پروژه Eco-Ink از Metco

هدف از پروژه Eco-Ink (که به عنوان بخشی از برنامه EU Horizon 2020 کمک مالی دریافت می‌کند) توسعه جوهرهای دیجیتال پایه آبی عاری از حلال آلی و دوستدار محیط زیست برای تولید کاشی‌های پرسلانی پولیش شده است که دوام این ماده را با پتانسیل زیبائی شناسانه تزئین دیجیتالی در هم می‌آمیزد.

 پروژه Eco-Ink که به طور رسمی در اول آگوست 2018 ارائه شد (به عنوان بخشی از برنامه EU Horizon 2020 کمک مالی دریافت می‌کند)، هدف بلند پروازانه توسعه جوهرهای دیجیتال پایه آبی عاری از حلال آلی و دوستدار محیط زیست برای تولید کاشی‌های پرسلانی پولیش شده را دنبال می‌کند و دوامِ شاخص این ماده را با پتانسیل زیبائی شناسانه‌ای که می‌تواند با جدیدترین تکنیک‌های تزئین دیجیتالی به دست آید، در هم می‌آمیزد.

پروژه Eco-Ink چالش فناورانه‌ای مهمی است که هدف از آن نه تنها ابداع یک محصول است، بلکه نوآوری در کل فرایند تولید را نیز شامل می‌شود. نسل جدید جوهرها دیگر بر روی لایه‌ای از لعاب که بعداً با پوششی شیشه‌ای محافظت شود، نشانده نخواهند شد بلکه مستقیماً به بدنه کاشی اعمال می‌شوند. این به معنای آن است که Eco-Ink های جدید باید قادر باشند تا به طور یکنواخت و تا عمق مطلوب، به سرعت به داخل بدنه نفوذ کنند. اضافه کردنِ افزودنی‌های ویژه به بدنه، نفوذ جوهر را تسهیل می‌کند و توسعه رنگ را بهبود می‌بخشد.

هدف از مرحله فعلی تحقیق، توسعه طیف رنگ با گسترش دادنِ گاموت ارغوانی (magenta)، زرد و فیروزه‌ای (cyan) و شکل موج‌های متناظر با آن‌هاست.

نقطه شروع برای ارغوانی، جوهر دیجیتال محلول بود که چند سال پیش توسط Metco ثبت اختراع شد و به طور مناسبی درست شده است تا نیازمندی‌های سازگار با محیط زیستِ پروژه را برآورده نماید و در واژه Eco-Ink بگنجد.

کار بر روی رنگ زرد تقریباً کامل است و به لطف نتایج عالی به دست آمده از لحاظ روشنی و شکل موج که جایگیری درست بر روی بدنه سرامیکی را تضمین می‌کند، به زودی ثبت اختراع خواهد شد.

به خاطر دشوارتر بودنِ یافتن موادی با سمّیت کم‌تر که برای فرمول‌بندی واقعاً دوستدار محیط زیست ضرورت دارد، تحقیق در مورد جوهر فیروزه‌ای پیچیده‌تر است. باید تأکید شود که همه Eco-Ink ها آزمون‌های [جوهر] فیروزه‌ای را شامل می‌شوند که آزمون‌های ویژه سم‌شناسی را که به منظور صحه‌گذاری توسط آزمایشگاه‌های متخصص در خارج از شرکت انجام می‌شوند، طی خواهند کرد.

حوزه دیگرِ تحقیق، پسا اصلاح (post-treatment) است؛ یعنی فرایندی که بعداً انجام می‌گیرد تا Eco-Ink بر روی بستر اِعمال گردد که باید نفوذ مؤثر و توسعه رنگ مناسب را تضمین نماید. کروماتوگرافی لایه نازک (TLC) برای پایشِ رفتار اجزای منفرد به کار خواهد رفت و در همان حال آزمون‌های نفوذ برای تعیین میزان تفکیک پذیری (resolution) و یکنواختی رنگ که برای تزئین دیجیتالی تک‌گذره (single-pass) لازم است، استفاده خواهند شد.

سازگاری محیط زیستیِ بالاترِ Eco-Ink ها به خاطر عاری بودنِ کامل آن‌ها از حلال‌های آلی است که به موجب آن اثر کربن و سمّی بودنِ نه فقط خودِ جوهرها بلکه کل فرایند تولید را کاهش می‌دهد. Metco بر مبنای محاسبات خود و شبیه‌سازی‌های اولیه، کاهش بالقوه در انتشار CO₂ تا 700 تن بر سال را برای هر میلیون متر مربع از کاشی‌های سرامیکی تولید شده با Eco-Ink ها تخمین می‌زند.

یک مزیت بیشترِ Eco-Ink ها شامل توانائی آن‌ها برای کاهش قابل توجه هزینه‌های تولید صنعتیِ کاشی‌های پرسلانی تمام بدنه (full-body) پولیش شده است. این واقعیت که جوهرهای جدید مستقیماً به درون بدنه سرامیکی نفوذ می‌کنند، نیاز به لعاب‌ها، فریت‌ها، کامپوندها و مواد شیشه‌ای را برطرف می‌کند؛ واحد تهیه لعاب کاملاً از طرح‌بندی (لی‌آوت) کارخانه حذف می‌شود و به خاطر این که از یک چاپگر دیجیتالی منفرد و کمی از چیزهای دیگر تشکیل شده است، خط تولید بین پرس و کوره به طور قابل ملاحظه‌ای کوتاه‌تر می‌شود. علاوه بر این، نبودنِ ماده شیشه‌ای بر روی سطح، اجازه می‌دهد تا کاشی‌ها با سرعت بیش‌تر و در نتیجه با بار گرمائی کم‌تری پخته شوند. این به معنای آن است که برای مقادیر تولید مشابه، در مقایسه با تکنیک‌های متداول، جرم کم‌تری لازم است تا شیشه‌ای شود و هزینه‌های انرژی به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد.