UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA - EEL/USP
DANIELLA CAVALCANTE DE SIQUEIRA
IMPRESSÃO
POR
ROTOGRAVURA:
ORIGEM,
PROCESSO
ATUAL,
APLICAÇÕES E VARIANTES DE PROCESSO.
Declaro que esta monografia foi revisada e encontra-se apta para avaliação e apresentação perante a banca avaliadora.
DATA:___/___/2014
_____________________________ ASSINATURA DO ORIENTADOR
Lorena - SP 2014
Impressão por rotogravura: origem, processo atual, aplicações e variantes de processo.
Daniella Cavalcante de Siqueira
Orientador: Professor Domingos Sávio Giordani
Monografia apresentada à Escola de Engenharia de Lorena – EEL- USP como requisito parcial para a conclusão de Graduação
do
curso
Industrial Química.
Lorena - SP 2014
de
Engenharia
AUTORIZO A REPRODUÇÃO E DIVULGAÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO, POR QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETRÔNICO, PARA FINS DE ESTUDO DE ESTUDO E PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE.
CATALOGAÇÃO NA PUBLICAÇÃO Serviço de Biblioteca Escola de Engenharia de Lorena Siqueira, Daniella Cavalcante de Impressão por rotogravura: como o processo foi criado, como ocorre nos dias atuais, qual sua finalidade e variantes de processo / Daniella Cavalcante de Siqueira ; Orientador Domingos Sávio Giordani. — Lorena, 2014. 72 f.
Monografia apresentada como requisito parcial para a conclusão de Graduação do Curso de Engenharia Industrial Química - Escola de Engenharia de Lorena da Universidade de São Paulo. 2014 Orientador: Domingos Sávio Giordani 1- Rotogravura. 2- Gravação de cilindro. 3- Impressão de embalagens. I. Título. II. Giordani, Domingos Sávio, orient.
DEDICATÓRIA
Aos meus pais, Edilene Macena Cavalcante Siqueira e Eduardo Alves Siqueira, que são meus alicerces, maiores incentivadores e referencias de índole e determinação. A meu irmão, Eduardo Alves Siqueira Filho, que me deu o suporte emocional para continuar persistente até o fim da graduação. A meu avô, Edson Alves Siqueira, que infelizmente não poderá ver-me ser graduada como Engenheira, mas que com certeza teria muito orgulho se estivesse presente. A Deus, que me deu todas as oportunidades para chegar onde estou hoje e mostrou-me o caminho para transformar sonhos em realidade.
AGRADECIMENTOS
Primeiramente, agradeço a Deus pelas oportunidades que ele colocou em meu caminho e por todas as conquistas aos quais ele presenteou-me. A minha família pela a índole e educação que obtenho, pelo amor, carinho e dedicação que sempre tiveram por mim. A Rodrigo Linares pelo apoio, a paciência e por todos os sorrisos provocados nestes anos de convivência. A todos os professores e funcionários da Escola de Engenharia de Lorena que colaboraram para o meu crescimento acadêmico. Agradeço a humildade, gentileza e carinho com que sempre fui tratada nesta instituição de ensino. As amizades construídas, as alegrias compartilhadas e as tristezas divididas. A colaboração de Jane, Rivaldo, Jefferson, Sergio e todos os meninos de Prepress na disponibilização de informação e pela solicitude em levantamento de dados. Agradeço especialmente ao meu orientador Professor Domingos Sávio Giordani pela confiança depositada, oportunidade dada e no apoio nos momentos difíceis que cruzei durante o projeto.
“ O sucesso nasce do querer, da determinação e persistência em se chegar a um objetivo. Mesmo não atingindo o alvo, quem busca e vence obstáculos, no mínimo fará coisas admiráveis.” José de Alencar
RESUMO
SIQUEIRA, C.D. Impressão por rotogravura: origem, processo atual, aplicações e variantes de processo. Monografia (Trabalho de Graduação em Engenharia Industrial Química) – Escola de Engenharia de Lorena, Universidade de São Paulo, Lorena, 2014. As embalagens tem grande influência sobre as escolhas do consumidor, seja pelo efeito visual ou informativo que é passado. Atualmente vive-se em um mundo de muito estímulo visual, e o setor de embalagens tem usado este fato a seu favor, unindo o seu design e suas cores para atrair a atenção do público e construir fidelidade com seus consumidores. Unir as embalagens à impressão por rotogravura foi um golpe de marketing muito inteligente, pois além de dar o apelo visual que se busca alcançar, a rotogravura possibilitou que se imprimissem embalagens decoradas em altas tiragens. A rotogravura tem expandido o seu campo de atuação ao longo dos anos, ganhando mercado, volume e evoluindo cada vez mais sua qualidade de impressão. É um segmento de impressão de grande apresso para o apelo visual em embalagens, rótulos, panfletos e revistas, proporcionando um maior valor agregado e exclusividade ao produto final. Nos últimos anos o mercado tem tentado substituir este processo de impressão por outros mais baratos, porém a rotogravura permanece intacta, devido a investimentos em pesquisa e desenvolvimento que resultaram em seu aperfeiçoamento. Todo este investimento vem transformando a rotogravura em um processo mais econômico, barato, enxuto, rápido, diminuindo a quantidade de operadores por máquina. O objetivo deste trabalho de conclusão de curso foi difundir o conhecimento sobre este processo que é tão pouco abordado pela sociedade consumidora.
Palavras - Chave: impressão; rotogravura; embalagens; cilindro de rotogravura; estampa; gravação de cilindros de rotogravura.
ABSTRACT
SIQUEIRA, C.D. Rotogravure printing: origin, current process, applications and process variants. Monografia (Trabalho de Graduação em Engenharia Industrial Química) – Escola de Engenharia de Lorena, Universidade de São Paulo, Lorena, 2014. The packagings have a great influence on consumer choices, either by visual or purposes of information which is passed. We are currently living in a world with a lot of visual stimulus, and the packaging industry have used this to their advantage, uniting its design and their colors to attract the public's attention and build loyalty with their customers. Joining the packaging to rotogravure printing was a very intelligent marketing scam, because in addition to give the visual appeal that seeks to achieve, rotogravure made possible that packaging decorated was printing in high volumes. Rotogravure has expanded its field of operation over the years, gaining market share, volume and evolving ever more its print quality. It is a popular segment of printing for visual appeal on packaging, labels, brochures and magazines, providing a greater added value and exclusivity to the final product. In the last few years, the market has been trying to replace this printing process by cheaper ones, but rotogravure remained intact, due to investments in research and development that resulted in its improvement and better quality. All this investment has transformed the rotogravure in the most economical, cheapest, fastest, leaneat process and this decreased the quantity of men by machine. The objective of this project was to spread the knowledge about this process that is so poorly addressed by consumer society.
Key Words: printing; rotogravure; packaging; rotogravure cylinder; stamping; recording rotogravure cylinder.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Pigmentos ----------------------------------------------------------------------------------- 31 Figura 2: Tinta epóxi ---------------------------------------------------------------------------------- 32 Figura 3: Tinta Acrílica -------------------------------------------------------------------------------- 32 Figura 4: Tinta Látex ---------------------------------------------------------------------------------- 33 Figura 5: Impressão litográfica por rolos --------------------------------------------------------- 36 Figura 6: Pedra litográfica --------------------------------------------------------------------------- 36 Figura 7: Desenho sobre a pedra------------------------------------------------------------------ 37 Figura 8: Prensa litográfica -------------------------------------------------------------------------- 37 Figura 9: Gravura por cromolitografia ------------------------------------------------------------ 38 Figura 10: Camadas de impressão---------------------------------------------------------------- 39 Figura 11: Karl Klic ------------------------------------------------------------------------------------ 40 Figura 12: Banho – Galvanização ----------------------------------------------------------------- 41 Figuras 13 e 14: Processo de deposição por galvanoplastia ------------------------------ 42 Figura 15: Fluxo de produção de cilindros ------------------------------------------------------ 42 Figura 16: Cilindro de Rotogravura---------------------------------------------------------------- 43 Figura 17: Cilindro em torneamento -------------------------------------------------------------- 44 Figura 18: Cilindro sofrendo torneamento ------------------------------------------------------- 44 Figura 19: Lixas e pedras ---------------------------------------------------------------------------- 45 Figura 20: Cilindro sendo polido ------------------------------------------------------------------- 46 Figura 21: Antes do polimento ---------------------------------------------------------------------- 47 Figura 22: Depois do polimento -------------------------------------------------------------------- 47 Figura 23: Maquinário automático utilizado na galvanoplastia ---------------------------- 48 Figura 24: Maquinário automatizado utilizado na galvanoplastia ------------------------- 49 Figura 25: Cilindro de Rotogravura Gravado --------------------------------------------------- 50 Figura 26: Resumo de gravação de cilindros--------------------------------------------------- 51 Figura 27: Rotogravura – Características do método convencional---------------------- 52 Figura 28: Alvéolos incompletos ------------------------------------------------------------------- 54 Figura 29: Presença de contornos ---------------------------------------------------------------- 54 Figura 30: Gravadora automática de cilindros de rotogravura ----------------------------- 55 Figura 31: Cabeçote de gravação eletromecânico -------------------------------------------- 55 Figura 32: Diamante perfurando camisa de cobre -------------------------------------------- 56
Figura 33: Sequência de perfurações de um diamante de gravação -------------------- 56 Figura 34: Intensidade de tinta em cada tipo de alvéolo ------------------------------------ 57 Figura 35: Aparência geométrica dos alvéolos------------------------------------------------- 57 Figura 36: Imagem amplificada da gravação de um cilindro ------------------------------- 58 Figura 37: Processo de impressão rotogravura ------------------------------------------------ 59 Figura 38: Processo de impressão rotogravura ------------------------------------------------ 60 Figura 39: Processo de impressão rotogravura ------------------------------------------------ 60 Figura 40: Desenho esquemático de uma impressora de rotogravura ------------------ 61 Figura 41: Impressora de rotogravura ------------------------------------------------------------ 62 Figura 42: Etapas de impressão de uma embalagem ---------------------------------------- 63 Figura 43: Embalagens impressas por rotogravura ------------------------------------------- 64 Figura 44: Embalagens impressas por rotogravura ------------------------------------------- 64 Figura 45: Embalagens impressas por rotogravura ------------------------------------------- 65 Figura 46: Papel de parede texturizado ---------------------------------------------------------- 67
LISTA DE QUADROS
Quadro 1: Pinturas indicadas para superfícies plásticas------------------------------------30 Quadro 2: Solventes x Plásticos-------------------------------------------------------------------34
LISTA DE ABREVIATURAS
ABS:
ACRILONITRILA-BUTADIENO-ESTIRENO
PVC:
POLI (CLORETO DE VINILA)
PMMA:
POLI (METACRILATO DE METILA)
PE:
POLIETILENO
PC:
POLICARBONATO
PS:
POLIESTIRENO
PP:
POLIPROPILENO
GRC:
GLASS REINFORCED COMPOUND
SMC: (SHEET COM CARGAS
MOLDED
COMPOUND)
–
POLIÉSTER
PUR:
POLIURETANO RÍGIDO
PA:
POLÍMEROS DE AMIDO
PF:
FENOL-FORMALDEÍDO
PPO:
[POLI(ÓXIDO DE FENILENO)]
EP:
EPOXI
PUR:
POLIURETANO
UP:
POLIESTER
PVC(S):
POLICLORETO DE VINILA BAIXA DENSIDADE
PVC(H):
POLICLORETO DE VINILA ALTA DENSIDADE
REFORÇADO
SUMÁRIO 1
INTRODUÇÃO --------------------------------------------------------------------------------- 23
1.1
CONSIDERAÇÕES INICIAIS -------------------------------------------------------------- 23
1.2
JUSTIFICATIVA ------------------------------------------------------------------------------- 24
2
OBJETIVO -------------------------------------------------------------------------------------- 25
2.1
OBJETIVOS ESPECÍFICOS --------------------------------------------------------------- 25
3
METODOLOGIA------------------------------------------------------------------------------- 26
4
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA---------------------------------------------------------------- 27
4.1
EMBALAGENS POLIMÉRICAS ----------------------------------------------------------- 27
4.2
POLÍMEROS SINTÉTICOS ---------------------------------------------------------------- 27
4.2.1 - ORIGEM ----------------------------------------------------------------------------------------- 27 4.2.2 - DEFINIÇÃO------------------------------------------------------------------------------------- 28 4.3
TINTAS PARA PLÁSTICOS --------------------------------------------------------------- 28
4.3.1 - COMPOSIÇÃO -------------------------------------------------------------------------------- 29 4.4
HISTÓRICO ------------------------------------------------------------------------------------ 35
4.4.1 - EMBALAGENS -------------------------------------------------------------------------------- 35 4.4.2 - LITOGRAFIA ----------------------------------------------------------------------------------- 35 4.4.3 - ASPECTOS IMPORTANTES NO DESENVOLVIMENTO DE EMBALAGENS38 4.5
ROTOGRAVURA ----------------------------------------------------------------------------- 39
4.5.1 - HISTÓRICO ------------------------------------------------------------------------------------ 39 4.5.2 - GALVANOPLASTIA -------------------------------------------------------------------------- 41 4.5.3 - PROCESSO DE CONFECÇÃO DE CILINDROS DE ROTOGRAVURA ------- 42 4.5.4 - GRAVAÇÃO ------------------------------------------------------------------------------------ 50 4.5.5 - IMPRESSÃO ROTOGRÁFICA ------------------------------------------------------------ 58 5
ANÁLISE
CRÍTICA
SOBRE
VANTAGENS
E
DESVANTAGENS
DO
PROCESSO DE IMPRESSÃO POR ROTOGRAVURA ---------------------------- 66 5.1
VANTAGENS ---------------------------------------------------------------------------------- 66
5.2
DESVANTAGENS ---------------------------------------------------------------------------- 67
CONCLUSÃO ------------------------------------------------------------------------------------------- 69 BIBLIOGRAFIA ----------------------------------------------------------------------------------------- 70
23
1
INTRODUÇÃO
1.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS
As embalagens, à primeira vista, são o principal atrativo de qualquer produto, sendo uma importante ferramenta de apelo visual. O setor das embalagens é composto de alta tecnologia em materiais, equipamentos e processos. Para satisfazer as necessidades do mercado há diversos tipos de estudos dedicados ao desenvolvimento de novas matérias primas. De modo geral, o intuito destas pesquisas é desenvolver materiais de melhor qualidade, resistência e que atendam de alguma forma à sustentabilidade. O mercado de embalagens no mundo está em constante expansão e no Brasil não é diferente. O segmento de embalagens flexíveis é considerado um dos mais modernos do setor e vem acelerando o desenvolvimento da tecnologia de produção na área de filmes, em que várias empresas estão concentrando seus investimentos. A embalagem tem um grande poder de comunicação junto ao consumidor, sendo uma importante ferramenta de marketing que promove a exposição do produto até seu consumo. Desta forma, uma boa apresentação é um fator determinante na competitividade entre empresas. E seguindo este raciocínio chegase à importância de segmentos como a rotogravura. Proporcionalmente ao crescimento da demanda por embalagens plásticas, tem-se o crescimento da impressão de materiais plásticos. Um grande exemplo de crescimento e desenvolvimento é a rotogravura. A rotogravura tem sido aprimorada a cada dia, desde processos até substratos, tornando-se um dos métodos mais atrativos de impressão. Este processo de impressão apresenta uma alta definição visual que garante qualidade e a satisfação das necessidades do mercado, através do apoio de tecnologias, processos e equipamentos de ponta.
24
1.2
JUSTIFICATIVA
A rotogravura representa uma grande faixa de atuação no mercado. Obtém ótimo rendimento, qualidade de imagem, alta tiragem e produtividade elevada. As embalagens, de um modo geral, são um dos fatores cruciais na escolha de um produto, são a forma mais atrativa e inteligente de se realizar marketing, e tem um papel importantíssimo que é o de dar informação sobre o produto envolto. A junção de rotogravura e embalagem tornou o mercado mais competitivo, fazendo com que as empresas se esforcem exponencialmente para atrair a atenção do consumidor. Atualmente, vive-se na era digital e isso torna a população cada vez mais ligada a estímulos visuais. Devido a estes motivos, a rotogravura está em ascensão e é importante conhecer o funcionamento de um dos processos que mais irão influenciar nas nossas escolhas nos próximos anos. Mesmo após anos de sua invenção, o processo de rotogravura carece de literatura e informações específicas sobre o seu funcionamento. Atualmente são poucos os cursos técnicos e especializados neste assunto, e a pouca literatura existente tem um custo muito alto para ser adquirida, não estando disponível em bibliotecas públicas de forma difundida. Este documento irá concentrar informações referentes à impressão de cilindros de rotogravura, a impressão de embalagens plásticas, identificar vantagens e desvantagens e uma visão abrangente do processo de impressão como um todo, visando colaborar com a expansão do conhecimento sobre o assunto, assim como disponibilizar as alternativas de otimização da técnica de impressão de cilindros utilizada atualmente, tornando o processo viável com relação às questões ambientais e econômicas. Esta monografia tem a finalidade de mostrar ao público uma área em ascensão pouco abordada e apontar uma alternativa de melhora do processo de gravação de cilindros quanto à economia de tempo, dinheiro, recursos e matérias, que é a automação do processo de gravação de cilindros de impressão.
25
2
OBJETIVO
O objetivo deste trabalho é disponibilizar conteúdo relevante sobre o processo de rotogravura, sua utilização no mercado e uma otimização no método de gravação de seus cilindros. Neste trabalho será possível encontrar dados de como o processo ocorre atualmente, sua origem e finalidade, assim como uma análise crítica do processo, expondo suas vantagens e desvantagens, e uma oportunidade de otimização do processo de gravação de cilindros (automação) que já está sendo utilizada no mercado de impressão.
2.1
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Apresentar o processo de impressão de forma geral, a preparação de sua matriz de baixo relevo e uma análise crítica de suas vantagens e desvantagens produtivas. Mostrar que a tecnologia empregada no processo torna possível a produção em grande escala de embalagens/rótulos plásticos. Mostrar que o investimento de pesquisa e desenvolvimento na área de impressão traz vantagens à qualidade, meio ambiente, diminui custos e otimiza tempo ao processo de rotogravura.
26
3
METODOLOGIA
A metodologia escolhida para confecção da monografia foi a pesquisa bibliográfica, acompanhada de uma analise crítica de vantagens e desvantagens do processo feita com base em visitas a unidades fabris. Inicialmente,
foi
realizado
um
levantamento
de
dados
utilizando-se
dissertações de mestrado, trabalhos de conclusão de curso, apostilas de cursos técnicos, fichas técnicas, web sites e diversas outras fontes de conteúdo. Com todas as informações sobre gravação e impressão rotográfica compiladas foi possível iniciar a etapa de visitas a linhas de produção. Nesta etapa possibilitou a visualização do processo de forma prática, enxergando seus pontos positivos, negativos, possíveis gargalos e otimizações. Foi possível verificar que muitas vezes o conteúdo disponível na literatura não é atual. Devido a isso houve a necessidade de consulta ao mercado produtor deste tipo de serviço. Todo o conteúdo encontrado foi selecionado e convertido para forma escrita de forma organizada e simples. Houve a preocupação de se mostrar o processo exatamente na sequência quem ele ocorre, abordando todas as etapas de forma superficial.
27
4 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
4.1
EMBALAGENS POLIMÉRICAS No mercado atual, a busca por praticidade, redução de custo e alta
performance são fatores cruciais para o desenvolvimento de quaisquer produtos e com as embalagens não é diferente. As embalagens vêm se desenvolvendo ao longo dos anos e diversos fatores contribuíram para este desenvolvimento como: melhores métodos de transporte, segurança, durabilidade e validade do produto envolto, durabilidade e fragilidade da embalagem, reutilização sustentável, dentre outros. Os matérias poliméricos estão tomando espaço neste seguimento, assim como em diversos outros. Muitas das embalagens de vidro, alumínio e papel estão sendo substituídas pelos materiais plásticos, devido as suas características estruturais, físicas, químicas, mecânicas e em alguns casos também características sustentáveis. Com o recurso das embalagens poliméricas pode-se ter diversas tipos de moldes, formatos e diâmetros. A criatividade pode ser moldada e recriada diversas vezes com o mesmo material. A criatividade, a busca por melhoras de desempenho e vendas fizeram a junção entre embalagens e impressão por rotogravura. O apelo visual da combinação destes dois processos se tornou um sucesso no mercado consumidor e facilitou o aumento de demanda com qualidade e ganho em custos.
4.2
POLÍMEROS SINTÉTICOS
4.2.1 ORIGEM
Seu surgimento data da segunda metade do século XIX, porém não havia ainda uma consciência sobre a estrutura macromolecular dos polímeros. Somente em 1920 um pesquisador alemão, professor de química orgânica do Instituto Federal de Tecnologia (ETH) em Zurique, Hermann Staudinger (1881 –
28
1965), propôs a teoria da macromolécula. Esta nova classe de materiais era apresentada como compostos formados por moléculas de grandes tamanhos. ¹ Staudinger foi severamente criticado por importantes pesquisadores da época até ser reconhecido em 1953, quando recebeu o prêmio Nobel de Química. Nos anos que seguiram, com o desenvolvimento tecnológico, desenvolveramse novas técnicas, pesquisas e estruturas e trazendo à tona os materiais que conhecemos hoje. Representando o Brasil, na história dos polímeros, pode-se citar a professora Eloisa Biasoto Mano do Instituto de Macromoléculas da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Eloisa criou o primeiro grupo de estudos em polímeros no Brasil, que possui em uma de suas vertentes o desenvolvimento de pesquisas direcionada a reciclagem de materiais plásticos. ²
4.2.2 DEFINIÇÃO
A palavra polímero origina-se do grego poli (muitos) e mero (unidade de repetição). ¹ Os polímeros são substâncias químicas de alto peso molecular, obtidos por reação de polimerização. Compostos de baixo peso molecular (monômeros) se unem por ligações covalentes para formar uma estrutura maior, as macromoléculas. Desta forma é possível dizer que um polímero é uma macromolécula composta de repetições de monômeros. Os materiais considerados polímeros tem massa molecular acima de dez mil e podem chegar até a dez milhões, podendo ser constituídos de material orgânico ou inorgânico.
4.3
TINTAS PARA PLÁSTICOS
O uso de revestimentos em artigos plásticos está relacionado basicamente com efeito decorativo e melhoras nas características de desempenho. O obstáculo encontrado neste tipo de revestimento é obter-se uma adesão adequada da tinta ao
29
plástico já que sua estrutura superficial é lisa. De forma geral, o revestimento deve secar rapidamente ao ar, sem auxilio de aquecimento, devido à natureza do material revestido, podendo provocar deformações ou alteração na sua estrutura.
4.3.1 COMPOSIÇÃO
Tinta é uma dispersão de um ou mais pigmentos em um aglomerado líquido, definindo uma composição líquida e geralmente viscosa. Após aplicação sobre uma superfície, a camada formada sofre um processo de cura e a tinta fica aderida, promovendo beleza e proteção a esta superfície. ³ Os componentes básicos de uma tinta comum são: pigmentos, resinas, solventes e aditivos. O Quadro 1, a seguir, mostra que cada tinta é indicada para um substrato especifico, quando há a finalidade de proteção e durabilidade. Pois a escolha de uma tinta incompatível ao substrato pode danificá-lo gravemente.
30
Quadro 1: Pinturas indicadas para superfícies plásticas. ³ Superfície plástica
Limpeza \ Tratamento Superficial
Pinturas Indicadas
ABS
Solvente
Acrílico Termoplástico / Acrílico-Vinílico / Poliuretano
PVC
Solvente
Acrílico Termoplástico / Acrílico-Vinílico / Poliuretano / Emulsão Acrílica; Alquídica
PMMA
Solvente
Acrílico Termoplástico / Acrílico-Vinílico / Poliuretano / Emulsão Acrílica
PE
Solvente
Acrílico-Vinílico / Poliuretano
PC
Solvente
Poliuretano / Epoxídico / Acrílico
OS
Solvente
Poliuretano / Epoxídico / Acrílico
PP
Flambagem ou Solvente
Poliuretano / Epoxídico / Polipropileno / Acrílico
GRC
Solvente
Poliuretano / Epoxídico / Poliéster
SMC
Solvente
Poliuretano / Epoxídico / Poliéster
PUR
Solvente
Poliuretano / Vinílico
PA
Solvente
Poliuretano / Epoxídico / Acrilíco
PF
Solvente
Poliuretano / Epoxídico
PPO
Solvente
Poliuretano / Epoxídico
EP
Solvente
Poliuretano / Epóxi
Fonte: FAZENDA, JORGE M. R.(COORD.) Tintas E Vernizes: Ciência e Tecnologia. - 2. Ed. Vol 1. ABRAFATI - São Paulo, 1995.
4.3.1.1 PIGMENTOS
Um pigmento é um material que muda a cor da luz que reflete como resultado da absorção seletiva de cor. Estes compostos apresentam-se estáveis no estado
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sólido e são insolúveis aos solventes empregados (veículos). Têm a função de colorir, dar opacidade, brilho e algumas características especificas como, por exemplo, resistência e proteção anticorrosão. É um material muito usado na fabricação de tintas, vernizes e esmaltes, ele define a aplicação final do produto e dá a característica de o produto colorir ou não um subtrato. Abaixo, na figura 1 o aspecto dos pigmentos utilizados na fabricação de tintas.
Figura 1: Pigmentos.4
Fonte: A TECNOLOGIA DOS PLÁSTICOS. Disponível em: http://tecplastico.no.comunidades.net/index.php?pagina=1382534144_06
São utilizados pigmentos tanto orgânicos quanto inorgânicos. Sendo os orgânicos mais utilizados quando se procura maior transparência, brilho e riqueza de detalhes nas cores, enquanto os inorgânicos apresentam opacidade.
4.3.1.2 RESINAS
Resina é a principal matéria prima da tinta. Ela é responsável pelas características
básicas
das tintas
como:
aplicabilidade,
secagem
e
cura,
durabilidade, adesão, resistência química, resistência à abrasão/riscos, flexibilidade e dureza. As resinas compõem a parte não volátil das tintas, sendo nelas que ocorre a aglomeração dos pigmentos. 5
32
Há diversos tipos de resinas e elas indicam a aplicabilidade de cada tinta, devido a isso as tintas são classificadas com o nome da resina utilizada em sua composição. Nas figuras 2, 3 e 4 pode-se verificar que, comercialmente, o nome das tintas também está relacionado ao tipo de resina, pois estas são imagens de embalagens de tintas encontradas no mercado. Figura 2: Tinta epóxi.6
Fonte: REI DA VERDADE. 348x262 pixels. Disponível em: http://www.reidaverdade.net/tinta-epoxi-preco.html
Figura 3: Tinta Acrílica.7
Fonte: A ALL BIZ. 400x446 pixels. Disponível em: http://3243.br.all.biz/tinta-acrlica-coralatex-g7913#!prettyPhoto
33
Figura 4: Tinta Látex.8
Fonte: CULTURA MIX. 305x354 pixels. Disponível em: http://imoveis.culturamix.com/dicas/o-que-usar-na-pintura-de-moveis-e-paredes
4.3.1.3 SOLVENTES
Os solventes têm a finalidade de dissolver a resina presente na composição da tinta. São os veículos voláteis que facilitam a formulação da tinta, controlando a viscosidade, nivelamento e secagem adequada para cada aplicação. Podem ser de origem orgânica ou mineral. Solventes orgânicos, ácidos orgânicos dentre muitos outros componentes empregados na formulação das tintas podem atacar o substrato plástico. Desta forma,
o
solvente
empregado
na
formulação
do
revestimento
deve
ser
criteriosamente escolhido de forma a obter melhorias na adesão e não amolecer, deformar ou destruir o material. A quadro 2 mostra a resistência de plásticos quando em contato com alguns solventes específicos.
34
Quadro 2: Solventes X Plásticos ³ - Sendo: (1) Resistente, (2) Restrições e (3) Não Resistente Solventes
PUR
UP
SMC
ABS
PA
PS
PC
PVC(S)
PVC(H)
PP
PE
PF\MF
PMMA
Álcoois
1
1
1
1
1
2
1
2
1
1
1
1
1
Aromáticos
1
1
1
3
1
3
3
3
2
1
1
1
2
Alifáticos
1
1
1
2
1
3
2
3
3
1
1
1
2
Cetônicos
1
1
1
3
1
3
3
3
3
1
1
1
3
Glicóis
1
1
1
2
1
2
1
2
1
1
1
1
1
Ésteres
1
1
1
3
1
3
3
3
3
1
1
1
3
Clorados
2
1
1
3
2
3
3
3
3
1
1
1
3
Orgânicos
Fonte: FAZENDA, JORGE M. R.(COORD.) Tintas e Vernizes: ciência e tecnologia. 2. ed. Vol 1. ABRAFATI - São Paulo, 1995.
4.3.1.4 ADITIVOS
Os aditivos oferecem características especiais ou melhorias de propriedades especificas às tintas. Além disso, auxiliam nas diversas fases de produção e na aplicação final. reológicos,
9
Os aditivos podem atuar como: fotoiniciadores, secantes, agentes
inibidores
de
corrosão,
dispersantes,
umectantes,
bactericidas,
coalescentes, dentre várias outras aplicações. De forma geral, os aditivos são aplicados em baixas concentrações na formulação das tintas.
35
4.4
HISTÓRICO
4.4.1 EMBALAGENS
As embalagens existem desde os primórdios da humanidade e eram de origem natural (retiradas da natureza). Com a necessidade e o passar dos anos, o homem aprendeu a confeccionar utensílios que dessem proteção, facilitassem o transporte e o armazenamento de diversos produtos. Um dos utensílios de proteção utilizados em larga escala atualmente são as embalagens plásticas. Por seu grande campo de atuação no mercado consumidor, ela se tornou além de um utensílio de proteção para diversos materiais, um método de marketing do próprio produto e é neste ponto que as impressões em plásticos e rótulos se tornam cada vez mais utilizadas e valorizadas, permitindo um desenvolvimento cada vez maior em pesquisa e desenvolvimento nesta área.
4.4.2 LITOGRAFIA
A origem da rotogravura nasce na litografia. Inicialmente o processo de litografia consistia em desenhar imagens com material gorduroso sobre pedra calcária, este desenho então era gravado com auxilio de ácidos na pedra formando um baixo relevo. Este baixo relevo era preenchido por tinta e através de pressão sobre papel obtinham-se as impressões. Posteriormente, começou-se a utilizar uma chapa de Alumínio e um rolo de borracha. O processo da litografia foi criado por Alois Senefelder em 1798, porém somente em 1830 que ele se tornou popular e passou a ser usado em larga escala.10 Na figura 5 está mostrado o método de impressão litográfica por rolos, do qual o desenho era extraído do rolo por gravuras de alto relevo em sua superfície, que banhado em tinta esboçava figuras ao entrar em contato com papel. Da mesma forma, os esboços eram obtidos quando sua matriz era em pedra, porém desta
36
maneira a superfície gravadora de imagem é plana, como pode ser visto nas figuras 6 e 7. Na figura 8 pode-se ver o método litográfico por prensa, que nada mais é que uma modernização do método por pedras. Neste caso a pedra foi substituída por chapas de Alumínio, tornando-o mais leve e fácil de ser manejado. Figura 5: Impressão litográfica por rolos.11
Fonte: TECNOLOGIA GRÁFICA. Disponível em: http://www.tecnologiagrafica.com.br/offset/offset.htm
Figura 6: Pedra litográfica.12
Fonte: ATELIÊ COLORIZ. Disponível em: http://ateliecoloriz.blogspot.com.br/2011/04/tipos-de-gravura-existem-dois-tipos.htm
37
Figura 7: Desenho sobre a pedra.11
Fonte: TECNOLOGIA GRÁFICA. Disponível em: http://www.tecnologiagrafica.com.br/offset/offset.htm
Figura 8: Prensa litográfica.12
Fonte: ATELIÊ COLORIZ. Disponível em: http://ateliecoloriz.blogspot.com.br/2011/04/tipos-de-gravura-existem-dois-tipos.html.
38
Em 1850 foi inventado, por George Baxter, um método de impressão a cores, cujo nome foi dado de cromolitografia. Este novo método utiliza o processo de litografia, porém usando pigmentações coloridas que deram vida as embalagens e rótulos da época. A figura 9 é um bom exemplo de cromolitografia, imagem de uma ilustração de conto infantil.10
Figura 9: Gravura por cromolitografia.13
Fonte: LETRAS LIVROS E AFINS. Disponível em: http://letraslivroseafins.blogspot.com.br/2008_12_01_archive.html
4.4.3 ASPECTOS IMPORTANTES NO DESENVOLVIMENTO DE EMBALAGENS
Para desenvolver uma embalagem devem-se levar em consideração diversos aspectos: Aspectos técnicos, produção e funcionalidade; Aspectos regulatórios, legislação e certificações; Aspectos estéticos; Aspectos ambientais; Aspectos mercadológicos e econômicos.
14
39
4.5
ROTOGRAVURA
A rotogravura é um processo de impressão por baixo relevo, que possibilita grande qualidade de impressão e alta tiragem (em média 450 metros por minuto). O processo utiliza tintas fluidas e de rápida secagem. Suas imagens são criadas por sobreposição de cores. Cada etapa do processo imprime uma cor, como mostra a figura 10 abaixo. Figura 10: Camadas de impressão.15
Fonte: ENGECOLOR. Disponível em: http://www.engecolornet.com.br/chromedot.html
4.5.1 HISTÓRICO
Gravuras e entalhes foram feitos à mão em placas de cobre mole, cuja imagem gravada na superfície era constituída de canais ou áreas de profundidades diferentes, no qual a imagem transportada consiste de linhas ou pontos gravados /produzidos abaixo da superfície da placa de metal.
16
Uma vez pronta, passava-se
tinta na superfície da placa de metal e na sequência removia-se o excesso. Neste processo as áreas de gravação em baixo relevo permanecem preenchidas de tinta. Em seguida colocava-se um papel na superfície da chapa gravada e o pressionava para que a tinta fosse absorvida, aderindo-se ao papel e formando a imagem. 10
40
A primeira gravura fabricada em baixo relevo foi utilizada para impressão na Alemanha em 1446, porém devido à incompatibilidade com o tipo de processo que já usavam na época, não foi aceito. Em 1860 foi criado o primeiro equipamento rotativo para impressão por rotogravura. Seu criador foi Karl Klic, que já utilizava a técnica de entalho de gravação de sombras em desenhos e pinturas. Karl aprimorou este processo, dando origem à rotogravura, porém o processo só foi acessível ao público em 1886. Na figura 11, pode-se ver uma fotografia de Karl Klic. 17
Figura 11: Karl Klic.17
Fonte: APRESENTAÇÃO ROTOGRAVURA. Disponível em: http://www.turmadod.com/alunos/downloads/5s2011_1/tecnologia_grafica/Rotogravu ra.pdf.
O progresso deste processo continuou ao longo dos anos com pequenas modificações, porém somente a partir de 1961 começou a ter mudanças significativas. Estas mudanças estão citadas abaixo: 1961: gravação eletromecânica com um diamante; 1966: Equipamento facilitador de saída de tinta nos alvéolos; 1968: Processo Helioklischogragh; 1983: Controles digitais; 1995: Gravação a laser ( LaserStar ).
41
4.5.2 GALVANOPLASTIA
A galvanoplastia é um tratamento de superfície que consiste na deposição de metal sobre substrato. Ela reveste superfícies de peças metálicas com outros metais, mais nobres, utilizando o processo eletrolítico como meio de deposição.18 Na produção de cilindros de rotogravura, o cilindro cru (a base de ferro ou aço) é banhado em algumas soluções que são submetidas à corrente elétrica constante, em que o cilindro assume função de cátodo e o metal depositado de ânodo.19 Este banho pode ser visualizado na figura 12. Figura 12: Banho – Galvanização.20
Fonte: PROCESSO ROTOGRÁFICO - Sergio Barbosa de Oliveira – SENAI – Galvanoplastia_Superior.pdf
Ao cilindro são depositadas camadas de metais que darão a especificidade, durabilidade e qualidade necessárias para a gravação e impressão por rotogravura. Nas figuras 13 e 14 é possível visualizar a deposição de metal no cilindro durante o processo de galvanoplastia.
42
Figuras 13 e 14: Processo de deposição por galvanoplastia.21
Fonte: Janoschka. Diponível em: https://www.youtube.com/watch?v=5hb3EKQv4ic&list=PLxH_ED2PaaT3uaGB9oD3d Gl8vkpKUSSkI&index=2
4.5.3 PROCESSO DE CONFECÇÃO DE CILINDROS DE ROTOGRAVURA
4.5.3.1 Cilindro de impressão
O cilindro de impressão por rotogravura tem forma cilíndrica e no seu perímetro são realizadas perfurações em forma de alvéolos. Estes alvéolos quando agrupados formam as imagem da impressão. De forma geral, o cilindro cru é confeccionado de aço ou ferro e nas laterais são encaixados flanges para os eixos que podem ser fixos ou móveis. O cilindro de impressão passa por muitas etapas até que esteja pronto para funcionamento. Dentre estas etapas estão: niquelação, cobreação, torneamento, camisa de cobre, polimento, gravação e cromação, etapas esboçadas abaixo (Figura 15). Podendo ter vida útil de até 10 milhões de embalagens.
Figura 15: Fluxo de produção de cilindros.
Niquelação
Cobre Base
Torneamento
Cobre Camisa
Polimento
Figura 15: Fluxo de produção de cilindros
Fonte: Próprio Autor
Gravação
Cromeação
43
Estas etapas são necessárias para garantir uma gravação adequada, proteção e para garantir a qualidade e a durabilidade da peça. A figura 16 ilustra o cilindro de rotogravura antes e depois do processo de tratamento. Figura 16: Cilindro de Rotogravura.22
Fonte: ROTOFILME. Disponível em: http://www.rotofilme.com.br/produtos.html
4.5.3.2 Niquelação
O níquel é um metal de alta resistência ao ataque de substâncias químicas. A niquelação é utilizada neste processo com finalidade anticorrosiva, anti-oxidativa e para facilitar a aderência entre cilindro cru e a cobre base, devido à diferença de potencial entre Cobre e Ferro. A solução utilizada para a niquelação é composta de Sulfato de Níquel, Cloreto de Níquel, Ácido Bórico e água destilada. Neste processo deposita-se uma camada de Níquel que varia de 10 a 30 µm de espessura.22
4.5.3.3 Cobre Base
Neste processo deposita-se uma camada de 0,5 a 3 mm de Cobre sobre a camada de Níquel. Esta deposição define as dimensões finais do cilindro e possibilita um torneamento de maior precisão, devido à grande maleabilidade do Cobre. Nesta etapa a solução é composta de Sulfato de Cobre, Ácido Sulfúrico e água destilada. 23
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4.5.3.4 Torneamento e/ou Retificação
Processos realizados após aplicação do cobre-base que visa à eliminação de irregularidades na superfície do cilindro e em seus sulcos. O torneamento é realizado utilizando-se pastilhas vídeas ou retículas diamantadas, como pode ser visualizado na figura 17 e 18. O processo de torneamento retira uma camada significativa de cobre da superfície do cilindro. Figura 17: Cilindro em torneamento.19
Fonte: FUNDAMENTOS DA ELETRODEPOSIÇÃO. Disponível em: www.gea.ufpr.br/arquivos/lea/material/Fundamentos%20da%20Eletrodeposicao.pdf.
Figura 18: Cilindro sofrendo torneamento.20
Fonte: PROCESSO ROTOGRÁFICO - Sergio Barbosa de Oliveira SENAI – Galvanoplastia_Superior.pdf
45
O processo de retificação tem a intenção da eliminação de possíveis imperfeições como riscos e pequenas ondulações na superfície da camada de cobre base. A camada é uniformizada através de lixas e pedras. Na figura 19 pode ser observada uma ilustração das lixas e pedras. Figura 19: Lixas e pedras.20
Fonte: PROCESSO ROTOGRÁFICO - Sergio Barbosa de Oliveira – SENAI – Galvanoplastia_Superior.pdf
4.5.3.5 Camada Separadora
Entre as camadas de cobre-base e cobre camisa é necessária a colocação de uma camada separadora para evitar aderência entre elas. Esta camada separadora é composta de uma solução de Tioantimoniato de Sódio e Nitrato de Prata.23
4.5.3.6 Cobre Camisa
A camada de cobre camisa é aplicada sobre a camada separadora, possui uma espessura de 80 a 150 µm e é oriunda de uma solução composta de Sulfato de cobre, Ácido Sulfúrico e água destilada. 23 Nesta camada ocorrerá a gravação dos alvéolos do cilindro. O nome desta camada se dá devido à conveniência de se poder retirá-la da base do cilindro, propiciando reciclagem e reaproveitamento. Esta característica é
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oriunda da separação entre camadas que a solução de Tioantimoniato de Sódio e Nitrato de Prata concede aos materiais. Na deposição de cobre camisa são adicionados à solução de banho alguns aditivos químicos que endurecem o Cobre. Esta dureza viabiliza um aumento de precisão do corte dos alvéolos no cilindro, dando qualidade à gravação.23
4.5.3.7 Polimento
Neste processo define-se a rugosidade do cilindro e retiram-se suas imperfeições. A presença em excesso e a escassez completa de rugosidade no cilindro possibilitam falhas de impressão (velaturas e persianas respectivamente). O polimento pode ser executado através de lixas, rebolos e tratamentos químicos e/ou eletroquímicos.23 A figura 20 exemplifica o polimento por lixos e rebolos. Figura 20: Cilindro sendo polido.24
Fonte: Rotocron. Disponível em: http://www.rotocrom.com.br/img/IMG_GALVNO2.jpg
As figuras 21 e 22 mostram, respectivamente, um cilindro antes e depois do polimento.
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Figura 21: Antes do polimento.25
Fonte: PROCESSO ROTOGRÁFICO - Sergio Barbosa de Oliveira – SENAI
Figura 22: Depois do polimento.25
Fonte: PROCESSO ROTOGRÁFICO - Sergio Barbosa de Oliveira – SENAI
4.5.3.8 Cromeação
É realizada por eletroposição em uma solução de Trióxido de Cromo (Ácido Crômico), Ácido Sulfúrico e água destilada, que confere uma fina camada antioxidante sobre o cobre – camisa. Este processo é realizado após a gravação para garantir a durabilidade do cilindro, que sofrerá grande atrito durante a impressão.
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4.5.3.9 Automatização do Processo de Confecção de Cilindros
Inicialmente, o processo de confecção de cilindros era feito manualmente. Cada etapa era realizada separadamente e com o auxílio de operadores, devido a isso era praticamente impossível fabricar dois cilindros idênticos, possuindo variação de qualidade e padrão nas imagens geradas. A confecção manual também possibilitava o desperdício de matéria prima, água, perda de tempo no transporte, variabilidade na superfície do cilindro e exposição do operador a reagentes químicos nocivos ao organismo humano e maquinários perigosos a sua saúde. Atualmente este processo é automatizado, permitindo uma maior qualidade, produtividade, eficiência, repetibilidade e segurança na confecção dos cilindros. Nas figuras 23 e 24 pode-se ver o maquinário de automação em que a rotogravura alcançou hoje.
Figura 23: Maquinário automático utilizado na galvanoplastia.21
Fonte: Janoschka. Diponível em:https://www.youtube.com/watch?v=5hb3EKQv4ic&list=PLxH_ED2PaaT3uaGB9o D3dGl8vkpKUSSkI&index=2
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Figura 24: Maquinário automatizado utilizado na galvanoplastia.21
Fonte: Janoschka. Diponível em: https://www.youtube.com/watch?v=5hb3EKQv4ic&list=PLxH_ED2PaaT3uaGB9oD3d Gl8vkpKUSSkI&index=2
Há uma estrutura de máquinas hidráulicas, comanadas eletronicamente, que realizam o processo repetidas vezes ao dia, dando uma qualidade padronizada a toda sua produção. A automatização deste processo rendeu uma economia no processo tanto em dinheiro quanto em tempo na razão cilindro por hora. Mesmo com a automatização, a sequência de produção de cilindros ainda não era 100% otimizada, pois até o momento não era possível realizar a confecção de forma continua. Todas as galvanizações eram realizadas separadamente em maquinários individuais, que não tinham nenhuma ligação entre si. No mercado atual, muitas empresas ainda utilizam este método de processo. A novidade do mercado é a produção de cilindros de forma continua, em que todo o maquinário é interligado e as etapas ocorrem na sequência. Esta inovação proporcionou grandes ganhos de tempo, dinheiro, economia de matéria prima e transporte. Nestas condições é possível ter uma estimativa de utilização de água e emissão de gases no ambiente. Com o conhecimento das unidades de consumo e emissão vem o pensamento sustentável. Hoje as grandes empresas vêm estudando e colocando em prática projetos de diminuição de desperdícios e reciclagem de gases para reutilização no próprio processo. A partir deste momento a gravação de cilindros entra em uma era de consciência sustentável.
50
4.5.4 GRAVAÇÃO
A gravação é o processo de perfuração da camada de cobre camisa para formação de alvéolos de diferentes profundidades. Na figura 25 pode-se ver um exemplo de cilindro gravado. É possível visualizar a imagem que será gravada posteriormente.
Figura 25: Cilindro de Rotogravura Gravado.26
Fonte: EDITORA ABRIL. Disponível em: http://grafica.abril.com.br/rotogravura.php.
Os
alvéolos
gravados
nos
cilindros
podem
ter
vários
profundidades, que dependem da forma com que foram perfurados. exemplifica diferentes tipos de alvéolos.
formatos 25
e
A figura 26
51
Figura 26: Resumo de gravação de cilindros.19
Fonte: FUNDAMENTOS DA ELETRODEPOSIÇÃO. http://www.gea.ufpr.br/arquivos/lea/material/Fundamentos%20da%20Eletrodeposica o.pdf.
4.5.4.1 Processo de Gravação de Cilindros Convencional
O processo de gravação convencional ou de gelatina Dicromada (1980) tratase de um processo fotoquímico que consiste em imergir papel com fina camada de gelatina orgânica em Dicromato de Potássio. Em contato com o Dicromato de Potássio, a gelatina, quando exposta aos raios solares, torna-se clara e dura, formando retículos de ponto quadrado, redondo ou estrelar.
27
Onde a incidência solar for maior, a gelatina fica mais clara e dura do que em pontos de pouca incidência. Faz-se então uma cópia da imagem formada no papel, num processo similar ao de imagens fotográficas, com o mesmo tipo de gelatina em um filme de tom contínuo positivo.
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A próxima etapa do processo consiste no transporte dessa fina camada de gelatina copiada para a superfície do cilindro de Cobre por meio de pressão e água. Em seguida ocorre a remoção e revelação (remoção da gelatina que não foi totalmente endurecida pela luz) utilizando-se de vários banhos de água fria e quente. Finalmente pintam-se as grandes áreas de não grafismo e grava-se o cilindro com banho de Percloreto de Ferro (Cloreto Férrico). 27 O processo confere qualidade excepcional, com riqueza de detalhes semelhantes a uma foto. A gravação obtém alvéolos de diâmetro iguais e sua profundidade é proporcional à dureza da gelatina. Na figura 27 estão exemplificadas as diferentes profundidades dos alvéolos, que interferem diretamente na intensidade de cores na impressão de imagens. Figura 27: Rotogravura – Características do método convencional.28
Fonte: COMO SE FAZ UM SELO POSTAL. Disponível em: http://jcabral.info/MB/comunica/selopostalnv.htm
4.5.4.2 Gravação Autotípica
Neste processo utiliza-se verniz ou resina sensível à luz que é espalhada sobre o cilindro revestido. Após a secagem desta substância fotossensível realiza-se cópia de filmes reticulados positivos (conjuntos de alvéolos posicionados lado a lado), como mostrado na figura 27.
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O método não apresenta a definição e a qualidade de foto do método convencional, porém possibilita impressões de imagens sem emendas (seamless).27
4.5.4.3 Gravação Química
Adiciona-se à superfície do cilindro uma camada de substância fotossensível e através do uso de um equipamento digital esta substância é endurecida, formando áreas de contra grafismo. Utilizando-se solvente são retiradas as áreas de grafismos (áreas que não endureceram no equipamento digital). Depois de realizada a retirada das áreas de grafismo, haverá áreas de Cobre expostas. A estas áreas expostas adiciona-se Percloreto de Ferro (FeCl3) que ataca o Cobre formando células ou alvéolos.27
4.5.4.4 Gravação a Laser
Em 1995 foi lançada a LaserStar, uma gravadora a laser. Neste momento a gravação ocorria apenas em cilindros à base de zinco, pois os demais materiais refletiam os raios do laser impossibilitando a gravação adequada dos alvéolos.
10
Esta inovação possibilitou a gravação de cilindros largos com maior rapidez e com maior precisão. Este processo se desenvolveu ao longo dos anos e continua sendo o método mais rápido de impressão, porém ainda possui alto custo, não sendo de acesso a todo o mercado de impressão. Uma vantagem do laser sobre os demais métodos é a possibilidade de gerar imagens mais nítidas devido à impressão de alvéolos incompletos e a presença de contornos. As imagens das figuras 28 e 29 mostram a precisão que o laser pode alcançar na delimitação de imagens.
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Figura 28: Alvéolos incompletos.29
Fonte: Журнал - Kursiv Publishing House. Disponível em: http://www.kursiv.ru/kursivnew/flexoplus_magazine/archive/33/images/29_1.jpg
Figura 29: Presença de contornos.30
Fonte: Журнал - Kursiv Publishing House. Disponível em: http://www.kursiv.ru/kursivnew/flexoplus_magazine/archive/33/images/29_2.jpg
4.5.4.5 Gravação Automecânica ou Eletromecânica (diamantada)
Um dos métodos de gravação mais utilizados no mercado, a gravação eletromecânica caiu na graça do mercado de impressões gráficas. Na figura 30 é possível identificar uma gravadora automática de cilindros.
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Figura 30: Gravadora automática de cilindros de rotogravura.31
Fonte: Rotocron. Disponível em: http://www.rotocrom.com.br/gravacao.htm
A gravação eletromecânica é um processo mecânico de gravação de cilindros que utiliza a pressão de um cabeçote de três pontas de diamante, acionado eletricamente, sob a superfície da camisa de cobre para obtenção de alvéolos, transferido as imagens virtuais para os cilindros.
32
Estas gravadoras de cilindro
podem chegar a uma velocidade de até 12000 alvéolos por segundo. Abaixo, na figura 31, uma imagem de um cabeçote de gravação. Figura 31: Cabeçote de gravação eletromecânico.33
Fonte: http://www.siggraphics.com.br/_img/_telas/032cd6d6a83f01fa996b503f24ce4c77.png Este processo é controlado eletronicamente e executa gravação de alvéolos célula a célula com alta precisão.
34
Neste tipo e gravação a profundidade dos
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alvéolos é constante, o que varia é a área superficial da abertura, ou seja, o diamante pode gerar alvéolos de diâmetros diferentes. Estes diâmetros variam com a inclinação da gravação do alvéolo. Nas figuras 32 e 33 podem-se ver exemplos que demonstram um diamante gravando alvéolos célula a célula e o conjunto de alvéolos formando uma imagem. Figura 32: Diamante perfurando camisa de cobre.21
Fonte: Janoschka. Diponível em: https://www.youtube.com/watch?v=5hb3EKQv4ic&list=PLxH_ED2PaaT3uaGB9oD3d Gl8vkpKUSSkI&index=2
Figura 33: Sequência de perfurações de um diamante de gravação.21
Fonte: Janoschka. Diponível em: https://www.youtube.com/watch?v=5hb3EKQv4ic&list=PLxH_ED2PaaT3uaGB9oD3d Gl8vkpKUSSkI A gravação eletromecânica possibilita a gravação de três tipos diferentes de angulação de alvéolos, 30, 45 e 60 graus. A angulação está diretamente relacionada com a área de superfície exposta para deposição de tinta, ou seja, quanto maior a
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área para deposição de tinta, mais escuro será o ponto de imagem gerado no subtrato. A figura 34 mostra os ângulos e a proporção de tinta depositada destro destes alvéolos através das intensidades de cores. A figura 35 é uma representação do formado dos alvéolos de cada ângulo de gravação.
Figura 34: Intensidade de tinta em cada tipo de alvéolo.
Fonte: Autor
Figura 35: Aparência geométrica dos alvéolos.35
Fonte: Chabril. Diponível em: www.portalchambril.com.br/images/artigos/rotogravura/angulacao%20alveolo.jpg
Os ângulos de 30° tem a capacidade de depositar mais tinta do que os de 45°, assim como os de 45° depositam mais que os de 60°.
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Este processo não necessita de um grande espaço físico para ser instalado e não necessita de transportes de cilindro, pois uma única gravadora pode gravar diferentes tipos de alvéolos. Apresenta alta capacidade de repetibilidade e precisão, eliminando a necessidade de utilização de produtos químicos e diminuindo a interferência do operador, por ser um método automático. Na figura 36 abaixo pode-se visualizar detalhes de uma imagem gravada pelo método de gravação eletromecânico.
Figura 36: Imagem amplificada da gravação de um cilindro.36
Fonte: PROCESSO ROTOGRÁFICO – Sergio Barbosa de Oliveira – SENAI Rotografia_basico.pdf
4.5.5 IMPRESSÃO ROTOGRÁFICA
4.5.5.1 Processo
O sistema de impressão por rotogravura se caracteriza por ser um sistema de baixo relevo, ou seja, as áreas a serem impressas se situam em um plano mais baixo que aquelas que não serão impressas. 10 No processo, o cilindro é submerso em recipiente cheio de tinta para a total cobertura de sua superfície. Após iniciada a rotação do cilindro, à sua superfície é
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acoplada uma racle ou faca raspadora que retira o excesso de tinta, deixando os alvéolos intactos e preenchidos completamente. Processo ilustrado na figura 37.
Figura 37: Processo de impressão rotogravura.37
Fonte: PRATICAS DE DESIGN. Disponível em: http://praticasdesign.blogspot.com.br/2013/06/rotogravura-rotogravura-um-processode.html.
O substrato passa entre o cilindro de impressão e o cilindro de borracha, ao entrar em contato com ambos a tinta é depositada em sua superfície. A pressão exercida por ambos os cilindros faz com que a tinta do interior do alvéolo seja retirada e transferida ao substrato, como é mostrado nas figuras 38 e 39.
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Figura 38: Processo de impressão rotogravura.19
Fonte: PRÁTICAS DE DESIGN. Disponível em: http://praticasdesign.blogspot.com.br/2013/06/rotogravura-rotogravura-um-processode.html.
Figura 39: Processo de impressão rotogravura.38
Fonte: SIG GRAPHICS. Disponível em: http://www.siggraphics.com.br/index.php?/sistema-de-impressao-sig/menu/3/10.
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Uma vez realizada a impressão, a tinta é seca em poucos segundos, e uma segunda camada de tinta já está apta para ser transferida. A secagem é realizada por mecanismos de ar quente que proporcionam uma secagem quase instantânea. A bobina mestra, que na figura 40 é representada pelo número 5, é colocada na máquina onde receberá a impressão de sua superfície, distribuídas, tanto no seu comprimento quanto na sua largura.
Figura 40: Desenho esquemático de uma impressora de rotogravura.10
Fonte: HOLANDA PEREIRA, ANDRÉIA. “A impressão de rótulos plásticos em rotogravura. Estudo de caso: Savasa Impressores Ltda”. Disponível em: http://fateczl.edu.br/TCC/2010-1/tcc-102.pdf.
O substrato é puxado até a bobina 7, fazendo com que o substrato passe por diversas etapas de impressão. Através de um processo continuo, o substrato passa por rolos que imprimem sua superfície na parte inferior da impressora e as secam na parte superior (6), nas estufas. As temperaturas das estufas variam entre 150°C e 200°C dependendo do substrato. As operações de impressão e secagem se repetem e a cada etapa é adicionada uma cor diferente ao substrato. 39 Na próxima imagem se pode ver um exemplo real de impressora de rotogravura (figura 41).
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Figura 41: Impressora de rotogravura.36
Fonte: PROCESSO ROTOGRÁFICO – Sergio Barbosa de Oliveira – SENAI Rotografia_basico.pdf
Como já foi citado anteriormente, o processo de impressão por rotogravura consiste na impressão de camadas de tintas a cada etapa, ou seja, cada cilindro da impressora corresponde a uma cor. Desta forma há a necessidade de se conhecer as cores primárias que compõem a imagem. A figura 42 se trata de um exemplo de imagem que contém seis tipos de cores diferentes: Cian, Magenta, Amarelo, Pantone Warm Gray 4 C,Pantone 2995 C e Pantone Reflex Blue C. Estas cores juntas e/ou sobrepostas compõem a imagem presente na embalagem exemplificada.
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Figura 42: Etapas de impressão de uma embalagem.40
Fonte: Sig Graphics. Diponível em: http://www.siggraphics.com.br/_img/_telas/42eb4d82fa29d5e81dafa0a07b6e89a4.pn g
Cada cor possui uma etapa de pintura e secagem, neste caso o tamanho da impressora de rotogravura e sua quantidade de cilindros influenciam no número de cores do produto final. Na figura 41 encontra-se uma impressora de 8 cores.
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4.5.5.2 Atuação no mercado
Rotogravura é um o processo utilizado em materiais que necessitam de longas tiragens e elevada qualidade de impressão. É largamente utilizado nas áreas de impressões de revistas, jornais, livros ilustrados, embalagens de diversos segmentos (figuras 43, 44 e 45), catálogos, papeis de parede, cortinas, azulejos, artigos decorativos, selos, moedas, notas bancárias, dentre diversas outras áreas. Figura 43: Embalagens impressas por rotogravura.41
Fonte: GALLEP. Disponível em: http://gallep.wordpress.com/art3/
Figura 44: Embalagens impressas por rotogravura.42
Fonte: PACKAHOLIC. Disponível em: http://packaholic.wordpress.com/tag/unilever/
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Figura 45: Embalagens impressas por rotogravura.42
Fonte: PACKAHOLIC. Disponível em: http://packaholic.wordpress.com/tag/unilever/
A Rotogravura vem ampliando sua área de atuação anualmente e está presente em 100 por cento das casas dos consumidores.
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5
ANÁLISE CRÍTICA SOBRE VANTAGENS E DESVANTAGENS DO PROCESSO DE IMPRESSÃO POR ROTOGRAVURA
A rotogravura, como qualquer outro processo, possui suas vantagens e desvantagens. Neste tópico da monografia serão destacadas as principais características do processo e os motivos pelo qual este processo é tão valorizado pelo mercado consumidor de altas tiragens.
5.1
VANTAGENS
Uma das principais características do processo de impressão de rotogravura é a alta tiragem (pode rodar/imprimir 450 metros de substrato por minuto), que possibilita o baixo custo de produção quando em grandes volumes. Este é um diferencial muito importante ao iniciar uma cotação de preços para compra de materiais impressos. A alta tiragem se dá devido a largura de bobina (aproximadamente 4,32m), o que possibilita uma maior área de impressão e a grande velocidade com que as impressões ocorrem. 43 Devido a alta velocidade de impressão há a necessidade de utilizar solventes de secagem rápida nas tintas. De forma geral é utilizado grandes volumes de tolueno como solvente e a rotogravura possibilita que 98% do solvente utilizado seja reaproveitado, evitando desperdícios e poluição do ambiente. Referente a imagem gerada por este processo é possível citar o método de impressão por sobreposição de cores que dá a rotogravura uma gama de tonalidades, cores e sombreamentos muito abrangentes, tornando as imagens cada vez mais reais, com profundidade e texturas diversas. Existem no mercado consumidor algumas linhas de produtos que não teriam a mesma qualidade e demanda sem a rotogravura. Um exemplo disso são os papeis de parede texturizados. A rotogravura, através de seus alvéolos de diferentes tamanhos, possibilita a formação de altos-relevos em seus locais de impressão, tornando impressões como amadeirado muito próximos da textura real da madeira, como pode ser visto na figura 46 abaixo.
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Figura 46: Papel de parede texturizado.44
.
Fonte: SCHATTDECOR. Disponível em: http://www.schattdecor.de/uploads/tx_templavoila/Moebel_Decor704x444_08.jpg.
Outra vantagem da sobreposição de imagens é a calibragem automática das sobreposições no substrato. O sistema de impressão por rotogravura tem a preocupação de tornar as sobreposições perfeitas para evitar fantasmas de impressão, cores indesejadas e moiré. A rotogravura pode ser substituída por outros tipos de impressão que poderiam dar qualidade similar ou até mesmo superior, porém estes processos ainda não atingiram desenvolvimento suficiente para realizar altas tiragens. Exemplos seriam a serigrafia, o offset, a flexografia e muitos outros, cada um com a sua particularidade e vantagens.
5.2
DESVANTAGENS
A grande desvantagem da rotogravura relacionada aos outros processos de impressão é o preço de seus maquinários e matérias primas. Há necessidade de grandes investimentos em produtos químicos, água, energia elétrica, metais, cabeçotes de impressão, manutenção e tempo. Todo este investimento torna o processo de rotogravura caro quando em baixa tiragem.
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Outros problemas recorrentes são a falha na gravação de cilindros (erro que somente pode ser verificado após sua fabricação, em testes de provas) e o transporte destes cilindros de uma etapa a outra (demanda muito tempo e energia). Um ponto que encarece o processo é a necessidade de constante manutenção dos maquinários para manter uma calibração perfeita, tanto na etapa de gravação de cilindros quanto na etapa de impressão. Qualquer descalibração pode gerar danos graves ao produto final, inutilizando-o. Por isso verificações de tensão, viscosidade, velocidade, desbalanceamento de cabeçotes, dentre outros fatores são realizadas periodicamente durante todo o processo. Cabeçotes de gravação velhos podem conferir alvéolos de diâmetro e profundidade incorretos danificando a arte final do produto, devido a sua superfície de corte não ter a precisão adequada requerida ao processo. Apesar de 98% de todo tolueno empregado no processo ser reutilizado, o processo de captação e recuperação deste solvente é muito caro. Os investimentos em condensadores, caldeiras, adsorvedores e tubulações são grandes. Não se pode esquecer da padronização de cores, este é um problema presente na grande maioria das impressões de rotogravura. Para iniciar as impressões é necessário que se tenha em mente um padrão de imagem a ser impressa. Através deste padrão iniciam se os ajustes de cores para as impressoras. Nestes casos, mesmo que tenham se quantidades padrões de cada ton a ser utilizado para formação da cor ideal, esta pode se alterada quando colocada diretamente na impressora. Desta forma, os ajustes finais de cor são feitos durante a impressão e nem sempre consegue se chegar ao ideal rapidamente. Durante o processo de calibragem de cor muita matéria prima é perdida, havendo muito desperdício em cada setup. Os reagentes do processo de confecção do cilindro de rotogravura são um grande problema quando o assunto é tratamento de efluentes, pois são substâncias difíceis e muito caras de serem tratadas. A grande maioria das plantas de rotogravura terceiriza o tratamento destes efluentes visando economia e garantindo que substâncias tão toxicas não sejam descartadas incorretamente no meio ambiente.
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CONCLUSÃO
A rotogravura revolucionou o método de impressão global, tornando o mercado cada vez mais competitivo e sofisticado. A capacidade de altas tiragens que este processo trouxe fez com que o custo de produção diminuísse, obtendo-se maior lucro como resultado. Este lucro fez valer o alto custo de seus maquinários e matrizes, viabilizando sua propagação mundial. Este processo se mostra superior aos demais, pois apresenta uniformidade de cores e grande nitidez em suas impressões, devido à natureza alveolar de seus cilindros. Apesar de não ser um assunto muito difundido, a rotogravura vem ganhando espaço dentre a comunidade devido a sua grande utilização na indústria. Diversas unidades de colégios e cursos técnicos têm adicionado à suas grades o tema Rotogravura. Ainda nos tempos atuais é difícil encontrar profissionais especializados nesta área. Atualmente, diversas pesquisas estão em andamento com o objetivo de melhora do processo de impressão dos cilindros, diminuição de emissão de gases oriundos das tintas, otimização, sustentabilidade e redução de custos, tornando a impressão
por
desenvolvimento.
rotogravura
um
exemplo
de
seguimento
em
constante
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