conhecido, onde o fluido de tinta contém uma cor dissipada, um agente de dissipação e um solvente orgânico solúvel em água, e o substrato têxtil é pré-tratado com um ácido orgânico, o pH do ácido sendo menor do que o valor do pH do fluido de tinta. Com esse método, pretende-se evitar o depósito de resíduos e melhorar as características de lavagem do substrato impresso.

A impressão têxtil com a ajuda de um dispositivo de impressão de jato de tinta possui por si só uma quantidade de requisitos complementares que estão especificamente relacionados com a aplicação em questão.

Por exemplo, na impressão de bandeiras, é preciso fazer as chamadas impressões completas, para que os dois lados do substrato mostrem uma imagem comparável. Isso pode ser comparado com a convencional serigrafia, onde a pasta de impressão é pressionada no tecido. Na impressão de somente um lado do substrato, com a ajuda de um dispositivo de impressão de jato de tinta, faz-se 25 necessário um transporte onde não ocorra o contato da cor no lado de impressão do substrato com o lado oposto. Se uma quantidade a mais de tinta for usada para saturar o tecido alcançando uma impressão completa através do substrato, o fluido de tinta pode se espalhar de forma descontrolada, o que é considerado um efeito colateral negativo. O resultado final pode não ser satisfatório em termos de 30 valor de cor e nitidez de imagem.

Na impressão têxtil pretendida para a fabricação de roupas de banho a partir de materiais têxteis de stretch, tais como tecido feito de poliamida e

6/22 poliuretano, por exemplo, tecido de poliamida com Lycra, é necessário haver alguma penetração sob a superfície exterior, sem a necessidade de haver impressão completa através do tecido. Afinal de contas, quando o tecido é esticado, nenhuma fibra não colorida deve estar visível. Para isso, o tecido de poliamida com Lycra, por exemplo, é impresso usando-se um fluido de tinta que tem em seu interior uma cor distribuída que, após a impressão, e sob a influência de temperatura e pressão, se espalha nas fibras do substrato. O fluxo de cor ao redor da fibra durante a impressão, no final das contas, determina onde a fibra em questão será colorida. Um fluxo muito grande reduz a nitidez da imagem impressa. Um fluxo limitado dá uma transparência esbranquiçada das fibras quando o material impresso é esticado. Foi mostrado que, especialmente em elementos de figura de cores claras, o fluxo é insuficiente ou totalmente inatingível usando-se as técnicas de acordo com o estado da técnica. A quantidade de tinta usada é insuficiente para realizar o transporte ou penetração necessários na espessura do tecido.

O objetivo da presente invenção é, em primeiro lugar, eliminar uma ou mais desvantagens mencionadas acima.

Mais especificamente, o objetivo da invenção é fornecer um método para imprimir em um substrato, em particular um substrato têxtil, com a ajuda de um dispositivo de impressão de jato de tinta onde, através desse método é possível (com um dispositivo de impressão de jato de tinta definido que tenha vários recipientes com dutos e bicos controlados independentemente, por exemplo, 8) se alcançar um resultado final essencialmente e integralmente melhorado, especificamente em termos de qualidade e produtividade da imagem para uma ampla variedade de aplicações diferentes.

Outro objetivo da invenção é fornecer um dispositivo de impressão de jato de tinta adequado para a implementação desse método.

Breve descrição da invenção

O método para imprimir em um substrato, especialmente em um substrato têxtil, com a ajuda de um dispositivo de impressão de jato de tinta de acordo com a introdução descrita acima contém, de acordo com a invenção, as seguintes etapas:

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- a determinação do valor da cor de um elemento de figura a partir da imagem impressa,

- a determinação de um ou mais fluidos de tinta que contém cor devem ser aplicados ao elemento de figura, dependendo do valor de cor determinado,

- a determinação de fluido de transporte sem cor deve ser aplicado ao elemento de figura, dependendo do valor de cor determinado,

- a determinação de um fluido auxiliar sem cor, contendo agentes modificadores de reologia, que devem ser aplicados ao elemento de figura, dependendo do valor de cor determinado, e

- a aplicação de um ou mais fluidos de tinta, fluido de transporte e fluido auxiliar ao elemento de figura.

Descrição resumida dos desenhos

A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descrito com base em um exemplo de execução representado nos desenhos. As figuras mostram:

Figura 1 - mostra em uma representação em forma de diagramas uma configuração de um sistema de controle de um dispositivo de impressão de jato de tinta de acordo com a invenção.

Descrição detalhada da invenção

No método de acordo com a invenção, o valor de cor de um elemento de figura (pixel) é determinado em primeiro lugar, e o(s) fluido(s) de tinta necessário(s) para atingir esses valores de cor em um universo de cores como, por exemplo, CIE LAB (1976) com o dispositivo de impressão e os fluidos de tinta. No universo de cores CIE LAB, são usadas três variáveis, chamadas L* (luminância), a* (valor de cor no eixo vermelho-verde) e b* (valor de cor no eixo azul-amarelo). Esses valores são então traduzidos nas quantidades de fluido(s) de tinta em questão. Dependendo desse fator, será determinado para o elemento de figura em questão se há necessidade para fluido de transporte extra, ou modificadores de reologia, ou uma combinação desses dois itens, a aplicação final pretendida do substrato impresso e das próprias características do substrato

- se obtidas após o tratamento inicial do substrato ou não - também podem ser levadas em consideração. Em outras palavras, a qualidade da imagem impressa

8/22 é controlada em nível de pixel, particularmente dependendo do comportamento do fluxo desejado. Dessa forma, a quantidade de um ou mais fluidos de tinta a ser aplicada em um pixel definido não depende mais de uma quantidade proporcional de volume de fluido e/ou a uma quantidade proporcional de agentes modificadores de reologia, que estão presentes no fluido de tinta, ou no fluido de tinta e em uma tinta sem cor, como em US 2005/0062819. Ao invés de um chamado “gerenciador de cor”, como foi até o momento norma em dispositivos de impressão de jato de tinta, na invenção isso depende do “gerenciamento de deposição”, que calcula quanta tinta de qual cor deve ser dosada em qual pixel, mais uma quantidade separada e definida de fluido de transporte, que possa ser dosada e/ou de agentes modificadores de reologia separados e definidos e que possam ser dosados. No método, três jatos controlados independentemente estão envolvidos; chamados de fluido de tinta ou fluidos que contêm uma cor, fluido de transporte e fluido auxiliar que contém agentes modificadores de reologia.

Por exemplo, pode-se desejar alcançar uma impressão através da espessura de um substrato como, por exemplo, um substrato têxtil, ou especificamente para promover um fluxo seguro na superfície. De acordo com a invenção, a penetração na espessura do substrato pode ser controlada, em nível de pixel, de forma diferente do fluxo em ou sobre a superfície do substrato através da determinação de uma quantidade apropriada de fluido de transporte e/ou fluido auxiliar para cada pixel.

No início, os diferentes fluidos (tinta, fluido de transporte e fluido auxiliar) podem ocorrer em qualquer ordem escolhida. As cores ou tintas usadas podem, entretanto, determinar uma ordem preferida, que é determinante para a configuração do dispositivo de impressão de jato de tinta. Por exemplo, pode-se desejar usar fluido auxiliar contendo agentes modificadores de reologia que serão aplicados entre cores críticas. Se um dispositivo de impressão bi-direcional for usado, a ordem é diferente no movimento para frente e no movimento de retorno, a menos que os dutos definidos associados aos bicos sejam feitos em duplicata e em simetria.

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Vantajosamente, no dispositivo de impressão de jato de tinta utilizada, os bicos de tinta para o fluido de transporte e para o fluido auxiliar estão organizados no meio da linha de bicos de tinta para os fluidos de tinta.

O fluido de tinta usado pode conter, além de uma ou mais cores, outros aditivos normais como, por exemplo, agentes ativos de superfície, componentes modificadores de reologia e solventes. Dependendo dos tipos de cor nos volumes de tinta usados dos fluidos de tinta específicos, em um elemento de figura e a soma associada de, entre outros, agentes ativos de superfície, constituintes modificadores de reologia e solventes, em um mesmo elemento de figura, uma quantidade definida de fluido de transporte sem cor e/ou uma quantidade definida de fluido auxiliar sem cor é aplicada a fim de controlar o comportamento do fluxo da(s) cor(es) em questão, por exemplo, a penetração na espessura do substrato, ou o fluxo na superfície do substrato.

Na impressão de pigmento, por exemplo, a impressão é preferivelmente feita em um substrato têxtil, que não tenha sido pré-tratado especificamente para dispositivos de impressão de jato de tinta. A tinta do pigmento se liga ao ponto onde a tinta toca o substrato. Desvios no posicionamento das gotas de tinta geralmente levam a padrões Moiré e a formação de faixas de cores, conforme foi explicado acima, e que, de acordo com o estado da técnica, podem ser evitados somente através do uso repetido da intercalação, que é prejudicial à produtividade. No método de acordo com a invenção, o fluxo controlado primeiramente na superfície do substrato é realizado nessa aplicação, para que a densidade de tinta quase não diminua, e onde a cor presente no fluido de tinta seja distribuída em uma área maior da superfície. Os padrões Moiré e a formação de faixas de cores são, dessa forma, evitados, enquanto menor integração, ou nenhuma integração, precise ser usada. Assim, dependendo do valor de cor do elemento de figura e da cor usada, um transporte lateral de cor na superfície é calculado e realizado através da adição de fluido de transporte por um lado, e por outro lado, por agentes modificadores de reologia. A proporção entre eles é variável, pois eles derivam de fontes diferentes. Geralmente, no método de acordo com a invenção, nas áreas mais escuras da imagem a ser impressa, não é necessário adicionar fluido de transporte ou fluido auxiliar para complementar o

10/22 fluido de tinta dosado. Por outro lado, especificamente nas partes claras, geralmente é necessário ter fluido de transporte extra e, dependendo do resultado final desejado, também é necessário ter uma quantidade adicional de agentes modificadores de reologia.

Na impressão de bandeiras, os dois lados do substrato precisam mostrar uma imagem que pode ser comparada, como já foi descrito acima. Aqui também é o caso onde, usando o método de acordo com a invenção, dependendo da(s) cor(es) usada(s) no fluido de tinta e do valor de cor de um elemento de imagem, o transporte necessário através tecido pode ser calculado, e portanto, é possível calcular a adição desejada de fluido de transporte e/ou agentes modificadores de reologia.

Conforme anteriormente mencionado, o método de acordo com a invenção preferencialmente contém também uma etapa para estabelecer o comportamento desejado do fluido de tinta no substrato. Mais preferencialmente, esse comportamento desejado do fluxo é estabelecido em nível de cada elemento de figura.

Vantajosamente, o fluido de transporte sem cor contém principalmente o solvente principal do fluido de tinta, para que o fluido de tinta e o fluido de transporte sejam compatíveis. O mesmo se aplica ao fluido auxiliar onde os agentes modificadores de reologia estejam incluídos em uma fase contínua.

Preferencialmente, os agentes modificadores de reologia são escolhidos a partir de agentes que promovem a penetração do fluido de tinta no substrato e os agentes que promovem o fluxo sobre ou na superfície do substrato. Exemplos da primeira categoria são, dentre outros, o dioctil sulfosuccinato de sódio, etoxilatos, poliol poliéster, diol acetileno, octanóis e alcoóis. Agentes modificadores de reologia que especialmente promovem o fluxo em uma superfície do substrato contêm, por exemplo, poliacrilatos, alginatos, goma guar, uréia, caprolactama, ácido láctico, e seus (metais alcalinos) sais, em particular sal de sódio do ácido láctico, agente de goma, ou outros químicos que contêm amido, polivinilpirrolidona, álcool polivinil, glicol polietileno, glicol e glicerina.

Um fluido de tinta apropriado para o uso em um dispositivo de impressão de jato de tinta normalmente consiste de uma mistura de um ou mais dos

11/22 seguintes constituintes, a saber, cores, solventes, os chamados umectantes, biócidos, agentes de dispersão, agentes de combinação, estabilizadores, agentes antiespumantes e agentes de controle de pH incluindo agentes tamponadores de pH.

O fluido de transporte usado no método de acordo com a invenção é um fluido sem cor, particularmente idêntico ao solvente principal do fluido de tinta. O fluido de transporte sem cor pode ser distribuído de forma controlada com a ajuda de um dispositivo de impressão de jato de tinta. Além disso, o fluido sem cor pode facilmente ser misturado com a cor do fluido de tinta e com outros constituintes de tinta. Isso pode significar que, para cada tipo de tinta, é necessário um fluido de transporte sem cor diferente ou um fluido auxiliar modificador de reologia. Isso também depende de um pré-tratamento opcional do substrato.

Para o comportamento do fluxo, os seguintes fatores são geralmente determinantes: umidade (umidificação), mistura, engrossamento, diluição, amaciamento, fluxo de espessura (transporte de fluido na espessura do substrato), evaporação e anisotropia. Essa definição será explicada abaixo.

Em geral, um substrato pode ser pré-tratado com um ou mais dos agentes abaixo:

Agentes de engrossamento como, por exemplo, amido, goma guar e goma xantana, agentes de nivelamento para a distribuição por igual da cor no substrato, realçadores da velocidade da cor, que promovem a ligação das cores no substrato e que são, portanto, dependentes do tipo de cor e do tipo de substrato, agentes formadores complexos, branqueadores ópticos e agentes controladores de brilho, além de estabilizadores, agentes antiespumantes e agentes de controle de pH, incluindo agentes tamponadores de pH.

A umidade é um fator central na impressão através de jato de tinta. Ela tem uma função importante no cabeçote de impressão e sua inicialização e na geração de gotas de dimensão correta. Quando as gotas atingem o substrato, a tensão da superfície determina onde e como a cor é distribuída no substrato. A tensão da superfície (que age em paralelo à superfície) está relacionada ao tipo de atração entre as moléculas da superfície. Essa atração é ainda mais forte nos cantos e margens, pois menos camadas adjacentes estão presentes ali. Uma

12/22 umidade bem sucedida pode estar diretamente relacionada ao valor do ângulo de contato. Em um ângulo de contato maior do que 90° não ocorre umidade e a gota continua com sua forma esférica. Em um ângulo de contato menor do que 90°, a umidade melhora e a superfície de contato (interface entre a gota e o substrato) aumenta. Em um ângulo de contato de 0^o, há total distribuição. Isso só é possível se a tensão de superfície do fluido for menor do que a tensão de superfície do substrato. Um agente ativo de superfície normalmente reduz a tensão de superfície do fluido.

A mistura do fluido de transporte e do fluido auxiliar com o fluido de tinta é importante, pois, caso contrário, poderia haver uma separação da cor do solvente principal que surge no substrato como resultado de várias adições. A uniformidade da imagem impressa final pode, talvez, dessa forma, não ser alcançada.

Agentes de engrossamento são usados para reter a tinta no local onde a gota de tinta atinge o substrato. Se houver agente de engrossamento insuficiente, ou se houver engrossamento insuficiente, as cores começam a sumir, e a imagem, particularmente, perde seu brilho. Pode-se fazer diluição, onde a quantidade de cor depositada pode ser alcançada em uma maior largura ou em uma maior espessura no substrato.

O amaciamento do substrato através da ação de agentes de um ou mais fluidos pode ser necessário a fim de influenciar o comportamento da fibra em nível de pixel. Uma rápida a absorção do fluido no substrato pode reduzir a expansão do fluido na superfície. Com relação à evaporação, o objetivo será especialmente fazer um ou mais solventes evaporarem rapidamente e, portanto, realizar o transporte na espessura.

A anisotropia pode ser alcançada através de um pré-tratamento duplo do substrato, primeiramente enxaguando o substrato com um agente promotor de penetração, tal como um surfactante, seguido pelo revestimento do substrato no lado da impressão com uma camada superior de um agente redutor de penetração. Depois de enxaguar o substrato, o excesso de umidade é geralmente removido pressionando o substrato, por exemplo, em um espremedor. Como resultado desse pré-tratamento, uma gota de tinta tem pouca expansão com

13/22 relação à camada superior, mas penetra nela. Ou seja, a tinta tem uma afinidade substancialmente mais forte com o substrato fundamental fluindo, portanto, até o lado inferior do substrato, conforme desejado, por exemplo, como na impressão de bandeiras. Um pré-tratamento duplo desse tipo forma um aspecto distinto da invenção.

Um exemplo de agente modificador de reologia é, conforme mencionado acima, um polímero acrílico. Esse tipo de polímero possui alta porcentagem de grupos de ácidos que são distribuídos sobre as cadeias de polímeros. Se esses grupos de ácidos são neutralizados, um sal hidratado é formado. Dependendo da concentração dos grupos de ácidos, do peso molecular e do grau de ligação transversal, o sal expande em uma solução aquosa como resultado dos jatos de tinta ou de outros jatos de fluidos usados, ou torna-se totalmente solúvel em água. Se a concentração do polímero neutralizado na formulação aquosa aumentar então, dependendo do volume de tinta, da quantidade e da formulação do fluido de transporte e da quantidade e formulação do fluido auxiliar usado com agentes modificadores de reologia, as cadeias de polímero expandidas começam a se sobrepor mutuamente até que elas se confundam umas com as outras. Essa sobreposição e emaranhado acarreta um aumento na viscosidade. Assim, a concentração dos grupos de ácido, o peso molecular e o grau de ligação transversal do polímero (acrílico) podem influenciar o comportamento do fluxo. Polissiloxanos podem ser usados para diminuir ou equalizar a tensão de superfície do fluido usado e do substrato. Alguns exemplos típicos são o dimetil siloxano ou outros polissiloxanos com cadeias longas. Onde as resinas são usadas, o esqueleto do polidimetilsiloxano é geralmente modificado com cadeias laterais de alquila ou de poliéter. Além disso, grupos reativos como o isocianato, ligações duplas, grupos de hidroxil e grupos de ácidos podem ser incluídas, onde a vantagem é que o adesivo na cadeia impressa pode ser ligado na transversal. Isso é apropriado para sistemas baseados em solvente, sistemas baseados em água ou combinações, dependendo do tipo de cadeias laterais usadas.

Um exemplo de agente umidificante é o sulfoccinato de sódio dialquil, sendo esse agente aniônico, umidificante de pH quase neutro e que pode ser facilmente misturado com água e já é eficaz em baixas concentrações.

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De acordo com uma configuração preferida, o método de acordo com a invenção também contém a etapa de determinação, para uma variedade de elementos de figuras, a proporção entre o fluido de transporte e o fluido auxiliar, e se a proporção determinada for essencialmente constante para a variedade de elementos de figura, da aplicação de fluidos de tinta, e um fluxo combinado de fluido de transporte e fluido auxiliar, para os elementos de figura. Foi mostrado que em certas aplicações, inclusive em impressão de bandeiras em um substrato têxtil relativamente aberto, para os valores de cor dos elementos de figura que juntos formam a imagem junto com o comportamento do fluxo pretendido, há uma proporção virtualmente constante entre o fluido de transporte sem cor a ser aplicado e o fluido auxiliar sem cor contendo agentes modificadores de reologia. Se esse for o caso, o fluido de transporte e o fluido auxiliar podem ser combinados em um recipiente, contendo o fluido de transporte sem cor que contém os agentes modificadores de reologia na proporção determinada. Isso dá a vantagem de que, no dispositivo de impressão que possui dada uma quantidade de recipientes com dutos e bicos associados controlados de forma independente, há uma unidade a mais de um recipiente, canal e bico (ou conjunto de bicos) disponível para um fluido de tinta que contém cor, por exemplo, as variações claras das cores básicas ou cores adicionais para aumentar o espaço da cor.

Vantajosamente, levando em consideração de tal vantagem, um método para imprimir em um substrato, particularmente em um substrato têxtil, com a ajuda de um dispositivo de impressão de jato de tinta, onde uma imagem a ser impressa é construída pela deposição gota a gota de um ou mais fluidos de tinta nos elementos de figura que, juntos formam a imagem impressa, um fluido de tinta contendo pelo menos uma concentração pré-determinada de pelo menos uma cor em um solvente principal, contém as seguintes etapas:

a determinação dos valores de cor dos elementos de figura da imagem a ser impressa, a determinação de um ou mais fluidos de tinta contendo cor que devem ser aplicados ao elemento de figura, dependendo do valor de cor determinado, a determinação de fluido de transporte sem cor que deve ser aplicado ao elemento de figura, dependendo do valor de cor determinado,

15/22 a determinação de um fluido auxiliar sem cor, contendo agentes modificadores de reologia, deve ser aplicado ao elemento de figura, dependendo do valor de cor determinado, e a determinação, para os elementos de figura, das proporções entre o fluido de transporte e do fluido auxiliar, e se a proporção determinada for essencialmente constante para os elementos de figura, a aplicação dos fluidos de tinta, e de um fluxo combinado de fluido de transporte e de fluido auxiliar, aos elementos de figura.

Ao preparar, seguindo o estabelecimento da proporção virtualmente constante, um fluido de transporte sem cor que também pode conter agentes modificadores de reologia na proporção determinada, é possível fazer isso com um recipiente e um bico a menos, que, considerando certa quantidade de bicos, podem ser usados para uma variação clara de uma cor básica, uma cor adicional ou para um fluido de transporte idêntico contendo agentes modificadores de reologia, levando em consideração a impressão bidirecional com a mesma ordem de aplicação dos diferentes fluidos.

De acordo com um segundo aspecto, a invenção refere-se a um dispositivo de impressão de jato de tinta para imprimir em um substrato, contendo um cabeçote de impressão que tem um ou mais bicos de tinta para formar gotas de tinta de um fluido de tinta contendo cor que pertence ao bico de tinta considerado, bem como possuindo um primeiro bico auxiliar para o uso de um fluido de transporte sem cor e que tem um segundo bico auxiliar para o uso de um fluido auxiliar sem cor contendo agentes modificadores de reologia, que contêm um dispositivo regulador para regular a quantidade de dosagem desejada do fluido de tinta, o fluido de transporte sem cor e o fluido auxiliar sem cor, contendo agentes modificadores de reologia, com base em um sinal enviado de um computador para a determinação do valor de cor de um elemento de figura a partir da imagem a ser impressa, a determinação de um ou mais fluidos de tinta contendo cor que devem ser aplicados ao elemento de figura, dependendo do valor de cor determinado, a determinação do fluido de transporte sem cor a ser aplicado ao elemento de figura, dependendo do valor de cor determinado, a determinação de um fluido auxiliar sem cor, contendo agentes modificadores de reologia, que

16/22 devem ser aplicados ao valor da figura, dependendo do valor de cor determinado.

Normalmente, o bico em questão está unido a um dispositivo regulador de dosagem e esses estão unidos ao dispositivo regulador.

Vantajosamente, os bicos auxiliares estão dispostos no meio (ou virtualmente no meio) de uma fila de bicos de tinta para fluidos de tinta que contêm cor.

A invenção também se refere a uma montagem de recipientes de tinta para impressão para dispositivos de impressão de jato de tinta, cuja montagem contém pelo menos um recipiente contendo um fluido de tinta que tem pelo menos uma concentração pré-determinada de pelo menos uma cor, um recipiente contendo um fluido de transporte sem cor e um recipiente contendo um fluido auxiliar sem cor que contém agentes modificadores de reologia.

Vantajosamente, o computador também está configurado para inserir dados relacionados ao comportamento do fluxo desejado, o substrato e/ou a aplicação final, onde os dados são levados em consideração nos cálculos e determinações.

A invenção também se refere a um dispositivo de impressão de jato de tinta para impressão em um substrato, contendo um cabeçote de impressão que tem um ou mais bicos de tinta que formam gotas de tinta de um fluido de tinta contendo cor que pertence ao bico mencionado, bem como um bico auxiliar, para o funcionamento de um fluido de transporte sem cor que contém agentes modificadores de reologia, que contém um dispositivo regulador para regular a quantidade desejada de dosagem do fluido de tinta e do fluido de transporte sem cor, contendo agentes modificadores de reologia, com base em um sinal enviado de um ou mais computadores para a determinação do valor de cor dos elementos de figura da imagem a ser impressa, a determinação de um ou mais fluidos de tinta contendo cor que devem ser aplicados ao elemento de figura, dependendo do valor de cor determinado, a determinação do fluido de transporte sem cor a ser aplicado ao elemento de figura, dependendo do valor de cor determinado, a determinação de um fluido auxiliar sem cor, contendo agentes modificadores de reologia, que devem ser aplicados ao elemento de figura, dependendo do valor de

17/22 cor determinado, e a determinação da proporção entre o fluido de transporte e do fluido auxiliar.

A invenção também se refere a uma montagem de recipientes de tinta para impressão para dispositivos de impressão de jato de tinta, cuja montagem contém pelo menos um recipiente contendo um fluido de tinta que contém pelo menos uma concentração pré-determinada de pelo menos uma cor em um solvente principal, um recipiente contendo um fluido de transporte sem cor que contém agentes modificadores de reologia.

A invenção também se refere à aplicação do método de acordo com a invenção, particularmente o método, usando uma proporção constante determinada de fluido de transporte e agentes modificadores de reologia, para a impressão feita em uma etapa, através de uma penetração nos dois lados de um substrato, particularmente um substrato têxtil que tenha uma estrutura relativamente aberta. Um exemplo dessa aplicação é a impressão de bandeiras.

Os detalhes fornecidos acima também se aplicam a esses aspectos da invenção.

A invenção é explicada em detalhadamente abaixo, com relação às figuras anexas, que mostram em uma representação em forma de diagramas uma configuração de um sistema de controle de um dispositivo de impressão de jato de tinta de acordo com a invenção.

A figura 1 mostra um tipo padrão de um dispositivo de impressão de jato de tinta 10, apropriado para a impressão em substratos largos. Esse tipo contém oito (numerados de 1-8) dutos 12, onde, nesse caso, seis 121-3 e 126-8 estão conectados a recipientes para fluidos de tinta que contêm uma cor em um solvente principal. Um canal 124 está conectado a um recipiente para o fluido de transporte e um canal 125 está conectado a um recipiente para um fluido auxiliar que contém agentes modificadores de reologia. Os dutos 12 estão conectados a bicos de tinta de um cabeçote de impressão, que está localizado em um transportador que pode ser movido para e da direção transversal (mostrado por uma seta dupla) para a direção de movimento do substrato. No lado esquerdo, o dispositivo de controle 14 foi fornecido. O sistema de controle é explicado com relação ao diagrama do processo integrado nessa figura. No dispositivo de

18/22 controle 14, os dados 16 da imagem a ser impressa, por exemplo, um arquivo bit dos valores de cor em pixel, os dados 18 dos fluidos de tinta usados e os dados 20 do substrato são inseridos e armazenados na memória e no computador ou no módulo de gerenciamento de cor 22. Com base nesses dados 16, 18 e 20, para cada figura é feito um cálculo da formulação de tinta necessária para alcançar o valor de cor, ou para se aproximar dele. O resultado é usado em um módulo direcionador de jato 24 para direcionar cada bico. Além disso, o resultado, juntamente com os requisitos 26, cujo uso pretendido do substrato impõe na impressão, é inserido em um módulo de gerenciamento de deposição 28 para o cálculo do fluido de transporte e do fluido auxiliar que deve ser adicionado a cada elemento de figura. Esse resultado é usado no módulo de direcionamento do jato 24 para calcular, para cada elemento de figura, as quantidades para cada jato a partir de um bico conectado a um canal 12, isto é, as quantidades de cada fluido de tinta, fluido de transporte e fluido auxiliar que contêm agentes modificadores de reologia.

Se, para o substrato em questão e para a imagem a ser impressa, uma proporção fixa entre o fluido de transporte e os agentes modificadores de reologia tiver sido determinada, um recipiente para um fluido de transporte contendo agentes modificadores de reologia está vantajosamente disponível, sendo ele conectado por um dos dutos 124 ou 125 para o bico associado.

Exemplos de fluidos de transporte, fluidos auxiliares que contêm agentes modificadores de reologia, e fluido de transporte combinado com agentes modificadores de reologia que podem ser usados são dados abaixo.

Um fluido para ser usado na invenção geralmente contém um solvente principal, normalmente água, um umectante, um agente ativo de superfície, um biocida e um estabilizador. Exemplos de umectantes, normalmente 10-30% por peso, contêm glicol polietileno com pesos moleculares de até 2000 como, por exemplo, PEG 200, isopropanol, glicerol, éter tripropileno glicol monometil, glicol butil, propileno glicol, dipropileno glicol, NMP, 2,2-tiodietanol, polialcóois, alcoóis poliéter e polissacarídeos. O objetivo do umectante é ajustar a viscosidade do fluido de transporte para que o fluido de transporte possa ser usado com o dispositivo de impressão de jato de tinta em questão. Agentes ativos de superfície

19/22 podem ser obtidos, dentre outros, com o nome Surfinol. Outros exemplos contêm óxidos polietileno acetilênicos, derivados de sulfato de alcoxilato, oxalatos alquii fluorinados, óxidos alquii polietileno, óxidos alquii fenil polietileno. Exemplos de estabilizantes são, dentre outros, inibidores de corrosão, agentes tamponadores de pH e agentes formadores de complexos.

Um fluido auxiliar para o uso na invenção normalmente contém um solvente principal, como água (normalmente 30-95% por peso), umectante (normalmente 5-70%), agente de engrossamento (até 20%) e estabilizantes. Exemplos de agentes de engrossamento são éteres de celulose solúveis em 10 água, carboximetil celulose, hidroxipropil metil celulose, ácido poliacrílico, PVP e PEG com pesos moleculares de até 25000.

No caso de um fluido de transporte combinado e de fluido auxiliar, a quantidade de agente modificador de reologia está no lado mais baixo do conjunto geralmente descrito para o fluido auxiliar.

Tabela 1: Fluido de transporte (quantidades em % por peso)

	Solvente Principal	Co-solvente	Umectante	Substancia ativa da superfície	Biocida	Estabilizante
Exemplo	Água	Tipo		PEG LMW	Glicerol	Propileno glicol
1	79,4			20			0,5 (Surfinol)	0,1
2	59,4			40			0,5	0,1
3	79,4				20		0,5	0,1
4	79,4					20	0,5	0,1
5	79,4			10	10		0,5	0,1
6	69,4	Monoéter tripropileno glicol	10	10			0,5	0,1
7	69,4	Álcool isopropil	10	10			0,5	0,1
8	69,4	2-(2butoxietoxi) etanol	10	20			0,5	0,1
9	74,4	Trietanolamina	5	20			0,5	0,1
10	78,4			20			0,5	0,1	1
11	79,8			20			0,1 (Byk)	0,1
12	79,8			20			0,1 (Triton)	0,1
13	79,8			20			0,1 (Surfinol)	0,1
14	79,7			20			0,2 (Tergitol)	0,1
15	79,4			20			0,5 (Tegowet)	0,1
16	79,4			20			0,2 (Triton)	0,1
17	79,6			20			0,2 (Surfinol) 0,1 (Byk)	0,1

LMW = Baixo Peso Molecular

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Tabela 2 - Fluido auxiliar (quantidades em % por peso)

	Solvente principal	Umectante	Modificadorde reologia	Substancia ativa de superfície	Biocida
Exemplo	Água	PEG LMW	Álcool polivinil	Pirrolidona polivinil	PEG HMW	Surfinol
1	74,4	25	5 (LMW)			0,5	0,1
2	77,4,4	25	2 (MMW)			0,5	0,1
3	78,4	25	1 (HMW)			0,5	0,1
4	69,4	15	10 (LMW)			0,5	0,1
5	68,4	30	1 (LMW)			0,5	0,1
6	74,4	20		5 (LMW)		0,5	0,1
7	76,9	20		2,5 (MMW)		0,5	0,1
8	78,4	20		1 (HMW)		0,5	0,1
9	74,4	15		10 (LMW)		0,5	0,1
10	68,4	30		1 (LMW)		0,5	0,1
11	74,4	20		1 (LMW)	5	0,5	0,1
12	78,4	20			1	0,5	0,1
13	78,4	20			10	0,5	0,1
14	74,4	15			10	0,5	0,1
15	68,4	30			1	0,5	0,1

LMW = Baixo Peso Molecular; MMW = Peso Molecular Intermediário; HMW = Peso Molecular Alto; LMW<MMW<HMW

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Tabela 3: Fluido de combinação (quantidades em % por peso)

	Solvente Principal	Umectante	Modificador de reologia	Substancia ativa de superfície	Biocida
Exemplo	Água	PEG LMW	Álcool polivinil	Pirrolidona polivinil	PEG HMW	Glicerol	Surfinol
1	68,4	30	1 (LMW)				0,5	0,1
2	65,4	33,9	0,1 (LMW)				0,5	0,1
3	59,4	30				10	0,5	0,1
4	68,4	30		1 (LMW)			0,5	0,1
5	65,4	33,9		0,1 (LMW)			0,5	0,1
6	68,4	30			1		0,5	0,1
7	65,4	33,9			0,1		0,5	0,1

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Claims

Reivindicações

1. Método para imprimir em um substrato, particularmente em um substrato têxtil, com a ajuda de um dispositivo de impressão de jato de tinta, caracterizado pelo fato de que uma imagem a ser impressa é construída por deposição gota a gota de um ou mais fluidos de tinta em elementos de figura que juntos formam a imagem a ser impressa, um fluido de tinta que contém pelo menos uma concentração pré-determinada de pelo menos uma cor em um solvente principal, e cujo método contém as seguintes etapas:

a determinação do valor de cor de um elemento de figura a partir da imagem a ser impressa, a determinação da quantidade de um ou mais fluidos de tinta que contêm cor a ser aplicada ao elemento de figura, dependendo do valor de cor determinado, a determinação da quantidade de fluido de transporte sem cor a ser aplicado ao elemento de figura, dependendo do valor de cor determinado, a determinação da quantidade de um fluido auxiliar sem cor, contendo agentes modificadores de reologia, a ser aplicado ao elemento de figura, dependendo do valor de cor determinado, e a aplicação da quantidade de um ou mais fluidos de tinta, da quantidade do fluido de transporte e da quantidade do fluido auxiliar ao elemento de figura.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de conter, adicionalmente, uma etapa que envolve o estabelecimento do comportamento de fluxo desejado do fluido de tinta no substrato.

Petição 870180143490, de 23/10/2018, pág. 9/11

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3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o comportamento de fluxo desejado do fluido de tinta é estabelecido em nível de elemento de figura.
4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fluido de transporte sem cor contém o solvente principal do fluido de tinta.
5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o fluido auxiliar contém o solvente principal, onde os agentes modificadores de reologia estão incorporados.
6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os agentes modificadores de reologia são escolhidos a partir de agentes que promovem a penetração do fluido de tinta no substrato e agentes que promovem o fluxo na superfície do substrato.
7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o substrato é prétratado.
8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o substrato foi pré-tratado ao ensopar o substrato com um agente que promove a penetração, seguido por um revestimento do substrato no lado que será impresso com uma camada superior de um agente redutor de penetração.
9. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que contém a etapa para se determinar, para vários elementos de figura, a proporção entre o fluido de transporte e o fluido auxiliar, e se a proporção determinada for essencialmente constante para a variedade de elementos de figura, a aplicação da quantidade do fluido de transporte e a quantidade do fluido auxiliar dos fluidos de tinta como um fluxo combinado de fluido de transporte e fluido auxiliar, aos elementos de figura.

Petição 870180143490, de 23/10/2018, pág. 10/11

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10. Dispositivo de impressão de jato de tinta (10) para a impressão em um substrato, caracterizado pelo fato de que contém um cabeçote de impressão que tem um ou mais bicos de tinta (12^{1 3}; 12^{6 8}) para formar gotas de tinta de um fluido de tinta que contém cor e que pertence ao bico de tinta considerado, bem como que tenha um primeiro bico auxiliar (12⁴) para a passagem do fluido de transporte sem cor e que tem um segundo bico auxiliar (12⁵) para a passagem de um fluido auxiliar sem cor contendo agentes modificadores de reologia, que possui um dispositivo regulador (14, regular a quantidade de dosagem desejada de fluido de tinta, fluido de transporte sem cor fluido auxiliar sem cor, contendo agentes modificadores de reologia, com base em um sinal emitido por computador (22, determinação do valor de cor (16) de um elemento de figura da imagem a ser impressa, a determinação da quantidade de um ou mais fluidos de tinta que possuem cor a serem aplicados ao elemento de figura, dependendo do valor de cor determinado, determinação da quantidade de um fluido de transporte sem cor a ser aplicado ao elemento de figura, dependendo do valor de cor determinado, a determinação da quantidade de um fluido auxiliar sem cor, contendo agentes modificadores de reologia, a ser aplicado ao elemento de figura, dependendo do valor de cor determinado.
11. Dispositivo de impressão de jato de tinta de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que um primeiro e um segundo bico auxiliar estão dispostos no meio de uma fila de bicos para os fluidos de tinta que contêm cor.
12 .

Aplicação do método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1-9, caracterizado por ser para a impressão feita em uma etapa nos dois lados, através da penetração em um substrato.