EN
Miks standardtrükivärvid ebaõnnestuvad PE- ja OPP-kilede puhul
Madal pindenergia ja mittepolaarsus: põhiline adhesiooni takistus
Polüetüleen (PE) ja orienteeritud polüpropüleen (OPP) põhised kiledel on loomult väga madal pinnatension, tavaliselt alla 35 dünit sentimeetri kohta, lisaks koosnevad nad polaarsetest molekulidest. Enamikust fleksograafilistest trükkvärvidest moodustuvad sidemed polaarseid vastastikmõjusid kasutades, mis tähendab, et need ei haari hästi selliste hüdrokarbide põhistel materjalidel. Kui pindtöötlemist ei toimu, tekivad ainult nõrgad füüsilised sidemed trükkvärvi ja kile vahel, mitte tugevad keemilised sidemed. Sellest tulenevalt võivad trükitud kujundid töötlemise ajal hõõruda või normaalse käitlemise pingetest laguneda. Need materjalid tõukavad veepõhist flekso trükkvärvi eemale oma veerepuleerivate omaduste tõttu. Samas võivad lahustipõhised variandid kuivades tegelikult kokku tõmbuda, tekitades pingeid trükkvärvi kihi ja aluse vahel. Piisava adhesiooni saavutamiseks peavad pinnad jõudma vähemalt 38 dünini/cm vastavalt tööstusharustikule. Kahjuks jõuavad enamus töötlemata PE-kiled umbes 31 dünini/cm, nagu hiljuti avaldati ajakirjas Packaging Innovation Journal (2023), seletades, miks erilised töötlused on hea trükkkvaliteedi saavutamiseks endiselt vajalikud.
Värvikatete Vigastus ja Interfaaspinnale Eraldamine Flexotüki Jooksul
Flexograafiatrükkide tindid põrkavad sageli madalaenergiakilede puhul, kuna nende pinna pinget on tüüpiline kandepinna kriitilisest punktist kõrgem. Järgnev on igaühele, kes sellega varem töötanud, päris ilmne: tints ei leviku pinnal korralikult. Pigem tekib see, mida kõik nimetavad apelsinikooriefektiks, kus tints taganeb tilgakesi selle asemel, et moodustada soovitud sujuva ühtlase kihi. Nendel tootmiskeskkondades tavapärasel kiirel trükkimiskiirusel tekkivad tegelikult väikesed lünkad tind ja materjal ise vahel. Need lünkad võimaldavad niiskusele ligipääsu meie ümbruskonnast või loovad rõhupunkte, mis lõpuks viivad pragunemisprobleemideni. Vastavalt hiljutisele 2022. aastal Flexograafiline Tehniline Assotsiatsioon avaldatud tööstusharu uuringule tuleneb umbes 60 protsenti kõigist kvaliteediprobleemidest PE ja OPP kandepindadel just nendest niisutamisprobleemidest. Enamik standardseid tintretsepte lihtsalt ei sisalda piisavalt palju niisutusaineid ega neid erilisi madala klaasiniirteloe temperatuuriga siduvaid aineid, mis on vajalikud nende libedate mittepolaarsete pindade külge kinnitumiseks. Ja see tähendab, et tooted hakkavad liiga vara lahti murduma, kui need jõuavad tehases pakendusmasinatele.
Pindetöötlus: Kriitiline eeltöötlus usaldusväärseks flexo trükkvärvi adhesiooniks
Koroonatöötlus: Sihtdiine tase (38–42 diini/cm) ja praktilised säilivusaja piirid
Koroonalahetuse meetod on endiselt üsna vajalik, kui soovime, et flekso trükkvärvid haakuksid korralikult madalaenergiaga PE- ja OPP-kiledele. Siin toimub põhimõtteliselt kile pinna oksüdeerimine elektrilise ioniseerimise kaudu, mis tõstab dünide taseme umbes 38–42 dünini ruutsentimeetri kohta. See on tegelikult ideaalne tase, mis on vajalik hea trükkvärvi niisutusomaduste saavutamiseks. Kuid siin peitub küsimus. Töödeldud pinnad kalduvad aja jooksul lagunema polümeerahela liikumise ja lisandite pinnalt eemale migreerumise tõttu. Enamik neist kiledest säilitab oma parimad adhesiooniomadused umbes 1 kuni 8 nädalat pärast töötlemist. Ja arvake ära? Soojemad ladustamistemperatuurid ja suurem niiskus kiirendavad seda degradatsiooniprotsessi veelgi. Tehasijuhtidele tähendab see, et on hädavajalik jälgida, millal töötlemine tehti ja millal toimub trükkimine. Muidu riskivad nad kõrge kiirusega tootmissarjade keskel silmitsi seista kallite adhesiooniprobleemidega.
Plasma- ja leegikooldus kui kõrgetasemelised alternatiivid nõudlikeks flexorakendusteks
Kui koroonatöötlemine ei anna soovitud tulemit, siis paksendrukkimise keerukamate ülesannete puhul astuvad esile plasma- ja leegitöötlemine kui paremad valikud. Plasma töötab materjale iooniseeritud gaasiga käsitades, tekitades palju sügavamaid ja ühtlasemaid pinnamuutusi, mis hoiavad dünide taseme selgelt üle 50 düniga kuupmeetri kohta, isegi siis, kui tegemist on keeruliste kuju või kontuuridega. Leegitöötlemine lähenemine on aga täiesti erinev – see kasutab hoolikalt reguleeritud leeki, et lihtsalt põletada mõned aluskihid ära, mistõttu see sobib eriti hästi paksete plastpooltega ning keeruliste kolmemõõtmeliste detailidega töötamiseks. Peamine erinevus tavapärasest koroonatöötlemisest seisneb nende töötlemiste kestvuses enne uuesti töötlemise vajadust, samuti paremas vastupidavuses niiskuse kõikumisele ja keemilisele kokkupuutele pikema aja jooksul. Pakendiettevõtted loovad neile suurelt tugineda toodete puhul, mis peavad jääma korralikult suletuks toidupoodides ja ladudes, samas kui tootjad kasutavad neid meetodeid igal korral, kui nende sildid peavad vastu pidama erinevatele rasketele tingimustele transportimise ja ladustamise ajal.
PE/OPP adhesiooni jaoks spetsialiseeritud flexo trükkvärvi koostised
Tersiidsüsteemid: klooritud polüpropüleen (CPP), modifitseeritud akrüülid ja polüuretaan-akrüül hübridid
On arendatud spetsiaalseid smolte, mis kleepuvad neile keerukatele madalaenergiaga pindadele, kus tavapärased kleepained lihtsalt ei tööta. Võtke näiteks klorineeritud polüpropüleen (CPP). Selle kasutamine lisab klooripõhise polaarsuse, mis loob tegelikult keemilisi sidemeid molekulaarsel tasandil CPP ja materjalide nagu PE või OPP vahel. See on päris muljetavaldav. Muudetud akrüülvalgused pakuvad aga hoopis midagi muud – need suudavad taluda temperatuure üle 130 kraadi Celsiuse, mistõttu on nad hädavajalikud pakendite valmistamisel, mis peavad vastu steriliseerimisprotsessidele. Ärgem unustagem ka polüuretaan-akrüühübriide. Need nutikad kombinatsioonid ühendavad endas nii paindlikkuse kui ka keemilise vastupanu tänu uretaanristsidemetele. Toidutootjad hoiavad neid külmatoote pakendamiseks, sest need säilitavad oma terviklikkuse korduvate külmutamis- ja sulamistsüklite jooksul, ei lehestu ega kaota tugevust.
Adhesioonipromootorid ja madala Tg siduvained: paindlikkus kompromissituna
Modernsed tindivalemid sisaldavad silaanipõhiseid adhesioonipromootoreid, mis tegelikult haarduvad molekulaarsel tasandil põlevkivipinnale, moodustades tugevad keemilised sidemed tindi ja nende keeruliste mittepolaarsete materjalide vahel. Need erilised madala Tg siduvained säilitavad paindlikkuse isegi siis, kui temperatuur langeb alla jäätmise punkti, kuni miinus 40 kraadini Celsiuse järgi, mis takistab pragunemist toodete transpordi ajal. Kui need komponendid töötavad korralikult koos, vähenevad tindi tõusmismõjud peaaegu 90% võrreldes tavapäraste fleksograafiliste tintidega. Lisaks säilitavad trükitud kujutised selge ja terava kvaliteedi sadade painutustestide jooksul, nagu seda avaldas Flexograafiline Tehniline Assotsiatsioon juba 2022. aastal. Seda tüüpi jõudlus teeb reaalset mõju pakendirakendustes, kus vastupidavus on kriitilise tähtsusega.
KKK
Miks on PE ja OPP kilepinnad tavapärastele fleksotintidele probleemiks?
PE- ja OPP-kilel on madal pinnatension ja mittepolaarsed molekülid, mis raskendab standardsete flekso trükkvärvide haardumist, kuna need toetuvad polaarsetele vastastikmõjudele.
Mis on pindpinevlahuse roll flekso trükkimisel tekkivate probleemide korral?
Flekso trükkimisel tekkivad probleemid, nagu apelsinikoore efekt, ilmnevad siis, kui flekso trükkvärvi pindpinevus ületab aluspinnase võime, takistades nii trükkvärvi korralikku levimist ja põhjustades kihtide eraldumise.
Kuidas aitavad pindtöötlused parandada flekso trükkvärvi haardumist?
Pindtöötlused, nagu koroon-, plasma- ja leegitöötlus, suurendavad dünitasemeid, parandades nii haardumist kui ka vähendades probleeme niiskuse imendumise ja pingekoncentreerumisega.
Millised on uusimad arengud flekso trükkvärvide koostistes?
Tänapäeva flekso trükkvärvide koostisse kuuluvad spetsiaalsed smolid, haardumisprotsessorid ja madala Tg-ga siduvained, mis parandavad haardumist ja paindlikkust, eriti nõudlike madalaenergiaga aluspindade puhul.