Introdução e princípios da análise de instrumentos comuns de laboratório

Resposta rápida: A escolha prática de uma tinta UV geralmente começa pelo método de impressão e pelo substrato, passando depois a verificar a profundidade de cura, a qualidade da transferência, a adesão e a estabilidade da cor em condições reais de produção.

1. espectrômetro de absorção de infravermelho, IR

Princípio analítico: absorção de energia de luz infravermelha, causando saltos nos níveis de energia vibracional e rotacional das moléculas com momentos de dipolo variáveis.

Representação do espectro: variação da energia relativa da luz transmitida com a frequência da luz transmitida.

Informações fornecidas: localização, intensidade e forma dos picos, fornecendo as frequências vibracionais características de grupos funcionais ou ligações químicas.

2. Espectrômetro de absorção ultravioleta, UV

Princípio da análise: absorção de energia UV, causando um salto no nível de energia do elétron na molécula.

Representação do espectro: variação da energia relativa da luz absorvida com o comprimento de onda da luz absorvida.

Informações fornecidas: localização, intensidade e forma dos picos de absorção, fornecendo informações sobre as diferentes estruturas eletrônicas da molécula.

3. Espectrometria de ressonância magnética nuclear, NMR

Princípio de análise: núcleos com momentos magnéticos nucleares em um campo magnético externo, absorvendo energia de radiofrequência e produzindo saltos nos níveis de energia de spin nuclear.

Representação do espectro: variação da energia luminosa absorvida com o deslocamento químico.

Informações fornecidas: deslocamentos químicos, intensidades, frações de clivagem e constantes de acoplamento dos picos, fornecendo informações sobre o número de núcleos, o ambiente químico no qual eles estão localizados e sua configuração geométrica.

4. Espectrômetro de fluorescência, FS.

Princípio de análise: emissão de fluorescência após excitação por radiação eletromagnética, do estado excitado de linha única baixa de volta ao estado fundamental de linha única.

Representação do espectro: variação da energia de fluorescência emitida com o comprimento de onda da luz.

Informações fornecidas: eficiência de fluorescência e tempo de vida, fornecendo informações sobre as diferentes estruturas eletrônicas na molécula.

5. Espectrômetro Raman, Ram.

Princípio da análise: a absorção da energia da luz causa vibrações de moléculas com uma mudança na taxa de polarização, produzindo o espalhamento Raman.

Representação do espectro: variação da energia da luz dispersa com o deslocamento Raman.

Informações fornecidas: localização, intensidade e forma dos picos, fornecendo as frequências vibracionais características de grupos funcionais ou ligações químicas.

6. Analisador de espectrometria de massa, MS.

Princípio analítico: as moléculas são bombardeadas com elétrons no vácuo, formando íons, que são separados por campos eletromagnéticos em diferentes m/e.

Representação do espectro: a curtose relativa dos íons como um gráfico de barras com m/e.

Informações fornecidas: número de massa de íons moleculares e íons de fragmentos e sua curtose relativa, fornecendo informações sobre peso molecular, composição elementar e estrutura.

7. Cromatografia gasosa, GC.

Princípio da análise: separação dos componentes da amostra entre as fases móvel e estacionária, devido a diferentes coeficientes de partição.

Representação do espectro: variação da concentração do efluente pós-coluna com o valor de retenção.

Informações fornecidas: o valor de retenção do pico está relacionado aos parâmetros termodinâmicos dos componentes e é a base qualitativa; a área do pico está relacionada ao conteúdo do componente.

8. espectrometria de ressonância paramagnética eletrônica, ESR.

Princípio analítico: absorção de energia de RF por elétrons desemparelhados em moléculas em um campo magnético externo, resultando em saltos no nível de energia de spin do elétron.

Representação do espectro: variação da energia da luz absorvida ou da energia diferencial com a força do campo magnético.

Informações fornecidas: posições de linha espectral, intensidades, número de clivagens e constantes de divisão hiperfina, fornecendo informações sobre densidades de elétrons desemparelhados, propriedades de ligação molecular e configurações geométricas.

9. Cromatógrafo de gás de clivagem, PGC.

Princípio analítico: clivagem instantânea de materiais poliméricos sob determinadas condições para obter fragmentos com determinadas características.

Representação do espectro: variação da concentração do efluente pós-coluna com o valor de retenção.

Informações fornecidas: impressão digital do espectro ou picos de fragmentação característicos, caracterizando a estrutura química e a configuração geométrica do polímero.

10 . Cromatografia em gel, GPC.

Princípio da análise: separação da amostra através da coluna de gel de acordo com o volume hidrodinâmico das moléculas, com as moléculas maiores fluindo primeiro.

Representação do espectro: variação da concentração do efluente pós-coluna com o valor de retenção.

Informações fornecidas: o peso molecular médio dos polímeros e sua distribuição.

11. Cromatografia gasosa inversa, IGC.

Princípio analítico: variação do valor de retenção da molécula da sonda, dependendo das forças de interação entre ela e a amostra de polímero como fase estacionária.

Representação do espectro: curva da variação do logaritmo do volume de retenção específico da molécula da sonda com o inverso da temperatura da coluna.

Informações fornecidas: o valor de retenção da molécula da sonda em relação à temperatura fornece os parâmetros termodinâmicos do polímero.

12. Termogravimetria, TG.

Princípio da análise: variação do peso da amostra com a temperatura ou o tempo em um ambiente com temperatura controlada.

Representação do espectro: curva da fração de peso da amostra com a temperatura ou o tempo.

Informações fornecidas: a queda acentuada da curva é a zona de perda de peso da amostra, e a zona de platô é a zona de estabilidade térmica da amostra.

13. Analisador estático de força térmica, TMA.

Princípio de análise: deformação da amostra sob a ação de uma força constante em função da temperatura ou do tempo.

Representação do espectro: curva dos valores de deformação da amostra com a temperatura ou o tempo.

Informações fornecidas: temperatura de transição térmica e estado mecânico.

14. Analisador térmico diferencial, DTA.

Princípio analítico: a amostra e a referência estão no mesmo ambiente com temperatura controlada, e a diferença de temperatura é gerada devido à diferente condutividade térmica das duas, e a mudança de temperatura com a temperatura ambiente ou com o tempo é registrada.

Representação do espectro: curva de diferença de temperatura com temperatura ambiente ou tempo.

Informações fornecidas: fornece informações sobre a temperatura de transição térmica do polímero e vários efeitos térmicos.

15. Analisador de calorimetria de varredura diferencial, DSC.

Princípio analítico: a amostra e a referência estão no mesmo ambiente com temperatura controlada e a variação de energia necessária para manter a diferença de temperatura em zero é registrada com a temperatura ambiente ou o tempo.

Representação do espectro: curva do calor ou sua taxa de variação com a temperatura ambiente ou o tempo.

Informações fornecidas: fornece informações sobre a temperatura de transição térmica do polímero e vários efeitos térmicos

16. Analisador dinâmico de força térmica, DMA.

Princípio de análise: variação da deformação da amostra com a temperatura sob a ação de uma força externa que varia periodicamente.

Representação do espectro: curva do módulo ou tanδ com a temperatura.

Informações fornecidas: módulo de temperatura de transição térmica e tanδ.

How formulators usually evaluate UV ink and printing systems

Na impressão UV, a melhor escolha técnica geralmente resulta do equilíbrio entre o desempenho de cura e o comportamento da impressão. As equipes normalmente obtêm os melhores resultados quando analisam em conjunto a adequação do substrato, a velocidade da linha de produção, a qualidade da imagem e a durabilidade pós-cura, em vez de otimizar apenas uma variável.

• Escolha a embalagem adequada ao método de impressão: As aplicações em jato de tinta, rotogravura, tipografia, tampografia, serigrafia e etiquetas podem exigir diferentes perfis de cura e viscosidade.
• Verifique a qualidade da imagem com o cure: A rota do iniciador ou monômero mais forte não adianta nada se a transferência, o comportamento dos pontos ou a transparência do filme piorarem.
• Verifique a aderência após a cura completa: uma impressão com a superfície seca ainda pode apresentar falhas posteriormente se a camada mais profunda não estiver totalmente curada.
• Teste na família de substratos final: Filmes, metais, vidro, papel e superfícies especiais podem alterar rapidamente a classificação comercial de uma mesma embalagem.

Referências de produtos recomendadas

• CHLUMINIT TPO-L: Uma excelente referência de baixo amarelamento para sistemas UV orientados a LEDs.
• CHLUMINIT 819: Útil quando uma fórmula necessita de maior absorção e suporte à cura mais profunda.
• CHLUMINIT ITX: Uma via de suporte de ondas longas útil em muitos pacotes de tinta de impressão.
• CHLUMICRYL IBOA: Um monômero de baixa viscosidade forte como referência quando a dureza e um bom fluxo são importantes.

FAQ para compradores e formuladores

Por que uma tinta UV pode ficar bem em uma amostra de laboratório, mas apresentar problemas na impressora?
Isso porque a velocidade de impressão, a espessura real do filme, o manuseio do substrato e a energia de cura frequentemente revelam limitações que não são visíveis em um teste mais lento ou mais simples.

Os materiais para tinta UV devem ser selecionados apenas com base no tempo de cura mais rápido?
Não. A escolha do papel comercial também precisa garantir a nitidez da impressão, a aderência, a cor e a consistência em tiragens longas.