COMPETE apoia projeto “PADIS – Papéis de Alto Desempenho à Impressão”

1. Enquadramento

Os papéis produzidos pela Soporcel são líderes na qualidade dos papéis de impressão e escrita a nível mundial, revelando o trabalho que tem vindo a ser prosseguido no desenvolvimento de produtos, explorando todo o potencial específico das fibras de pasta do eucalipto nacional (E. globulus) e das mais modernas tecnologias de produção de papel. O desenvolvimento de novos papéis não revestidos com características de aptidão à impressão mais diferenciadas e que permitam atingir níveis próximos da qualidade obtida com papéis revestidos, melhorando simultaneamente outras propriedades funcionais, constitui um desafio que se coloca para a defesa e reforço da liderança do mercado. Para atingir este objectivo torna-se necessário desenvolver conhecimento ao nível dos fenómenos de interacção entre os agentes de impressão nos diferentes processos tecnológicos e a superfície e estrutura do papel e encontrar soluções inovadoras para o tratamento da superfície do papel orientadas por esse conhecimento.

O projecto desenvolvido pretende dar resposta a este desafio, integrando a investigação mais fundamental orientada para o objectivo final com a investigação aplicada e o processo de inovação no desenvolvimento do produto.

A constituição de um consórcio com o RAIZ, Instituto de investigação da Floresta e Papel, a Universidade de Aveiro, a Universidade da Beira Interior e a Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra que no seu conjunto têm já vindo a trabalhar nas áreas da celulose e papel e, em particular, no estudo dos fenómenos de interacção tinta-papel e qualidade da impressão e que reúnem as mais elevadas competências a nível nacional nestas áreas, foram um importante factor de sucesso para alcançar os resultados.

O projecto contribuiu também para o reforço da cooperação entre o promotor e o Sistema Científico e Tecnológico, bem como para o desenvolvimento de competências específicas nas instituições participantes, gerando novas oportunidades de colaboração futura. A participação conjunta do instituto de investigação do sector da celulose e papel e de três instituições universitárias com competências complementares em áreas relevantes para a investigação potencialmente geradora de inovação no domínio dos produtos papeleiros constitui um importante factor de desenvolvimento de sinergias e de reforço do trabalho em rede.

2. O Projeto 

2.1. Motivações 

A principal motivação deste projeto prende-se com o desenvolvimento de novos papéis não revestidos que apresentem níveis superiores de qualidade de impressão no processo digital.

O desenvolvimento de soluções que permitam o tratamento de superfície, foi o grande desafio deste projeto, na medida em que foram propostas pelos vários co-promotores diversas formulações experimentais específicas para deposição superficial no papel num processo de evolução contínua com base no estudo e domínio dos mecanismos tecnológicos envolvidos. Foram ainda consideradas algumas formulações comerciais em especial nos ensaios piloto e industrial. 

2.2. Objetivos e Estrutura

Objetivo do projecto é o desenvolvimento de novos produtos (papéis não revestidos) que apresentem níveis superiores de qualidade de impressão nos processos digital (inkjet e laser) e offset.

A maior parte dos papéis utilizados nos processos de impressão digital e offset são papéis multifuncionais, não revestidos. Todavia, quando as exigências em termos de qualidade de impressão são maiores, é necessário recorrer ao uso de papéis revestidos, com um custo substancialmente superior ao dos papéis não revestidos.

Os níveis da qualidade de impressão entre os papéis não revestidos e os revestidos, apresentam ainda diferenças significativas. Presentemente, a investigação incide no desenvolvimento de papéis que ofereçam um desempenho significativamente superior ao dos papéis não revestidos, mas com custo intermédio.

O desenvolvimento da qualidade de impressão de papéis não revestidos baseia-se principalmente em tratamentos de superfície para modificar as propriedades químicas e físicas da superfície do papel, tais como energia de superfície, porosidade e rugosidade, propriedades que influenciam os fenómenos de interacção, entre os agentes de impressão e o papel e como tal são determinantes para a qualidade de impressão.

Identificar e desenvolver materiais que possam ser facilmente aplicados em baixas gramagens na superfície do papel e que apresentem um bom desempenho nos diferentes processos de impressão (digital e offset) são matéria de investigação actual a nível internacional constituindo o objecto da actividade central do projecto.

Simultaneamente, foram estudados os fenómenos de interacção entre os agentes de impressão e a superfície do papel que têm um efeito acentuado na qualidade da impressão, em particular na reprodução da cor impressa.

O estudo destes fenómenos de elevada complexidade envolve medições experimentais e tratamentos teóricos que exigem conhecimentos de física, química e dinâmica de fluidos, disponíveis no âmbito da equipa de investigação multidisciplinar e pluri-institucional.

Na investigação e desenvolvimento de soluções para a modificação da superfície do papel foi continuado e aprofundado o trabalho desenvolvido pela equipa em projectos anteriores através das seguintes abordagens:

A) Desenvolvimento de formulações de nano/meso revestimentos com base em oxo-alcóxidos por processos sol-gel in situ.

B) Desenvolvimento de formulações de revestimento com base em polioxoaniões e amido catiónico (ou quitosano) associados entre si por interacção eletrostática, silicatos de alumínio ou de magnésio e sílica modificada.

C) Desenvolvimento de formulações de sizing, tendo como base o amido associado a outros ligantes, incorporação de aditivos com diferente carga iónica e agentes crosslinkers e incorporação de pigmentos minerais.

A validação das soluções de modificação da superfície do papel foi efectuada com base numa metodologia de avaliação da qualidade de impressão que integrou os parâmetros técnicos relevantes que permitam antecipar o nível de qualidade percebida por um painel de avaliadores.

3. Sumário executivo das actividades 

O objectivo do projecto visou o desenvolvimento de novos papéis não revestidos, com um desempenho funcional superior nos processos de impressão digital (inkjet e laser) e offset. Os novos papéis terão de responder a requisitos especiais no sentido de garantirem maiores velocidades de impressão e, em simultâneo, melhoria da qualidade da informação impressa, texto / imagem.

Pretendeu-se obter um desempenho semelhante ao dos papéis revestidos mantendo contudo a tecnologia de produção e os custos controlados. O domínio dos fenómenos de interacção entre os vários agentes de impressão e a superfície do papel, deu suporte ao desenvolvimento de novas soluções de tratamento da superfície do papel, contribuindo para a melhoria percepcionada da qualidade de impressão e do desempenho dos papéis.

4. Resultados

No projecto foram identificadas algumas soluções a nível laboratorial com características de desempenho que superaram os níveis propostos no início do projeto para os parâmetros de qualidade de impressão.

É igualmente importante de referir, como resultado, o desenvolvimento de conhecimento e competências específicas entre os co-promotores do projecto que irão ser fundamentais em próximas etapas de melhoria contínua dos actuais produtos fabris do promotor, bem como a hipótese do aparecimento de novas soluções de papéis para um nicho de mercado com necessidades de uma maior qualidade da mensagem / imagem impressa.

De referir que a Soporcel, líder de mercado para o segmento “Premium” dos papéis de escritório, tem apostado na área de I&D e Inovação como dinamizador na procura e pesquisa de soluções e novos produtos de valor acrescentado, que permitam o reforço da sua posição competitiva.

O desenvolvimento de novos papéis não revestidos com desempenho superior à impressão e funcional representará uma inovação no mercado e, através da integração no seu mix de produtos de maior valor acrescentado permitirá conquistar novas posições competitivas.

O método de avaliação da Qualidade de Impressão através da quantificação dos parâmetros técnicos identificados no âmbito das actividades desenvolvidas – Metodologia de avaliação da qualidade de impressão, estão já a ser explorados pelas várias fábricas do grupo para a apreciação do desempenho de novos aditivos do papel (massa ou superfície) em testes industriais.

A mesma metodologia serve ainda para averiguar igualmente o desempenho de novos aditivos do papel testados em máquinas piloto em fase de exploração anterior aos testes industriais.

5. Apoio do COMPETE

Sistema de Incentivos à Investigação e Desenvolvimento Tecnológico

Apoiado pelo COMPETE – Programa Operacional Factores de Competitividade no âmbito do Sistema de Incentivos à Investigação e Desenvolvimento Tecnológico (SI I&DT), o projeto " PADIS – Papéis de Alto Desempenho à Impressão" envolveu um investimento elegível de 1.318.841,59 €, correspondendo a um incentivo FEDER de 928.127,06.

6. Links

Site: http://www.portucelsoporcel.com/pt/index.html

Para conhecer outros projetos apoiados pelo COMPETE no âmbito do Sistema de Incentivos à I&DT, consulte o menu Áreas/Os Projetos em que Apoiamos.