ITMO20130157A1 - Procedimento per la fabbricazione di inchiostri per la stampa digitale su prodotti ceramici - Google Patents
Procedimento per la fabbricazione di inchiostri per la stampa digitale su prodotti ceramiciInfo
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Description
“PROCEDIMENTO PER LA FABBRICAZIONE DI INCHIOSTRI PER LA STAMPA DIGITALE SU PRODOTTI CERAMICI†.
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un procedimento per la fabbricazione di inchiostri per la stampa digitale su prodotti ceramici.
Nel settore dell’industria ceramica à ̈ noto decorare piastrelle e lastre in materiale ceramico tramite la tecnica della stampa digitale.
Per l’esecuzione di questa tecnica si adoperano speciali inchiostri appositamente studiati per:
essere erogati in modo particolarmente preciso durante la stampa; resistere alle elevate temperature visto che, una volta decorate, le piastrelle ceramiche vengono sottoposte ad un trattamento di cottura in forno.
Gli inchiostri vengono prodotti a partire da una serie di ossidi metallici colorati, che vengono macinati e mescolati assieme ad un veicolo liquido in un processo di lavorazione particolarmente lungo (circa 40 ore) e dispendioso dal punto di vista energetico.
Gli inchiostri vengono prodotti da aziende produttrici specializzate, ciascuna delle quali ha una propria gamma di inchiostri, con colori e tonalità diversi da quelli delle altre aziende.
Gli inchiostri vengono quindi adoperati dalle aziende produttrici di manufatti ceramici per caricare apposite stampanti digitali inserite lungo la propria linea di produzione.
Le stampanti digitali sono solitamente caricate con un numero particolarmente contenuto di inchiostri di diverso colore (di solito quattro), i rimanenti colori essendo ottenuti dalla combinazione di questi pochi inchiostri.
Durante la stampa, infatti, il software di gestione della stampante digitale gestisce l’erogazione degli inchiostri sui vari punti della superficie delle piastrelle da decorare e, nei punti in cui due o più inchiostri si sovrappongono, permette di ottenere colorazioni, sfumature e tonalità differenti.
Poiché gli inchiostri fomiti da un’azienda produttrice di inchiostri sono diversi da quelli fomiti dalle altre aziende produttrici di inchiostri, per un’azienda produttrice di manufatti ceramici non à ̈ mai semplice cambiare fornitore di inchiostri.
In questi casi, infatti, occorre effettuare una difficoltosa e problematica operazione di riprogrammazione del software di gestione delle stampanti digitali in modo che, durante la stampa, gli inchiostri del nuovo fornitore si combino tra loro e riproducano sulla piastrella lo stesso effetto cromatico che si otteneva con gli inchiostri del precedente fornitore.
Tale operazione di riprogrammazione deve essere sconvenientemente eseguita per tutti i prodotti dell’azienda produttrice di manufatti ceramici, comportando conseguentemente un’ingente mole di lavoro che richiede l’arresto delle stampanti digitali per molto tempo e col rischio, comunque, di non riuscire a riprodurre perfettamente gli effetti cromatici che si ottenevano in precedenza.
A ciò si aggiunge che il costo dell' operazione di riprogrammazione, valutato sia in termini di manodopera specializzata impiegata sia di arresto della linea produttiva, à ̈ molto ingente.
Non bisogna trascurare, inoltre, che l’azienda produttrice di manufatti ceramici che decide di cambiare fornitore di inchiostri ha la necessità , per un certo periodo di tempo, di terminare le scorte di magazzino dei vecchi inchiostri, avviando nel frattempo la fornitura da parte della nuova azienda produttrice di inchiostri, con notevoli complicazioni logistiche.
Il compito principale della presente invenzione à ̈ quello di escogitare un procedimento per la fabbricazione di inchiostri per la stampa digitale su prodotti ceramici che permetta di produrre inchiostri in modo pratico, agevole e funzionale.
Altro scopo del presente trovato à ̈ quello di escogitare un procedimento per la fabbricazione di inchiostri per la stampa digitale su prodotti ceramici che consenta di superare i menzionati inconvenienti della tecnica nota nell’ambito di una soluzione semplice, razionale, di facile ed efficace impiego e dal costo contenuto.
Gli scopi sopra esposti sono raggiunti dal presente procedimento per la fabbricazione di inchiostri per la stampa digitale su prodotti ceramici secondo la rivendicazione 1.
Altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un procedimento per la fabbricazione di inchiostri per la stampa digitale su prodotti ceramici, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui:
la figura 1 Ã ̈ una vista schematica che mostra la fase di prima macinazione ad umido prevista dal procedimento secondo il trovato;
la figura 2 Ã ̈ una vista schematica che mostra la fase di seconda macinazione ad umido prevista dal procedimento secondo il trovato;
la figura 3 Ã ̈ una vista schematica che mostra la fase di miscelazione ad ultrasuoni prevista dal procedimento secondo il trovato.
Con particolare riferimento a tali figure, si sono indicate con I, II, III le fasi del procedimento secondo l 'nvenzione.
La fase I del procedimento consiste nell’ effettuare almeno una prima macinazione ad umido di almeno un primo pigmento ceramico 1 in forma di polvere, avente una prima colorazione, e di almeno una prima sostanzaveicolo 2 in forma di liquido, ad ottenere una prima miscela concentrata 3. Il primo pigmento ceramico 1 à ̈ una sostanza inorganica colorata utilizzabile per la decorazione di manufatti ceramici e, ad esempio, consiste in un ossido metallico colorato.
Il primo pigmento ceramico 1 ha una colorazione scelta dall’elenco di colori comprendente: nero, bianco, ciano, rosa, giallo e marrone.
La prima sostanza-veicolo 2, invece, consiste ad esempio in un solvente o una miscela di solventi a base di glicoletere, contenente di alchileteri del glicol etilenico, tipo il 2-metossietanolo, il 2-etossietanolo, il 2-butossietanolo.
Durante la prima macinazione ad umido I può essere presente anche almeno una prima sostanza disperdente 4.
La prima sostanza disperdente 4, ad esempio, consiste in DISPERBYK®.
Il primo pigmento ceramico 1, la prima sostanza-veicolo 2 e la prima sostanza disperdente 4 sono dosati durante la prima macinazione ad umido I in modo da ottenere una prima miscela concentrata 3 avente le seguenti concentrazioni in peso valutate rispetto al peso complessivo della prima miscela concentrata 3 :
primo pigmento ceramico 60 - 70 % prima sostanza-veicolo 20 - 35 % prima sostanza disperdente 5 - 10 % Prima della prima macinazione ad umido I, il primo pigmento ceramico 1 ha una granulometria maggiore di 12 Î1⁄4m mentre, dopo la prima macinazione ad umido I, il primo pigmento ceramico 1 presenta una granulometria minore di 1,5 Î1⁄4m.
La riduzione di granulometria del primo pigmento ceramico 1 avviene in presenza della prima sostanza-veicolo 2 che à ̈ in forma liquida e, pertanto, si può correttamente parlare di una macinazione ad umido.
La prima macinazione ad umido I avviene utilmente all’interno di un mulino a corpi macinanti liberi 5.
La fase II del procedimento consiste nell’ effettuare almeno una seconda macinazione ad umido di almeno un secondo pigmento ceramico 6 in forma di polvere, avente una seconda colorazione differente dalla prima colorazione, e di almeno una seconda sostanza-veicolo 7 in forma di liquido, ad ottenere una seconda miscela concentrata 8.
Similmente al primo pigmento ceramico 1, anche il secondo pigmento ceramico 6 Ã ̈ una sostanza inorganica colorata utilizzabile per la decorazione di manufatti ceramici e, ad esempio, consiste in un ossido metallico colorato, avente un colore diverso da quello del primo pigmento ceramico 1.
Come il primo pigmento ceramico 1, anche il secondo pigmento ceramico 6 ha una colorazione scelta dall’elenco di colori comprendente: nero, bianco, ciano, rosa, giallo e marrone.
In altre parole, il primo pigmento ceramico 1 ed il secondo pigmento ceramico 6 hanno due colori diversi scelti tra nero, bianco, ciano, rosa, giallo e marrone.
Similmente alla prima sostanza-veicolo 2, anche la seconda sostanzaveicolo 7 consiste ad esempio in un solvente o una miscela di solventi a base di glicoltere, contenente gruppi di alchil-eteri del glicol etilenico, tipo il 2-metossietanolo, il 2-etossietanolo, il 2-butossietanolo; la prima sostanza-veicolo 2 e la seconda sostanza-veicolo 7 possono coincidere. Durante la seconda macinazione ad umido Πpuò essere presente anche almeno una seconda sostanza disperdente 9.
Similmente alla prima sostanza disperdente 4, anche la seconda sostanza disperdente consiste ad esempio in DISPERBYK®.
Il secondo pigmento ceramico 6, la seconda sostanza-veicolo 7 e la seconda sostanza disperdente 9 sono dosati durante la seconda macinazione ad umido in modo da ottenere una seconda miscela concentrata 8 nelle seguenti concentrazioni in peso valutate rispetto al peso complessivo della seconda miscela concentrata 8:
secondo pigmento ceramico 60 - 70 % seconda sostanza-veicolo 20 - 35 % seconda sostanza disperdente 5 - 10 %
Prima della seconda macinazione ad umido il secondo pigmento ceramico 6 ha una granulometria maggiore di 12 Î1⁄4m mentre, dopo la seconda macinazione ad umido Î , il secondo pigmento ceramico 6 ha una granulometria minore di 1,5 pm.
La riduzione di granulometria del secondo pigmento ceramico 6 avviene in presenza della seconda sostanza-veicolo 7 che à ̈ in forma liquida e, pertanto, anche in questo caso si può correttamente parlare di una macinazione ad umido.
La prima miscela concentrata 3 e la seconda miscela concentrata 8 hanno una colorazione derivante da quella del primo pigmento ceramico 1 e del secondo pigmento ceramico 6 rispettivamente, e quindi diverse tra loro. La seconda macinazione ad umido Πavviene utilmente all’ interno di un mulino a corpi macinanti liberi 10.
Il mulino a corpi macinanti liberi 10 impiegato per la seconda macinazione ad umido II può essere diverso dal mulino a corpi macinanti liberi 5 impiegato nella prima macinazione ad umido I; in questo caso si evita che la diversità di colorazione della prima miscela concentrata 3 possa macchiare la seconda miscela concentrata 8, compromettendone la colorazione.
Non si esclude, tuttavia, che il mulino a corpi macinanti liberi 10 impiegato per la seconda macinazione ad umido sia lo stesso adoperato nella prima macinazione ad umido I, previo lavaggio finalizzato a rimuovere i residui di prima miscela concentrata 3.
Il procedimento secondo il trovato prevede quindi una fase non illustrata in dettaglio nelle figure che consiste nel fornire almeno una terza sostanza veicolo 11 in forma di liquido per la diluizione della prima miscela concentrata 3 e della seconda miscela concentrata 8.
La terza sostanza-veicolo 11 consiste ad esempio in un solvente o una miscela di solventi a base di glicoletere, contenente gruppi di alchil-eteri del glicol etilenico, tipo il 2-metossietanolo, il 2-etossietanolo, il 2-butossietanolo; la terza sostanza-veicolo 1 1 può coincidere con la prima sostanza-veicolo 2 e/o con la seconda sostanza-veicolo 7, oppure può essere diversa.
La fase III del procedimento consiste nell 'effettuare una miscelazione ad ultrasuoni della prima miscela concentrata 3, della seconda miscela concentrata 8 e della terza sostanza-veicolo 11 ad ottenere un inchiostro 12 per la stampa digitale su prodotti ceramici che presenta una terza colorazione differente dalla prima colorazione del primo pigmento ceramico 1 e dalla seconda colorazione del secondo pigmento ceramico 6. Durante la miscelazione ad ultrasuoni III Ã ̈ presente anche almeno una terza sostanza disperdente 13.
Similmente alla prima sostanza disperdente 4 e alla seconda sostanza disperdente 9, anche la terza sostanza disperdente 13 consiste ad esempio in DISPERBYK®; non si escludono, tuttavia, alternative forme di attuazione in cui la terza sostanza disperdente 13 sia diversa dalla prima sostanza disperdente 4 e/o dalla seconda sostanza disperdente 9.
La prima miscela concentrata 3, la seconda miscela concentrata 8, la terza sostanza-veicolo 11 e la terza sostanza disperdente 13 sono dosate durante la miscelazione ad ultrasuoni III in modo da ottenere un inchiostro 12 con le seguenti concentrazioni in peso valutate rispetto al peso complessivo inchiostro 12:
prima miscela concentrata 40 - 55 %
seconda miscela concentrata 1 - 10 %
terza sostanza- veicolo 38 - 50 %
terza sostanza disperdente 0 - 5 %
Utilmente, durante la miscelazione ad ultrasuoni possono essere aggiunte una o più sostanza additive con funzione antischiuma, antiagglomerante o altro; se presenti, queste sostanze additive sono aggiunte nella seguente concentrazione in peso valutata rispetto al peso complessivo inchiostro 12:
sostanze additive 0 - 2 %
La fase di miscelazione ad ultrasuoni III comprende la selezione delle quantità di prima miscela concentrata 3, di seconda miscela concentrata 8 e di terza sostanza-veicolo 11 (e, se presenti, anche di terza sostanza disperdente 13 e delle sostanze additive) in funzione della terza colorazione da ottenere.
In altre parole, la prima miscela concentrata 3, la seconda miscela concentrata 8 e la terza sostanza-veicolo 11 vengono dosate in modo da ottenere un inchiostro 12 con una terza colorazione prestabilita.
La miscelazione ad ultrasuoni III avviene una macchina automatica 14 programmabile atta a svolgere la selezione della quantità di prima miscela concentrata 3, della quantità di seconda miscela concentrata 8 e della quantità di terza sostanza-veicolo 11 (e, se presenti, anche di terza sostanza disperdente 13 e delle sostanze additive).
Più in dettaglio, la macchina automatica 14 à ̈ un miscelatore ad ultrasuoni che mischia la prima miscela concentrata 3, la seconda miscela concentrata 8 e la terza sostanza- veicolo 1 1 sotto l’effetto di ultrasuoni che permettono di ottenere unione ed omogeneizzazione dei componenti miscelati. Utilmente, la macchina automatica 14 può essere collegata a due serbatoi contenenti la prima miscela concentrata 3 e la seconda miscela concentrata 8, dai quali vengono prelevate le quantità necessarie per ottenere inchiostro della colorazione desiderata.
Ancora più utilmente, la macchina automatica 14 à ̈ collegata ad un numero di serbatoi maggiore a due, che contengono un corrispondente numero di miscele concentrate 3, 8 di diverse colorazioni ottenute mediante le modalità descritte nelle fasi I e II.
In altre parole, le fasi I e possono essere iterate per ottenere miscele concentrate di tutti i colori dell’elenco: nero, bianco, ciano, rosa, giallo e marrone.
La macchina automatica 14, quindi, ha a disposizione tutte le miscele concentrate 3, 8 e ne gestisce la miscelazione ad ultrasuoni per ottenere un numero elevatissimo di inchiostri 12 dalle colorazioni diverse.
In questo modo à ̈ possibile riprodurre in modo pratico, agevole e funzionale qualunque colorazione, anche quelle degli inchiostri già esistenti fabbricati dalle diverse aziende produttrici di inchiostri che operano sul mercato.
Il presente procedimento si presta molto comodamente ad essere messo in atto da un’azienda produttrice di inchiostri, che attua tutte le fasi del procedimento dalla I alla III, a partire dalle materie prime fino ad arrivare all’inchiostro 12 desiderato, che viene venduto all’utilizzatore finale, ossia un’azienda produtrice di manufati ceramici che impiega l’inchiostro 12 nella stampa digitale dei propri prodoti.
Il presente procedimento, inoltre, si presta molto comodamente ad essere messo in ato in parte dal produtore di inchiostri e in parte dal produtore di manufati ceramici.
In altre parole, l’azienda produtrice di inchiostri si limita a metere in pratica le fasi I e II e a rifornire l’utilizzatore finale con le miscele concentrate 3, 8.
L’azienda produtrice di manufatti ceramici, invece, si dota della macchina automatica 14 che, una volta rifornita con le miscele concentrate 3, 8 prodote dal produtore di inchiostri, à ̈ in grado di produrre tuti gli inchiostri delle colorazioni desiderate.
Tale accorgimento risulta particolarmente conveniente alla luce del fato che ogni azienda produttrice di manufati ceramici il più delle volte ha già in produzione un proprio catalogo di prodoti decorati con prestabilite colorazioni e tonalità .
Dopo una semplice operazione preliminare di programmazione e setaggio della macchina automatica 14, la fase ΠΙ del procedimento può essere atuata dall’utilizzatore finale direttamente presso il proprio stabilimento produttivo a partire dalle miscele concentrate 3, 8 fomite dal produtore di inchiostri.
Tuto ciò semplifica enormemente tutti gli aspetti logistici legati alla fornitura di inchiostri da parte del produtore di inchiostri e alla gestione del magazzino da parte del produttore di manufati ceramici.
Claims (5)
- RIVENDICAZIONI 1) Procedimento per la fabbricazione di inchiostri per la stampa digitale su prodotti ceramici, caratterizzato dal fatto che comprende i passi di: effettuare almeno una prima macinazione ad umido (I) di almeno un primo pigmento ceramico (1) in forma di polvere, avente una prima colorazione, e di almeno una prima sostanza-veicolo (2) in forma di liquido, ad ottenere una prima miscela concentrata (3); effettuare almeno una seconda macinazione ad umido (II) di almeno un secondo pigmento ceramico (6) in forma di polvere, avente una seconda colorazione differente da detta prima colorazione, e di almeno una seconda sostanza-veicolo (7) in forma di liquido ad ottenere una seconda miscela concentrata (8); fornire almeno una terza sostanza- veicolo (11) in forma di liquido per la diluizione di detta prima miscela concentrata (3) e di detta seconda miscela concentrata (8); effettuare una miscelazione ad ultrasuoni (III) di detta prima miscela concentrata (3), di detta seconda miscela concentrata (8) e di detta terza sostanza-veicolo (11) ad ottenere un inchiostro (12) per la stampa digitale su prodotti ceramici, avente una terza colorazione differente da detta prima colorazione e da detta seconda colorazione.
- 2) Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta miscelazione ad ultrasuoni (ΙΠ) comprende la selezione delle quantità di detta prima miscela concentrata (3), di detta seconda miscela concentrata (8) e di detta terza sostanza- veicolo (11) in funzione di detta terza colorazione da ottenere.
- 3) Procedimento secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta miscelazione ad ultrasuoni ( ) avviene all’interno di una macchina automatica (14) programmabile atta a svolgere detta selezione di dette quantità .
- 4) Procedimento secondo ima o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, durante detta prima macinazione ad umido (I), à ̈ presente anche almeno una prima sostanza disperdente (4).
- 5) Procedimento secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detta prima miscela concentrata (3) comprende detto primo pigmento ceramico (1), detta prima sostanza- veicolo (2) e detta prima sostanza disperdente (4) nelle seguenti concentrazioni in peso valutate rispetto al peso complessivo di detta prima miscela concentrata (3): primo pigmento ceramico (1) 60 - 70 % prima sostanza- veicolo (2) 20 - 35 % prima sostanza disperdente (4) 5 - 10 % 6) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, durante detta seconda macinazione ad umido (II), à ̈ presente anche almeno una seconda sostanza disperdente (9). 7) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta seconda miscela concentrata (8) comprende detto secondo pigmento ceramico (6), detta seconda sostanzaveicolo (7) e detta seconda sostanza disperdente (9) nelle seguenti concentrazioni in peso valutate rispetto al peso complessivo di detta seconda miscela concentrata (8): secondo pigmento ceramico (6) 60 - 70 % seconda sostanza-veicolo (7) 20 - 35 % seconda sostanza disperdente (9) 5 - 10 % 8) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, durante detta miscelazione ad ultrasuoni (ΙΠ), à ̈ presente anche almeno una terza sostanza disperdente (13). 9) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto inchiostro (12) comprende detta prima miscela concentrata (3), detta seconda miscela concentrata (8), detta terza sostanza-veicolo (11) e detta terza sostanza disperdente (13) nelle seguenti concentrazioni in peso valutate rispetto al peso complessivo di detto inchiostro (12): prima miscela concentrata (3) 40 - 55 % seconda miscela concentrata (8) 1 - 10 % terza sostanza-veicolo (11) 38 - 50 % terza sostanza disperdente (13) 0 - 5 % 10) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, prima di detta prima macinazione ad umido (I), detto primo pigmento ceramico (1) ha una granulometria maggiore di 12 pm e, dopo detta prima macinazione ad umido (I), detto primo pigmento ceramico (1) ha una granulometria minore di 1,5 pm. 11) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, prima di detta seconda macinazione ad umido (II), detto secondo pigmento ceramico (6) ha una granulometria maggiore di 12 pm e, dopo detta seconda macinazione ad umido (Î ), detto secondo pigmento ceramico (6) ha una granulometria minore di 1,5 pm. 12) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta prima sostanza-veicolo (2) e detta seconda sostanza-veicolo (7) coincidono.
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