BR112018073151B1 - Recipiente de vidro, e método para imprimir por jato de tinta uma imagem em um recipiente de vidro - Google Patents

Abstract

A presente invenção se refere a um recipiente de vidro que tem uma superfície de vidro externa com uma imagem impressa por jato de tinta fornecida na dita superfície, caracterizado pelo fato de que um CEC com uma espessura entre 0 a 20 nm está presente entre a superfície de vidro externa e a imagem impressa por jato de tinta. Tal recipiente de vidro é, de preferência, uma garrafa de bebida descartável. Além disso, a presente invenção se refere a um método para imprimir por jato de tinta uma imagem em um recipiente de vidro que compreende as etapas de: a) fabricaróóóóum recipiente de vidro que tem uma camada de CEC; b) removeróóóópelo menos parte da camada de CEC a um nível em que a camada de CEC remanescente tenha uma espessura de 0 a 20 nm; c) imprimir por jato de tinta uma imagem no recipiente de vidro.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a recipientes de vidro, em particular, garrafas de vidro, decoradas com imagens impressas na superfície de vidro. Além disso, a presente invenção refere-se a um método para fabricar tais recipientes de vidro.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] É comumente conhecido na técnica que as garrafas de bebida apresentam um revestimento transparente lubrificante e protetor, o assim denominado revestimento de extremidade fria (CEC), na superfície exterior. Tal CEC impede que o recipiente de vidro seja arranhado e o protege em ambiente abrasivo ou cáustico. O CEC, tipicamente, uma cera de polietileno, faz com que a superfície de vidro fique escorregadia. O baixo coeficiente de atrito resultante diminui as forças de contato de garrafa com garrafa nas linhas de engarrafamento e transporte. As garrafas revestidas dessa forma se movem livremente através de linhas de inspeção e preenchimento e sustentam menos danos à superfície. Uma superfície danificada parece ruim para o consumidor e enfraquece o vidro, muitas vezes resultando em quebra prematura. Além disso, em vez de aceitar um aumento na pressão de ruptura, a garrafa pode ficar mais leve enquanto ainda mantém sua resistência.

[003] Atualmente, na fabricação de recipientes de vidro, é aplicado um revestimento de duas etapas para obter resistência a riscos e escorregamento dos recipientes de vidro. Na primeira etapa, o assim denominado revestimento de extremidade quente (HEC) é tipicamente aplicado por meio de deposição de vapor químico (CVD) de um composto que contém metal nos recipientes de vidro formados recentemente, quentes e de linha simples ou dupla. Tal HEC é baseado em precursor de revestimento que inclui estanho, titânio ou outros compostos metálicos ou organometálicos termicamente decompostos. Essa aplicação é feita dentro de um assim denominado túnel de revestimento ou capa de revestimento em que o HEC é aplicado por deposição de vapor químico na formação de uma camada fina de um óxido de metal, por exemplo, óxido de estanho. O objetivo é revestir a parte externa do recipiente de vidro com uma camada uniforme homogênea, exceto para o assim denominado acabamento. Como isso é feito em fase de vapor e em recipientes de vidro com uma única linha, uma distribuição relativamente homogênea pode ser facilmente obtida. A fina camada de óxido de metal, muitas vezes óxido de estanho, é a base para o segundo revestimento, o denominado revestimento de extremidade fria (CEC). Após a aplicação de HEC, os recipientes de vidro são geralmente enviados através de um tipo especial de forno denominado também de forno do tipo lehr de recozimento. O último é projetado especificamente para o recozimento de vidro e para resfriar os recipientes de forma controlada. O vidro é aquecido até o ponto de recozimento e, então, lentamente resfriado. Esse processo alivia as tensões internas, tornando o vidro muito mais durável.

[004] Em uma etapa de processo subsequente, as imagens do logotipo, ingredientes, etc. que correspondem ao conteúdo da garrafa são tipicamente impressos no CEC, por exemplo, por serigrafia.

[005] No entanto, um dos principais problemas é que, em todas as indústrias, em particular, na indústria de embalagens, a impressão está se movendo continuamente em direção à digitalização, com maior velocidade, qualidade, flexibilidade e eficiência. Infelizmente, a impressão serigráfica não é uma técnica de impressão digital, como, por exemplo, é a impressão por jato de tinta. Além disso, os sistemas de impressão offset e flexográfica estão sendo cada vez mais substituídos por aplicações de impressão por sistemas de impressão a jato de tinta industrial devido à sua flexibilidade de uso, por exemplo, impressão de dados variáveis, e devido à sua maior confiabilidade, permitindo a sua incorporação em linhas de produção.

[006] Em impressão por jato de tinta, gotas minúsculas de fluido de tinta são projetadas diretamente sobre a superfície de receptor de tinta sem contato físico entre o dispositivo de impressão e o receptor de tinta. O dispositivo de impressão armazena os dados de impressão eletronicamente e controla um mecanismo para ejetar as gotas de imagem por imagem. A impressão é realizada movendo-se uma cabeça de impressão através do receptor de tinta ou vice- versa ou ambos.

[007] Quando se jorra a tinta de jato de tinta para um receptor de tinta, a tinta inclui tipicamente um veículo líquido e um ou mais sólidos, tais como corantes ou pigmentos e polímeros. As composições de tinta podem ser divididas aproximadamente em: à base de água, em que o mecanismo de secagem envolve absorção, penetração e evaporação; à base de solvente, em que a secagem envolve principalmente a evaporação; à base de óleo, em que a secagem envolve absorção e penetração; fusão a quente ou mudança de fase, em que a tinta é líquida à temperatura de ejeção, mas é sólida à temperatura ambiente e em que a secagem é substituída por solidificação; e curável por energia, em que a secagem é substituída por polimerização induzida pela exposição da tinta a uma fonte de energia radiativa ou térmica.

[008] Os três primeiros tipos de composições de tinta são mais adequados para um meio receptor de absorção, enquanto que as tintas de fusão a quente e tintas curáveis por energia também podem ser impressas em receptores de tinta não absorventes. Devido às exigências térmicas impostas pelas tintas de fusão a quente nos substratos, especialmente as tintas curáveis por radiação ganharam o interesse da indústria de embalagens.

[009] No entanto, a impressão por jato de tinta em recipientes de vidro que precisam de um CEC durante a fabricação pelas razões mencionadas acima, tais como garrafas, provou ainda ser difícil e resultar em baixa qualidade de imagem das impressões.

[010] Como resultado, permanece a necessidade de métodos de impressão por jato de tinta otimizados para recipientes de vidro que precisam de um CEC, especialmente em processos de alta velocidade, tais como linhas de engarrafamento de bebidas.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[011] A presente invenção se refere a um recipiente de vidro que tem uma superfície de vidro externa com uma imagem impressa por jato de tinta fornecida na dita superfície, caracterizado pelo fato de que um CEC com uma espessura entre 0 a 20 nm está presente entre a superfície de vidro externa e a imagem impressa por jato de tinta.

[012] Em uma modalidade em conformidade com a presente invenção, o recipiente de vidro tem uma superfície de vidro externa com uma imagem impressa por jato de tinta fornecida na dita superfície, em que o recipiente de vidro é caracterizado pelo fato de que tem uma pressão de ruptura interna de pelo menos 0,7 MPa (7 bar), e em que nenhum CEC, ou um CEC com uma espessura de menos do que 20 nm está presente entre a superfície de vidro externa e a imagem impressa por jato de tinta.

[013] Tal recipiente de vidro é, de preferência, uma garrafa de bebida descartável.

[014] Além disso, a presente invenção se refere a um método para imprimir por jato de tinta uma imagem em um recipiente de vidro que compreende as etapas de:

[015] a) fabricar um recipiente de vidro que tem uma camada de CEC;

[016] b) remover pelo menos parte da camada de CEC a um nível em que a camada de CEC remanescente tenha uma espessura de 0 a 20 nm;

[017] c) imprimir por jato de tinta uma imagem no recipiente de vidro.

[018] Em uma modalidade de acordo com a presente invenção, o método compreende as etapas de.

[019] a) fabricar um recipiente de vidro que tem uma camada de CEC pelo menos parcialmente solúvel em água;

[020] b) remover pelo menos parte da camada de CEC a um nível em que a camada de CEC remanescente tenha uma espessura de 0 a 20 nm enxaguando-se o CEC no recipiente de vidro com água e soprando-se a água a partir do recipiente por meio de uma corrente de ar pressurizado,

[021] c) imprimir por jato de tinta uma imagem no recipiente de vidro.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[022] É agora reconhecido que as razões pelas quais a impressão por jato de tinta em recipientes de vidro que precisam de um CEC provou ainda ser difícil e resultar em má qualidade de imagem das impressões, são as seguintes:

[023] Em primeiro lugar, acredita-se, sem estar vinculado a qualquer teoria, que o CEC pode interferir na ligação de tintas de jato de tinta e na aderência na superfície de vidro.

[024] Em segundo lugar, uma vez que os recipientes são posicionados em várias fileiras ao sair do forno de resfriamento, a aplicação de CEC ocorre por pistola ou pistolas de aspersão que se movem paralelamente entre as respectivas fileiras dos recipientes, posicionados acima ou apenas entre as fileiras na altura dos ombros dos recipientes. Esse padrão de aspersão leva automaticamente a uma distribuição não homogênea de material de revestimento.

[025] Embora o documento WO2013167558 descreva um método aprimorado para aplicar um CEC integrado no processo de fabricação de recipiente de vidro, o método revelado no presente documento só pode ser aplicado em uma configuração de correia transportadora de linha única e não em uma configuração de correia transportadora em massa de múltiplas fileiras tradicional e amplamente utilizada.

[026] Em terceiro lugar, para uma boa capacidade de ejeção e impressão por jato de tinta rápida, a viscosidade de tintas de jato de tinta é tipicamente muito mais baixa em comparação com, por exemplo, tintas de impressão de tela. Sem estar vinculado a qualquer teoria, a menor viscosidade da tinta de jato de tinta exibe maior mobilidade em uma superfície a ser impressa e maior dependência da homogeneidade da superfície. A má qualidade de imagem das impressões pode, assim, ser resultado da elevada mobilidade das tintas de jato de tinta de baixa viscosidade antes da solidificação por, por exemplo, evaporação e/ou polimerização, e da distribuição não homogênea de material de CEC, conforme descrito acima. Isto é, as gotículas de tinta de jato de tinta de baixa viscosidade e móveis têm a tendência de molharem e se moverem para regiões de superfície com uma energia superficial mais alta, resultando em defeitos de impressão.

[027] Constatou-se agora inesperadamente que removendo-se pelo menos parte da camada de CEC do substrato de vidro a um nível em que a camada de CEC restante tem uma espessura de 0 a 20 nm, ou é substancialmente completamente removida, a aderência bem como a qualidade de impressão das impressões, por exemplo, as aberrações e a resolução de cor são significativamente aprimoradas em comparação com a qualidade de impressão em um substrato de vidro a partir do qual a CEC não foi pelo menos parcialmente removida. Sem estar vinculado a qualquer teoria, a razão presumida para uma qualidade de impressão aprimorada é que removendo-se pelo menos parte da camada de CEC a um nível em que a camada de CEC restante tem uma espessura de 0 a 20 nm, a homogeneidade da superfície é aumentada e resulta em uma tendência reduzida das tintas de jato de tinta móveis e de baixa viscosidade se moverem na superfície antes da solidificação.

[028] Em uma primeira modalidade, a presente invenção fornece um recipiente de vidro que tem uma superfície de vidro externa com uma imagem impressa por jato de tinta fornecida na dita superfície, caracterizado pelo fato de que um CEC com uma espessura entre 0 a 20 nm está presente entre a superfície de vidro externa e a imagem impressa por jato de tinta. Uma espessura de 0 a 20 nm é equivalente a algumas monocamadas ou menos. De preferência, a espessura do CEC está entre 0 e 10 nm, e, com mais preferência, entre 0 e 5 nm, e com a máxima preferência o CEC é completamente removido.

[029] Em uma modalidade em conformidade com a presente invenção, o recipiente de vidro tem uma superfície de vidro externa com uma imagem impressa por jato de tinta fornecida na dita superfície, em que o recipiente de vidro é caracterizado pelo fato de que tem uma pressão de ruptura interna de pelo menos 0,7 MPa (7 bar), e em que nenhum CEC, ou um CEC com uma espessura de menos do que 20 nm está presente entre a superfície de vidro externa e a imagem impressa por jato de tinta.

[030] Conforme explicado acima, um CEC fornece proteção contra arranhões e aprimora a durabilidade, a aparência e a pressão de ruptura interna do recipiente de vidro. Imprimindo-se em recipientes de vidro que tinham um CEC durante as etapas de processo que precedem a impressão e remoção desse CEC, ou parte do mesmo, imediatamente antes da etapa de impressão, um recipiente de vidro é obtido que, após ser exposto à etapa de impressão, ainda possui uma pressão de ruptura interna de pelo menos 0,7 MPa (7 bar), ou pelo menos 0,8 MPa (8 bar) ou pelo menos 0,9 MPa (9 bar).

[031] Além disso, uma modalidade pode ser fornecida em que um HEC pode estar presente entre a superfície de vidro externa e o CEC ou entre a superfície de vidro externa e a imagem impressa por jato de tinta. No último caso, o CEC é removido e tem uma espessura de 0 nm ou substancialmente 0 nm.

[032] Sem estar vinculado a qualquer teoria, a excelente qualidade de impressão em substratos nos quais um HEC está presente entre a superfície de vidro externa e a imagem impressa por jato de tinta pode ser explicada pela distribuição homogênea do HEC, uma vez que o HEC é normalmente aplicado em fase de vapor e em recipientes de vidro transportados em linha única, conforme explicado acima.

[033] O HEC compreende tipicamente uma camada de óxido de metal, tipicamente uma camada de 5 a 20 nm. Mais especificamente, o dito óxido de metal na camada de óxido de metal pode ser escolhido a partir do grupo que compreende: óxido de estanho, óxido de titânio, óxido de zircônio e/ou combinações dos mesmos, conforme descrito nos documentos US 3952118 e US 489816.

[034] Em uma modalidade específica em conformidade com a presente invenção, a camada de óxido de metal do HEC pode ser um óxido de estanho obtido a partir de cloreto de monobutilestanho (MBTC) como um precursor.

[035] Exemplos típicos de CECs aplicados em recipientes de vidro podem ser revestimentos à base de polietileno, polietileno parcialmente oxidado, poliglicóis, ácido oleico ou estearato.

[036] Em uma modalidade de um recipiente de vidro da presente invenção, o CEC pode ser pelo menos parcialmente solúvel em água entre 20 e 90°C, de preferência, a 40 °C. Além dos benefícios na produção de recipientes de vidro impressos por jato de tinta, conforme será explicado neste texto, um CEC pelo menos parcialmente solúvel em água pode ser benéfico para a reciclagem de resíduos de recipientes de vidro descartáveis, uma vez que pode ser removido pelo menos parcialmente enxaguando-se com água entre 20 e 90 °C, de preferência, a 40 °C.

[037] No contexto da presente invenção, o CEC que é pelo menos parcialmente solúvel em água é entendido como o CEC que é removido pelo menos parcialmente por água técnica, água de torneira, água purificada ou água destilada de modo que o ângulo de deslizamento da garrafa aumente em pelo menos 6 ° após a lavagem vs. antes da lavagem. Os ângulos de deslizamento são determinados colocando-se uma garrafa no topo de duas garrafas horizontais do mesmo tipo, em contato de linha. O ângulo de inclinação é aumentado a uma determinada velocidade e o ângulo de inclinação no qual a garrafa superior começa a deslizar é denominado ângulo de deslizamento. Um ângulo de deslizamento pode ter o valor de mais do que 30° a menos do que 10°.

[038] Em particular, o pelo menos um CEC pelo menos parcialmente solúvel em água pode ser à base de ácido graxo, de preferência, à base de estearato. Em outra modalidade preferencial específica, o CEC pelo menos parcialmente solúvel em água pode ser à base de polietileno glicol.

[039] Em outra modalidade de um recipiente de vidro da presente invenção, o CEC pode ser pelo menos parcialmente oxidado por tratamento com chama, corona ou plasma. É conhecido na técnica que as tintas de serigrafia orgânicas não aderem bem a recipientes de vidro que foram tratados com CEC, e que a energia de chama, corona ou plasma pode ser aplicada aos recipientes de vidro para obter uma melhor aderência de um revestimento orgânico (por exemplo, tinta de jato de tinta) ao mesmo.

[040] Além disso, um revestimento de vidro de acordo com a presente invenção pode compreender uma camada que contém silício, de preferência, uma camada que contém sílica (por exemplo, pirosil), entre o CEC e a imagem impressa por jato de tinta. Tal camada que contém silício fornece locais com maior ligação para a camada (ou camadas) impressa por jato de tinta. Além disso, pode resultar em uma superfície áspera de material nanoporoso para maior aderência e uma superfície com uma energia superficial mais elevada. A mesma pode ser depositada, por exemplo, por meio de pirólise por chama. Os precursores podem ser entregues como um vapor, um líquido atomizado, uma solução atomizada e/ou similares.

[041] Uma camada de iniciador pode estar presente entre a superfície de vidro externa e a imagem impressa por jato de tinta a fim de intensificar a aderência da tinta, isto é, no CEC ou no HEC, ou em uma camada que contém sílica (por exemplo, pirosil). Tal iniciador pode ser pigmentado, branco ou transparente e pode compreender um promotor de aderência. Tal iniciador também pode ser oxidado por meio de tratamento com chama, corona ou plasma para intensificar a aderência da tinta de jato de tinta. Um iniciador pigmentado branco, que contém tipicamente, por exemplo, dióxido de titânio, é, de preferência, usado para intensificar o contraste e a vividez das tintas coloridas impressas em um substrato com iniciador. Isso é especialmente eficaz quanto o substrato é transparente. Em particular, o iniciador por compreender uma fração de grupo radicalmente reativo, tal como um grupo tiol, um grupo amina, ou um grupo etilenicamente insaturado, tal como um éter vinílico, um éster vinílico, uma acrilamida, uma metacrilamida, um estiril ou, de preferência, uma alila, um acrilato ou um metacrilato.

[042] A imagem impressa por jato de tinta em um recipiente de vidro de acordo com a presente invenção pode compreender uma ou mais camadas de tinta, de preferência, tinta curada por energia, isto é, a tinta pode ser curada em qualquer forma adequada, por exemplo, curada por radiação por qualquer tipo adequado de radiação similar, por exemplo, ultravioleta, feixe de elétrons ou similares, curada termicamente por forno de convecção, lâmpadas infravermelhas, ou similares, ou uma combinação de radiação e energia térmica.

[043] No recipiente de vidro impresso por jato de tinta, uma camada protetora e/ou um revestimento claro pode ser aplicado para proteger a imagem e/ou obter uma impressão mais brilhante ou fosca (ou outro efeito óptico).

[044] A imagem impressa por jato de tinta pode ter uma resolução de impressão de pelo menos 300 dpi.

[045] Após a impressão, um revestimento de redução de coeficiente de atrito pode ser aplicado sobre o recipiente de vidro inteiro.

[046] Um recipiente de vidro em conformidade com a presente invenção pode ser uma garrafa de vidro, de preferência, uma garrafa de bebida e com mais preferência uma garrafa de bebida descartável. Um recipiente de vidro retornável que é exposto a enxágues cáusticos após o uso, não tem HEC após um número limitado de retornos.

[047] Além disso, um recipiente de vidro de acordo com a presente invenção pode ser, de preferência, garrafa cilíndrica.

[048] Em um aspecto adicional da presente invenção, é fornecida uma modalidade de um método de impressão por jato de tinta de uma imagem em um recipiente de vidro que compreende as etapas de:

[049] a) fabricar um recipiente de vidro que tem uma camada de CEC;

[050] b) remover pelo menos parte da camada de CEC a um nível em que a camada de CEC remanescente tenha uma espessura de 0 a 20 nm;

[051] c) imprimir por jato de tinta uma imagem no recipiente de vidro.

[052] Remover o CEC a um nível em que o CEC remanescente tem uma espessura de 0 a 20 nm de CEC é equivalente a algumas monocamadas ou menos. De preferência, a espessura do CEC remanescente está entre 0 e 10 nm, e, com mais preferência, entre 0 e 5 nm.

[053] Em uma modalidade preferencial da presente invenção, o CEC pode ser pelo menos parcialmente solúvel em água e pode ser pelo menos parcialmente removido enxaguando-se com água de torneira, água técnica, água purificada ou água destilada. Dependendo do tempo e da temperatura de enxágue, o nível de CEC remanescente pode, então, ser variado ou otimizado de menos de 20 nm para uma ou duas monocamadas, ou a um nível em que apenas vestígios separados permaneçam na superfície ou até a remoção completa.

[054] As técnicas para remoção de CEC não solúvel em água podem ser corrosão química, jateamento de areia, dissolução em solvente orgânico, tratamentos com chama ou plasma, etc.

[055] Em uma modalidade específica de um método da presente invenção, o enxágue do CEC para remover pelo menos parcialmente o mesmo do recipiente de vidro pode ser executado com água técnica, água de torneira, água purificada ou água destilada a uma temperatura entre 20°C e 90°C, de preferência, a 40°C. O tempo de enxágue pode variar entre 0,1 e 15 segundos, ou entre 0,1 e 10 segundos dependendo do nível de remoção do CEC.

[056] Após o enxágue, o recipiente de vidro enxaguado pode ser seco removendo-se água e uma fase predominantemente líquida, por exemplo, soprando-se para fora as gotículas de água ou centrifugando-se as garrafas. Descobriu-se inesperadamente que, removendo-se ativamente a água no estado líquido (isto é, evitando a secagem), a aderência, bem como a qualidade de impressão das impressões, por exemplo, as aberrações e resolução de cor são significativamente aprimoradas em comparação com a qualidade de impressão em um substrato de vidro a partir do qual o CEC foi removido, pelo menos parcialmente, por meio de enxágue e subsequentemente seco. Sem estar vinculado a qualquer teoria, a razão presumida é que as manchas de água deixadas após a secagem podem aumentar a tendência das tintas de jato de tinta móveis e de baixa viscosidade se moverem na superfície antes da solidificação.

[057] Em uma modalidade específica em conformidade com a presente invenção, o método compreende as etapas de:

[058] a) fabricar um recipiente de vidro que tem uma camada de CEC pelo menos parcialmente solúvel em água;

[059] b) remover pelo menos parte da camada de CEC a um nível em que a camada de CEC remanescente tenha uma espessura de 0 a 20 nm enxaguando-se o CEC no recipiente de vidro com água e soprando-se a água a partir do recipiente por meio de uma corrente de ar pressurizado,

[060] c) imprimir por jato de tinta uma imagem no recipiente de vidro.

[061] De preferência, a água é soprada a partir da superfície exterior do recipiente por meio de um fluxo laminar de ar pressurizado.

[062] Para soprar água (gotículas) a partir de um recipiente de vidro enxaguado, podem ser utilizados coletores de ar que consistem em uma seção fechada do tubo conectada a um suprimento de ar. Furos pequenos são fornecidos ao longo do comprimento do tubo. O ar atravessa os furos e é direcionado às garrafas ou latas com um esforço para soprar o líquido de enxágue para fora. Além disso, podem ser usados bocais de ar planos, que na verdade também é uma seção fechada de tubo, mas os pequenos furos são substituídos por uma série de bocais planos.

[063] Por razões de maior eficiência, redução de ruído e redução do consumo de ar e energia, de preferência, podem ser usadas facas de ar (também denominadas lâminas de ar), ou um conjunto de facas de ar que consiste em pelo menos uma e, de preferência, duas ou mais facas de ar.

[064] Uma faca de ar industrial é uma câmara de ar pressurizado que contém uma série de furos ou ranhuras contínuas através das quais o ar pressurizado sai em uma linha fina em um padrão de fluxo laminar. A velocidade do ar de saída, então, cria uma velocidade de ar de impacto sobre a superfície da garrafa. A fina linha de ar pode ser cuidadosamente posicionada em relação aos ângulos de inclinação, lançamento e direção para atingir de modo preciso as garrafas à medida que as mesmas passam na frente da faca para desidratar uma área em que a impressão deve ocorrer.

[065] As facas de ar podem ser posicionadas imediatamente adjacentes à cabeça de impressão de jato de tinta.

[066] De preferência, a faca (ou facas) de ar pode ser posicionada apontando a montante para a posição na qual está localizada, e o ar emitido a partir da mesma bate nas garrafas antes das garrafas atingirem a faca de ar.

[067] Além disso, a faca de ar pode ser posicionada de modo que o fluxo de ar linear atinja a área superior em que a água será removida e força a água para baixo. Na medida em que uma garrafa se move em direção às facas de ar, o aumento de pressão de ar continua a impulsionar o líquido para baixo e para fora da garrafa.

[068] Em uma modalidade específica em conformidade com a presente invenção, o CEC é removido a um nível que aumenta o ângulo de deslizamento da garrafa de vidro com pelo menos 6°, ou pelo menos 10°, ou mesmo pelo menos 20°. Os ângulos de deslizamento são determinados colocando-se uma garrafa no topo de duas garrafas horizontais do mesmo tipo, em contato de linha. O ângulo de inclinação é aumentado a uma determinada velocidade e o ângulo de inclinação no qual a garrafa superior começa a deslizar é denominado ângulo de deslizamento. Um ângulo de deslizamento pode ter o valor de mais do que 30° a menos do que 10°.

[069] No caso de o CEC ser completamente removido, o HEC pode ser a superfície na qual a imagem é jateada por tinta.

[070] Alternativamente, em uma modalidade de acordo com a presente invenção, um método de impressão por jato de tinta de uma imagem em um recipiente de vidro é fornecido, em que uma camada de iniciador é aplicada no recipiente de vidro após pelo menos a remoção parcial do CEC e antes de impressão por jato de tinta de uma imagem no recipiente de vidro. Tal iniciador pode ser pigmentado, branco ou transparente e pode compreender um promotor de aderência. Tal iniciador também pode ser de curável por energia de modo que a tinta de jato de tinta possa ser jateada sobre o iniciador molhado, em que a tinta de jato de tinta tem uma viscosidade que é menor do que a viscosidade de iniciador, e em que o iniciador e a tinta de jato de tinta podem ser simultaneamente curados por energia. Tal iniciador pode ser pigmentado, branco ou transparente e pode compreender um promotor de aderência. Tal iniciador também pode ser oxidado por meio de tratamento com chama, corona ou plasma para intensificar a aderência da tinta de jato de tinta. Um iniciador pigmentado branco, que contém tipicamente, por exemplo, dióxido de titânio, é, de preferência, usado para intensificar o contraste e a vividez das tintas coloridas impressas em um substrato com iniciador. Isso é especialmente eficaz quanto o substrato é transparente. Em particular, o iniciador por compreender uma fração de grupo radicalmente reativo, tal como um grupo tiol, um grupo amina, ou um grupo etilenicamente insaturado, tal como um éter vinílico, um éster vinílico, uma acrilamida, uma metacrilamida, um estiril ou, de preferência, uma alila, um acrilato ou um metacrilato.

[071] O CEC remanescente, ou no caso de remoção completa de CEC, o HEC ou a camada de iniciador pode ser pelo menos parcialmente oxidada por tratamento com chama, corona ou plasma a fim de intensificar a aderência da tinta de jato de tinta ao mesmo.

[072] Em uma modalidade adicional em conformidade com a presente invenção, após o tratamento com chama, corona ou plasma, uma camada à base de silício, de preferência, à base de sílica (por exemplo, pirosil) pode ser aplicada sobre o recipiente de vidro. Assim, essa camada à base silício pode ser aplicada em CEC remanescente pelo menos parcialmente oxidado, em HEC pelo menos parcialmente oxidado ou em iniciador pelo menos parcialmente oxidado antes de impressão por jato de tinta da imagem. Tal camada que contém silício fornece locais com maior ligação para a camada (ou camadas) de jato de tinta. Além disso, pode resultar em uma superfície áspera de material nanoporoso para maior aderência e uma superfície com uma energia superficial mais elevada. A mesma pode ser depositada, por exemplo, por meio de pirólise por chama. Os precursores podem ser entregues como um vapor, um líquido atomizado, uma solução atomizada e/ou similares.

[073] De preferência, recipientes de vidro fabricados de acordo com um método da presente invenção são preenchidos após a impressão por jato de tinta da imagem para evitar danos à impressão de jato de tinta devido ao estouro acidental do recipiente de vidro preenchido.

[074] Na etapa de impressão por jato de tinta, a cabeça de impressão de jato de tinta pode realizar varredura para frente e para trás em uma direção longitudinal através do recipiente de vidro em movimento, e a cabeça de impressão de jato de tinta pode não imprimir na direção contrária. No entanto, a impressão bidirecional pode ser usada e pode ser preferencial para obter uma área elevada ao longo de recipientes de vidro de tamanho grande. Outro método de impressão preferencial pode imprimir também em múltiplas passagens, mas em uma direção transversal (circular ao redor da garrafa). Nesse método, a posição relativa da garrafa versus a cabeça de impressão pode ser alterada após cada passagem a fim de imprimir imagens que sejam maiores do que o tamanho de uma cabeça de impressão. Isso necessita de acabamento da arte final de impressão. Outra variação desse método utiliza o movimento relativo da garrafa vs. a cabeça de impressão enquanto imprime as diferentes passagens: obtém- se a impressão em espiral ao longo da garrafa. Neste último, os defeitos de acabamento serão menos ressaltados. Outro método de impressão preferencial pode ser um "processo de impressão de passagem única", que pode ser executado utilizando-se cabeças de impressão de jato de tinta amplas ou múltiplas cabeças de impressão de jato de tinta que cobrem toda a largura da imagem a ser impressa (escalonada ou conectada). Em um processo de impressão de passagem única, as cabeças de impressão de jato de tinta geralmente permanecem estacionárias e a superfície do substrato é transportada sob as cabeças de impressão por jato de tinta.

[075] As técnicas de impressão por jato de tinta utilizadas na presente invenção podem ser impressão por jato de tinta piezoelétrica, do tipo contínua e térmica, por gotejamento eletrostático e acústico no tipo de demanda.

[076] Uma temperatura de jateamento preferencial está entre 10 e 70 °C, com mais preferência, entre 20 e 60 °C, e com mais preferência entre 25 e 45 °C.

[077] Solventes sem cura ou tintas de jato de tinta à base de água podem ser usados, mas, de preferência, é usada tinta de jato de tinta curável por energia. Tinta de jato de tinta curável por radiação pode ser curada pela exposição à radiação actínica e/ou por cura de feixe de elétrons. De preferência, a cura por radiação é executada por meio de uma exposição global à radiação actínica ou por uma cura global de feixe de elétrons. Tinta de jato de tinta curável termicamente pode ser curada por forno de convecção, lâmpadas infravermelhas ou similares.

[078] Os meios de cura podem ser dispostos em combinação com a cabeça de impressão da impressora de jato de tinta, percorrendo na mesma de modo que a tinta de jato de tinta seja exposta à energia de cura muito pouco depois de ter sido jateada. Em tal disposição, pode ser difícil fornecer uma fonte de energia pequena o suficiente conectada à cabeça de impressão e percorrendo na mesma. Portanto, uma fonte de energia fixa estática pode ser utilizada, por exemplo, uma fonte de luz UV de cura, conectada à fonte de radiação por meio de meios condutores de radiação flexível, tal como um feixe de fibra óptica ou um tubo flexível refletivo internamente. Alternativamente, a radiação actínica pode ser fornecida a partir de uma fonte fixa para a cabeça de impressão por uma disposição de espelhos que inclui um espelho sobre a cabeça de impressão.

[079] A fonte de radiação disposta para não se mover com a cabeça de impressão, também pode ser uma fonte de radiação alongada que se estende de modo transversal através da camada (ou camadas) de tinta a ser curada e adjacente ao caminho transversal da cabeça de impressão, de modo que as linhas subsequentes de imagens formadas pela cabeça de impressão sejam passadas, gradual ou continuamente, abaixo dessa fonte de radiação. A fonte de radiação é, de preferência, uma fonte de radiação ultravioleta, tal como uma lâmpada de mercúrio de alta ou baixa pressão que contém elementos opcionais inclinados, um tubo catódico frio, uma luz negra, um LED ultravioleta, um laser ultravioleta ou uma luz.

[080] Além disso, é possível curar a imagem impressa por jato de tinta utilizando-se, consecutivamente ou simultaneamente, duas fontes de luz de diferentes comprimentos de onda ou iluminação. Por exemplo, a primeira fonte de UV pode ser selecionada para ser rica em UV-A, por exemplo, uma lâmpada dopada com gálio, ou uma lâmpada diferente, alta em UV-A e UV-B. A segunda fonte de UV pode, então, ser rica em UV-C, em particular, na faixa de 260 nm a 200 nm. Verificou-se que o uso de duas fontes de UV têm vantagens, por exemplo, uma velocidade de cura rápida.

[081] Para facilitar a cura, a impressora de jato de tinta geralmente inclui uma ou mais unidades de esgotamento de oxigênio. As unidades de esgotamento de oxigênio colocam uma manta de nitrogênio ou outro gás relativamente inerte (por exemplo, CO2), com posição ajustável e concentração de gás inerte ajustável, a fim de reduzir a concentração de oxigênio no ambiente de cura. De fato, o oxigênio pode agir como um sequestrante de radicais, tirando os radicais disponíveis da reação de polimerização. Os níveis de oxigênio residuais são normalmente mantidos tão baixos quanto 200 ppm, mas geralmente estão na faixa de 200 ppm a 1.200 ppm.

[082] No contexto da presente invenção, a imagem a ser impressa por jato de tinta pode compreender qualquer tipo de imagem, logotipo, texto, arte gráfica, codificação (código QR, código de barras) e similares.

EXEMPLO: MATERIAIS E PROCEDIMENTOS: AMOSTRAS DE GARRAFA:

[083] Garrafas A: Garrafas Victoria de 354,88 ml (12oz) não impressas (vidro âmbar) foram adquiridas a partir da Nueva Fábrica Nacional de Vidro, S.A. de C.V. (México). Estas garrafas foram produzidas com um CEC parcialmente solúvel em água com base em ARCOSOL M-70 comercialmente disponível junto à ARCO, S.A. de C.V. (México).

[084] Garrafas B: As garrafas marrons Adriaan de 33 cm descartáveis foram adquiridas de Ardagh. Essas garrafas foram produzidas com um CEC não solúvel em água baseado em RP 40 comercialmente disponível junto à Arkema.

[085] As garrafas foram lavadas com água destilada por 10 segundos à temperatura ambiente. As garrafas foram sucessivamente secas por sopro com ar comprimido.

ÂNGULO DE DESLIZAMENTO:

[086] As medidas de ângulo de deslizamento foram executadas com uma Mesa de Inclinação comercialmente disponível junto à Agr International, Inc. A velocidade angular foi ajustada para 3,6°/s. Para cada condição, o ângulo de deslizamento foi medido para 9 garrafas e o valor médio do ângulo de deslizamento foi calculado.

IMPRESSÃO:

[087] A impressão por jato de tinta das garrafas foi executada em uma “Unidade de Laboratório” comercialmente disponível junto à CURVINK bv (Países Baixos), equipada com um módulo de laboratório de flamejamento e um módulo de laboratório de aplicação de iniciador. Seguiu-se o procedimento para imprimir as garrafas:

[088] As garrafas foram flamejadas com o módulo de laboratório de flamejamento utilizando uma velocidade de 250 mm/s. As garrafas foram sucessivamente revestidas no módulo de laboratório de flamejamento com pirosil (comercialmente disponível junto à Sura Instruments). Foi utilizada uma concentração de 0,2% de pirosil e a velocidade de pirosil foi estabelecida em 250 mm/s. As garrafas foram removidas do módulo de laboratório de flamejamento e resfriadas sob condições ambiente à temperatura ambiente. As garrafas foram sucessivamente revestidas com o módulo de laboratório de aplicação de iniciador com o uso de um iniciador à base de alcoxissilano em um modo de 2 rotações. As garrafas foram secas sob condições ambiente durante 8 minutos. As garrafas foram colocadas sucessivamente no módulo de jato de tinta e o corpo de garrafa foi impresso por jato de tinta com uma tinta branca de base acrílica curável por UV. A tinta branca foi jateada com uma cabeça de GS12 XAAR 1001 em um modo de passagem única com o uso de nível de escala cinzenta 5. Um projeto totalmente branco uniforme, bem como o texto foram impressos. O nível de fixação foi definido em 1% e foi executado com uma barra de LED de 8W da Hoenle. Por fim, as garrafas foram retiradas do módulo de jato de tinta e totalmente curadas com uma lâmpada UV em um modo de 8 rotações.

SIMULADOR DE PASTEURIZAÇÃO:

[089] Para simular um processo de pasteurização, as garrafas foram colocadas em banho-maria. O seguinte programa de temperatura foi seguido: 10 minutos a 45 °C, 20 minutos a 62 °C e 10 minutos a 30 °C. As garrafas foram removidas do banho-maria e secas sob condições ambiente.

SIMULADOR DE LINHA:

[090] Para cada condição, 28 garrafas foram colocadas em um simulador de linha comercialmente disponível junto à Agr International, Inc. Isso simula as condições que uma garrafa passa em uma linha de embalagem. As seguintes configurações foram selecionadas: água de torneira; placa abrasiva + altura em EFG-2; controle de velocidade a 8 (60 rpm); pressão de porta a 40% de escorregamento (36 rpm para garrafas). As garrafas foram colocadas durante 30 minutos no simulador de linha e inspecionadas visualmente quanto a possíveis danos à arte final.

RESULTADOS:

[091] O ângulo de deslizamento de Garrafas A e B foi medido antes e após o enxágue de garrafa. Para garrafas B: um ângulo de deslizamento de 14° foi encontrado antes do enxágue e 15° após o enxágue. Para garrafas A: um ângulo de deslizamento de 5° foi encontrado antes do enxágue e 27° após o enxágue.

[092] As garrafas A e B foram impressas de acordo com o procedimento de impressão acima mencionado, com ou sem a etapa de enxágue prévio. Constatou-se que a qualidade de impressão das impressões nas Garrafas A era melhor do que a qualidade de impressão das impressões na garrafa B. Especialmente o texto impresso mostrava mais defeitos de impressão na Garrafa B do que na Garrafa A. As garrafas foram sucessivamente colocadas em um simulador de pasteurização, simulador de linha e visualmente inspecionadas. Constatou-se que a arte final impressa em garrafas B mostrou muito mais danos do que a arte final impressa em garrafas A.

Claims (22)

1. MÉTODO PARA IMPRIMIR POR JATO DE TINTA UMA IMAGEM EM UM RECIPIENTE DE VIDRO caracterizado por compreender as etapas de: a) prover um recipiente de vidro que tem uma camada de revestimento de extremidade fria (CEC); b) remover pelo menos parte da camada de CEC a um nível em que a camada de CEC restante tem uma espessura de 0 a 20 nm; c) imprimir por jato de tinta uma imagem no recipiente de vidro; o dito recipiente de vidro tendo uma pressão de ruptura interna de pelo menos 0,7 MPa (7 bar) após ser exposto à impressão.

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela camada de CEC ser pelo menos parcialmente solúvel em água, e em que a remoção de pelo menos parte da camada de CEC a um nível em que a camada de CEC remanescente tem uma espessura de 0 a 20 nm é feita enxaguando-se o CEC no recipiente de vidro com água e soprando-se a água a partir do recipiente por meio de uma corrente de ar pressurizado.

3. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado por compreender a etapa de aplicação de uma camada de iniciador no recipiente de vidro após a remoção pelo menos parcial do CEC e antes de imprimir por jato de tinta uma imagem no recipiente de vidro.

4. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por compreender adicionalmente a etapa de um tratamento com chama ou plasma do recipiente de vidro após pelo menos remover parcialmente o CEC.

5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por compreender adicionalmente a etapa de aplicação de uma camada de sílica no recipiente de vidro após o tratamento com chama ou plasma.

6. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por compreender a etapa de aplicação de uma camada protetora e/ou revestimento claro no topo da imagem impressa por jato de tinta.

7. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo CEC a partir do recipiente de vidro ser enxaguado com água a uma temperatura entre 20°C e 90°C.

8. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pela remoção do CEC aumentar o ângulo de deslizamento do recipiente de vidro com pelo menos 6°.

9. RECIPIENTE DE VIDRO, que tem uma superfície de vidro externa com uma imagem impressa por jato de tinta fornecida na dita superfície, caracterizado por um CEC com uma espessura entre 0 a 20 nm estar presente entre a superfície de vidro externa e a imagem impressa por jato de tinta, em que o dito recipiente de vidro é obtido por um método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8.

10. RECIPIENTE, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por um HEC estar presente entre a superfície de vidro externa e o CEC ou entre a superfície de vidro externa e a imagem impressa por jato de tinta.

11. RECIPIENTE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 10, caracterizado pela dita camada de HEC ser uma camada de óxido de metal.

12. RECIPIENTE, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo dito óxido de metal na camada de óxido de metal ser escolhido a partir do grupo que compreende: óxido de estanho, óxido de titânio, óxido de zircônio e/ou combinações dos mesmos.

13. RECIPIENTE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 ou 12, caracterizado pelo dito óxido de metal ser o óxido de estanho obtido a partir de cloreto de monobutilestanho como um precursor.

14. RECIPIENTE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 13, caracterizado pelo dito CEC ser pelo menos parcialmente solúvel em água a 50°C.

15. RECIPIENTE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 14, caracterizado pelo dito CEC ser à base de ácido graxo.

16. RECIPIENTE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 13, caracterizado pelo dito CEC ser pelo menos parcialmente oxidado por tratamento com chama ou plasma.

17. RECIPIENTE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 16, caracterizado por compreender uma camada que contém sílica entre a superfície de vidro externa e a imagem impressa por jato de tinta.

18. RECIPIENTE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 17, caracterizado por compreender uma camada de iniciador entre a superfície de vidro externa e a imagem impressa por jato de tinta.

19. RECIPIENTE, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo dito iniciador ser branco ou transparente e compreender um promotor de adesão.

20. RECIPIENTE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 19, caracterizado pela dita imagem impressa por jato de tinta compreender uma ou mais camadas de tinta curada por energia.

21. RECIPIENTE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 20, caracterizado por compreender uma camada protetora e/ou um revestimento claro aplicado no topo da imagem impressa por jato de tinta.

22. RECIPIENTE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 21, caracterizado pela imagem impressa por jato de tinta ter uma resolução de impressão de pelo menos 300 dpi.