विभिन्न सब्सट्रेट सामग्री के लिए उपयुक्त ग्रेवर या इंटैग्लियो स्याही कैसे चुनें?

सब्सट्रेट गुणों और उनके ग्रेव्यो स्याही प्रदर्शन पर प्रभाव की समझ

ग्रेव्यो स्याही की चिपकने और टिकाऊपन पर सब्सट्रेट प्रकार की भूमिका

ग्रेव्यो स्याही का काम करने का तरीका उस सामग्री पर भारी मात्रा में निर्भर करता है जिस पर इसे मुद्रित किया जाता है। आम कागज जैसी समानरूपी सामग्री के साथ काम करते समय, स्याही वास्तव में सतह में समाइ जाती है क्योंकि छोटे-छोटे छिद्र इसे केशिका क्रिया के माध्यम से अंदर खींचते हैं, जिससे एक तरह की यांत्रिक पकड़ बनती है। प्लास्टिक की फिल्मों जैसी अपारगम्य सतहों पर काम करते समय पूरी तरह से स्थिति बदल जाती है। यहाँ स्याही को रासायनिक रूप से चिपकने की आवश्यकता होती है, जिसका अर्थ है कि उन पॉलिमर अणुओं को वास्तव में उस चीज़ के साथ आणविक स्तर पर बंधन करना होता है जिस पर वे मुद्रित होते हैं। और फिर धातु फॉयल मुद्रण की अपनी चुनौतियाँ होती हैं। इन सामग्रियों को विशेष रूप से तैयार की गई स्याही की आवश्यकता होती है जो बाद के उत्पादन चरणों के दौरान मुड़ने, आकार देने या अन्य पोस्ट-प्रिंट संचालन से उत्पन्न तनाव के तहत टूटे बिना या दरार के बिना मुड़ सके और फैल सके।

ग्रेव्योर प्रिंटिंग में सामान्य सब्सट्रेट सामग्री: कागज, प्लास्टिक फिल्में और धातु पन्नी

• कागज़ : रिसाव को रोकने के लिए त्वरित-सूखने वाली स्याही की आवश्यकता होती है (35–45 डाइन/सेमी सतह ऊर्जा)
• BOPP/PET फिल्में : सॉल्वैंट-आधारित स्याही की आवश्यकता होती है (उपचार के बाद सतह ऊर्जा ≥ 38 डाइन/सेमी)
• एल्युमीनियम फॉइल्स : 160°C तक थर्मल स्थिरता वाली विशेष स्याही का उपयोग करता है

सतह ऊर्जा और पोरसता: यह स्याही के वेटिंग और बंधन को कैसे प्रभावित करता है

36 dyne/cm से कम सतह ऊर्जा वाली सामग्री, जैसे सामान्य पॉलिएथिलीन जिसके साथ उपचार नहीं किया गया है, आमतौर पर मानक ग्रेव्यो स्याही को धकेल देती हैं। किसी सामग्री की सुसाज्यता निर्धारित करती है कि स्याही उसमें कितनी गहराई तक प्रवेश करेगी। उदाहरण के लिए, समाचार पत्र प्रति वर्ग मीटर 12 से 18 ग्राम तक स्याही सोख सकता है, जबकि लेपित बोर्ड सब्सट्रेट आमतौर पर केवल 4 से 6 ग्राम प्रति वर्ग मीटर लेते हैं। अच्छी गीलापन प्राप्त करना तब सबसे अच्छा होता है जब स्याही का सतह तनाव उस सब्सट्रेट की सतह ऊर्जा से लगभग 2 से 5 मिलीन्यूटन प्रति मीटर कम हो। यह अंतर अतिरिक्त स्याही के जमाव के बिना उचित चिपकाव की अनुमति देता है।

चुनौती: पीई और पीपी जैसी कम-सतह-ऊर्जा फिल्मों पर खराब स्याही चिपकाव

अनुपचारित पॉलीओलेफिन फिल्मों (28–31 डायन/सेमी) ग्रेव्योर प्रिंटिंग में लगभग 60% चिपकाव विफलताओं के लिए जिम्मेदार होती हैं। कोरोना उपचार पीपी की सतही ऊर्जा को बढ़ाकर 40–44 डायन/सेमी कर देता है, जिससे स्याही के आबद्ध होने में तकरीबन 300% तक की वृद्धि होती है। लौ उपचार एक स्थायी विकल्प प्रदान करता है, जो सामान्य भंडारण स्थितियों में 8–12 सप्ताह तक सतही ऊर्जा को 38 डायन/सेमी से अधिक बनाए रखता है।

ग्रेव्योर स्याही को सब्सट्रेट विशेषताओं से मिलाने के लिए मुख्य मापदंड

चिपकाव, सूखने की गति और लचीलापन: प्रमुख प्रदर्शन आवश्यकताएँ

ग्रेवर छपाई से अच्छे परिणाम प्राप्त करना वास्तव में स्याही के गुणों को सही ढंग से प्राप्त करने पर निर्भर करता है। चिपकाव के मामले में, विभिन्न सामग्रियों के लिए अलग-अलग दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है। समानरूपी कागजों के लिए केशिका क्रिया द्वारा उनमें सोखने वाली स्याही सबसे अच्छी कार्य करती है, लेकिन प्लास्टिक फिल्मों के साथ बिल्कुल अलग स्थिति होती है। इनके लिए विशेष ध्रुवीय राल की आवश्यकता होती है जो वास्तव में सतह के साथ रासायनिक रूप से बंधन बनाते हैं। सुखाने के समय का भी महत्व होता है। आमतौर पर कागज लगभग एक सेकंड के भीतर सूख जाता है, जिसका अर्थ है कि हमें ऐसे विलायकों का उपयोग करना चाहिए जो वाष्पित होने में समय लेते हैं। धातु की पन्नी बिल्कुल अलग होती है—इसके लिए ऐसी चीज़ की आवश्यकता होती है जो जितनी तेज़ी से संभव हो सके, ठीक हो जाए। और फिर लचीलेपन के बारे में सोचना है। PE फिल्मों जैसी खिंचने वाली सामग्रियों के लिए, स्याही को भी उनके साथ खिंचने में सक्षम होना चाहिए, बिना टूटे। अधिकांश पेशेवर ऐसी स्याही की तलाश करते हैं जो विरूपित होने पर दरारें दिखाने से पहले कम से कम 3% तक लंबाई में वृद्धि सहन कर सके।

स्याही के सूत्रीकरण को आधारभूत पदार्थ के अवशोषण और तापीय स्थिरता के साथ मिलाना

यह संरेखण लेपित कागजों पर छिलके या बहुपरती फिल्मों में विलायक धारण जैसे दोषों को रोकता है। ऊष्मा-सील योग्य पैकेजिंग के लिए, स्याही बिना रंग बदले ऊष्मा सुरंगों में 120–140°C का सामना कर सकती है।

प्रदर्शन की मांग: रगड़ प्रतिरोध, घर्षण प्रतिरोध और मुद्रण की लंबी अवधि

औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए, प्रदर्शन पूरी तरह से विश्वसनीय होना चाहिए। ग्रेवर स्याही को ASTM D5264 मानकों के अनुसार सदरलैंड रब टेस्टर पर कम से कम 500 चक्रों तक चलना चाहिए। इसके अलावा, टैबर घर्षण परीक्षण में 1,000 चक्रों के बाद इसका घिसाव 10% से अधिक नहीं होना चाहिए। पराबैंगनी (UV) स्थायित्व के मामले में, सूत्रों को 500 घंटे तक प्रकाश के नीचे रहने के बाद भी अपने रंगों को स्थिर रखना चाहिए। डेल्टा E मान 2.0 से कम रहना चाहिए, जिसका अर्थ है कि रंग अपनी मूल उपस्थिति से बहुत दूर नहीं भटकते—जो बाहर उपयोग होने वाले उत्पादों के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। खाद्य पैकेजिंग एक अलग चुनौती प्रस्तुत करती है। यहाँ लगाई गई स्याही को 121 डिग्री सेल्सियस तापमान और 15 psi दबाव में आधे घंटे तक स्टरलाइजेशन प्रक्रिया के बाद भी जगह पर बने रहना चाहिए। और निश्चित रूप से उन्हें FDA 21 CFR धारा 175.300 में उल्लिखित सभी नियमों को सीधे खाद्य संपर्क सामग्री के संबंध में पूरा करना चाहिए।

इंक-सब्सट्रेट संगतता के लिए राल और रंजक चयन

प्रभावी ग्रेव्योर प्रिंटिंग के लिए स्याही की रसायन विज्ञान और सब्सट्रेट के भौतिकी के बीच सटीक संरेखण की आवश्यकता होती है। उपयुक्त राल और रंजकों का चयन मजबूत चिपकाव, स्पष्ट प्रतिउत्पादन और दीर्घकालिक टिकाऊपन सुनिश्चित करता है।

उच्च-प्रदर्शन वाले सब्सट्रेट्स के लिए राल प्रकार: पीईटी, ओपीपी और अपारगम्य फिल्में

पॉलियूरेथेन-आधारित राल पॉलिएस्टर (पीईटी) और अभिमुखित पॉलिप्रोपिलीन (ओपीपी) के लिए पसंदीदा हैं क्योंकि वे रासायनिक प्रतिरोधकता और लचीलेपन प्रदान करते हैं। अपारगम्य सतहों पर थर्मल साइकिलिंग के बाद संशोधित एक्रिलेट कोपॉलिमर्स ने 98% बंधन शक्ति संधारण दिखाया है। धातु फॉयल के लिए जहां त्वरित सूखने और उच्च चमक आवश्यक है, वहां नाइट्रोसेल्यूलोज़ राल अभी भी व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

पारगम्य कागज पर जल-आधारित ग्रेव्योर स्याही के लिए रंजक प्रकीर्णन रणनीतियाँ

जल-आधारित प्रणालियों में, 5¼m से कम आकार के वर्णक कण बिना धारीदार हुए कागज तंतुओं में प्रभावी प्रवेश को सुनिश्चित करते हैं। ज़िरकोनियम ऑक्साइड के बीड्स के साथ उन्नत मिलिंग 95% परिक्षेपण दक्षता प्राप्त करती है, जो उच्च गति वाले रन में लगातार रंग सुनिश्चित करती है और पारंपरिक विधियों की तुलना में 15–20% तक स्याही की खपत कम करती है।

कार्बन ब्लैक की संरचना और स्याही के प्रवेश तथा रंग की तीव्रता पर इसका प्रभाव

उच्च-संरचना वाले कार्बन ब्लैक (समूह आकार: 200–300nm) उत्कृष्ट प्रकाश अवशोषण प्रदान करते हैं, जो काले घनत्व पैमाने पर L* मान 1.5 से कम प्राप्त करते हैं। इनकी शाखित आकृति ग्रेव्योर सेल से स्याही स्थानांतरण को बढ़ाती है जबकि अत्यधिक प्रवेश को कम करती है—लेपित कागजों पर तीखे बिंदु पुनरुत्पादन के लिए यह महत्वपूर्ण है।

जल-आधारित और विलायक-आधारित ग्रेव्योर स्याही: प्रयुक्त सब्सट्रेट की उपयुक्तता का मूल्यांकन

कागज और गत्ते के सब्सट्रेट के लिए जल-आधारित स्याही के लाभ

पेपर और कार्डबोर्ड सामग्री पर मुद्रण के लिए जल-आधारित ग्रेव्यो स्याही अब पसंदीदा विकल्प बन गई हैं क्योंकि इनके पर्यावरणीय लाभ और उत्कृष्ट प्रदर्शन के कारण। इन स्याहियों में लगभग 60 से 70 प्रतिशत तक जल होता है, जिससे पारंपरिक विलायक-आधारित स्याहियों की तुलना में वाष्पशील जैविक यौगिक (VOC) उत्सर्जन में 85 प्रतिशत तक की कमी आती है। 50 से 150 मिलीपास्कल सेकंड के बीच कम श्यानता के कारण ये स्याही कागज़ उत्पादों के समाने छिद्रों में आसानी से घुल जाती हैं, जिससे मुद्रित सतहों पर रंग का सुसंगत आवरण प्राप्त होता है और 80 से 100 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर त्वरित सूखने की सुविधा होती है। एक अन्य प्रमुख लाभ यह है कि ये स्याही पूरी तरह से गंध-मुक्त होती हैं और खाद्य पदार्थों के सीधे संपर्क के संबंध में FDA मानकों और यूरोपीय संघ के नियमों का पालन करती हैं, जिससे ये उन पैकेजिंग अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त होती हैं जहाँ निर्माताओं के लिए खाद्य सुरक्षा प्रमुख चिंता का विषय होती है।

गैर-छिद्रदार प्लास्टिक फिल्मों पर विलायक-आधारित स्याही क्यों बेहतर होती है

विलायक आधारित ग्रेव्योर स्याही पॉलिप्रोपाइलीन (PP) और पॉलिएथिलीन (PE) फिल्मों जैसी सामग्री के साथ विशिष्ट राल और विलायक मिश्रण का उपयोग करते समय वास्तव में अच्छी तरह से चिपकती है। जब लगाई जाती है, तो एथाइल एसीटेट या टॉल्यूइन जैसे सामान्य विलायक इन फिल्मों की सतह को अस्थायी रूप से तोड़ देते हैं। जैसे-जैसे ये विलायक 60 से 80 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर लगभग 10 से 30 सेकंड में सूखते हैं, वे स्याही के बेहतर बंधन में मदद करने वाले सूक्ष्म एंकर बिंदु छोड़ देते हैं। यह पूरी प्रक्रिया निम्न सतह ऊर्जा के खिलाफ काम करती है, जो आमतौर पर लगभग 28 से 31 डायन प्रति सेंटीमीटर के बीच होती है। परिणाम? 2.5 न्यूटन प्रति 15 मिलीमीटर से अधिक निकलने वाली पील स्ट्रेंथ की संख्या। चमकीली धातुकृत PET सतहों के साथ काम करने वालों के लिए, ये विलायक-आधारित विकल्प चमकदार परिष्करण बनाए रखते हैं, साथ ही स्याही के अनावश्यक दौड़ने या फैलने को भी रोकते हैं।

जल-आधारित स्याही प्रदर्शन को बढ़ाने वाले एडिटिव्स

तीन एडिटिव श्रेणियाँ जल-आधारित स्याही के कार्यकलाप में सुधार करती हैं:

1. सरफैक्टेंट्स (0.5–1.5%) : पॉलिएथिलीन/पॉलिप्रोपाइलेन फिल्मों पर गीला होने में सुधार करते हुए सतह तनाव को 72 mN/m से घटाकर 35–40 mN/m तक करना
2. मोटाईकारक (जैंथन गम व्युत्पन्न) : लेपित बोर्डों पर नियंत्रित स्याही जमाव के लिए श्यानता को 80–300 mPa·s तक समायोजित करना
3. फेन निरोधक (सिलिकॉन/पॉलिग्लाइकॉल मिश्रण) : उच्च-गति प्रिंटिंग (300–500 m/min) के दौरान सूक्ष्म बुलबुले के निर्माण को रोकना

हाल की नवाचारों में नैनो-सिलिका संवर्धक शामिल हैं जो मोम लेपित आधारों पर रगड़ प्रतिरोध को 40% तक बढ़ा देते हैं।

प्रवृत्ति: स्थायी पैकेजिंग इको-स्याही अपनाने को बढ़ावा दे रही है

2030 तक स्थायी पैकेजिंग बाजार 7.2% की वार्षिक यौगिक वृद्धि दर (CAGR) के साथ बढ़ रहा है, जिसमें अब ग्रेव्योर अनुप्रयोगों के 38% में जल-आधारित स्याही का उपयोग हो रहा है। प्रमुख ब्रांड अब 95% से अधिक जैव-अपघट्य घटक और 5% से कम APEO युक्त संवर्धक वाली स्याही के उपयोग को प्राथमिकता दे रहे हैं। 2023 के फ्लेक्सटेक एलायंस अध्ययन के अनुसार, संकरात्मक UV-जल प्रणाली रीसाइकिल PET पर टिकाऊपन बनाए रखते हुए ऊर्जा के उपयोग को 30% तक कम कर देती है।

सतह उपचार और रासायनिक सुधार के माध्यम से स्याही आसंजन में सुधार

कोरोना और प्लाज्मा उपचार: बेहतर स्याही बंधन के लिए सतही ऊर्जा बढ़ाना

सतही ऊर्जा इस बात में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है कि स्याही कितनी अच्छी तरह चिपकती है, विशेष रूप से पॉलीएथिलीन (PE) और पॉलीप्रोपिलीन (PP) जैसे कठिन निम्न ऊर्जा वाले प्लास्टिक्स पर। कोरोना उपचार के लिए, मूल रूप से उच्च वोल्टेज को सामग्री पर लागू किया जाता है जो ओजोन युक्त वातावरण बनाता है जो सतही रसायन विज्ञान को बदल देता है। इस प्रक्रिया से सतही तनाव माप में 30 से 45 डायन प्रति सेंटीमीटर तक की वृद्धि हो सकती है, जो परिस्थितियों पर निर्भर करता है। फिर प्लाज्मा उपचार होता है जिसमें गैस को विद्युत क्षेत्रों से गुजारा जाता है जो आयन बनाते हैं जो वास्तव में सब्सट्रेट अणुओं को स्वयं बदल देते हैं। इससे सतहों को गीला करना बहुत आसान हो जाता है, इसलिए प्रिंटर्स को आज पैकेजिंग उद्योगों में आमतौर पर उपयोग की जाने वाली इन चुनौतीपूर्ण गैर-छिद्रित फिल्म सामग्री पर भी अपनी स्याही को ठीक से चिपकाने में बेहतर परिणाम मिलते हैं।

पॉलीएथिलीन और पॉलीप्रोपिलीन फिल्मों के लिए एडहेशन प्रमोटर और प्राइमर

PE और PP पर चिपकने की चुनौतियों को रासायनिक प्राइमर संबोधित करते हैं। सिलेन-आधारित प्रचारक सब्सट्रेट और स्याही के बीच सहसंयोजक बंधन बनाते हैं, जिससे छीलने की शक्ति में 30–40% की वृद्धि होती है। खाद्य-सुरक्षित अनुप्रयोगों के लिए, जल-आधारित प्राइमर बंधन बल की सख्ती के बिना पर्यावरण के अनुकूल विकल्प प्रदान करते हैं।

स्थायी मुद्रण के लिए सतह उपचार को कार्यात्मक संवर्धकों के साथ जोड़ना

एकीकृत दृष्टिकोण सर्वोत्तम परिणाम देते हैं: प्लाज्मा-उपचारित एल्युमीनियम फॉयल पर UV-प्रतिरोधी ग्रेव्योर स्याही से मुद्रित करने पर 500 घंटे की त्वरित मौसमीकरण के बाद भी 95% रंग की ताकत बनी रहती है। स्लिप एजेंट (0.5–1.5%) को शामिल करने से घर्षण गुणांक में 40% की कमी आती है, जो परिवहन और हैंडलिंग के दौरान मुद्रण की घर्षण से रक्षा करता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

ग्रेव्योर स्याही के चिपकाव और स्थायित्व को कौन से कारक प्रभावित करते हैं?

ग्रेव्योर स्याही के चिपकाव और स्थायित्व को सब्सट्रेट के प्रकार, सतही ऊर्जा, पारगम्यता, उपयुक्त स्याही के उपयोग और कोरोना या प्लाज्मा उपचार जैसे सतह उपचार द्वारा प्रभावित किया जाता है।

ग्रेव्योर प्रिंटिंग में उपयोग की जाने वाली सामान्य सब्सट्रेट्स क्या हैं?

सामान्य सब्सट्रेट्स में कागज, बीओपीपी/पीईटी फिल्में और एल्युमीनियम फॉइल शामिल हैं, जिनमें से प्रत्येक के लिए स्याही निर्माण की विशिष्ट आवश्यकताएं होती हैं ताकि इष्टतम चिपकाव और प्रदर्शन सुनिश्चित हो सके।

ग्रेव्योर प्रिंटिंग में सतही ऊर्जा का महत्व क्यों है?

सतही ऊर्जा इस बात को प्रभावित करती है कि स्याही सब्सट्रेट पर कितनी अच्छी तरह फैलती है और उससे बंधती है। उच्च सतही ऊर्जा वाले सब्सट्रेट्स में कम सतही ऊर्जा वाले सब्सट्रेट्स की तुलना में बेहतर स्याही चिपकाव होता है।

विलायक-आधारित स्याही और जल-आधारित स्याही में क्या अंतर है?

विलायक-आधारित स्याही प्लास्टिक फिल्मों जैसे अपारगम्य सब्सट्रेट्स के लिए उनके मजबूत चिपकाव और त्वरित सूखने के कारण बेहतर ढंग से उपयुक्त होती है। जल-आधारित स्याही को पर्यावरणीय लाभों के कारण कागज जैसे पारगम्य सब्सट्रेट्स के लिए प्राथमिकता दी जाती है।

जल-आधारित स्याही के प्रदर्शन में सहायक पदार्थों की क्या भूमिका होती है?

सरफैक्टेंट्स, मोटाई बढ़ाने वाले पदार्थ और झाग रोधी जैसे सहायक पदार्थ गीलापन, श्यानता और बुलबुले रोकथाम में सुधार करके जल-आधारित स्याही के प्रदर्शन में सुधार करते हैं।