PE/OPP फिल्मों पर मजबूत चिपकाव वाली कौन सी फ्लेक्सो स्याही हैं?

PE और OPP फिल्मों पर मानक फ्लेक्सो स्याही क्यों विफल होती है

कम सतही ऊर्जा और अध्रुवीयता: चिपकाव की मुख्य बाधा

पॉलिएथिलीन (PE) और अभिमुख पॉलिप्रोपिलीन (OPP) फिल्मों में स्वाभाविक रूप से बहुत कम सतही ऊर्जा होती है, आमतौर पर प्रति सेंटीमीटर 35 डायन से कम, इसके अलावा वे अध्रुवीय अणुओं से बने होते हैं। अधिकांश फ्लैक्सोग्राफिक स्याही पोलर अंतःक्रियाओं के माध्यम से बंधन बनाकर काम करती हैं, जिसका अर्थ है कि वे इस तरह की हाइड्रोकार्बन-आधारित सामग्री पर अच्छी तरह चिपकती नहीं हैं। जब कोई सतही उपचार नहीं होता है, तो हमें स्याही और फिल्म के बीच मजबूत रासायनिक बंधन के बजाय केवल कमजोर भौतिक जुड़ाव प्राप्त होते हैं। इसके परिणामस्वरूप मुद्रित डिज़ाइन प्रसंस्करण के दौरान घिस जाते हैं या सामान्य संभालन तनाव के अधीन होने पर छिल जाते हैं। इन सामग्रियों में जल-प्रतिकारक गुणों के कारण वे जल-आधारित फ्लैक्सो स्याही को धकेलने की प्रवृत्ति रखते हैं। इस बीच, विलायक-आधारित विकल्प सूखते समय वास्तव में सिकुड़ सकते हैं, जिससे स्याही परत और आधार सामग्री के बीच के अंतरापृष्ठ पर तनाव पैदा होता है। उचित चिपकाव के लिए, उद्योग मानकों के अनुसार सतहों को कम से कम 38 डायन/सेमी तक पहुँचना आवश्यक होता है। दुर्भाग्य से, अधिकांश अनुपचारित PE फिल्में हाल ही में पैकेजिंग इनोवेशन जर्नल (2023) में बताए अनुसार लगभग 31 डायन/सेमी तक ही पहुँचती हैं, जो यह स्पष्ट करता है कि अच्छी मुद्रण गुणवत्ता के लिए विशेष उपचार आवश्यक बने हुए हैं।

फ्लेक्सो प्रिंटिंग में गीलापन की कमी और इंटरफेशियल डिलैमिनेशन

लो एनर्जी फिल्मों पर लगाए जाने पर फ्लेक्सो स्याही में अक्सर समस्या होती है, क्योंकि उनका सतही तनाव आमतौर पर उस महत्वपूर्ण बिंदु से अधिक होता है जिसे सब्सट्रेट संभाल सकता है। इसके बाद जो होता है वह उन सभी लोगों के लिए स्पष्ट है जिन्होंने इस तरह की चीजों के साथ काम किया है: स्याही सतह पर सही ढंग से फैलती नहीं है। इसके बजाय हमें वह प्रभाव दिखाई देता है जिसे सभी 'ऑरेंज पील प्रभाव' कहते हैं, जहाँ स्याही छोटी-छोटी बूँदों में सिकुड़ जाती है बजाय उस चिकनी, समान परत के बनने के जिसकी हम अपेक्षा करते हैं। उत्पादन वातावरण में आम तौर पर पाई जाने वाली तेज़ मुद्रण गति के कारण, स्याही और स्वयं सामग्री के बीच वास्तव में छोटी-छोटी जगहें बन जाती हैं। ये अंतराल हमारे आसपास की वायु से नमी को अंदर आने देते हैं या ऐसे तनाव बिंदु बनाते हैं जो अंततः भविष्य में दरार की समस्या का कारण बनते हैं। फ्लेक्सोग्राफिक टेक्निकल एसोसिएशन द्वारा 2022 में प्रकाशित हाल के उद्योग अनुसंधान के अनुसार, PE और OPP सब्सट्रेट्स पर देखी जाने वाली सभी गुणवत्ता संबंधी समस्याओं में से लगभग 60 प्रतिशत सीधे इन वेटिंग समस्याओं तक सीमित हैं। अधिकांश मानक स्याही नुस्खे में पर्याप्त वेटिंग एजेंट या उन विशेष निम्न कांच संक्रमण तापमान बाइंडर्स नहीं होते हैं जो वास्तव में इन चिकनी अध्रुवीय सतहों पर चिपकने के लिए आवश्यक होते हैं। और इसका अर्थ यह है कि उत्पाद कारखाने के तल पर पैकेजिंग मशीनों पर पहुँचते ही बहुत पहले छिलने लगते हैं।

सतह तैयारी: विश्वसनीय फ्लेक्सो स्याही चिपकाव के लिए महत्वपूर्ण प्री-उपचार

कोरोना उपचार: लक्षित डाइन स्तर (38–42 डाइन/सेमी) और व्यावहारिक शेल्फ-लाइफ सीमाएँ

यदि हम फ्लेक्सो स्याही को निम्न ऊर्जा वाली PE और OPP फिल्मों पर ठीक से चिपकाना चाहते हैं, तो कोरोना डिस्चार्ज विधि अभी भी बहुत जरूरी है। यहाँ जो होता है वह मूल रूप से विद्युत आयनीकरण के माध्यम से फिल्म की सतह का ऑक्सीकरण है, जिससे डाइन स्तर लगभग 38-42 डाइन प्रति सेमी तक बढ़ जाता है। यह वास्तव में अच्छी स्याही वेटिंग गुणों के लिए आदर्श स्थिति है। लेकिन एक समस्या है। उपचारित सतहों का समय के साथ विघटन हो जाता है, क्योंकि बहुलक श्रृंखला की गति और सतह से दूर जाने वाले योजकों जैसी चीजों के कारण ऐसा होता है। इनमें से अधिकांश फिल्में उपचार के बाद लगभग 1 से 8 सप्ताह तक अपने सर्वोत्तम चिपकाव गुण बनाए रखती हैं। और क्या सोचते हैं आप? उच्च तापमान और अधिक आर्द्रता इस विघटन प्रक्रिया को और तेज कर देती है। संयंत्र प्रबंधकों के लिए इसका अर्थ है कि उपचार कब किया गया था और मुद्रण की आवश्यकता कब है, इसकी निगरानी करना बिल्कुल महत्वपूर्ण हो जाता है। अन्यथा, वे उच्च गति वाले उत्पादन संचालन के बीच में महंगी चिपकाव समस्याओं का सामना कर सकते हैं।

मांग वाले फ्लेक्सो अनुप्रयोगों के लिए उच्च-प्रदर्शन विकल्प के रूप में प्लाज्मा और ज्वाला उपचार

यदि कोरोना उपचार प्रभावी नहीं है, तो प्लाज्मा और ज्वाला उपचार मजबूत फ्लेक्सो प्रिंटिंग कार्यों के लिए बेहतर विकल्प के रूप में काम आते हैं। प्लाज्मा आयनित गैस से सामग्री पर प्रभाव डालकर काम करता है, जिससे सतह पर गहरे और अधिक समान परिवर्तन होते हैं जो डाइन स्तर को 50 डाइन प्रति सेंटीमीटर से ऊपर बनाए रखते हैं, भले ही चुनौतीपूर्ण आकृतियों और रूपरेखाओं का सामना करना पड़े। ज्वाला उपचार पूरी तरह से अलग दृष्टिकोण अपनाता है, जिसमें सब्सट्रेट परतों को जलाकर हटाने के लिए सावधानीपूर्वक प्रबंधित आग का उपयोग किया जाता है, जो मोटी प्लास्टिक की चादरों और जटिल त्रि-आयामी भागों के साथ काम करने के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाता है। ये दोनों उपचार सामान्य कोरोना उपचार से इस बात में अलग हैं कि उन्हें फिर से लगाने की आवश्यकता कब पड़ती है, इससे कहीं अधिक समय तक रहते हैं, और समय के साथ आर्द्रता में उतार-चढ़ाव और रासायनिक जोखिम जैसी चीजों के खिलाफ बहुत बेहतर प्रतिरोध दिखाते हैं। पैकेजिंग कंपनियां उन पर भारी निर्भरता रखती हैं जहां उत्पादों को किराने की दुकानों और भंडारगृहों में ठीक से सील रहने की आवश्यकता होती है, जबकि निर्माता ऐसे उपचारों की ओर रुख करते हैं जब भी उनके लेबल परिवहन और भंडारण की कठिन परिस्थितियों में विभिन्न प्रकार के मुश्किल संचालन के दौरान भी चिपके रहने की आवश्यकता होती है।

पीई/ओपीपी चिपकाव के लिए अभियांत्रिकृत फ्लेक्सो इंक फॉर्मूलेशन

राल प्रणाली: क्लोरीनयुक्त पॉलिप्रोपिलीन (सीपीपी), संशोधित एक्रिलिक्स और पीयू-एक्रिलिक संकर

विशेष राल को उन जटिल निम्न ऊर्जा फिल्म सतहों पर चिपकने के लिए विकसित किया गया है, जहां सामान्य चिपकने वाले पदार्थ काम नहीं करते। उदाहरण के लिए क्लोरीनयुक्त पॉलीप्रोपिलीन (CPP) लें। जब लगाया जाता है, तो यह क्लोरीन आधारित ध्रुवीयता जोड़ता है, जो वास्तव में CPP और PE या OPP जैसी सामग्री के बीच आण्विक स्तर पर रासायनिक बंधन बनाता है। यह काफी शानदार बात है। हालांकि संशोधित एक्रिलिक सूत्र एक अलग ही कुछ प्रदान करते हैं—वे 130 डिग्री सेल्सियस से अधिक तापमान को संभाल सकते हैं, जो उन पैकेजों को बनाने के लिए पूरी तरह आवश्यक बनाता है जिन्हें स्टरलाइजेशन प्रक्रियाओं में जीवित रहना होता है। और PU-एक्रिलिक संकरों के बारे में भी मत भूलें। ये चतुर संयोजन यूरेथेन क्रॉस लिंक्स के कारण लचीलेपन और रसायनों के प्रति प्रतिरोध दोनों को एक साथ लाते हैं। खाद्य निर्माता इन्हें जमे हुए उत्पादों के पैकेजिंग के लिए पसंद करते हैं क्योंकि ये बार-बार फ्रीज-थॉ चक्रों के दौरान भी अलग नहीं होते या अपनी एकीकृतता नहीं खोते।

आसंजन प्रवर्धक और निम्न-टीजी बाइंडर: बिना किसी समझौते के लचीलेपन को सक्षम करना

आधुनिक स्याही निर्माण में सिलेन-आधारित चिपकने वाले प्रवर्धक शामिल हैं जो वास्तव में आण्विक स्तर पर फिल्म की सतहों से चिपक जाते हैं और स्याही की परतों तथा उन कठिन अध्रुवीय सामग्री के बीच मजबूत रासायनिक बंधन बनाते हैं। ये विशेष निम्न-टीजी बाइंडर्स माइनस 40 डिग्री सेल्सियस तक, हिमांक से नीचे के तापमान में भी लचीले बने रहते हैं, जिससे उत्पादों के परिवहन के दौरान दरारें फैलने से रोकी जा सकती हैं। जब ये घटक ठीक से एक साथ काम करते हैं, तो नियमित फ्लेक्सोग्राफिक स्याही की तुलना में स्याही उठने की समस्याओं में लगभग 90% तक कमी आती है। इसके अतिरिक्त, 2022 में फ्लेक्सोग्राफिक टेक्निकल एसोसिएशन द्वारा प्रकाशित शोध के अनुसार, सैकड़ों मोड़ने के परीक्षणों के बाद भी मुद्रित छवियाँ स्पष्ट और तीखी बनी रहती हैं। यह प्रकार का प्रदर्शन उन पैकेजिंग अनुप्रयोगों में वास्तविक अंतर लाता है जहाँ टिकाऊपन महत्वपूर्ण होता है।

सामान्य प्रश्न

पीई और ओपीपी फिल्मों को मानक फ्लेक्सो स्याही के लिए चुनौतीपूर्ण क्यों बनाता है?

पीई और ओपीपी फिल्मों में कम सतही ऊर्जा और अध्रुवीय अणु होते हैं, जिससे मानक फ्लेक्सो स्याही के चिपकने में दिक्कत होती है जो ध्रुवीय अंतःक्रियाओं पर निर्भर करती है।

फ्लेक्सो प्रिंटिंग की समस्याओं में सतही तनाव की क्या भूमिका होती है?

फ्लेक्सो प्रिंटिंग की समस्याएं, जैसे ऑरेंज पील प्रभाव, तब होती हैं जब फ्लेक्सो स्याही का सतही तनाव सब्सट्रेट की क्षमता से अधिक होता है, जिससे स्याही का उचित प्रकार से फैलाव नहीं हो पाता और डिलैमिनेशन हो सकता है।

सतही उपचार फ्लेक्सो स्याही के चिपकने में सुधार कैसे करते हैं?

कोरोना, प्लाज्मा और ज्वाला उपचार जैसे सतही उपचार डाइन स्तर में वृद्धि करते हैं, जिससे चिपकने में सुधार होता है और नमी अवशोषण और तनाव बिंदु जैसी समस्याओं में कमी आती है।

फ्लेक्सो स्याही के सूत्रीकरण में क्या नवीनता है?

अब फ्लेक्सो स्याही के सूत्रीकरण में विशेष राल, चिपकने वाले प्रमोटर और कम-टीजी बाइंडर शामिल हैं जो कम ऊर्जा वाले कठिन सब्सट्रेट पर चिपकने और लचीलेपन में सुधार करते हैं।