No nosso dia a dia nós necessitamos muito de um objeto bastante simples, a caneta. Seja na escola, no trabalho, em, casa, na rua, sempre necessitamos de uma caneta para anotar coisas muito importantes. Mas, você já pensou o que seria a tinta que sai da caneta? Como ela é feita? Se vcê pensava como eu e muitas outras crianças que achavam que era tinta de lula você está erradx. Se você sabe do que estamos falando então sente-se conosco e nos ajude a revelar acabar com esse mistério! Se não, prepare-se para aprender sobre um componente muito importante para a formação da tinta de caneta esferográfica chamado Negro de Fumo.
De acordo com Josh Velson, consultor de engenharia química para bio e petroquímica, a tinta de caneta esferográfica "é feita de partículas de negro de fumo, uma substância de pigmento. Estas partículas são segregadas umas das outras por um polímero que é adsorvido na superfície das partículas de negro de fumo. Finalmente, um solvente é aplicado para que a tinta flua. Isso é semelhante ao processo para tinta de impressora a jato de tinta, por exemplo, mas as partículas são otimizadas para canetas e não para as partículas finas exigidas nas impressoras. existem muitos, muitos tipos de negro de fumo, embora apenas alguns sejam adequados para tinta. Uma quantidade muito mais considerável de engenharia envolve a engenharia dos polímeros que circundam a tinta. Esse polímero geralmente determina as propriedades de fluxo, tamanho de partícula e, para tintas de cores, algumas das propriedades ópticas, como o brilho. Estes, por sua vez, afetam a separação de cores e a nitidez das tintas, a vários níveis de despesa. Tintas de impressão, por exemplo, variam de acordo com o tipo de aplicativo. As tintas flexíveis para impressão em chapas (flexográficas) são quimicamente similares, mas distintas, das tintas usadas para papel de jornal fornecido por uma impressora rotativa do tipo gravura. Estes, por sua vez, são distintos da tinta de impressora a jato de tinta, tinta de impressora a laser, tinta rollerball, tintas de gel e tintas de caneta-tinteiro. A tinta da Índia é uma outra classe."
Velson ainda nos diz as raízes de cada componente:
"O negro de carbono vem do carbono sinterizado, geralmente de fontes de carvão ou petróleo. Existem empresas especializadas por aí que são dedicadas ao negro de fumo. Um bom amigo meu da pós-graduação trabalha para Sid Richardson Carbon & Energy, uma empresa inteiramente dedicada ao negro de fumo. Os diferentes tipos de polímeros que entram em polímeros são de natureza petroquímica, e podem ser compostos de muitos tipos diferentes de monômeros, ou também podem ser derivados de óleo de resina de pinheiro ou resina. Os solventes são geralmente petroquímicos e evaporam rapidamente da tinta."
E ele conclui dizendo:
"Quanto a onde estes são produzidos... bem, francamente, não sei. Existem muitos lugares, certamente. A indústria de tintas é uma que não é muito transparente e, embora eu não tenha dúvidas, eu poderia descobrir onde muitos dos locais de fabricação de tinta do mundo recebem tempo e esforço, esse é o tipo de coisa que eu faço para ganhar a vida."
O negro de fumo é praticamente o elemento carbono impuro (diamante e grafite são outras formas próximas do carbono puro) na forma de partículas quase esféricas que são produzidas pela combustão incompleta ou decomposição térmica de hidrocarbonetos líquidos ou gasosos. Possui cor preta e geralmente é fornecido em um pó muito fino. É usado em plásticos e borrachas, além de tintas para impressora e outros produtos. É um dos 50 produtos químicos mais fabricados no mundo, sendo que 90% de todo negro de fumo é usado em aplicações com borracha, 9% como pigmento e os 1% restantes como ingrediente para centenas de aplicações diversas. Existem outros processos, porém o mais comum é aquele que consiste em um silo de aço mantendo a matéria-prima, revestido com proteção a combustão e tijolos refratários. O ar aprisionado entre o silo e o revestimento, bem como o vácuo presente no sistema, ajudam a regular o suprimento de ar e também permitem ao fabricante a regular as propriedades finais do negro de fumo. O calor mantido pelo revestimento causa a vaporização da matéria-prima e sua combustão parcial, sendo essa maior parte a de negro de fumo.
Esse pigmento tem uma série de vantagens sobre outros pigmentos ou corantes pretos orgânicos ou inorgânicos:
- Resistência a solventes;
- Resistência a ácidos e álcalis;
- Estabilidade térmica.
Diferente de outros pigmentos, o negro de fumo em plásticos não só colore como também modifica as propriedades elétricas, melhora a resistência ao calor e aos raios UV, e pode agir como carga para modificar propriedades mecânicas. O negro de fumo é usado em larga escala para tingir plásticos na cor preta e tons de cinza, sendo aplicado em praticamente todos os termoplásticos. Com relação a forma de aplicação deste pigmento, geralmente os transformadores que usam o processo de injeção o utilizam através de masterbatch, enquanto os recicladores ou outros que usam extrusoras o utilizam na forma de pó. Sua dispersão é crucial para a qualidade de tingimento. Já que para desenvolver suas propriedades de coloração com perfeição, o negro de fumo requer forças de cisalhamento muito maiores para dispersão do que outros pigmentos. Dispersão pobre pode causar manchas na superfície da peça e defeitos mecânicos, especialmente em filmes e fibras.
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