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UNIVERIDAD AUTÓNOMA “GABRIEL RENÉ MORENO” DIRECCIÓN UNIVERSITARIA DE INVESTIGACIÓN

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA “GABRIEL RENÉ MORENO” DIRECCIÓN UNIVERSITARIA DE INVESTIGACIÓN

FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y TECNOLOGÍA CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA

Título:

OBTENCIÓN Y PRODUCCIÓN INDUSTRIAL AUTOMATIZADA DE TINTA PARA IMPRESORA

PROYECTO DE INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA

INTEGRANTES:

CAMACHO ARMELLA JIMENA Reg. 211055980 OSINAGA CATELLON WILLY Reg. 211047686 TARQUI MAGNE GARY ERLAN Reg. 211033863 URELO TEJERINA BRYAN NIGEL Reg. 211052779 VIRHUEZ PRADO ZEYN ALASMAN Reg. 211021342

TUTOR:

ING. MAYTA SARMIENTO MIGUEL

Santa Cruz – Estado Plurinacional de Bolivia 2014

ÍNDICE

Pág.

ÍNDICE .................................................................................................................................. i LISTA DE FOTOGRAFÍAS ........................................................................................................ iii

1. FUNDAMENTO TEORICO ................................................................................................ 11.1 Principios de funcionamiento del Sistema Ink-Jet de impresión ..................... 1 1.2 Tintas de impresión: Parámetros físicos químicos y formas de medirlos ....... 4

1.2.1 Color .................................................................................................... 5 1.2.2 pH ........................................................................................................ 6 1.2.3 Viscosidad ........................................................................................... 7 1.2.4 Tensión superficial ............................................................................... 8 1.2.5 Densidad .............................................................................................. 9 1.2.6 Conductividad .................................................................................... 10 1.2.7 Pureza de la tinta ............................................................................... 10 1.2.8 Estabilidad de la tinta ......................................................................... 11

1.3 Tintas de impresión Ink Jet - componenertes ............................................... 12 1.3.1 Bases Paip-A-Jet ............................................................................... 12 1.3.2 Agua destilada ................................................................................... 12 1.3.3 Co-Solventes ..................................................................................... 13 1.3.4 Reguladores de pH ............................................................................ 13 1.3.5 Conservantes ..................................................................................... 13 1.3.6 Surfactantes ....................................................................................... 13

1.4 Metodología para el desarrollo de una nueva tinta ....................................... 14 1.4.1 Color .................................................................................................. 14 1.4.2 Tensión superficial y viscosidad......................................................... 15

1.5 Fabricación industrial de las tintas y su control ............................................ 16 1.6 Formulación para el preparado de la tintas .................................................. 17

1.6.1 Composición química ......................................................................... 17 1.6.2 Colorante recomendado .................................................................... 17 1.6.3 Corante Alternativa I .......................................................................... 17 1.6.4 Corante Alternativa II ......................................................................... 17 1.6.5 Tinta pigmentada ............................................................................... 17 1.6.6 Forma de preparo .............................................................................. 18 1.6.7 Detalles importantes .......................................................................... 18 1.6.8 Consejos para la fabricación de tintas a base de agua ...................... 18

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1.6.9 Productos químicos usados y sus finalidades .................................... 20 2. DENOMINACIÓN DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN ............................................. 203. ANTECEDENTES DE INVESTIGACIÓN ......................................................................... 204. CONTEXTO Y JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN .............................................. 215. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .............................................................................. 216. HIPÓTESIS ..................................................................................................................... 217. OBJETIVOS DEL PROYECTO ........................................................................................ 22

7.1 Objetivos Generales ..................................................................................... 22 7.2 Objetivos específicos .................................................................................... 22

8. MARCO REFERENCIAL ................................................................................................. 229. DIAGRAMA DEL PROCESO: .......................................................................................... 23

9.1 Diagrama de mezclado ................................................................................. 23 9.2 Diagrama de Dosificador .............................................................................. 25 9.3 Diagrama automático de sellado ................................................................... 26 9.4 Sellado por inducción .................................................................................... 28

9.4.1 La máquina de sellado por inducción ................................................. 29 9.4.2 Sistema electrónico empleado ........................................................... 31 9.4.3 Panel de Control ................................................................................. 32

10. MARCO TEÓRICO .......................................................................................................... 3211. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN ...................................................................... 3412. RESULTADOS ESPERADOS ......................................................................................... 3513. BENEFICIARIOS ............................................................................................................. 3614. CONCLUSIONES ............................................................................................................ 3615. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS: ................................................................................ 36Anexo A. Paip-A-Jet Negro .................................................................................................... 39

A.1 Producto especial para formular tinta Ink Jet Negra ..................................... 39 A.2 Co-Solventes y humectantes ........................................................................ 39 A.3 Reguladores del pH ...................................................................................... 39

ANEXO B. Paip-A-Jet Color. .................................................................................................... 40 B.1 Colorantes para formular tintas Ink Jet ......................................................... 40 B.2 Sólidos .......................................................................................................... 40 B.3 Indicaciones técnicas para el uso del Paip-A-Jet .......................................... 40 B.4 Paip-A-Jet entre sí. ....................................................................................... 40 B.5 Cantidad........................................................................................................ 40 B.6 Solventes y humectantes .............................................................................. 41 B.7 Reguladores del pH ...................................................................................... 41

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LISTA DE FOTOGRAFÍAS

Pág.

Fotografía Nro. 1. Principios de funcionamiento del Sistema Ink-Jet de

impresión ............................................................................................ 2

Fotografía Nro. 2. Sistema Ink-jet piezoeléctrico ............................................................. 4

Fotografía Nro. 3. Prueba de color de las tintas originales en varias concentraciones .... 6

Fotografía Nro. 4. PhMetro portátil .................................................................................. 7

Fotografía Nro. 5. Viscosímetro de Oswald ..................................................................... 8

Fotografía Nro. 6. Tensión superficial .............................................................................. 9

Fotografía Nro. 7. Calculando la densidad..................................................................... 10

Fotografía Nro. 8. Estufa de laboratorio ......................................................................... 12

Fotografía Nro. 9. Diferentes disoluciones de Paip-A-Jet Negro Ta y Tintas Originales . 15

Fotografía Nro. 10. Gráfico de tensión Superficial (en rojo) y viscosidad (en negro) en función del porcentaje de Dietilenglicol. Se mantuvo fijo un 50% de Paip-A-Jet Negro TA en todas las mezclas ....................................................................................... 16

Fotografía Nro. 11. Funcionamiento del sellado por inducción ........................................ 29

Fotografía Nro. 12. Máquina de sellado por inducción ..................................................... 30

Fotografía Nro. 13. Panel de control ................................................................................ 32

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“OBTENCIÓN Y PRODUCCIÓN AUTOMATIZADA DE TINTA PARA IMPRESORA”

1. FUNDAMENTO TEORICO

1.1 PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA INK-JET DE IMPRESIÓN

Cuenta la leyenda que en 1985 alguien que trabajaba en Canon tocó una jeringa llena de tinta con un soldador caliente y la jeringa expulsó una gota de tinta.

A partir de entonces se crearon las primeras impresoras de “chorro de tinta”, o “inkjet” en inglés.

Si esta historia es real o simplemente una fantasía no se sabe, pero en concreto desde esa fecha y basándose en este principio se desarrollaron este tipo de impresoras, ampliamente utilizadas en hogares, oficinas y comercios para imprimir sobre papel.

Las impresoras “Ink-Jet” de este tipo reciben el nombre de “bubble jet” en la cual el chorro de tinta es producido por una burbuja, o bubble en inglés.

El cabezal de impresión tiene 300 o más inyectores de un diámetro más delgado que un cabello por donde sale la tinta.

La tinta está almacenada en un tanque o cartucho que tiene en su parte inferior un cabezal con una resistencia.

Ante una señal de la computadora la resistencia se calienta hasta aproximadamente 350º C y el calor evapora un componente volátil de la tinta formando una burbuja. La presión de la burbuja expulsa al exterior una diminuta gota de tinta (Fotografía Nro. 1)

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Fotografía Nro. 1. Principios de funcionamiento del Sistema Ink-Jet de impresión

Como vemos, el proceso es similar al de la jeringa tocada por el soldador caliente.

La diferencia es que en el caso de la jeringa tenemos un solo inyector que es la aguja; y en un cabezal de impresión hay más de 300 inyectores por color, que lanzan más de 10.000 micro-gotas por segundo y por color en el lugar preciso para formar la imagen no solo con su forma sino también con los colores apropiados. Se combinan como mínimo los 3 colores primarios (amarillo, magenta y cyan) más el negro para lograr la paleta completa de colores.

El sistema “bubble jet” es el utilizado por las impresoras HP, Lexmark y por supuesto Canon.

La gran desventaja del sistema es que debido a los ciclos de altas temperaturas tiene numerosas fallas. El calentamiento puede descomponer la tinta produciendo precipitados que reduce el rendimiento de la resistencia, además de poder tapar los inyectores. La resistencia tiene una vida limitada debido a la rapidez de los ciclos.

Los fabricantes de estas impresoras solucionaron el problema aprovechando justamente una gran ventaja del mismo.

Como su costo de fabricación es bajo, los cartuchos incluyen el cabezal con sus inyectores y resistencias. Todo este conjunto es descartable. Se acaba la tinta, se tira, y se reemplaza por un cartucho nuevo con tanque, cabezal e inyectores incluidos.

Si bien el cartucho es descartable, ya que pasado un tiempo el cabezal comienza a fallar, esto no quiere decir que dure una sola carga. En general

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se puede recargar más de 5 veces antes de que comience a imprimir con fallas.

Mientras algunos fabricantes desarrollaban y mejoraban el sistema “bubble-jet”, la empresa Epson lanzó al mercado impresoras con otro sistema para generar el chorro de tinta. Este segundo sistema es el piezoeléctrico.

En este sistema la computadora aplica un potencial eléctrico a través de un material piezoeléctrico, que produce una contracción en la dirección del campo eléctrico y una expansión en el sentido perpendicular al mismo. Esta expansión es la que hace que se eyecte una gota de tinta.

Al cesar el potencial eléctrico, el elemento piezoeléctrico vuelve a su estado normal y la cámara vuelve a cargarse de tinta (Fotografía Nro. 2).

Este ciclo se repite 14.000 veces por segundo, eyectando más gotas, aunque más pequeñas que en el sistema “bubble jet”.

El sistema Ink-jet piezoeléctrico posee la ventaja de tener una mayor vida útil del cabezal, además de crear imágenes de mayor resolución que el “bubble jet”.

En este sistema los cartuchos son simples tanques de tinta, y el cabezal piezoeléctrico forma parte de la impresora.

Ambos sistemas (“bubble jet” y piezoeléctrico) son los habituales en las impresoras hogareñas y de oficinas para imprimir sobre papel



Fotografía Nro. 2. Sistema Ink-jet piezoeléctrico

1.2 TINTAS DE IMPRESIÓN: PARÁMETROS FÍSICOS QUÍMICOS Y FORMAS DE MEDIRLOS

En ambos sistemas de impresión el tamaño de los inyectores o conductos por donde es expulsada la tinta es de un tamaño inferior al de un cabello humano.

De hecho si miramos el cabezal a simple vista o con una lupa nos es imposible ver los orificios de salida de la tinta.

Debido a la sofisticación del sistema, combinada con la pequeñez del mismo es lógico suponer que cualquier falla en las tintas que se utilicen para recargar el cartucho, o cualquier diferencia sustancial con las tintas originales va a producir fallas de impresión o a arruinar el cabezal de impresión ya sea que esté en la máquina (en el caso de Epson) o en el cartucho (en el caso de HP y otras).

Por esto es imprescindible al fabricar las tintas respetar los parámetros físicos químicos de las tintas originales.


Para esto lo mejor es desarmar un cartucho original y extraer la tinta para analizarla. Si se va a conservar la tinta varios días hay que guardarla protegida de la luz, el calor y bien tapada cuidando que no se evapore.

Los principales parámetros son: color, pH, viscosidad, tensión superficial además de pureza y estabilidad de la tinta. También se pueden considerar densidad y conductividad. Copiando estos parámetros de la tinta original obtendremos una excelente tinta para recarga.

1.2.1 COLOR

Si el color de la tinta original es distinto al de la tinta que fabriquemos, las impresiones no van a reproducir los colores originales.

Por eso es importante que las tintas que se fabriquen tengan tanto el tono como la intensidad de las originales.

Para ver esto se vuelca una gota de tinta original sobre papel de filtro y también otra gota de una dilución (puede ser al 10%).

Por otro lado se realiza una serie de diluciones de la BASE PAIP-A-JET sobre otro papel de filtro y luego se dejan secar para comparar.

De estas comparaciones se puede deducir a que concentración utilizar la base para preparar las tintas (Fotografía Nro. 3).

Si el tono no es el adecuado, es posible ir mezclando las bases hasta ajustarlo. Es importante que tanto el tono como la concentración sean los adecuados en la tinta pura y en la dilución. Muchas veces es más fácil evaluar color a bajas que a altas concentraciones.



Fotografía Nro. 3. Prueba de color de las tintas originales en varias concentraciones

1.2.2 PH

El pH indica la acidez o alcalinidad de una sustancia. Se mide con pH-metro (Foto IV) ya que en el caso de las tintas, por ser productos coloreados no es posible utilizar los llamados papel pH.

En general las tintas Ink jet tienen un pH neutro (pH 7) o algo alcalino (máximo 8,5). Un pH ácido o más alcalino que estos valores puede perjudicar los cabezales de impresión.

Lo ideal sería controlar el pH de la tinta original y controlar que la que fabriquemos esté cerca de estos valores. Trabajando con las BASES PAIP-A-JET, agua destilada y los co-solventes recomendados más adelante no sería fundamental este control ya que las tintas siempre saldrán dentro de estos valores.

Si se requiere ajustar pH, lo recomendable es utilizar Trietanolamina para subirlo y cualquier ácido débil líquido para bajarlo (Ej. Acético).


Fotografía Nro. 4. PhMetro portátil

1.2.3 VISCOSIDAD

La viscosidad es el parámetro físico que nos indica la facilidad o dificultad que tiene un líquido para fluir o deslizarse por ejemplo por un tubo. La miel es más viscosa que el agua.

Este parámetro es fundamental en las tintas Ink-Jet. Una tinta muy viscosa obturaría el cartucho y una con un valor más bajo que las originales no darían una imagen correcta al imprimir.

Nuestra experiencia hasta el momento es que una tinta funciona bien manteniendo el valor de la tinta original más o menos un 10%. La viscosidad se mide con viscosímetros, algunos muy sofisticados y caros pero también otros muy sencillos y confiables, como por ejemplo los llamados de Oswald o de Canon-Feske (Fotografía Nro. 5).

En estos viscosímetros la medida se toma midiendo el tiempo que tarda el líquido en fluir entre 2 marcas. Este tiempo se compara con el del agua destilada que tiene valor 1 cp (centipoice)



Fotografía Nro. 5. Viscosímetro de Oswald

1.2.4 TENSIÓN SUPERFICIAL

La tensión superficial es un parámetro que refleja la cohesión o nivel de atracción entre las moléculas de un líquido. Cuanto mayor es la tensión superficial más cohesión tiene una gota de líquido.

Si volcamos en una mesada de acero o en un vidrio gotas de diferentes líquidos podemos ver que el agua forma gotas más redondas, mientras que el aceite se “aplasta” contra la superficie. El agua tiene mayor tensión superficial que el aceite.

En las tintas Ink-Jet una tensión superficial muy baja puede hacer que la gota expulsada por el cabezal se divida formando satélites y arruinando la imagen.

Por el contrario una tensión muy alta provoca que no se absorba rápido la tinta sobre el papel y que al tomar la hoja nos manchemos la mano o la imagen se borronee (el usuario se queja que la tinta tarda en “secar”). La tensión superficial se mide de muchas formas. Como en el caso de la viscosidad con aparatos muy caros y precisos o con aparatos más sencillos pero que para nuestro caso son efectivos.

Nosotros recomendamos el estalagnómetro (Fotografía Nro. 6) donde la tensión se mide contando el número de gotas que caen entre 2 marcas (no importa el tiempo) y se compara contra el agua destilada. Cuanto mayor es la tensión superficial, mayor es la


cohesión del líquido por lo tanto se forman menos gotas aunque más grandes.

Conclusión: Más gotas, es menos tensión Aplicando una regla de 3 inversa es muy sencillo de calcular si sabemos que la tensión superficial del agua es 72 mN/m (mili NEWTON por metro).

Aquí también podemos tener una tolerancia del 10 % hacia arriba o hacia abajo con respecto a las tintas originales.

Fotografía Nro. 6. Tensión superficial

1.2.5 DENSIDAD

La densidad es un concepto parecido al peso específico, o sea cuánto pesa el producto por unidad de volumen.

El agua tiene una densidad de 1 g/ml

Como las tintas son productos acuosos en general tienen una densidad cercana a este valor. Con la tolerancia que nos manejamos del 10% podemos estar casi seguros que vamos a estar dentro de los valores de la tinta original. La forma más sencilla de medir la densidad es tomar un volumen medido de tinta y pesarlo. Por ejemplo ver cuánto pesan 10 ml de tinta (Fotografía Nro. 7).



Fotografía Nro. 7. Calculando la densidad

1.2.6 CONDUCTIVIDAD

Es la capacidad de transmitir la corriente eléctrica.

Si una tinta tiene alta conductividad podría interferir con los circuitos eléctricos del cabezal de impresión. Por esto lo más sencillo es formular las tintas con productos de baja conductividad.

Las BASES PAIP-A-JET están formuladas con esta característica. El agua que se utilice debe ser destilada ya que a pesar de lo que vulgarmente se piensa no es el agua la que conduce la electricidad sino las sales disueltas en ella.

Por ser el agua destilada libre de sales tiene una conductividad muy baja.

1.2.7 PUREZA DE LA TINTA

Cualquier impureza, sólido o residuo que tenga la tinta taparía los cabezales de impresión. Por este motivo es fundamental filtrar la tinta una vez formulada. Los colorantes o pigmentos que se utilizan para otras industrias (Textil, plástico, etc.) no pueden ser utilizados ya que contienen impurezas. Las BASES PAIP-A-JET son productos muy


puros y especialmente formulados para la fabricación de tintas Ink-Jet.

La mejor forma de controlar la pureza de la tinta es mirándola al microscopio y ver que esté libre de cristales. Un aumento de 100X o 200X es más que suficiente. Todas las tintas deben filtrarse a través de un filtro de 1 micrón.

Es importante que al secarse la tinta no deje residuos sólidos ya que si se seca en el cabezal lo taparía. Una forma de controlar tiempos de secado es poner una gota de tinta en un vidrio y comparar el tiempo de secado contra una tinta original.

1.2.8 ESTABILIDAD DE LA TINTA

De nada serviría formular una buena tinta y que en poco tiempo tenga precipitados. La mejor forma de evaluar la estabilidad en un tiempo corto es con temperatura. Igualmente siempre se debe guardar de cada lote una muestra durante varios meses a temperatura ambiente para control.

Para controlar la estabilidad con calor se utiliza una estufa de laboratorio (Fotografía Nro. 8). Se considera que cada 10º C más arriba que la temperatura ambiente se duplica el tiempo.

Si tomamos como temperatura ambiente 25º C podemos considerar que 1 mes a 35º C equivalen a 2 meses a 25º C. O también que 1 mes a 45º C es un test similar a 4 meses a 25º C. Temperaturas más altas no se recomiendan.

También es interesante ver cómo responde la tinta al frío. Se puede dejar 24 hs. en la heladera, 5º C, y ver si no cristaliza o precipita algún componente.



Fotografía Nro. 8. Estufa de laboratorio

1.3 TINTAS DE IMPRESIÓN INK JET - COMPONENERTES

1.3.1 BASES PAIP-A-JET

Es el producto que da color a la tinta. Las bases están formuladas con colorantes de alta pureza disueltos en agua destilada o dietilenglicol.

Pueden diluirse perfectamente en agua o los diferentes co-solventes de la tinta, además de combinarse las diferentes BASES PAIP-A-JET entre sí, para desarrollar los colores. Son productos de alto poder tintóreo con lo que se logran colores brillantes y negros muy intensos.

1.3.2 AGUA DESTILADA

Las tintas Ink Jet están formuladas en base acuosa. El agua es un componente fundamental y debe ser de gran pureza (destilada) para evitar sales disueltas. Si se almacena agua destilada debe agregarse un conservante para evitar los micro-organismos.


1.3.3 CO-SOLVENTES

Son los productos mediante los cuales se regulan los parámetros físico-químicos de las tintas (viscosidad, tensión superficial, etc.).

Algunos tienen un punto de ebullición alto para evitar la evaporación y el secado de la tinta en el cabezal. Los más comunes son dietilenglicol, etilenglicol y alcohol isopropílico. Todos suben la viscosidad y bajan la tensión superficial de la tinta.

1.3.4 REGULADORES DE PH

El pH ideal de una tinta es entre 7 y 8,5. Para subirlo se utiliza trietanolamina y para bajarlo ácido acético. Los reguladores de pH deben ser líquidos para no dejar residuo sólido si se evapora la tinta.

1.3.5 CONSERVANTES

Como todo producto acuoso las tintas Ink Jet deben preservarse del ataque de hongos y bacterias, que no solo podrían cambiar las características de la tinta sino también tapar los cabezales.

Se puede utilizar cualquier conservante que no contenga o libere formol ya que el formol polimeriza formando cristales. Un conservante que recomendamos a modo de ejemplo es el Nipacide CI 15 al 0.3% pero pueden utilizarse otros.

Sobre cualquier conservante elegido, debe utilizarse la cantidad recomendada por el fabricante.

1.3.6 SURFACTANTES

Los surfactantes son productos que bajan drásticamente la tensión superficial pero no cambian la viscosidad del producto.

Se utilizan en porcentajes muy bajos (en general menos del 1%). En muchas tintas no se utilizan surfactantes, pero si se tuvieran que utilizar lo más recomendable es el uso de productos no iónicos.

Nosotros recomendamos como ejemplo el Nonilfenol de 10 moles, previamente diluído al 20% en agua destilada.



1.4 METODOLOGÍA PARA EL DESARROLLO DE UNA NUEVA TINTA

Ya vimos cómo funcionan los cartuchos, qué componentes tiene una tinta y qué parámetros son los que hay que controlar.

Faltaría estudiar la forma de desarrollar y producir una nueva tinta, midiendo y comparando los siguientes parámetros. Lo primero es comprar un cartucho original, desarmarlo, extraerle las tintas y medir (como mínimo) los valores de densidad, viscosidad y tensión superficial.

Además, si se puede, controlar el pH. Si los valores están cercanos (se admite un 10 % de diferencia) a una tinta que ya fabricamos podemos decir que esa tinta de recarga sirve también para este nuevo cartucho.

Si no está cerca hay que desarrollar una nueva tinta, midiendo y comparando los siguientes parámetros.

1.4.1 COLOR

Lo primero es imitar el color diluyendo con agua la BASE PAIP-A-JET. Preparar una serie de diluciones de la BASE PAIP-A-JET a las siguientes concentraciones: 10%, 20%, 30% ... 90% y comparar en un papel de filtro contra la tinta original (Fotografía Nro. 9)

Con esto se sabe qué porcentaje de PAIP-A-JET lleva la tinta (por ejemplo 30% de base).


Fotografía Nro. 9. Diferentes disoluciones de Paip-A-Jet Negro Ta y Tintas Originales

1.4.2 TENSIÓN SUPERFICIAL Y VISCOSIDAD

Preparar pequeñas cantidades de tinta con el porcentaje de base que se haya calculado en el punto anterior (en el ejemplo 30%) pero reemplazando parte del agua destilada por un co-solvente glicólico. El que mejor resultado nos ha dado es el dietilenglicol.

Medir la tensión y la viscosidad de todas estas tintas y graficar en función del % de dietilenglicol (Fotografía Nro. 10).

Elegir la fórmula que tenga los valores de la tinta original (recordar que se puede tener una tolerancia del 10%).

Si la viscosidad es correcta pero la tensión superficial es alta, se puede bajar la tensión sin producir cambios en la viscosidad con el agregado de pequeñas cantidades de Nonilfenol de 10 moles (o algún otro surfactante) teniendo en cuenta que conviene trabajar agregando diluciones de este producto y no utilizarlo puro.

Una vez ajustada la tensión y viscosidad es recomendable controlar el pH y la densidad de la fórmula.

Si todo es correcto se puede preparar una pequeña cantidad de esta tinta, con el agregado del conservante (en nuestro caso 0,3% de Nipacide CI 15), filtrarla, recargar un cartucho y probarla en una impresora.



Fotografía Nro. 10. Gráfico de tensión Superficial (en rojo) y viscosidad (en negro) en

función del porcentaje de Dietilenglicol. Se mantuvo fijo un 50% de Paip-A-Jet Negro TA en todas las mezclas

1.5 FABRICACIÓN INDUSTRIAL DE LAS TINTAS Y SU CONTROL

Una vez que se tiene la fórmula de una tinta se puede fabricar en gran escala.

Es fundamental respetar los porcentajes y la fórmula que se obtuvo en el laboratorio. Además al fabricar el lote de tinta, antes de envasarla es importante realizar un control de calidad midiendo los parámetros más importantes (tensión superficial, viscosidad, pH y densidad).

Si hubiera algún error debe corregirse haciendo pruebas en el laboratorio. Para evitar impurezas se filtra a través de un filtro de 1 micrón y se envasa.

Debe tenerse especial cuidado en la limpieza de los envases y elementos del envasado, siendo conveniente lavar y enjuagar con agua destilada antes de usarlos. A cada lote se le asigna un número y se guarda una muestra para su control posterior.


1.6 FORMULACIÓN PARA EL PREPARADO DE LA TINTAS

1.6.1 COMPOSICIÓN QUÍMICA

Todas las tintas poseen vía de regla con 3 componentes principales: Vehículo, aditivos y colorantes. El vehículo, para las tintas que usamos, vía de regla es agua (deionizada o tri-destilada). Los aditivos o sistemas solventes guardan atrás de si sus secretos, y es con ellos que las principales características de las tinta son controladas. Y finalmente los “colorantes”, que efectivamente dan el color de las tinta, pudiendo ser totalmente solubles en agua (Colorantes) o emulsiones (Dispersión de pigmentos insolubles). El correcto balance dos componentes son cruciales para a calidad final de las tintas.

1.6.2 COLORANTE RECOMENDADO

81 % Agua Deionizada 5 % Colorante 12 % Dietileno Glicol 2 % Alcohol Izo propílico

1.6.3 CORANTE ALTERNATIVA I

10,0 – 15,0% Colorante 6,0% Mowilith DM 760 2,0% Etanol 5,0 – 1,2% 1,2 Propileno Glicol 71,8 – 76,8% Agua Deionizada

1.6.4 CORANTE ALTERNATIVA II

10,0 – 15,0% Colorante 6,0% Polivinilpirrolidone 5,0 - 1,2% Propileno Glicol 0,2% Fongrabac IG 75,8 – 80,8% Agua Deionizada

1.6.5 TINTA PIGMENTADA

2,5 – 5,0 % Pigmento 68,5 – 66,0% Agua Deionizada 18,0% Di etileno Glicol



0 – 4,6% Trietanolamina 2,8% N-metil–2-pirrolidone 3,6% Isopropanol

1.6.6 FORMA DE PREPARO

Preparación de aproximadamente un litro de tinta colorante de forma recomendada. Para las otras fórmulas el principio es el mismo.

a) Coloque en un recipiente de plástico: 810 ml. de Agua Deionizada caliente, 50 Gramas de Colorante. Mezcle los dos componentes muy bien, hasta que el agua caliente disuelva totalmente el colorante.

b) después, adicione 20 ml de Alcohol Izo propílico. c) mezcle los tres componentes hasta que no haya residuos y

obtener homogeneidad. d) después de esta mezcla pronta, adicione 120 ml de Dietileno

Glicol. mezcle nuevamente los componentes e deje por cerca de 1 hora.

e) después tendremos que filtrar esa tinta para otro recipiente. Para Filtrar use un colador de tejido con una camada de algodón.

f) Pronto, la tinta esta pronta para o uso.

1.6.7 DETALLES IMPORTANTES

a) El colorante debe ser adicionado de a poco (nunca de una sola vez), para no provocar la formación de grumos, lo que irá a dificultar la solubilidad.

b) El agua y todos los componentes deben ser exentos de bacterias o hongos, a fin de evitar la formación de colonias en la tinta, una vez que los pigmentos y colorantes utilizados en su mayoría son orgánicos - un excelente medio de cultura.

c) El agua debe ser de ionizada, a fin de no interferir en nada la conductividad eléctrica de la tinta, además de no ofrecer cualquier puntos de enucleaciones de pigmentos y/o colorantes, que van tapando lo cartucho.

d) Debe ser filtrado a 0,05 micrones, para que no haya también enucleaciones de futuros atascos.

1.6.8 CONSEJOS PARA LA FABRICACIÓN DE TINTAS A BASE DE AGUA

Si la viscosidad de la tinta fuera muy alta, use Amoniaco. Esto hará con que la tinta fluya sin reducir la intensidad del color rápidamente. Atención: el uso del amoniaco es correctivo y no


debe ser una regla, pues el uso prolongado del amoníaco daña las cabezas de impresión, principalmente de la impresoras EPSON, que queda en la impresora, diferente de los cartuchos HP que apenas disminuyen la vida útil reduciendo el número posible de recargas.

Para mejorar la performance del secado, utilice una mezcla 50-50 de agua y alcohol izo propílico. Tome el máximo cuidado en no aumentar el porcentaje de alcohol. Adicione a los pocos haga el test de secado hasta obtener el tiempo adecuado.

Para aumentar el PH de las tintas, utilice Amoniaco. Una o dos tapas llenas deben resolver el problema. Vale la misma recomendación hecha en el inicio cuanto al uso da amoníaco.

Para Retardar la media de secado y facilitar la limpieza de la impresora, utilice Glicol Propileno. Adicione en cantidades de 1% hasta que la impresión se torne limpia.

Filtros especiales para el filtrado de tinta se puede encontrar en http://www.techfilter.com.br/ son extremamente recomendables, pues la calidad de la tinta depende del filtrado y también del uso de colorantes micro-filtrados.

A cada adición de algo a la tinta, deje fusionar por algunos minutos, para que todos los productos fabricados presenten características uniformes dentro del resultado esperado.

Registre en papel o no computador, todo lo que fue adicionado, como así también su calidad. No confié en la memoria. Este procedimiento puede economizar dolores de cabeza y garantizar la calidad del producto final.

La valides de las tintas es de 2 dos años o llamado Off shell, tiempo que la tinta queda estocada sin perder la cualidad.

La forma de guardar e almacenamiento es en frascos plásticos y temperatura de ambiente normal. Proteger los frascos de la incidencia de calor y luz solar directos.

Antes de comercializar su producto, haga testes exhaustivos, para poder obtener una cualidad aceptable por los mercados. No substituya componentes e no use productos no adecuados la fabricación de tintas para impresoras, como por ejemplo. Colorantes no específicos para tintas.

Al manipular productos químicos, utilice siempre equipamientos de protección, tales como anteojos, máscara facial, toca, guantes y guardapolvo y mantenga siempre los pies con calzados cerrados. Mantenga los productos lejos de los chicos y animales. Por ejemplo. El Dietileno Glicol provoca la muerte si es ingerido.

En caso de accidentes, siga las recomendaciones del fabricante del producto y procure un médico. No compre productos químicos sin la correcta identificación del fabricante sobre composición, peso, forma



de almacenamiento, fecha de validad y indicaciones de lo que debe ser hecho en casos de accidentes.

1.6.9 PRODUCTOS QUÍMICOS USADOS Y SUS FINALIDADES

a) ÁGUA - Baja la Viscosidad de las tintas a base de agua. Baja también el PH.

b) GLICOL PROPÍLICO - Para retardar La media de secado de las tintas a base de agua. Puede también ser usado para evitar la impresión sucia. Se debe adicionar en pequeñas cuantidades.

c) ÁLCOOL ISOPROPÍLICO - (Isopropanol, 2-propanol, isopropil alcohol) - Aumenta la media de secado de las tintas a base de agua. Adicione en pequeñas cuantidades: de 1 a 4%. Debe ser almacenado en recipientes a prueba de fuego y guardado en local bien ventilado.

d) TRIETANOLAMINA - (Tri (2-hidroxietil) amina; TEA; Aminotrietanol etilamina; 2,2,2-Nitriloetanol) - Neutralizador, Retarda la media de secado de las tinta. Su comercialización es controlada, por ser un precursor do agente vesicante nitrógeno mostaza.

e) N Metil-2-Pirrolidone - Dispersante y Homogenizador. f) ETANOL (alcohol etílico) - Controla el tiempo de secado de la

tinta.

2. DENOMINACIÓN DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN

“Obtención y Producción Automatizada de tinta para impresora”

3. ANTECEDENTES DE INVESTIGACIÓN

Al ver la carencia de producción de tinta en nuestra región, en este estudio e investigación experimental, realizaremos la producción de tinta con las características que hacen de esta para el uso en las impresoras.

Ya que Bolivia no produce tinta para impresora de competencia en el mercado nacional, la posibilidad de realizar este trabajo de investigación es efectiva y de buen aprovechamiento.


4. CONTEXTO Y JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

El siguiente proyecto tiene una inmensa importancia en el mercado nacional debido a que en nuestro país aún no se cuenta con una planta de producción de tinta para impresoras. Debido a tal motivo nos hemos propuesto con el presente proyecto obtener una tinta de un valor comercial económico y de una alta calidad para competir en el mercado local y realizar a futuro una producción a gran escala si son favorables las condiciones

Teniendo en cuenta que en el departamento por ejemplo no se cuenta con una producción de tinta sino que se importa en su mayoría de países extranjeros además el producto es altamente demandado por la población, sería interesante que la población consuma un producto nacional que cumpla todas las normas y tenga un precio razonable.

5. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

¿Es posible producir tinta para impresora en Bolivia? ¿Puede ser competitiva con las tintas importadas?

6. HIPÓTESIS

Elaborar una tinta para impresora el cual cumpla con los parámetros de control de calidad para su posterior consumo en el mercado. La tinta debe tener los siguientes parámetros:

1.- Color 5.- Densidad

2.- pH 6.- Conductividad 3.- Viscosidad 7.- Pureza de la tinta 4.- Tensión Superficial 8.- Estabilidad de la tinta



7. OBJETIVOS DEL PROYECTO

7.1 OBJETIVOS GENERALES

Obtener y producir tinta para impresora.

7.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Obtener una tinta de buena calidad. Debe ser de un precio competitivo en el mercado local. Determinar la composición óptima de la tinta comparando con tintas que

ya están en el mercado. Producir la tinta con un sistema automatizado.

8. MARCO REFERENCIAL

Se tocaran los siguientes aspectos en la investigación del proyecto: Primero realizar un estudio acerca de las proporciones que se van a utilizar al

añadir los componentes esenciales de la tinta como son los pigmentos, alcoholes, y estabilizantes de las propiedades físicas de dicha tinta como ser: viscosidad, tensión superficial, regulación de pH, además de la cantidad de sólidos en la tinta y otros factores que se requieran para obtener una tinta de una buena calidad.

Además debido a que el proceso será automatizado se deberá obtener un diseño económicamente óptimo de todo el proceso tomando en cuenta que debe ser eficiente y productivo.

Otro punto importante en la producción de tinta será el control de calidad que tendremos que realizar para que nuestro producto en este caso la tinta cumpla con los estándares de calidad.

Otro punto importante que se tocará será el estudio de mercado que se realizará necesariamente para poder comercializar el producto y poder competir con otras marcas en lo que se refiere precio y sobre todo calidad.


9. DIAGRAMA DEL PROCESO:

9.1 DIAGRAMA DE MEZCLADO

TK1.- El tanque uno contendrá mono etilenglicol TK2.- El tanque dos contendrá di etilenglicol



TK3.- El tanque tres contendrá agua des-ionizada TK4.- El tanque cuatro contendrá pigmento base

LINEAS DE ALIMENTACION.- Con forma la conexión de los tanques y el mezclador a través de bombas y con sus respectivas líneas de unión.

MEZCLADOR.- Mezclara los componentes que sean suministrados a través de las líneas de alimentación con el fin de homogenizar la mezcla y obtener un producto con las composiciones definidas, para el proceso de homogenización se utilizara un agitador el cual nos garantizara una distribución óptima del componente.

Accesorios Cantidad Mini Bombas 6 Relé 8 Micro-controlador 1 Electroválvula 1 Fuente de alimentación 2 Módulo de expansión 1 Motor mecánico 2 Líneas de unión 5


9.2 DIAGRAMA DE DOSIFICADOR

Dosificador.- La función del dosificador es entregar o suministrar de forma ágil la cantidad de material o insumo necesario para la realización de un sistema.

Cinta Transportadora. Una cinta transportadora o transportador de banda es un sistema de transporte continuo formado básicamente por una banda continua que se mueve entre dos tambores.



9.3 DIAGRAMA AUTOMÁTICO DE SELLADO


9.4 SELLADO POR INDUCCIÓN

El sellado por inducción es un proceso de calentamiento sin contacto que logra el sello hermético de un recipiente con una tapa que incluye lámina de aluminio. El proceso exige poca o ninguna modificación a una línea de empaque existente.

El sellado de tapas por inducción supone pasar un envase por debajo de una máquina con cabezal inductivo. La energía electromagnética que se trasmite desde la bobina del sellador por inducción (cabezal de sellado) hace que se caliente el revestimiento de aluminio y se solde al cuello del envase para obtener un sello de botella hermético e inviolable.

El material del sello consiste en capas—de cartón, cera, aluminio y un polímero. El polímero debe ser compatible con el material del recipiente y capaz de adherirse a la boca del recipiente. El proveedor de la tapa fabrica el material del sello interior con troquel y lo coloca dentro de la tapa.

El proceso de sellado tiene lugar después de llenar los envases. Las tapas se colocan y se aprietan convencionalmente en los envases ya llenos.


Posteriormente los envases pasan debajo del cabezal de sellado. Se induce una corriente electromagnética en la lámina de aluminio, creando un efecto de calentamiento a modo de resistencia. Esto produce dos efectos; por un lado, el calor funde la capa de cera utilizado en el proceso de fabricación para unir la capa de aluminio con la del cartón, de esta manera separando las dos. Por otro, el calor funde el polímero, soldando el aluminio herméticamente con el borde del envase.

Fotografía Nro. 11. Funcionamiento del sellado por inducción

La botella se llena en la posición 1 y la tapa, junto con el sello de papel de aluminio, se coloca en la posición 2. Después se pasa la botella tapada bajo el cabezal del sellador por inducción (3 y 4), lo que hace que se caliente el revestimiento del sello por inducción y que se adhiera al cuello del envase en la posición 5. Cuando se abre más adelante la botella (6), se libera el revestimiento de aluminio por inducción de la tapa y queda colocado sobre el cuello del envase.

9.4.1 LA MÁQUINA DE SELLADO POR INDUCCIÓN

Los selladores por inducción (a veces denominados generadores de RF o de alta frecuencia) transmiten un campo electromagnético que crea corrientes de Foucalt en un elemento metálico, como un sellador interno de papel de aluminio por inducción, colocado en el campo magnético. Esta corriente calienta el sello por inducción de aluminio y su capa de plástico se adhiere al cuello del envase.



Fotografía Nro. 12. Máquina de sellado por inducción

Esta tecnología consiste en un sistema de boquillas que penetran y sellan el envase y que por su diseño, recirculan la espuma generada al envasar y el exceso de producto, al tanque de balance, logrando con esto un nivel de producto constante en los envases.

Esto permite un llenado rápido, sin derrames y facilitando el llenado de productos que generan espuma.

Este equipo es ideal para el envasado de productos como agua, jugos, bebidas, leche, aceites comestibles, limpiadores y detergentes, agroquímicos, productos farmacéuticos y similares, los cuales sean de baja viscosidad y sin sólidos; Por su diseño, es especialmente útil para el envasado de productos espumosos.

El equipo cuenta con una bomba centrifuga sanitaria y regulador de flujo integral para controlar la velocidad del producto al envasar, se ofrece también en sistema de envasado por gravedad, ideal para productos delicados o muy espumosos. Esta tecnología consiste en un sistema de boquillas que penetran y


sellan el envase y que por su diseño, recirculan la espuma generada al envasar y el exceso de producto, al tanque de balance, logrando con esto un nivel de producto constante en los envases.

Esto permite un llenado rápido, sin derrames y facilitando el llenado de productos que generan espuma.

9.4.2 SISTEMA ELECTRÓNICO EMPLEADO

Consiste en un PLC:

PLC:

Un controlador lógico programable, más conocido por sus siglas en inglés PLC (programmable logic controller), es unacomputadora utilizada en la ingeniería automática o automatización industrial, para automatizar procesos electromecánicos, tales como el control de la maquinaria de la fábrica en líneas de montaje o atracciones mecánicas.

Los PLC son utilizados en muchas industrias y máquinas. A diferencia de las computadoras de propósito general, el PLC está diseñado para múltiples señales de entrada y de salida, rangos de temperatura ampliados, inmunidad al ruido eléctrico y resistencia a la vibración y al impacto. Los programas para el control de funcionamiento de la máquina se suelen almacenar en baterías copia de seguridad o en memorias no volátiles.

Un PLC es un ejemplo de un sistema de tiempo real «duro», donde los resultados de salida deben ser producidos en respuesta a las condiciones de entrada dentro de un tiempo limitado, de lo contrario no producirá el resultado deseado.1

Dicha configuración permite distribuir la operación y monitoreo de los elementos que se integren al circuito donde el microcontrolador maestro se encarga de supervisar el debido funcionamiento de los microcontroldores esclavos y asumir la comunicación con el panel de programación.



http://es.wikipedia.org/wiki/Computadora

http://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_autom%C3%A1tica

http://es.wikipedia.org/wiki/Automatizaci%C3%B3n_industrial

http://es.wikipedia.org/wiki/Electromec%C3%A1nica

http://es.wikipedia.org/wiki/Producci%C3%B3n_en_cadena

http://es.wikipedia.org/wiki/Tiempo_real

http://es.wikipedia.org/wiki/Controlador_l%C3%B3gico_programable%23cite_note-1

9.4.3 PANEL DE CONTROL

Fotografía Nro. 13. Panel de control

10. MARCO TEÓRICO

La tinta para impresora es un líquido que contiene varios pigmentos o colorantes utilizados para colorear en hojas con el fin de crear imágenes o textos.

La obtención y fabricación de tinta para impresora debe considerar los siguientes parámetros:

Color pH Viscosidad Tensión superficial


Pureza Estabilidad de la tinta Densidad Conductividad

El color está referido al tono de la tinta que debe ser el correcto para obtener impresiones de buena calidad.

Se realizará una serie de diluciones del pigmentos obre papel de filtro y luego se dejan secar para comparar con la tinta original.

El pH indica la acidez o alcalinidad de la tinta, una tinta con pH descontrolado puede perjudicar los cabezales de impresión.

Si se requiere ajustar pH, lo recomendable es utilizar trietanolamina para subirlo y cualquier ácido débil líquido para bajarlo.

La viscosidad es el parámetro físico que nos indica la facilidad o dificultad que tiene un líquido para fluir o deslizarse por ejemplo por un tubo.

La miel es más viscosa que el agua.

Una tinta muy viscosa obturaría el cartucho y una con un valor más bajo que las originales no daría una imagen correcta al imprimir.

La viscosidad la mediremos con viscosímetros y será regulada con cosolventes.

La tensión superficial es un parámetro que refleja la cohesión o nivel de atracción entre las moléculas de un líquido. Cuanto mayor es la tensión superficial más cohesión tiene una gota de líquido.

Si volcamos en una mesada de acero o en un vidrio gotas de diferentes líquidos podemos ver que el agua forma gotas más redondas, mientras que el aceite se “aplasta” contra la superficie.

El agua tiene mayor tensión superficial que el aceite.

La tensión superficial se puede regular con sustancias surfactantes.

La densidad es una medida de cuánto material se encuentra comprimido en un espacio determinado; es la cantidad de masa por unidad de volumen.

La conductividad es la capacidad de transmitir la corriente eléctrica.

Si una tinta tiene alta conductividad podría interferir con los circuitos eléctricos del cabezal de impresión



El agua a utilizar será destilada ya que no es el agua la que conduce la electricidad sino las sales disueltas en ella.

Por ser el agua destilada libre de sales tiene una conductividad muy baja.

La pureza de la tinta se refiere al contenido de impurezas, sólidos u otros residuos que taparía los cabezales de impresión.

La mejor forma de controlar la pureza de la tinta es mirándola al microscopio y ver que esté libre de cristales. Un aumento de 100X o 200X es más que suficiente.

Todas las tintas deben filtrarse a través de un filtro de 1 micrón.

La estabilidad de la tinta se refiere a la capacidad que tiene ésta para no formar precipitados en un determinado tiempo.

Para controlar la estabilidad con calor se utiliza una estufa de laboratorio.

Se considera que cada 10º C más arriba que la temperatura ambiente se duplica el tiempo.

Mezclador: El mezclador químico puede distribuir, emulsionar, homogeneizar y tonificar los materiales, mientras tanto, posee una variedad de funciones tales como la mezcla, reacción química, fusión y anti-sedimentación. Este agitador químico está hecho de un motor, eje para mezclar y varilla.

El equipo para mezclar químicos está diseñado para mezclar compuestos químicos para producción industrial y otros propósitos. Este mezclador químico se utiliza en gran medida para industrias de pintura, recubrimientos, tintes, alimentos, cosméticos, adhesivos y química.

11. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

La metodología de la investigación son los procesos o métodos que se hacen para realizar un determinado proyecto. La metodología de investigación para este proyecto es una metodología experimental.

Método Experimental: es un tipo de método de investigación en el que el investigador controla deliberadamente las variables para delimitar relaciones entre ellas, está basado en la metodología científica. En este método se recopilan datos para comparar las mediciones de comportamiento de un grupo control, con las mediciones de un grupo experimental. Las variables que se utilizan pueden ser variables dependientes (las que queremos medir o el objeto de estudio del


investigador) y las variables independientes (las que el investigador manipula para ver la relación con la dependiente). Además debemos controlar todas las demás variables que puedan influir en el estudio (variables extrañas).

Se practica la mayor parte de las veces dentro del marco ideal del laboratorio, aunque no está estrictamente ligado a él.

El método experimental está sustentado por dos pilares fundamentales: la reproducibilidad y la trazabilidad.

La metodología experimental se basa en los siguientes puntos:

Prueba de dosificación: Realizaremos distintas mezclas con concentraciones diferentes de cada componente para llegar a obtener la composición ideal de la tinta.

Forma de automatización: Entre las 3 formas de automatización que existe, utilizaremos la automatización programable y el tipo de automatización será El control automático de procesos que se refiere usualmente al manejo de procesos caracterizados de diversos tipos de cambios (generalmente químicos y físicos).

Uso del PLC en el control automático: El PLC es un dispositivo de estado sólido, diseñado para controlar procesos secuenciales (una etapa después de la otra) que se ejecutan en un ambiente industrial.

Medición de parámetros comparativos: Utilizaremos distintos instrumentos para medir los diferentes parámetros como viscosidad, tensión superficial, densidad, conductividad, pH, estabilidad. Algunos de estos instrumentos son: Viscosímetro, conductivímetro, medidor de pH, estufa.

Pruebas en el ámbito de la tinta: Realizaremos la medición de parámetros al finalizar el proceso y posteriormente se realizará el ensayo en una impresora para verificar la calidad de la tinta y los posibles daños que pueda sufrir la impresora por taponamiento de los cabezales de impresión.

12. RESULTADOS ESPERADOS

Obtener y producir tinta para impresora.

La tinta producida tiene que ser de buena calidad y precio factible.



13. BENEFICIARIOS

Los beneficiarios en primer lugar seremos los estudiantes que vamos a realizar este proyecto al obtener invaluable conocimiento y experiencia en el tema a tratar, pero sin duda la más beneficiada será la sociedad que podrá contar al alcance de su mano con un producto hecho en Bolivia y además de una gran calidad y un precio razonable serán muchos los sectores beneficiados por este proyecto ya que en todas parte se utilizan impresoras y es necesario contar con un producto en este caso la tinta que además de ser económico sea de buena calidad

Como se dijo en un principio este proyecto es la producción automatizada de la tinta a pequeña escala para obtener resultados necesarios para que en un futuro se piense en una producción en una escala mucho mayor y mucho más mejorada.

14. CONCLUSIONES

Las conclusiones de este proyecto se darán al concluir el trabajo de investigación.

15. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

Metodología y Técnicas de Investigación (Raúl A. Sandoval González)

http://www.taringa.net/posts/info/922362/Forrmulas-para-fabricacion-de-tintas-ink-jet-desk-jet.html

http://www.ehowenespanol.com/formula-tinta-inyeccion-sobre_124104/

Control Automático de Procesos (Carlos A. Smith, Armando B. Corripio)

http://www.quimicapaipe.com.ar/fs_files/user_img/Manual%20para%20la%20fabricacion%20TINTAS%20INK%20JET.pdf

http://repository.lasalle.edu.co/bitstream/10185/16653/1/T44.07%20R618m.pdf

Beer Ferdinand P. Mecánica de los materiales, 1 Ed, Mc Graw, Hill, Bogotá, 1982

PAINE.,Franck A. Manual de Envasado de Alimentos. 1994

SPINA., Alfredo M. Control Automatico I (PDF). Agosto 2005




http://repository.lasalle.edu.co/bitstream/10185/16653/1/T44.07%20R618m.pdf

SEARS, Francis.Física universitaria. Volumen 1, volumen 2. Edición 9. Pearson Education.

Beer Ferdinand P. Mecánica de los materiales, 1 Ed, Mc Graw, Hill, Bogotá, 1982.

Norton Robert L. Diseño de máquinas, 1 Ed, Prentice Hall, México, 1999.

Jensen C. H., Dibujo y diseño en ingeniería, 3ª Ed, Mc Graw Hill, México, 1973.

Bertoline, Gary. Diseño en ingeniería y comunicación gráfica. 2 ed., México, McGraw-Hill, 1999.

Calero Pérez Roque, Fundamentos de mecanismos y máquinas para ingeniería, 1 Ed, McGraw Hill.

Shames Irving H. Enginnering mechanics: Statics and dynamics, 2th Ed, Prentice Hall



ANEXOS


ANEXO A. PAIP-A-JET NEGRO

A.1 PRODUCTO ESPECIAL PARA FORMULAR TINTA INK JET NEGRA

Descripción: Colorante líquido NEGRO de alto brillo especialmente apto para formular tintas INK-JET.

Aspecto: Líquido negro. Composición química: Colorantes en solución acuosa. Carácter iónico: Aniónico. Estabilidad: Mayor de 6 meses a temperatura ambiente. Solubilidad: Soluble en agua y en alcoholes, glicoles, PEG, etc. Características principales: Se logran negros intensos y con brillo.

Producto altamente purificado. Sólidos: aprox. 12%.

A.2 CO-SOLVENTES Y HUMECTANTES

Agua deionizada, etilenglicol, dietilenglicol, glicerina, PEG 400, alcohol isopropílico, etc.

El objetivo de agregar co-solventes distintos al agua, es mejorar la humectación, evitar el secado, etc. En general es mejor combinar varios co-solventes para lograr los efectos deseados. Puede agregarse algún tensioactivo no iónico para mejorar la penetración de la tinta en el papel o para bajar drásticamente la tensión superficial.

A.3 REGULADORES DEL PH

Para subir el pH se recomiendan las aminas en especial trietanolamina. Para bajar el pH cualquier ácido débil líquido. La formulación de tinta deberá tener un pH entre 7 y 9.



ANEXO B. PAIP-A-JET COLOR.

B.1 COLORANTES PARA FORMULAR TINTAS INK JET

Descripción: Colorantes líquidos (Amarillo, Magenta y Cian) especialmente aptos para formular tintas INK-JET.

Aspecto: Líquido. Composición química: Colorante en solución de dietilenglicol. Carácter iónico: Aniónico. Estabilidad: Mayor de 6 meses a temperatura ambiente. Solubilidad: Soluble en agua y en alcoholes, glicoles, PEG, derivados

de pirrodilona, et

B.2 SÓLIDOS

Colorante PAIP-A-JET AMARILLO DA aprox. 15% Colorante PAIP-A-JET CIAN DC aprox. 16% Colorante PAIP-A-JET MAGENTA RM aprox. 20% Colorante PAIP-A-JET MAGENTA AM aprox. 10%

B.3 INDICACIONES TÉCNICAS PARA EL USO DEL PAIP-A-JET

Para formular las tintas conviene primero desarrollar el color, o sea conocer la cantidad de colorante a utilizar para lograr la intensidad deseada. Se hacen diluciones en agua destilada, y se comparan los colores obtenidos. En caso necesario, para ajustar el tono pueden mezclarse diferentes colorantes

B.4 PAIP-A-JET ENTRE SÍ.

A modo de guía sobre las cantidades de colorante PAIP-A-JET a emplear, se puede utilizar la siguiente referencia:

B.5 CANTIDAD

Colorante PAIP-A-JET AMARILLO DA 10 a 25% Colorante PAIP-A-JET CIAN DC 20 a 30% Colorante PAIP-A-JET MAGENTA RM 20 a 35% Colorante PAIP-A-JET MAGENTA AM 20 a 35%


La viscosidad, tensión superficial, pH, volatilidad, grado de mojado del papel y de secado de la tinta se regulan formulando la tinta con diferentes solventes, co-solventes, surfactantes, etc.

Es recomendable que la suma total de co-solventes (solventes distintos del agua) no sea mayor que 50% del total de la tinta a preparar.

Se debe agregar también algún conservante para preservar la tinta una vez formulada. No utilizar formol ni aquellos conservantes que liberen formol, ya que pueden tapar los cabezales.

Todos los productos con que se formule la tinta tienen que ser solubles en agua y libres de partículas y sales, que podrían tapar los cabezales de impresión durante el uso o el secado de la tinta. Por esto es que se recomienda usar agua destilada o desmineralizada, y realizar un filtrado de la tinta antes de envasar.

B.6 SOLVENTES Y HUMECTANTES

Agua deionizada, etilenglicol, dietilenglicol, glicerina, PEG 400, alcohol isopropílico, etc.

El objetivo de agregar co-solventes distintos al agua, es mejorar la humectación, evitar el secado, etc. En general es mejor combinar varios co-solventes para lograr los efectos deseados.

Puede agregarse algún tensioactivo no iónico para mejorar la penetración de la tinta en el papel o para bajar drásticamente la tensión superficial.

B.7 REGULADORES DEL PH

Para subir el pH se recomiendan las aminas en especial trietanolamina. Para bajar el pH cualquier ácido débil líquido. La formulación de tinta deberá tener un pH entre 7 y 9.



UNIVERIDAD AUTÓNOMA “G R M DIRECCIÓN U I · Fotografía Nro. 8. Estufa de laboratorio..... 12...

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