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Il progetto Eco-Ink di Metco

14/05/2019

Cofinanziato nell’ambito del programma Horizon 2020, il progetto Eco-Ink punta a sviluppare inchiostri digitali water-based, assolutamente ecologici poiché completamente privi di solventi organici, destinati alla produzione di piastrelle in gres porcellanato levigato. L’obiettivo è coniugare la durevolezza di questo materiale con le potenzialità estetiche della decorazione digitale.

Avviato ufficialmente lo scorso 1° agosto 2018, il progetto di ricerca Eco-Ink  di Metco (cofinanziato nell’ambito del Programma UE Horizon 2020) si propone l’obiettivo di sviluppare inchiostri digitali water-based, assolutamente ecologici poiché completamente privi di solventi organici, destinati alla produzione di piastrelle in gres porcellanato levigato. La finalità è di coniugare così la durevolezza tipica di questo materiale e le potenzialità estetiche raggiungibili con le più avanzate tecniche di decorazione digitale.

Si tratta di una vera e propria sfida tecnologica che punta a innovare non solo un prodotto (l’inchiostro), ma l’intero processo produttivo. La nuova generazione di inchiostri, infatti, non andranno più depositati sopra allo strato di smalto sul supporto e poi protetti con uno strato vetroso. Al contrario, i nuovi Eco-Ink andranno applicati direttamente sul supporto e dovranno essere in grado di penetrare nell’impasto rapidamente, uniformemente e fino alla profondità richiesta. L’aggiunta di specifici additivi all’impasto agevolerà tale penetrazione potenziando anche lo sviluppo cromatico.

La fase attuale della ricerca è concentrata sullo sviluppo della gamma dei colori - allargando il gamut del magenta, del giallo e del cyan - e delle relative forme d’onda, o waveform.

Nel primo caso, il magenta, si partirà dall’inchiostro solubile digitale già brevettato da Metco anni fa, opportunamente adattato per rispettare i requisiti di ecocompatibilità propri del progetto e poter assumere la denominazione Eco-Ink.

È già quasi terminata la ricerca sul colore giallo, prossimo fra l’altro ad essere brevettato, in virtù degli ottimi risultati ottenuti sia in termini di brillantezza che di forma d’onda in grado di garantire un perfetto posizionamento sul supporto ceramico.

Più complessa appare invece la ricerca sul Cyan, data la maggiore difficoltà di individuare materiali a bassa tossicità necessari per una formulazione realmente ecologica. Va sottolineato che tutti gli inchiostri Eco-Ink, comprese le prove sul ciano, saranno oggetto di test tossicologici specifici, affidati a laboratori esterni specializzati e da questi validati.

Un altro capitolo di ricerca riguarda il post-trattamento, ossia il processo successivo all’applicazione dell’inchiostro Eco-Ink sul supporto, che deve garantire la corretta penetrazione e un buono sviluppo cromatico. Da un lato, la tecnica della cromatografia su strato sottile (o TLC) permetterà di monitorare il comportamento dei singoli componenti; dall’altro i test di penetrazione consentiranno di accertare il livello di risoluzione e uniformità cromatica necessari alla decorazione digitale single-pass.

L’ecocompatibilità degli Eco-Ink è data dal fatto che, essendo del tutto privi di solventi organici, sono capaci di ridurre la carbon footprint e la tossicità non solo degli inchiostri stessi, ma dell’intero processo produttivo. I calcoli e le simulazioni preliminari effettuati da Metco stimano una possibile riduzione di emissioni di CO2 fino a 700 ton/anno per ogni milione di metri quadrati di piastrelle ceramiche prodotte con gli Eco-Ink.

Un ulteriore vantaggio degli Eco-Ink consiste nella possibilità di ridurre sensibilmente i costi industriali di produzione del gres porcellanato tecnico levigato. Dal momento che i nuovi inchiostri penetrano direttamente nel supporto ceramico, si eliminerebbe il consumo di smalti, fritte, composti e materiali vetrosi; il reparto preparazione smalti scomparirebbe dal layout della fabbrica; la linea produttiva tra la pressa e il forno si accorcerebbe decisamente, limitandosi ad una stampante digitale e poco più. Inoltre, l’assenza di materiale vetroso sulla superficie consentirebbe di cuocere le piastrelle a maggiore velocità con minori carichi calorici; quindi, a parità di volumi prodotti, i costi energetici si abbasserebbero in maniera molto significativa, data la minore massa da vetrificare rispetto alle tecniche tradizionali.

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