Které UV tiskové inkousty jsou vhodné pro potisk papírových ubrousků?

Proč standardní UV tiskové inkousty selhávají na ubrouscích

Paradox pórovitosti: Jak rychlá kapilární absorpce narušuje povrchové utvrzení

Způsob výroby kuchyňských ubrousků s jejich volnými celulózovými vlákny jim uděluje vynikající pórovitost, což znamená, že kapaliny nasávají velmi rychle díky kapilárnímu účinku. Standardní UV tisková barva je předtím, než se stačí správně ztvrdnout, do těchto kuchyňských ubrousků nasávána hluboko. Co se pak stane? Fotoiniciátory na povrchu se spotřebují, takže barva není zcela napříč spojena (křížově propojena), jak by měla být. Laboratorní testy ukázaly, že nesazené kraft kuchyňské ubrousky dokážou nasát kapalinu za půl sekundy nebo méně – třikrát rychleji než běžné potažené papíry. Výsledkem je, že UV barva není řádně utvrzena a špatně se drží na povrchu. V praxi to způsobuje, že tištěná motivy odcházejí při přepravě nebo manipulaci s balením a barvy rychle vyblednou i při mírném použití. Pro firmy prodávající značkové dávkovače je to velmi důležité, protože zákazníci posuzují kvalitu podle toho, jak dobře se grafika zachovává v průběhu času.

Mechanická neslučitelnost: praskání a odštěpování (delaminace) pod vlivem tahového namáhání při dávkování nebo otírání

Klasické UV tiskové inkousty vytvářejí tuhý, křehký polymerní film, který není kompatibilní s dynamickým ohybem papírových ubrousků. Při tahovém namáhání způsobeném dávkováním nebo otíráním:

• Akrylátové filmy se praskají v místech napětí při prodloužení pod 8 %
• Nesoulad modulů vyvolává odštěpování (delaminaci) na rozhraní vlákno–inkoust
• Odolnost proti opotřebení klesá o 40–60 % ve srovnání s tištěnými povrchy na tuhých podkladech

Viditelné praskliny se často objeví již po pouhých 5–10 cyklech dávkování – což narušuje jak vizuální dojem značky, tak funkční hygienu, zejména v klinickém prostředí, kde integrita ubrousku přímo ovlivňuje kontrolu infekcí.

Klíčové vlastnosti podkladu, které určují kompatibilitu UV tiskových inkoustů

Hmotnost na jednotku plochy (gramáž), hustota vláken a stupeň lepení – prediktivní ukazatele udržení inkoustu a integrity filmu

Tři vlastnosti podkladu spolehlivě předpovídají výkon UV tiskových inkoustů na papírových ubrouscích:

• Hmotnost na jednotku plochy (g/m²) řídí kapacitu absorpce: hmotnosti pod 25 g/m² zvyšují riziko proniknutí inkoustu skrz materiál, zatímco hodnoty ≥30 g/m² podporují kontrolované udržení inkoustu.
• Hustota vláken určuje povrchovou topografii – volné pleteniny vytvářejí nerovnoměrné zóny tuhnutí, které podporují odštěpování vrstev; těsnější uspořádání zajišťuje rovnoměrné ozáření a vyšší integritu filmu.
• Úroveň povrchové úpravy , určená interními hydrofobními úpravami, kriticky reguluje migraci inkoustu. Nedostatečná velikost (sizing) urychluje pronikání inkoustu 1,5× (Ponemon 2023), čímž dochází k nedostatku fotoiniciátorů na povrchu, které jsou nezbytné pro spolehlivé utuhnutí.

Tyto faktory dohromady vysvětlují 63 % tiskových vad u absorbujících materiálů – a je proto nejvhodnější posuzovat je společně, nikoli izolovaně.

Odborníci na tisk by měli upřednostňovat podklady s plošnou hmotností vyšší než 30 g/m², těsně uspořádaná vlákna a ověřené koncentrace velíru – to jsou základní požadavky pro spolehlivou přilnavost a dlouhodobou odolnost.

Formulace UV tiskových inkoustů ověřené pro absorpční celulózové podklady

Kationtový UV tiskový inkoust: Vynikající přilnavost na netřesené kraft utěrkové papíry (ověřeno podle normy ISO 9211-3)

Kationická UV tisková barva ve skutečnosti řeší mnoho problémů, kterým se systémy založené na volných radikálech potýkají při tisku na pórovité materiály, díky tzv. mechanismu temného dozrávání po expozici. V podstatě dochází k tomu, že chemická reakce pokračuje i po ukončení expozice, protože barva proniká hlouběji do celulózových vláken. To vytváří velmi silné vazby, což je zvláště patrné například u netkaného kraft papíru pro utírání. Zkoušky podle normy ISO 9211-3 ukázaly, že po podrobení zkoušce mokrého opotřebení zůstává přibližně 98 % tištěného materiálu pevně přilepeno. To, co tuto barvu činí zvláštní, je její nezávislost na úrovni kyslíku, takže nedochází k inhibici povrchu, která často vede ke lepkavým tištěným plochám nebo špatné odolnosti na absorbujících površích. Výrobci, kteří přešli na tuto barvu, uvádějí přibližně o 60 % nižší výskyt případů, kdy se tištěné obrazy během výroby oddělují, ve srovnání s běžnými UV barvami používanými na těchto vysoce pórovitých druzích ubrouskového papíru.

Hybridní UV tisková barva na bázi akrylátu a epoxidu: Vyvážení pružnosti, rychlosti utvrzování a odolnosti vůči absorpci

Když mluvíme o hybridních UV tiskařských barvách na bázi akrylátu a epoxidu, máme na mysli kombinaci, která spojuje rychlé povrchové tuhnutí akrylátů s pružnou síťovou strukturou epoxidů. Tato směs poskytuje tiskařům nejlepší z obou světů – rychlost i trvanlivost. Epoxidová složka navíc plní důležitou funkci: zabrání nepříjemným jevům kapilárního nasávání (tzv. „wicking“) při aplikaci tisku, přesto však umožňuje materiálu prodloužit se až o 200 % před přetržením. To znamená, že při napínání materiálu dávkovači během tiskových operací nedochází k vzniku trhlin. Tyto barvy zcela ztvrdnou již za pouhých 0,3 sekundy po ozáření světlem o vlnové délce mezi 300 a 400 nanometry, což je zásadní zejména u tenkých materiálů s plošnou hmotností pod 20 gramů na metr čtvereční. Laboratorní testy opakovaně ukázaly, že tyto hybridní formulace vykazují odolnost vůči mokrému tření přibližně o 40 % vyšší než běžné akrylátové barvy. Pro průmyslové odvětví, jako jsou potravinářství a zdravotnictví, kde se povrchy pravidelně čistí a dezinfikují, je tento fakt rozhodující pro udržení integrity tisku v průběhu času.

Praktický výběrový rámec pro UV tiskovou barvu na papírové ubrousky

Výběr správné UV tiskové barvy pro papírové ubrousky není jen otázkou odhadu – vyžaduje pečlivé zvážení materiálů a jejich skutečného výkonu. Začněte nejprve s základními testy. Zkontrolujte rychlost průniku vody skrz materiál ubrousku podle normy ISO 535 a ujistěte se, že je papír dostatečně silný – minimální hmotnost 40 g/m² pomáhá zabránit protržení barvy skrz materiál. U běžných nepatrně upravených kraft ubrousků použijte kationtové barvy, které mají lepší přilnavost než většina ostatních; podle normy ISO 2409 by měla být adheze přibližně 4 newtony na centimetr. Pokud mají ubrousky být používány v těsných dávkovačích, kde je důležitá tahová síla, vyhledejte speciální hybridní barvy kombinující akrylátové a epoxidové vlastnosti. Tyto barvy by měly být dostatečně pružné, aby odolaly mechanickému namáhání bez roztržení – ideální je prodloužení alespoň o 15 % před přetržením, měřeno podle normy ASTM D638.

• Kompatibilita s procesem tuhnutí : Potvrďte, že výstup světelného zdroje (rtuťová oblouková nebo LED) odpovídá absorpčnímu pásmu fotoiniciátoru inkoustu (obvykle 320–390 nm) a že dodaná hustota energie činí alespoň 300 mJ/cm², aby byla zajištěna úplná polymerizace.
• Funkční ověření : Proveďte zkoušky odolnosti proti poškrábání podle normy ISO 2836:2021 a vlhké pevnosti podle normy TAPPI T456 za podmínek simulujících reálné síly otírání – nikoli pouze statické laboratorní parametry.
• Přizpůsobení předpisům : U aplikací ve styku s potravinami ověřte soulad s předpisy FDA 21 CFR §175.300 nebo nařízením EU č. 10/2011 – obě jsou široce citována předními výrobci inkoustů pro bezpečnost nepřímého styku s potravinami.

Nejlepší dodavatelé nabízejí podrobné technické specifikace pro různé podklady, včetně rozsahů viskozity mezi 500 a 1 500 cP za pokojové teploty, doporučených objemů aniloxových buněk od 4,0 do 7,0 BCM a také informací o tom, jak se materiály utvrzují při různých vlnových délkách. Skutečné provozní testování je však naprosto nezbytné. Tiskové vzorky musí být vystaveny simulovaným testům stárnutí v kontrolovaném prostředí při teplotě kolem 70 °C a relativní vlhkosti 65 % po dobu tří po sobě jdoucích dnů. To pomáhá ověřit stabilitu barev v průběhu času, lepivost jednotlivých vrstev a odolnost vůči různým environmentálním vlivům, kterým jsou během běžného provozu vystaveny. Dodržení tohoto náročného postupu výrazně snižuje výskyt problémů, jako je odlepující se, praskající nebo vybledlý tisk. Zajišťuje, že vše vypadá dobře a správně funguje i na těch obtížných papírových površích s vysokou absorpcí, které mají tendenci nasávat příliš mnoho inkoustu.

Nejčastější dotazy

Proč selže standardní UV tisková barva na kuchyňských ubrouscích?

Standardní UV tisková barva selže, protože rychlá kapilární absorpce papírových ubrousků vtahuje barvu hluboko do materiálu, ještě než se může správně utvrdit na povrchu.

Proč je kationtová UV tisková barva vhodná pro papírové ubrousky?

Kationtová UV tisková barva má mechanismus temného utvrzování po expozici, který pokračuje v chemických reakcích a posiluje vazby i po ukončení expozice, čímž je ideální pro pórovité materiály, jako jsou papírové ubrousky.

Jak pomáhají hybridní akrylát-epoxy barvy při UV tisku na absorbujících podkladech?

Hybridní akrylát-epoxy barvy kombinují rychlé povrchové utvrzování akrylátů s pružností epoxidů, čímž zabraňují kapilárnímu nasávání a umožňují materiálu protahovat se bez praskání.