La carica elettrostatica è una sfida ben nota negli ambienti ad alta velocità a bobina continua, in particolare quando si lavorano materiali igroscopici. La stampa inkjet a bobina non fa eccezione e può anch’essa essere influenzata da comportamenti imprevedibili. Presso l’azienda di stampa olandese Zalsman, gli effetti sono diventati evidenti nella linea di finitura: i fogli si attaccavano tra loro, la carta si disallineava e la produzione si arrestava, a scapito dell’efficienza.
Zalsman è un’azienda di stampa moderna nei Paesi Bassi, con un ambiente produttivo ibrido in cui la stampa offset e quella digitale si completano a vicenda. L’azienda opera come fornitore di servizi di stampa integrati, producendo tirature che vanno dalla singola copia fino a 100.000 copie, sia per lavori di stampa standard sia per progetti specializzati.
Un pioniere nella stampa inkjet ad alta velocità
Fondata nel 1857, Zalsman ha vissuto tutti i principali cambiamenti tecnologici dell’industria delle arti grafiche. Per lungo tempo la stampa offset ha costituito la base della produzione, ma l’azienda è stata anche una pioniera precoce della stampa digitale. Nel 2015, Zalsman è diventata la prima tipografia al mondo a installare una Ricoh Pro VC60000. «In sostanza, possiamo produrre quasi qualsiasi tipo di lavoro di stampa», afferma Peter Hup, Operations Manager di Zalsman. «La vera valutazione riguarda quale tecnologia sia la scelta più intelligente per ogni applicazione».
Questa visione si riflette chiaramente nel parco macchine dell’azienda. Oltre a diverse macchine offset, Zalsman gestisce attualmente due linee di stampa inkjet a bobina Ricoh: una Pro VC70000 e una Ricoh Pro VC80000, installata nel 2024. Queste linee a bobina continua consentono una produzione efficiente di tirature piccole e medie, la stampa variabile e un rapido passaggio alla finitura. In un mercato caratterizzato da tirature sempre più ridotte e da una crescente varietà, questa flessibilità è essenziale.
Reumidificazione per risolvere ondulazioni e bordi arricciati
Quando Zalsman ha investito nella Ricoh Pro VC80000, per Peter Hup era chiaro che la linea avrebbe dovuto essere dotata di una soluzione di reumidificazione. «Quando la carta viene essiccata a temperature elevate, l’umidità viene rimossa», spiega. «Poiché la carta è igroscopica, in seguito riassorbe l’umidità dall’ambiente in modo incontrollato. Questo può causare blocchi libro ondulati e bordi della carta arricciati».
Su raccomandazione di Ricoh, è stato installato un Contiweb Digital Fluid Applicator (DFA). Una volta che il sistema è stato configurato correttamente, l’effetto è stato immediatamente evidente. I prodotti stampati sono rimasti piani e stabili, senza deformazioni incontrollate.
Tuttavia, è emerso un altro problema, che non si manifestava nella macchina da stampa, ma più a valle nel processo.
Il Contiweb Digital Fluid Applicator (DFA) e la macchina inkjet a bobina Ricoh Pro VC80000 presso Zalsman a Zwolle, Paesi Bassi.
La carica elettrostatica come perturbatore invisibile
Sebbene l’equilibrio dell’umidità fosse ben controllato, Zalsman ha iniziato a riscontrare una carica elettrostatica imprevedibile e talvolta estrema nella fase di finitura. «La carta letteralmente crepitava», ricorda Hup. «I fogli si attaccavano tra loro, la carta si disallineava. Un giorno c’erano problemi, il giorno dopo no. Era impossibile individuarne la causa».
Le misurazioni hanno mostrato che non era presente alcuna carica elettrostatica nella bobina subito dopo la stampa inkjet a bobina. La carica elettrostatica si manifestava solo successivamente, quando le bobine venivano nuovamente svolte nelle linee di finitura.
Questo fenomeno è tipico della carica elettrostatica nei processi a banda continua. La carica non ha origine in un singolo punto fisso, ma si accumula attraverso l’interazione tra le proprietà del materiale, la velocità, l’attrito e le condizioni ambientali. Nel suo blog «La carica elettrostatica: il fattore invisibile nei processi R2R», l’ingegnere applicativo Irene Eggink spiega in dettaglio come si sviluppa la carica elettrostatica.
Fermi macchina, scarti e frustrazione in produzione
Presso Zalsman, la carica elettrostatica ha causato scarti e fermi macchina non pianificati. Per limitare le interruzioni, le velocità delle macchine sono state ridotte—talvolta con effetto, spesso senza. Questo ha portato a una crescente frustrazione sia per Peter Hup sia per gli operatori.
«Le persone in linea vogliono semplicemente produrre un buon prodotto. Quando questo non funziona, la prima reazione è rallentare la linea. Se anche questo non aiuta, la frustrazione cresce. Se ti aspetti prestazioni dalle persone, devi anche fornire loro gli strumenti giusti e assicurarti che le macchine facciano ciò che dovrebbero fare».
Insieme a Contiweb, il problema è stato rivalutato. Sebbene la reumidificazione con sola acqua spesso aiuti a ridurre i problemi di elettricità statica, in questo caso la criticità si è rivelata più persistente.
Applicazione controllata di fluido antistatico
Zalsman utilizzava già il Contiweb DFA per l’applicazione controllata dell’umidità. Il sistema si distingue per la capacità di dosare i fluidi con un elevato grado di costanza e precisione. Questi fluidi non si limitano alla sola acqua, ma possono includere anche liquidi funzionali come olio di silicone, agenti anti-curling o additivi antistatici.
Per valutare se il dosaggio di fluido antistatico fosse efficace in questa applicazione, è stata condotta una prova mirata. Inizialmente, una piccola quantità di fluido antistatico è stata aggiunta manualmente all’acqua applicata tramite il DFA. Il risultato è stato immediatamente visibile.
«Non appena è stato aggiunto il fluido antistatico, le interruzioni sono scomparse. Quando il componente antistatico è stato successivamente rimosso temporaneamente, i problemi sono tornati immediatamente».
Questo ha fornito una chiara conferma dell’efficacia della soluzione.
Controllo del processo tramite un upgrade del Contiweb DFA
Sulla base di questi risultati, Zalsman ha deciso di effettuare un upgrade del Contiweb DFA. L’hardware e il software necessari sono stati integrati nella configurazione esistente del DFA, consentendo agli operatori di regolare facilmente i livelli di dosaggio tramite l’HMI. Dopo l’aggiornamento, il DFA è ora in grado di applicare, oltre all’acqua, una quantità estremamente precisa di fluido antistatico sulla banda di carta.
Peter Hup e Contiweb hanno determinato congiuntamente l’impostazione ottimale. Un dosaggio del tre per cento si è rivelato la configurazione corretta per praticamente tutti i lavori. L’impatto per Zalsman è significativo, mentre l’aggiunta del fluido rimane completamente invisibile per il cliente. «Da allora, la finitura è rimasta stabile. Il comportamento della carta è prevedibile e gli operatori possono nuovamente fare affidamento sulla linea. Il maggiore vantaggio non è solo la riduzione degli scarti, ma soprattutto il fatto che la frustrazione è scomparsa. Le persone possono tornare a godersi il proprio lavoro».
Oltre all’acqua, il Contiweb DFA può applicare una quantità estremamente precisa di fluido antistatico sulla banda di carta.
