Kuidas valida erinevate alusmaterjalide jaoks sobiv gravüürtrükinäo?

Alusmaterjali omaduste mõistmine ja nende mõju gravüürtrükinäo toimele

Alusmaterjali tüübi roll gravüürtrükinäo haardumises ja vastupidavuses

Sõltuvalt sellest, millisele materjalile trükitakse, mõjutab see suuresti seda, kuidas gravüürtrüki tindi töötab. Kui tegemist on poorse materjaliga, nagu tavapaber, siis tind imbutatakse pinnale kapillaartsoonimise tõttu mikroskoopiliste augustega, lootes mehaanilise haare. Olukord muutub radikaalselt mittepoorse pinnaga, näiteks plastfilmide puhul. Sellisel juhul peab tind pigem keemiliselt kinni jääma, mis tähendab, et polümeer-molekulid peavad molekulaarsel tasandil tegelikult ühenduma trükialusega. Teine erijuht on metallfooliumi trükkimine, mis toob kaasa omaette väljakutsed. Selliste materjalide jaoks on vajalikud eriliselt koostatud tindid, mis suudavad järgnevate valmistamisetappide käigus painduda ja venida, ilma et need purunevad või praguneks nihutamise, kujundamise või muude trüki järgsete operatsioonide tõttu.

Levinud alusmaterjalid gravüürtrükis: paber, plastfilmid ja metallfooliumid

• Paber : Nõuab kiiresti kuivavat tindi, et vältida levimist (35–45 dün/cm pinnaenergia)
• BOPP/PET filmid : Vajab lahustipõhiseid trükiinke (pinnaenergia ≥ 38 dyne/cm pärast töötlemist)
• Alumiiniumfoose : Kasutab spetsialiseeritud inke, mis on termiliselt stabiilsed kuni 160°C

Pinnaenergia ja poorsus: kuidas need mõjutavad triikide eelistamist ja sidumist

Materjalid, mille pinnaenergia on alla 36 dyne/cm, nagu tavaline töötlemata polüetüleen, tõukavad tavaliselt eemale tavapäraseid gravüürtrükkinke. Materjali poorsus määrab kindlaks, kui sügavale tinta sinna tungib. Näiteks saab ajalehtede paber imenduda 12 kuni 18 grammi ruutmeetri kohta trükiinke, samas kui kaetud pappkilede alusmaterjalid imenduvad tavaliselt vaid 4 kuni 6 grammi ruutmeetri kohta. Hea eelistamine toimub siis kõige paremini, kui triikide pinnajõud on umbes 2 kuni 5 millinjuuti meetri kohta madalam kui alusmaterjali enda pakutav pinnaenergia. See erinevus võimaldab korrektset adhesiooni ilma üleliigse triikide akumuleerumiseta.

Probleem: halb triikide haardumine madala pinnaenergiaga filmidel, nagu PE ja PP

Töötlemata polüolefiinfilme (28–31 dün/cm) põhjustab umbes 60% kleepuvuse ebaõnnestumisi gravüürtrükkimisel. Koroonatöötlus suurendab PP pinnaenergiat 40–44 dün/cm-ni, parandades värvikinnitust kuni 300%. Põletustöötlus pakub kestvat alternatiivi, säilitades pinnaenergia normaalsetes ladustamistingimustes 8–12 nädalaks üle 38 dün/cm.

Gravüürtrükivärvide sobivuse põhikriteeriumid aluspindade omadustega

Kleepuvus, kuivamiskiirus ja paindlikkus: olulised jõudluskriteeriumid

Hea tulemuse saavutamine trükitööstuses sõltub suuresti õigete trükivärvide omadustest. Adhesiooni osas vajavad erinevad materjalid erinevat lähenemist. Poroodsed paberid töötavad kõige paremini värvidega, mis võivad kapillaartsoonimise teel neisse imbumeda, kuid plastkilede puhul on olukord täiesti erinev. Need vajavad spetsiaalseid polaarseid tärni, mis tegelikult keemiliselt pinnaga siduneks. Ka kuivamisaeg on oluline tegur. Paber kuivab tavaliselt umbes sekundi jooksul, seega peame kasutama lahusteid, mis aurustuvad aeglasemalt. Metallfooliumid on aga täiesti teistsugused – need vajavad midagi, mis kõveneks võimalikult kiiresti. Samuti tuleb arvestada paindlikkusega. Venivate materjalide, nagu PE-kiled, puhul peab värv suutma materjaliga kaasa venima, katkemata. Enamik professionaale otsib värvikompositsioone, mis suudavad venida vähemalt 3%, enne kui materjali deformeerumisel ilmnevad pragud.

Trükivärvikompositsiooni sobitamine aluspinnase imavuse ja soojuskindlusega

See vastavus vältib puudujääke, nagu kihiliste paberite poorimine või lahusti säilitamine mitmekihilistes filmides. Soojuskinnitavate pakendite puhul peavad tärud vastu pidama 120–140°C soojuskojades ilman värvimuutusi.

Jõudluse nõuded: Hõõrdekindlus, kulumiskindlus ja trüki pikk kestvus

Tööstuslikuks kasutuseks peab jõudlus olema usaldusväärne. Gravüürtrüki tindid peavad vastu pidama vähemalt 500 tsüklile Sutherlandi hõõrdekatsetes vastavalt ASTM D5264 standardile. Need ei tohiks näidata rohkem kui 10% kulumist pärast 1000 tsükli läbimist Taberi kulumiskatsetuses. UV-stabiilsuse osas peavad valemiga saadud värvid säilitama oma ühtsuse isegi siis, kui neid hoitakse valguse all 500 tundi. Delta E väärtus peaks jääma alla 2,0, mis tähendab, et värvid ei kaldu liialt oma esialgsest välimusest – see on eriti oluline välistingimistes kasutatavate toodete puhul. Toidupakkimine seab hoopis teistsugused nõuded. Siin kasutatavad tindid peavad säilima ka pärast steriliseerimisprotsessi 121 kraadi Celsiuse juures 15 psi rõhul poole tunni vältel. Loomulikult peavad need vastama kõigile FDA 21 CFR jaotises 175.300 sätestatud nõuetele toiduga otsepuutuvate materjalide kohta.

Kiidi ja pigmendi valik optimaalse trükivärv-lahusti ühilduvuse tagamiseks

Efektiivne gravüürtrükk nõuab täpset kooskõlastust värvi keemilise koostise ja alusmaterjali füüsika vahel. Õige valik polümeeridest ja pigmenditest tagab tugeva kleepuvuse, terava kvaliteediga trükki ja pikaajalise vastupidavuse.

Kõrge jõudlusega alusmaterjalidele mõeldud polümeeride tüübid: PET, OPP ja mitteporsused filmid

Polüuretaanipõhised polümeerid on eelistatud polüestrile (PET) ja orienteeritud polüpropüleenile (OPP), kuna need omavad head keemilist vastupanu ja paindlikkust. Modifitseeritud akrülaatkopolümeerid on näidanud 98% sidumisjõu säilimist ka termiliste tsüklite järel mittespordsetel pindadel. Nitrotselluloosi polümeerid on endiselt laialdaselt kasutusel metallfooliumidel, kus kiire kuivamine ja kõrge heegel on olulised.

Pigmentide dispergeerimise strateegiad veepõhiste gravüürtrükivärvide jaoks poroossel paberil

Veesüsteemides tagavad pigmenditooted alla 5¼m tõhusa tungimise paberi kiududesse ilman harjaseid äärte. Edasijõudnud purustamine tsirkooniumdioksiidi keradega saavutab 95% hajutus-efektiivsuse, tagades konstantse värvi kõrge kiirusega trükkimisel ja vähendades trükivärvikulu 15–20% võrreldes tavapäraste meetoditega.

Süsinikmusta struktuur ja selle mõju trükivärvide tungimisele ning värvitugevusele

Kõrge struktuuriga süsinikmustad (agregaadi suurus: 200–300 nm) tagavad ülivõimaliku valguse neelamise, saavutades L* väärtused alla 1,5 musta tiheduse skaalal. Nende okseline morfoloogia soodustab trükivärvide ülekandmist gravüürirakkudest, samal ajal minimeerides liigset tungimist – oluline tegur teravate punktide taasesitamisel kaetud paberitel.

Veesisaldusega vs. lahustispõhiste gravüürtrükivärvide võrdlus: aluspindade sobivuse hindamine

Veesisaldusega trükivärvide eelised paberi ja kartongi aluspindade puhul

Veepehased gravüürtrükkide toonid on muutunud populaarseks valikuks paberi ja kaartongi trükkimisel nende keskkonnasõbralikkuse ja hea töökindluse tõttu. Need toonid sisaldavad umbes 60 kuni 70 protsenti vett, mis vähendab orgaaniliste lahustite heitmeid kuni 85 protsenti võrreldes traditsiooniliste lahustipehaste analoogidega. Nende madal viskoossusvahemik 50 kuni 150 millipaskalsekundis võimaldab neil imenduda poroossetesse pabermaterjalidesse, tagades ühtlase värvikatte trükitud pindadel ning kiire kuivamise temperatuuridel 80 kuni 100 kraadi Celsiuse juures. Teine suur eelis on see, et need toonid on täielikult lõhnatud ja vastavad nii FDA standarditele kui ka Euroopa Liidu eeskirjadele toiduainetega otsepuutumise osas, mistõttu sobivad nad eriti hästi pakendite valmistamiseks, kus toiduohutus on tootjate jaoks esmatähtis.

Miks lahustipehased toonid on mitteporoodsete plastfilmide puhul paremad

Soolendipõhised gravüürtrükkide trükivärvid haarduvad eriti hästi materjalidele, nagu polüpropüleen (PP) ja polüetüleen (PE) kile, kui kasutatakse spetsiifilisi seguaineid ja soolendeid. Trükkimisel lagundavad levinud lahustid, nagu etüülatsetaat või toluool, ajutiselt nende filmide pinnakihi. Kui need lahustid kuivavad umbes 10 kuni isegi 30 sekundi jooksul temperatuuril 60 kuni 80 kraadi Celsiuse juures, jäävad järgi mikroskoopilised kinnituspunktid, mis aitavad trükivärvil paremini haarduda. See mehhanism toimib vastu madalat pinnaenergiat, mis on tavaliselt vahemikus 28–31 dünit ruutsentimeetri kohta. Tulemus? Puhastamistugevus, mis ületab 2,5 N/15 mm. Neile, kes töötavad mattsete metalliseeritud PET-pindadega, säilitavad need soolendipõhised valikud läikiva pinnase ja takistavad samas trükivärvile liialt laiali levimast.

Lisandite kasutamine veepõhiste trükivärvide toime parandamiseks

Kolm lisandikategooriat, mis parandavad veepõhiste trükivärvide funktsionaalsust:

1. Pindaktiivsed ained (0,5–1,5%) : Vähendab pinna pinget 72 mN/m-lt 35–40 mN/m-ni, parandades niisutust PE/PP kilede pinnal
2. Paksendajad (ksantaan-gumi derivaadid) : Reguleerib viskoossust vahemikku 80–300 mPa·s, et kontrollida trükipliiatsi kandmist kaetud plaatidele
3. Vahukohandasid (silikoon/polüglükoole segu) : Takistab mikrovoolikute teket kiirustrukkudes (300–500 m/min)

Viimased uuendused hõlmavad nano-siilika lisandeid, mis suurendavad hõõrdekindlust 40% vaha-kaetud aluspindadel

Trend: jätkusuutlik pakendamine kiirendab öko-trükkide kasutuselevõttu

Jätkusuutliku pakendituru kasvuhaste on 7,2% aastane keskmise kasvumäära perioodil kuni 2030. aastani, millest veepõhiseid trükivarve kasutatakse praegu 38% gravüürtrüki rakendustest. Juhtivad kaubamärgid nõuavad järjest sagedamini trükivarve, mis sisaldavad üle 95% lagunevate komponentide ja alla 5% APEO-d sisaldavate lisandite. Vastavalt 2023. aasta FlexTech Alliance'i uuringule vähendavad hübridsed UV-veesüsteemid energiakasutust 30%, säilitades samas vastupidavuse ringlusse toodud PET-il.

Trükkivärvi haardumise parandamine pinnatöötluste ja keemiliste täiustustega

Koroon- ja plasma töötlus: Pinnaenergia suurendamine parema trüki kleepuvuse jaoks

Pinnaenergiat on suur tähendus sellele, kui hästi trükk ainele kinnitub, eriti neil keerukatel madala energiaga plastidel, nagu polüetüleen (PE) ja polüpropüleen (PP). Koroonravi puhul rakendatakse materjalile kõrget pinge, mis loob osoonirikast keskkonda ja muudab pinna keemilist koostist. See protsess saab suurendada pinna pinget 30 kuni 45 dünami ruutsentimeetri kohta olenevalt tingimustest. Plasma ravis lastakse gaasi läbi elektrivälja, moodustades ioone, mis muudavad alusmaterjali molekule tegelikult ise. Selle tulemusena muutuvad pinnad palju paremini märgitavaks, mistõttu saavad trükimesinad paremaid tulemusi, kuna trükk kinnitub korralikult isegi nendele keerukatele mitteporsesse filmidele, mida pakenditööstuses tänapäeval laialdaselt kasutatakse.

Kleepuvuse suurendajad ja aluskoormid polüetüleeni ja polüpropüleeni filmidele

Keemilised alusained lahendavad adhesiooniprobleeme PE-l ja PP-l. Silaani põhised promotorigaained loovad kovalentsed sidemed aluse ja trüki vahel, suurendades lagunemiskindluse 30–40%. Toiduohututes rakendustes pakuvad veepõhised alusained eelist sõbraliku lahenduse, kompromissita sideme tugevuse suhtes.

Pindtöötluse ühendamine funktsionaalsete lisanditega kestvate trükkide saavutamiseks

Integreeritud lähenemine annab parimad tulemused: plasma töödeldud alumiiniumfooliumid, millele on trükitud UV-kindlad gravüürtrükivärvid, säilitavad 95% värvitugevuse pärast 500 tundi kiirendatud ilmastikukindluse testimist. Libisemisagentide (0,5–1,5%) lisamine vähendab hõõrdekoefitsienti 40%, kaitstes trükiseid kulumise eest transpordi ja käsitsemise ajal.

KKK: Korduma kippuvad küsimused

Millised tegurid mõjutavad gravüürtrükivärvide adhesiooni ja vastupidavust?

Gravüürtrükivärvide adhesiooni ja vastupidavust mõjutavad aluse tüüp, pinnaenergia, poroossus, sobivate värvide kasutamine ning pindtöötlusmeetodid, nagu koroon- või plasmatöötlus.

Millised on tavalised alusmaterjalid sügavtrükkimisel?

Levinud alusmaterjalid on paber, BOPP/PET-kile ja alumiiniumfoolium, millel kõigil on konkreetne vajadus trükivärvide koostise järele, et tagada optimaalne kleepuvus ja toimivus.

Miks on pinnatähtsus oluline sügavtrükkimisel?

Pinnatähtsus mõjutab seda, kui hästi trükivärv laieneb ja kinnitub alusmaterjalile. Kõrge pinnatähtsusega materjalidel on tavaliselt parem trükivärvide kleepuvus kui madala pinnatähtsusega materjalidel.

Kuidas erinevad lahustipõhised trükivärvid veepehmetest trükivärvist?

Lahustipõhised trükivärvid sobivad paremini mitteporsuslikele alusmaterjalidele nagu plastkiled, kuna neil on hea kleepuvus ja kiire kuivamine. Veepehmeid trükivärve eelistatakse porsuslikele alusmaterjalidele nagu paber, kuna need on keskkonnasõbralikumad.

Milline on täiteainete roll veepehmete trükivärvide toimivuses?

Täiteained nagu pindaktiivsed ained, paksendajad ja vahupuhastid parandavad veepehmete trükivärvide toimivust, suurendades niisutust, viskoossust ja vähendades mullide teket.