سطح لیوانهای کاغذی دارای منافذ ریز و بافت الیافی است که برای چاپ مناسب نیاز به ویژگیهای خاصی در جوهر دارد. جوهر فلکسوی آبی به خصوص عملکرد خوبی دارد، زیرا هنگام اعمال فشار در طول چاپ رقیق میشود اما پس از رسیدن به سطح دوباره غلیظ میگردد. این ویژگی به جوهر اجازه میدهد تا به درستی در کاغذ نفوذ کند بدون اینکه بیش از حد پخش شود. در مقواهای سنگینتر (حدود ۳۰۰ گرم در متر مربع)، جوهر بسیار سریع جذب میشود، معمولاً در عرض نیم ثانیه، که به ثابت ماندن رنگها کمک کرده و از لکههای مخرب و نامطلوبی که به آن افزایش نقطه میگوییم جلوگیری میکند. آنچه از دیدگاه مواد اتفاق میافتد بسیار ساده است: بخش مایع جوهر در الیاف نفوذ میکند در حالی که ذرات رنگی روی سطح باقی میمانند و تصاویر شفافی را ایجاد میکنند بدون اینکه ساختار لیوان ضعیف شود. بیشتر چاپگران میدانند که تعادل بین نفوذ و چسبیدن به سطح برای تولید با کیفیت در این نوع مواد بستهبندی حیاتی است.
آزمایش سال 2023 با یک تولیدکننده بزرگ فنجان، برتری جوهر فلکسوی پایه آبی را در استفاده از مقواي غذايي نشان داد. در طول توليد 10,000 عدد، اين تركيب به دست آمد:
زيرلايه پوششدار 350 گرم بر مترمربع روشنایی خود را (مقدار 94.5 L*) حفظ کرد، علیرغم اشباع جوهر، که سازگاري فلکسو را با بستهبندي مواد غذايي شديد تأييد ميکند. ضايعات توليد نسبت به سال قبل 18% کاهش يافت — که قابليت گسترش در کاربردهاي با حجم بالا را تأييد ميکند.
جربههای فلکسو که با مواد غذایی تماس پیدا میکنند باید از قوانین بینالمللی سختگیرانهای پیروی کنند تا جلوی انتقال مواد شیمیایی به غذاهای مصرفی انسان گرفته شود. سازمان FDA در بخش 21 CFR 175.105 مقرراتی دارد که موادی را که بهصورت غیرمستقیم با مواد غذایی تماس پیدا میکنند، محدود میکند و در سطح اروپا نیز مقررات 10/2011 آستانههای بسیار پایینی برای مواد خطرناک مانند عوامل سرطانزا تعیین کرده است که تنها 0.01 میلیگرم در هر کیلوگرم است. در واقع در سال 2005 یک مشکل بزرگ رخ داد که طی آن باید برخی محصولات لبنی از قفسههای فروشگاهها جمعآوری میشدند، زیرا مواد شیمیایی خاصی از جربههای فعالشده با UV به داخل آنها نفوذ کرده بود. این نهادهای نظارتی از آزمایشگاههای مستقل میخواهند تا انطباق را بررسی کنند که اغلب از محلولهای خاصی که توسط FDA تأیید شدهاند استفاده میکنند. برای مواد غذایی چرب از محلولهای اتانولی استفاده میشود، در حالی که برای بررسی محصولات اسیدی یا خنثی، محلولهای پایه آب مناسبتر هستند.
چاپ فلکسوگرافی با استفاده از فرمولهای پایه آبی، ترکیبات آلی فرار (VOCs) مزاحمی را که همه ما میدانیم برای سلامتی و محیط زیست خبر بدی هستند، از بین میبرد. طبق تحقیقات انجامشده در سال ۲۰۲۳ توسط مجله علوم فناوری بستهبندی، این گزینههای پایه آبی در مقایسه با جایگزینهای سنتی مبتنی بر حلال، خطر نفوذ مواد را تقریباً ۹۲٪ کاهش میدهند. علت عملکرد عالی آنها چیست؟ رنگدانههای مورد استفاده دارای وزن مولکولی بالاتری هستند که به الیاف کاغذ میچسبند، برخلاف جوهرهای آفست که روی سطح قرار میگیرند و باقیمانده روغن معدنی آزاردهنده را به جا میگذارند. مزیت بزرگ دیگر این است که از پدیده «انتقال نامرئی» جلوگیری میکنند؛ یعنی زمانی که لیوانها روی هم انباشته میشوند، مواد ناخواسته از یکی به دیگری منتقل نمیشود. علاوه بر این، این جوهرها در شرایط دمایی بالا در عملیات پرکردن داغ نیز عملکرد بسیار خوبی دارند و سطح حلالهای باقیمانده را به طور مداوم در تمام دورههای تولید به کمتر از ۰٫۱ قسمت در میلیارد نگه میدارند.
جدهای فلکسو قابل پخت با نور ماوراء بنفش واقعاً در حفظ پرتوانی براق و خشک شدن بسیار سریع برجسته هستند - دقیقاً همان چیزی که تولیدکنندگان برای تولید انبوه لیوانهای کاغذی که با سرعتی بیش از ۵۰۰ متر در دقیقه حرکت میکنند، نیاز دارند. نحوهی پخت فوری این جداها تحت نور ماوراء بنفش باعث میشود که هنگام انباشته شدن، جداها روی هم کم نشوند و طرحهای چاپی حتی روی سطوح کارتن روکشدار نیز تیز و تمیز باقی بمانند. اما یک مشکل وجود دارد وقتی با کاسههای ضخیمتری ساخته شده از کاغذ با وزن بیش از ۳۵۰ گرم بر متر مربع کار میشود. این مواد تمایل دارند خیلی متخلخل باشند، بهطوری که نور ماوراء بنفش در رسیدن به تمام لایهها برای پخت کامل با مشکل مواجه میشود. چرا این اتفاق میافتد؟ خود جدها دارای غلظت ضخیمتری هستند که باعث میشود به راحتی در الیاف کاغذ نفوذ نکنند، در حالی که همچنان خواص چسبندگی مناسبی حفظ میکنند. مغازههای چاپ که با چنین چالشهایی روبرو هستند، اغلب مجبور میشوند فرمولاسیونها را تنظیم کنند یا تنظیمات تجهیزات را تغییر دهند تا نتایج قابل قبولی به دست آورند.
روزهای استفاده از جوهرهای فلکسویی مبتنی بر حلال در بستهبندی مواد غذایی به سرعت شمرده میشوند، زیرا این محصولات بسیار زیاد VOC (ترکیبات آلی فرار) منتشر میکنند. ما در مورد سطوح متوسط حدود ۲۵۰ گرم در لیتر صحبت میکنیم که در واقع سه برابر حد مجازی است که توسط آژانس حفاظت از محیط زیست (EPA) به عنوان ایمن در نظر گرفته میشود. مقررات در سراسر جهان نیز در این زمینه جدیتر شدهاند. به عنوان مثال، طبق دستورالعمل انتشارات صنعتی اتحادیه اروپا، شرکتهایی که مرتکب نقض آن شوند ممکن است با جریمههایی به میزان بالای هفتصد و چهل هزار دلار روبرو شوند، بر اساس گزارشهای اخیر مؤسسه پونمون. مشکل دیگری نیز در اینجا وجود دارد. تولوئن و زایلن که پس از چاپ باقی میمانند میتوانند به داخل نوشیدنیها نفوذ کنند و به همین دلیل از جوهرهای مبتنی بر حلال در هر چیزی که مستقیماً با مواد غذایی تماس داشته باشد نمیتوان استفاده کرد. حتی اگرچه این جوهرها قبلاً به خوبی به مقواهای پوشیده شده با پلیاتیلن چسبیدهاند، این مزیت دیگر اهمیتی ندارد. چشمانداز بازار در سالهای اخیر به شدت تغییر کرده است. تولیدکنندگان از سال ۲۰۱۸ تقریباً نیمی از کسبوکار خود را با استفاده از این جوهرهای سنتی از دست دادهاند، زیرا به طور گسترده به جایگزینهای مبتنی بر آب روی آوردهاند که هم استانداردهای FDA (21 CFR §175.105) و هم مقررات اتحادیه اروپا (EU 10/2011) را رعایت میکنند.
مرکبهای فلکسوگرافیک، مرکبهای تخصصی هستند که در چاپ فلکسوگرافی استفاده میشوند و بهویژه برای مواد بستهبندی مانند لیوانهای کاغذی و سایر سوبستراهای مناسب هستند.
مرکب فلکسو پایه آبی به دلیل انتشار کم ترکیبات آلی فرار (VOC)، خشک شدن سریع و سازگاری با مقررات مواد غذایی، ایمنتر برای بستهبندی مواد غذایی است و ترجیح داده میشود.
مرکبهای فلکسو خشکشونده با UV با چالشهایی مانند نفوذ محدود به سوبستراهای ضخیمتر و متخلخلتر روبهرو هستند که باعث میشود در برخی کاربردها کمتر مناسب باشند.