Inchiostri per stampaggio provenienti da fonti rinnovabili

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    Supermarket

    Più di un milione di tonnellate di inchiostro sono prodotte in Europa ogni anno e il mercato dell’inchiostro per stampaggio è in crescita del 3% all’anno. Anche se il mercato per la carta stampata è in diminuzione, vi è una crescente domanda di inchiostri in altri settori, come ad esempio quello del packaging. Negli ultimi anni, molti produttori di inchiostri si sono orientati verso sostanze provenienti da fonti rinnovabili, in grado quindi di ridurre la dipendenza dai derivati del petrolio, con benefici anche dal punto di vista ambientale. Queste sostanze sono anche oggetto di studi intensivi, al fine di individuare nuovi materiali eco-compatibili che possano sostituire le sostanze derivate dal petrolio in tutti i componenti degli inchiostri (coloranti, veicoli o leganti, solventi e additivi). In quest’ambito, risulta molto interessante lo studio (T. Robert, 2015), che ha tracciato una panoramica sugli inchiostri provenienti da risorse rinnovabili e sugli inchiostri ad essiccazione UV (cioè, prodotti per irraggiamento con luce ultravioletta), discutendo vantaggi e svantaggi di questi sistemi e indicando i problemi finora irrisolti. Questo lavoro fornisce quindi una buona prospettiva sulle novità in questo campo, come di seguito schematicamente indicato.

    • I leganti derivati dalla soia e da altri oli vegetali possono essere usati in una formulazione priva di solventi. Questi leganti sono molto trasparenti e questo consente di preparare l’inchiostro con una minor quantità di colorante e quindi con minori costi di produzione. Inoltre, le prove di biodegradabilità dimostrano che gli inchiostri a base di olio di soia vengono degradati più di due volte più velocemente rispetto agli inchiostri convenzionali. Questi inchiostri sono quindi assolutamente competitivi rispetto agli inchiostri tradizionali.
    • I polisaccaridi sono usati come componenti degli inchiostri, in alcuni casi come additivi, in altri casi come leganti. Ad esempio, l’amido di mais è molto utilizzato come additivo perché, aggiunto agli inchiostri, ne aumenta la resistenza all’acqua e migliora alcune importanti proprietà legate al colore (resistenza, brillantezza e resistenza al calore). Si può dire che attualmente i leganti provenienti da fonti rinnovabili sono quasi esclusivamente prodotti da polisaccaridi e questo pone il problema della concorrenza diretta con la produzione alimentare. Ecco che quindi diventa importante individuare sostanze alternative eco-compatibili da usare nella produzione di inchiostri. Un esempio è rappresentato dai polisaccaridi non commestibili come ad esempio la metilcellulosa e il chitosano, quest’ultimo usato sia come legante sia come additivo per la stampa a getto d’inchiostro, in cui si è rivelato molto utile perché riduce la sfocatura tra i colori diminuendo il tempo di coagulazione dei coloranti.
    • Particolare attenzione viene posta anche all’utilizzo di materiali di scarto, come ad esempio la lignina, la cellulosa, l’emi-cellulosa e i polifenoli, che sono sotto-prodotti del processo di produzione della carta. Test preliminari hanno mostrato che gli inchiostri formulati in questo modo hanno buone prestazioni. Tuttavia, nonostante una notevole quantità di ricerca in questo campo, ad oggi non c’è ancora nessun inchiostro disponibile commercialmente che contenga questo tipo di sostanze.

    Un altro approccio per la produzione di inchiostri con basso impatto ambientale è rappresentato dall’uso di formulazioni ad essiccazione UV. Questi sistemi contengono precursori di leganti che reagiscono tra loro in seguito ad irraggiamento UV e possono essere sia “a secco”, quindi completamente privi di qualunque solvente, oppure a base di acqua. L’irraggiamento viene effettuato in presenza di foto-iniziatori e si ottiene come risultato “asciugatura” istantanea dell’inchiostro.

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