“DESINK”- Desarrollo de tintas funcionales basadas en micro y nanocargas para aplicación como recubrimientos en distintos sectores industriales

ABSTRACT

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. 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.

RESULTADOS ESPERADOS

En general, con los resultados del proyecto se pretende poder ofrecer nuevas soluciones tecnológicas a las empresas del sector de la madera, cerámico, de recubrimientos, de construcción y del envase de manera que aumenten su competitividad en el mercado a través de la innovación. Más concretamente, los resultados esperados con el desarrollo de este proyecto son:

• La obtención de cargas minerales micro y/o nanométricas de características apropiadas (dureza y tamaño de partícula) para su uso como material de refuerzo en recubrimientos antidesgaste.
• Establecimiento de correlación entre los ensayos de desgaste utilizados en productos cerámicos y en suelos derivados de madera que permitan a su vez una correlación entre los ensayos de laboratorio y el desgaste por tránsito real.
• La obtención de suelos cerámicos y de madera con diseños aplicados por inkjet con elevadas resistencias al desgaste.
• La obtención de recubrimientos protectores en base agua y curado UV, para aplicación mediante pulverización, no descartándose rodillo, con elevada resistencia al desgaste, que protejan los diseños realizados sobre tableros mediante tecnología inkjet.
• La obtención de nanoarcillas convenientemente funcionalizadas para aplicar como nanorefuerzos en distintos recubrimientos poliméricos para aumentar las propiedades barrera de envases.

Con la participación de ITENE y AICE – ITC – Universitat Jaume I (Castellón).

Financiado por: IVACE. Instituto Valencianco de la Competitividad Empresarial UE. Fondos FEDER (Una manera de hacer Europa).

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