Revestimento de papéis com formulações à base de alcóxidos e sua aptidão para impressão

Abstract

As sínteses do tipo sol-gel têm sido amplamente estudadas e aplicadas para produzir diversos tipos de materiais com os mais diversos fins, essencialmente devido à facilidade com que se pode manipular as condições reaccionais. Neste trabalho recorreu-se ao método sol-gel, como base para produzir revestimentos superficiais no papel, com vista à melhoria dos parâmetros de qualidade de impressão do tipo ink-jet. Na primeira fase deste trabalho optou-se por estudar e optimizar as condições experimentais a uma escala laboratorial, tendo sido desenvolvidas algumas formulações para revestimento por intermédio de reacções de hidrólise/condensação dos seguintes alcóxidos de silício: tetraetoxisilano (TEOS), 3-aminopropiltrietoxisilano (TEAP), metiltrietoxisilano (TEMS), dimetildietoxisilano (DEDMS) e n-propiltrietoxisilano (TEPS). Algumas destas formulações foram depositadas in situ em pasta branca, tendo-se verificado que os novos materiais híbridos celulose/sílica apresentavam sílicas bastante ramificadas e não denotavam alteração da estrutura de celulose. Numa segunda fase do trabalho mais dirigida ao objectivo principal do mesmo, foram reproduzidas em escala piloto todas as condições testadas em laboratório para as sínteses sol-gel. As suspensões coloidais (sóis) obtidas pela hidrólise/condensação dos referidos alcóxidos de silício foram alimentar uma máquina de revestimento do papel. Para os papéis revestidos foi avaliada a qualidade de impressão ink-jet e parâmetros estruturais de superfície. Considerando as densidades ópticas de impressão, a formulação para a qual foram obtidos os melhores resultados foi aquela com base em TEOS/TEAP. Por outro lado, para a dimensão de ponto e linha a formulação de TEOS/DEDMS foi a que deu os melhores resultados.

ABSTRACT: Sol-gel synthesis has been widely employed to produce several types of materials for different purposes. In this work, the sol-gel method has used to produce chemical formulations for paper coating, aiming to improve the ink-jet printability. The deposition of colloidal suspensions, obtained by the hydrolysis/condensation of silicon alcoxides, namely tetraethoxysilane (TEOS), 3-aminopropiltriethoxysilane (TEAP), methyltriethoxysilane (TEMS), dimethyldiethoxysilane (DEDMS) and n-propiltriethoxysilane (TEPS), was carried out on the surface of untreated paper sheets. For the coated papers, the printing quality and structural parameters have been evaluated. As the optical densities are concerned, the best results were obtained with the formulation based on TEOS and TEAP. On the other hand, the dimension definition for the point and the line in case of TEOS/DEDMS formulation seemed to be better than others. Some of these formulations have been deposited in situ on bleached pulp as well aiming to assess the cellulose/silica hybrid structure (branching of silica, cellulose structure, etc.).