Ποια υδατοδιαλυτά εντεμβέλη μελάνια κατάλληλα για πλαστική συσκευασία;

Γιατί τα Τυπικά Υδατοδιαλυτά Εντεμβέλη Μελάνια Αποτυγχάνουν στο Πλαστικό — Βασικές Αρχές Πρόσφυσης και Εξάπλωσης

Μη Συμβατότητα Ενέργειας Επιφάνειας: PET, PP και BOPP έναντι των Απαιτήσεων των Υδατοδιαλυτών Μελανιών

Τα επιφανειακά ενεργειακά επίπεδα συνηθισμένων πλαστικών υλικών συσκευασίας, όπως το PET (πολυαιθυλενοτερεφθαλικός), το PP (πολυπροπυλένιο) και το BOPP (βιαξονικά προσανατολισμένο πολυπροπυλένιο), κυμαίνονται συνήθως κάτω από τα 35 mN/m, δηλαδή πολύ χαμηλότερα από τα 40 mN/m που απαιτούνται για να επιτρέψουν στα υδατικά μελάνια εμβάθυνσης να βρέχουν ομοιόμορφα τις επιφάνειες και να προσκολλώνται. Το νερό έχει αρκετά υψηλή επιφανειακή τάση, περίπου 72 mN/m, οπότε όταν έρχεται σε επαφή με αυτά τα πλαστικά χαμηλής ενέργειας, παρατηρούμε αυτό που μοιάζει με άμεση απώθηση. Αυτές οι λείες πλαστικές επιφάνειες διαφέρουν ουσιωδώς από το χαρτί ή τον χτυπητό καρβουνόχαρτο, επειδή δεν διαθέτουν μικροσκοπικούς πόρους ή τραχιές επιφάνειες στους οποίους το μελάνι θα μπορούσε να προσκολληθεί. Γι' αυτόν τον λόγο, τα συνηθισμένα υδατικά μελάνια απλώς γλιστρούν αντί να απλώνονται ομοιόμορφα σε όλο το υλικό. Χωρίς κατάλληλη πρόσφυση, οι εκτυπώσεις δεν θα διαρκέσουν μέσω των συνηθισμένων διαδικασιών χειρισμού και μεταφοράς.

Κρίσιμες Μορφές Αποτυχίας: Σχηματισμός σταγονιδίων, Αποβρέχωση και Μη Πλήρης Μεταφορά Υμενίου

Η διαφορά στην επιφανειακή ενέργεια προκαλεί απευθείας τρεις βασικές λειτουργικές αστοχίες:

• Σχηματισμός σταγόνων : Το μελάνι συγκεντρώνεται σε διακριτές σταγόνες αντί να δημιουργήσει ομοιόμορφα στρώματα, με αποτέλεσμα ανομοιόμορφη κάλυψη.
• Αποκόλληση : Το εν μέρει προσκολλημένο μελάνι απομακρύνεται κατά τη στέγνωση, αποκαλύπτοντας το υπόστρωμα και αποδυναμώνοντας την αδιαφάνεια και τη λειτουργία φραγμού.
• Μη πλήρης μεταφορά : Οι κυψέλες της εμβάθυνσης απελευθερώνουν το μελάνι ασυνεπώς υπό την πίεση της μηχανής, με αποτέλεσμα το φαινόμενο «φαντάσματος» και την απώλεια λεπτών λεπτομερειών.
  Από κοινού, αυτά τα ελαττώματα αυξάνουν τους ρυθμούς απορρίψεων έως και 25% λόγω επανεκτυπώσεων και απρογραμμάτιστων διακοπών — γεγονός ιδιαίτερα διαταρακτικό σε γραμμές συσκευασίας τροφίμων υψηλής ταχύτητας, όπου η μη συνεχής μελανογραφία αποδυναμώνει επίσης την ακεραιότητα της σφράγισης και τη διασφάλιση της διάρκειας ζωής.

Καινοτομίες σε ρητίνες που επιτρέπουν τη χρήση υδατικών μελανιών εμβάθυνσης για πλαστικά

Ακρυλικά, πολυουρεθάνη και υβριδικές διασπορές: Εξισορρόπηση πρόσφυσης, ευελιξίας και αντοχής στην τριβή

Οι σημερινές υδατικές εντομολιθογραφικές μελάνες για πλαστικά υλικά βασίζονται σε ειδικά σχεδιασμένα συστήματα ρητινών που αντιμετωπίζουν τη δύσκολη ισορροπία μεταξύ της ισχύος συνάφειας, της ευκαμψίας και της ανθεκτικότητας. Οι εναιωρήσεις ακρυλικών λειτουργούν εξαιρετικά καλά για τη σύνδεση με δύσκολες επιφάνειες όπως τα φιλμ BOPP και PET, επειδή διαθέτουν ενσωματωμένες ειδικές ομάδες επιφάνειας, καθώς και την ικανότητα να σχηματίζουν φιλμ κατάλληλα για καλή πρόσφυση. Υπάρχουν επίσης οι ρητίνες πολυουρεθάνης, οι οποίες προσδίδουν ελαστικότητα στα εκτυπωμένα σχέδια και προστασία από χημικές ουσίες—κάτι που έχει μεγάλη σημασία όταν οι συσκευασίες διπλώνονται, δημιουργούνται τσακίσματα κατά την παραγωγή ή υφίστανται σκληρή μεταχείριση κατά τη μεταφορά. Όταν οι κατασκευαστές συνδυάζουν ακρυλικά με πολυουρεθάνες σε υβριδικούς τύπους, επιτυγχάνουν τα πλεονεκτήματα και των δύο για εκτυπώσεις που αντέχουν σε όλα τα είδη πραγματικών καταπονήσεων. Αυτά τα σύγχρονα συστήματα μελάνης μπορούν να μεταφέρουν πάνω από 90 τοις εκατό της μελάνης σε πλαστικά που έχουν επεξεργαστεί με εκκένωση κορώνας (επιφανειακή τάση τουλάχιστον 40 mN/m), και παρά ταύτα συμμορφώνονται με τους αυστηρούς κανονισμούς FDA 21 CFR και τον Κανονισμό της ΕΕ 10/2011 για την ασφάλεια επαφής με τρόφιμα, ακόμη και όταν παρασκευάζονται με χαμηλή περιεκτικότητα σε VOC και πρέπει να αντιστέκονται σε ζημιές από τρίψιμο κατά την καθημερινή χρήση.

Προετοιμασία Επιφάνειας και Ολοκλήρωση Πίεσης Έτοιμης για Διεργασία

Βελτιστοποίηση Επεξεργασίας Κορώνας: Επίτευξη Σταθερών Επιπέδων Dyne >40 mN/m για Συνεπή Μεταφορά Μελάνη

Η επεξεργασία με κορωνισμό παραμένει η προτιμώμενη μέθοδος όταν πρόκειται να ετοιμαστούν το PET, το PP και το BOPP για εφαρμογές αυχενωτού εκτύπωσης με υδατικά μελάνια. Αυτό που συμβαίνει εδώ είναι ότι η οξείδωση της επιφάνειας του πολυμερούς δημιουργεί τις πολικές λειτουργικές ομάδες που χρειαζόμαστε. Αυτές οι αλλαγές αυξάνουν τα επίπεδα dyne πάνω από το κρίσιμο όριο των 40 mN/m, το οποίο αποτελεί βασικά το ελάχιστο όριο για ικανοποιητική βρεχτικότητα και μεταφορά του μελανιού χωρίς προβλήματα. Οι περισσότερες επεξεργασίες αυξάνουν την επιφανειακή ενέργεια κατά 15 έως 25 mN/m, αλλά υπάρχει ένα μειονέκτημα. Τα αποτελέσματα δεν διαρκούν για πάντα. Αν αφεθούν μόνα τους ή αποθηκευτούν για πολύ καιρό, αυτά τα φιλμ τείνουν να επιστρέψουν κάτω από το όριο των 38 mN/m, γεγονός που οδηγεί σε διάφορα προβλήματα, όπως σχηματισμό σταγονιδίων από το μελάνι και ασθενής συνάφεια. Γι' αυτόν τον λόγο πολλές εγκαταστάσεις εκτελούν πλέον πραγματικού χρόνου δοκιμές dyne μαζί με αυτόματες ρυθμίσεις ισχύος. Αυτή η διάταξη διατηρεί σταθερά τα επίπεδα επεξεργασίας καθ' όλη τη διάρκεια της παραγωγής και των βαρδιών. Εταιρείες συσκευασίας αναφέρουν μείωση περίπου 70% στα ελαττώματα εκτύπωσης όταν εφαρμόζουν αυτό το σύστημα, αν και τα αποτελέσματα μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με την ποιότητα του εξοπλισμού και την εμπειρία του χειριστή.

Στέγνωση, Σκλήρυνση και Έλεγχος Τάσης σε Υψηλής Ταχύτητας Εκτυπωτικές Μηχανές Γύρου

Η σωστή διαδικασία μετά τη μεταφορά έχει μεγάλη σημασία όταν εργάζεστε με υδατοδιαλυτά μελάνια σε εκείνα τα θερμοευαίσθητα πλαστικά υλικά. Τα πολυζωνικά συστήματα ξήρανσης με υπέρυθρα λειτουργούν σε θερμοκρασίες περίπου 60 έως 80 βαθμών Κελσίου και βοηθούν στη γρήγορη αλλά προσεκτική απομάκρυνση της υγρασίας, ώστε να μην προκύψουν παραμορφώσεις. Ταυτόχρονα, αυστηροί έλεγχοι τάσης διατηρούν τα πάντα σταθερά κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας, διατηρώντας την τάση της ταινίας εντός περίπου μισού Newton ανά τετραγωνικό χιλιόμετρο. Η συνολική διάταξη περιλαμβάνει συγχρονισμένους κυλίνδρους πίεσης μαζί με ειδικούς οδηγούς χαμηλής τριβής, οι οποίοι μειώνουν σημαντικά τα προβλήματα τέντωσης. Αυτό βοηθά στη διατήρηση της σωστής ακρίβειας ευθυγράμμισης, ακόμη και όταν λειτουργεί σε εντυπωσιακές ταχύτητες πάνω από 200 μέτρα το λεπτό. Όσον αφορά τους χρόνους ξήρανσης, συνήθως στοχεύουμε σε περίπου ένα δευτερόλεπτο, πριν ή μετά, πράγμα που επιτρέπει την πλήρη διασύνδεση τόσο των ακρυλικών όσο και των συστημάτων συνδετικών πολυουρεθάνης. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα επιφάνειες που μπορούν να αντέξουν πάνω από 500 δοκιμές διπλής τριβής σύμφωνα με τα πρότυπα ASTM, διατηρώντας παράλληλα τα υλικά ανακυκλώσιμα και συμβατά με ό,τι ακολουθεί στην παραγωγή.

Συμμόρφωση, Ασφάλεια και Βιωσιμότητα για Πλαστική Συσκευασία που Έρχεται σε Επαφή με Τρόφιμα

Δοκιμές Μετανάστευσης & Ευθυγράμμιση με Κανονισμούς (EU 10/2011, FDA 21 CFR) για Υδατικά Μελάνια Γκραβούρας

Η δημιουργία υδατικών εντομολιθογραφικών μελανιών κατάλληλων για πλαστικά που έρχονται σε επαφή με τρόφιμα περιλαμβάνει εκτεταμένες δοκιμές μετανάστευσης σύμφωνα με τον Κανονισμό (ΕΕ) αρ. 10/2011 και τα πρότυπα FDA 21 CFR Μέρος 175-177. Αυτές οι δοκιμές εκχύλισης προσομοιώνουν τι συμβαίνει σε πραγματικές συνθήκες χρήσης, μετρώντας πόσο από διάφορες ουσίες θα μπορούσε να μεταναστεύσει σε προσομοιωτές τροφίμων υπό διαφορετικές συνθήκες θερμοκρασίας, διάρκειας και επιφάνειας επαφής. Σημασία έχουν και τα υλικά, αφού το PET, το PP και το BOPP δεν απορροφούν εύκολα ουσίες λόγω της μη πορώδους φύσης τους. Αυτό σημαίνει ότι η μετανάστευση συμβαίνει μόνο στο επιφανειακό στρώμα, καθιστώντας τη διαμόρφωση της σύνθεσης και την πρόσφυση του μελανιού απολύτως κρίσιμους παράγοντες. Οι ρυθμιστικές αρχές έχουν εντείνει σημαντικά τις απαιτήσεις τους τελευταία. Για παράδειγμα, η FDA απαιτεί πλέον επίπεδα ανίχνευσης για βαρέα μέταλλα και για αυτές τις απρόβλεπτες ουσίες, γνωστές ως NIAS, κάτω από 1 μέρος ανά δισεκατομμύριο. Παράλληλα, οι ευρωπαϊκές οδηγίες τονίζουν την πλήρη παρακολούθηση κάθε συστατικού που χρησιμοποιείται, ακόμη και των πρόσθετων και των καταλυτών. Η συμμόρφωση δεν αφορά πλέον μόνο τη χημική σύνθεση. Οι κατασκευαστές πρέπει να διασφαλίζουν ότι αυτά τα επιστρώματα μελανιού παραμένουν ανέπαφα ακόμη και μετά από διαδικασίες αποστείρωσης, θέρμανσης στο φούρνο μικροκυμάτων ή αποθήκευσης σε ψυγεία. Αυτό εξασφαλίζει την ασφάλεια των καταναλωτών όταν καταναλώνουν προϊόντα που είναι συσκευασμένα με αυτά τα υλικά και επίσης συμβάλλει στις προσπάθειες ανακύκλωσης, λειτουργώντας εντός των υπαρχόντων συστημάτων διαχείρισης αποβλήτων.

Τμήμα Γενικών Ερωτήσεων

Ε1: Γιατί αποτυγχάνουν τα τυπικά υδατικά εντεμβελή μελάνια σε πλαστικές επιφάνειες;

Α: Τα τυπικά υδατικά εντεμβελή μελάνια αποτυγχάνουν σε πλαστικά γιατί αυτά τα υλικά έχουν χαμηλή επιφανειακή ενέργεια, γεγονός που προκαλεί το μελάνι να σχηματίζει σταγόνες ή να απωθείται, με αποτέλεσμα κακή πρόσφυση.

Ε2: Ποιές καινοτομίες βοηθούν τα υδατικά εντεμβελή μελάνια να προσφύονται στο πλαστικό;

Α: Καινοτομίες σε ρητίνες, όπως ακρυλικές, πολυουρεθάνες και υβριδικά διασπάσματα, προσφέρουν βελτιωμένη πρόσφυση, ευελιξία και αντίσταση, καθιστώντας τα μελάνια κατάλληλα για πλαστικές επιφάνειες.

Ε3: Πώς η διαδικασία κορώνας ενισχύει την πρόσφυση του μελανιού;

Α: Η διαδικασία κορώνας οξειδώνει τις επιφάνειες πολυμερών, αυξάνοντας τα επίπεδα dyne και την επιφανειακή ενέργεια, γεγονός που δημιουργεί καλύτερες συνθήκες για την πρόσφυση του μελανιού.

Ε4: Πώς διεξάγονται οι δοκιμές μετανάστευσης για τους κανονισμούς μελανιών;

Α: Οι δοκιμές μετανάστευσης προσομοιώνουν σενάρια χρήσης για να μετρήσουν τη μετανάστευση ουσιών από τα μελάνια σε προσομοιωτές τροφίμων, διασφαλίζοντας τη συμμόρφωση με τα πρότυπα της ΕΕ και του FDA.