Hvad gør flexoblæk velegnet til tryk på papirbægre og papirsække?

Flexofarveys ydeevne på porøse papkartonmaterialer

Sådan passer flexofarveys reologi og hurtig absorption til overfladeegenskaberne på papirbægre

Overfladen på papirbægre har små porer og fibermønstre, som kræver specielle egenskaber hos blækket for korrekt tryk. Vandbaseret flexoblæk virker særlig godt, fordi det bliver tyndere, når der påføres tryk under trykprocessen, men tykkes igen, så snart det rammer overfladen. Denne egenskab gør, at blækket kan løbe korrekt ind i papiret uden at sprede sig for meget. På tykkere pap (omkring 300 gram per kvadratmeter) absorberes blækket meget hurtigt, typisk inden for et halvt sekund, hvilket hjælper med at fastholde farverne og mindske de irriterende slørede områder, vi kalder prikgain. Det, der sker, er ret enkelt set fra et materialeperspektiv: den flydende del af blækket trænger ind i fibrene, mens farvepartiklerne forbliver på overfladen og derved skaber skarpe billeder uden at svække bægrets struktur. De fleste trykkerier ved, at balancen mellem trængning og overfladebinding er afgørende for kvaliteten af outputtet på disse typer emballagematerialer.

Case Study: Vandbaseret flexo-trykfarve på 350 g/m² belagt papkarton (ledende kopproducent, 2023)

Et forsøg fra 2023 med en stor kopproducent viste den vandbaserede flexo-trykfarves overlegenhed på fødevareegnet papkarton. Under løb med 10.000 enheder opnåede sammensætningen:

• 99,2 % overførsels-effektivitet af farve
• 40 % hurtigere tørring i forhold til opløsningsmidler
• Ingen udsmudging efter simuleringstest med varme drikke

Det 350 g/m² belagte underlag bevarede lysstyrken (94,5 L*-værdi) trods høj farvemætning, hvilket beviser flexo-teknologiens egnethed til krævende fødevareemballage. Produktionsspildet faldt med 18 % årligt – hvilket bekræfter skalerbarheden for applikationer med høj produktionsvolumen.

Fødevaresikre flexo-trykfarveformuleringer: Overholdelse, migrationskontrol og overensstemmelse med regler

FDA 21 CFR §175.105 og EU 10/2011-krav for direkte kontakt med fødevarer

Flexofarver, der kommer i kontakt med fødevarer, skal overholde strenge internationale regler for at forhindre, at kemikalier migrerer til det, mennesker spiser. FDA har regler i afsnit 21 CFR 175.105, som begrænser stoffer, der berører fødevarer indirekte, og i hele Europa fastsætter forordning 10/2011 meget lave grænseværdier for farlige stoffer som kræftfremkaldende agenser på blot 0,01 milligram per kilogram. Der opstod faktisk et stort problem tilbage i 2005, hvor nogle mejeriprodukter skulle trækkes fra hylderne, fordi visse kemikalier fra UV-hærdede flexofarver var migreret ind i dem. Disse myndigheder kræver, at uafhængige testlaboratorier kontrollerer overholdelse, ofte ved brug af specifikke væsker godkendt af FDA. For fedtholdige fødevarer anvendes ethanolopløsninger til test, mens vandbaserede opløsninger er bedre egnet til kontrol af sure eller neutrale produkter.

Hvorfor vandbaseret flexofarve dominerer på grund af lav restmængde opløsningsmidler og migrationsrisiko

Flexografisk tryk med vandbaserede formler eliminerer de irriterende flygtige organiske forbindelser (VOC), som vi alle ved er skadelige for helbred og miljø. Ifølge forskning fra Packaging Technology and Science fra 2023 reducerer disse vandbaserede alternativer risikoen for migration med knap 92 % i forhold til traditionelle opløsningsmiddelbaserede alternativer. Hvad gør dem så effektive? Pigmenterne, der anvendes, har højere molekylvægte, hvilket får dem til at binde sig til papirfibre i stedet for blot at ligge ovenpå som ved offset-inks, hvilket efterlader irriterende rester af mineralolie. En anden stor fordel er, at de forhindrer det, der kaldes "usynlig set off", når bægre stables oven på hinanden og uønskede stoffer overføres fra den ene til den anden. Desuden tåler de varme godt under varmfyldningsprocesser og holder restopløsningsmidler konsekvent på meget lave niveauer under 0,1 dele pr. milliard gennem hele produktionsforløbet.

Sammenligning af egnethed af forskellige typer flexo-blegner til papirbægre og -skåle

UV-hærdende flexofarve: Styrker i glans og hastighed i forhold til substratbegrænsninger

UV-hærdede flexofarver adskiller sig virkelig, når det gælder om at bevare en blank finish og tørre ekstremt hurtigt – præcis hvad producenter har brug for ved de store oplag af papirbægre, der passerer med over 500 meter i minuttet. Den måde, hvorpå disse farver hærder øjeblikkeligt under UV-lys, betyder, at de ikke smitter, når de stables, så trykgrafikken forbliver skarp og ren, selv på belagt papkarton. Men der er et problem, når man arbejder med tykkere skåle fremstillet af papirmateriale over 350 gram per kvadratmeter. Disse materialer har ofte for stor porøsitet, hvilket gør det svært for UV-lyset at nå alle lag til korrekt hærdning. Hvorfor sker dette? Farverne selv har en tykkere konsistens, hvilket gør dem tilbageholdende i at trænge dybt ind i fibrene, samtidig med at de stadig bevarer gode klæbeegenskaber. Trykkerier, der står over for sådanne udfordringer, ender ofte med at justere formlinger eller ændre på udstyrsindstillinger for blot at opnå acceptabel kvalitet.

Løsningsmiddelbaseret flexotrykfarve: Faldende anvendelse pga. flygtige organiske forbindelser og reguleringspres

Dage for opløsningsmiddelbaserede flexofarver i fødevareemballage er snart talte, fordi disse produkter udleder alt for mange VOC'er. Vi taler om gennemsnitlige niveauer på omkring 250 gram pr. liter, hvilket faktisk er tre gange så meget, som EPA anser for sikkert. Regulativer verden over har taget fat i dette problem. Tag for eksempel EU's direktiv om industrielle emissioner – virksomheder, der bliver fanget i at overtræde det, kan stå over for bøder på op til syv hundrede fyrre tusind dollars ifølge nyere rapporter fra Ponemon Institute. Der er også et andet problem, der lurer her. Toluol og xylol, der bliver tilbage efter trykprocessen, kan vandre ind i drikkevarerne selv og gør dermed opløsningsmiddelbaserede farver uegnede til alt, der kommer i direkte kontakt med fødevarer. Selvom de traditionelt har haft god vedhæftning til polyethylen-belagte plader, betyder denne fordel ikke noget mere. Markedslandskabet har ændret sig dramatisk de sidste par år. Producenter har mistet næsten halvdelen af deres forretning med disse traditionelle farver siden 2018, da de kollektivt er skiftet til vandbaserede alternativer, som overholder både FDA-standarder (21 CFR §175.105) og EU-forordninger (EU 10/2011).

Ofte stillede spørgsmål

Hvad er flexofarver?

Flexografiske farver er specialfarver, der bruges i flexografisk tryk, især velegnede til emballagematerialer som papirbægre og andre underlag.

Hvorfor foretrækkes vandbaserede flexofarver?

Vandbaserede flexofarver foretrækkes på grund af deres lave udledning af VOC, hurtig tørring og overensstemmelse med fødevareklasse-regulativer, hvilket gør dem sikrere til fødevareemballage.

Hvad udfordringer står UV-hærdende flexofarver over for?

UV-hærdende flexofarver står over for udfordringer såsom begrænset penetration i tykkere og mere porøse materialer, hvilket gør dem mindre velegnede til visse anvendelser.