प्लास्टिक पैकेजिंग के लिए कौन सी जल-आधारित इंटैग्लियो स्याही उपयुक्त है?

प्लास्टिक पर मानक जल-आधारित इंटैग्लियो स्याही क्यों विफल होती है—चिपकाव और गीलापन मूल सिद्धांत

सतह ऊर्जा असंगति: PET, PP और BOPP बनाम जल-आधारित स्याही की आवश्यकताएँ

पीईटी (पॉलिएथिलीन टेरेफ्थैलेट), पीपी (पॉलिप्रोपिलीन) और बीओपीपी (बायएक्सियली ओरिएंटेड पॉलिप्रोपिलीन) जैसे सामान्य प्लास्टिक पैकेजिंग सामग्री के सतही ऊर्जा स्तर आमतौर पर 35 mN/m से कम होते हैं, जो जल-आधारित इंटैग्लियो स्याही के लिए आवश्यक 40 mN/m के निशान से काफी नीचे होता है, जिससे सतहों को ठीक से गीला करने और चिपकने में असमर्थता आती है। पानी का सतह तनाव लगभग 72 mN/m के आसपास काफी अधिक होता है, इसलिए जब यह इन कम ऊर्जा वाले प्लास्टिक से मिलता है, तो संपर्क से तुरंत पीछे हटने जैसा प्रतीत होता है। ये चिकनी प्लास्टिक सतहें कागज या गत्ते से मौलिक रूप से भिन्न होती हैं क्योंकि इनमें छोटे छिद्र या खुरदरे स्थान नहीं होते जहाँ स्याही वास्तव में पकड़ बना सके। इसीलिए सामान्य जल-आधारित स्याही सामग्री के पूरे क्षेत्र में समान रूप से फैलने के बजाय बस फिसल जाती है। उचित चिपकाव के अभाव में, मुद्रित छवियाँ सामान्य हैंडलिंग और परिवहन प्रक्रियाओं के दौरान बनी नहीं रहती हैं।

महत्वपूर्ण विफलता मोड: बीडिंग, ड्यूवेटिंग और अपूर्ण फिल्म स्थानांतरण

सतही ऊर्जा अंतराल सीधे तीन प्रमुख संचालन विफलताओं को जन्म देता है:

• बीडिंग : स्याही समान परतों के बजाय अलग-अलग बूँदों में इकट्ठा हो जाती है, जिससे आच्छादन असमान होता है।
• डिवेटिंग : सूखने के दौरान आंशिक रूप से चिपकी स्याही पीछे हट जाती है, जिससे आधारभूत सतह खुली रह जाती है और अपारदर्शिता एवं अवरोध कार्यक्षमता कमजोर हो जाती है।
• अपूर्ण स्थानांतरण : ग्रेव्योर सेल प्रेस दबाव के तहत स्याही को असंगत ढंग से छोड़ते हैं, जिसके परिणामस्वरूप भूत छवि (गॉस्टिंग) और सूक्ष्म विवरणों की हानि होती है।
  समग्र रूप से, इन दोषों के कारण फूटकर मरम्मत और अनियोजित डाउनटाइम के कारण अपशिष्ट दर में 25% तक की वृद्धि होती है—विशेष रूप से उच्च-गति वाली खाद्य पैकेजिंग लाइनों में यह बहुत अधिक हानिकारक है, जहाँ असंतत स्याही फिल्में सील अखंडता और शेल्फ-जीवन आश्वासन को भी कमजोर कर देती हैं।

प्लास्टिक के लिए जलीय इंटैग्लियो प्रिंटिंग स्याही को सक्षम करने वाले राल नवाचार

एक्रिलिक, पॉलियूरेथेन और संकर फैलाव: चिपकाव, लचीलेपन और घर्षण प्रतिरोध के बीच संतुलन स्थापित करना

प्लास्टिक सामग्री के लिए आज की जलीय इंटैग्लियो स्याही विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए राल प्रणालियों पर निर्भर करती हैं, जो चिपकने की शक्ति, मोड़ने की क्षमता और स्थायित्व के बीच मुश्किल संतुलन को संभालती हैं। एक्रिलिक फैलाव BOPP और PET फिल्म जैसी मुश्किल सतहों पर चिपकने के लिए बहुत अच्छा काम करते हैं क्योंकि उनमें ये विशेष सतह समूह अंतर्निहित होते हैं, और वे अच्छी चिपकाहट के लिए ठीक से फिल्म बनाते हैं। फिर पॉलियूरेथेन राल होते हैं जो मुद्रण को लचीलापन और रसायनों के खिलाफ सुरक्षा प्रदान करते हैं, जो तब बहुत महत्वपूर्ण होता है जब पैकेज उत्पादन के दौरान मोड़े या मुड़े जाते हैं या परिवहन के दौरान कठोर हैंडलिंग के अधीन होते हैं। जब निर्माता संकर सूत्रों में एक्रिलिक्स को पॉलियूरेथेन के साथ मिलाते हैं, तो वे उन सभी प्रकार के वास्तविक दुनिया के तनावों के तहत टिके रहने वाले मुद्रण के लिए दोनों के सर्वोत्तम पहलुओं को प्राप्त करते हैं। ये आधुनिक स्याही प्रणालियाँ कोरोना डिस्चार्ज (कम से कम 40 mN/m सतह तनाव) के साथ उपचारित प्लास्टिक पर 90 प्रतिशत से अधिक स्याही स्थानांतरित कर सकती हैं, और फिर भी कम VOC सामग्री के साथ बनाए जाने और दैनिक उपयोग से होने वाले रगड़ के नुकसान का प्रतिरोध करने की आवश्यकता के बावजूद खाद्य संपर्क सुरक्षा के लिए सख्त FDA 21 CFR नियमों और EU विनियम 10/2011 आवश्यकताओं का पालन करती हैं।

प्रक्रिया-तैयार सतह तैयारी और प्रेस एकीकरण

कोरोना उपचार अनुकूलन: स्थिर डाइन स्तर >40 mN/m प्राप्त करना जो निरंतर स्याही स्थानांतरण सुनिश्चित करे

जलीय इंटैग्लियो मुद्रण अनुप्रयोगों के लिए पीईटी, पीपी और बीओपीपी को तैयार करने के लिए कोरोना डिस्चार्ज उपचार अब भी सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला तरीका है। यहाँ जो होता है, वह पॉलिमर सतह का ऑक्सीकरण है, जिससे हमें आवश्यक ध्रुवीय क्रियात्मक समूह प्राप्त होते हैं। ये परिवर्तन डाइन स्तर को 40 mN/m के महत्वपूर्ण दहलीज से ऊपर बढ़ा देते हैं, जो मूल रूप से समुचित स्याही वेटिंग और स्थानांतरण के लिए आवश्यक न्यूनतम स्तर है। अधिकांश उपचार सतही ऊर्जा को 15 से 25 mN/m तक ऊपर धकेल देते हैं, लेकिन एक समस्या है। प्रभाव सदैव के लिए नहीं रहते। अगर फिल्मों को अकेला छोड़ दिया जाए या बहुत लंबे समय तक संग्रहित किया जाए, तो वे वापस 38 mN/m से नीचे गिरने लगती हैं, जिससे स्याही के बीडिंग और कमजोर चिपकाव जैसी समस्याएँ उत्पन्न होती हैं। इसलिए अब कई संचालन वास्तविक समय में डाइन परीक्षणों को स्वचालित शक्ति समायोजन के साथ चलाते हैं। यह व्यवस्था उत्पादन चक्र और पारी परिवर्तन के दौरान उपचार स्तर को स्थिर रखती है। पैकेजिंग कंपनियों ने इस प्रणाली को लागू करने पर लगभग 70% तक मुद्रण दोषों में कमी देखी है, हालांकि परिणाम उपकरण की गुणवत्ता और ऑपरेटर कौशल के आधार पर भिन्न हो सकते हैं।

उच्च-गति इंटैग्लियो प्रेस में सुखाने, उपचार और तनाव नियंत्रण

उन ऊष्मा संवेदनशील प्लास्टिक सामग्रियों पर जल-आधारित स्याही के साथ काम करते समय पोस्ट ट्रांसफर प्रसंस्करण को सही ढंग से करना बहुत महत्वपूर्ण होता है। बहु-क्षेत्र इन्फ्रारेड शुष्कन प्रणाली, जो लगभग 60 से 80 डिग्री सेल्सियस के बीच संचालित होती है, नमी को तेजी से लेकिन सावधानीपूर्वक दूर करने में सहायता करती है, ताकि विरूपण की समस्या न हो। इसी समय, कसी हुई तनाव नियंत्रण प्रक्रिया के दौरान सब कुछ स्थिर रखते हैं, जिससे वेब तनाव लगभग आधे न्यूटन प्रति वर्ग मिलीमीटर के भीतर बना रहता है। पूरी व्यवस्था में सिंक्रनाइज्ड निप रोलर्स के साथ-साथ विशेष कम घर्षण वाले गाइड शामिल होते हैं, जो खिंचाव की समस्याओं को वास्तव में कम कर देते हैं। इससे 200 मीटर प्रति मिनट से अधिक की तेज गति पर चलने पर भी उचित पंजीकरण सटीकता बनी रहती है। शुष्कन समय के मामले में, हम आमतौर पर लगभग एक सेकंड के आसपास लक्ष्य रखते हैं, जिससे एक्रिलिक और पॉलियूरेथेन बाइंडर प्रणाली दोनों की पूर्ण क्रॉस-लिंकिंग संभव होती है। इसके परिणामस्वरूप, सतहें ASTM मानकों के अनुसार 500 से अधिक डबल रब परीक्षण सहन कर सकती हैं, जबकि सामग्री को पुनर्चक्रित करने योग्य और उत्पादन में आगे आने वाली किसी भी प्रक्रिया के साथ संगत बनाए रखा जाता है।

खाद्य-संपर्क वाले प्लास्टिक पैकेजिंग के लिए अनुपालन, सुरक्षा और स्थिरता

जलीय इंटेग्लियो स्याही के लिए माइग्रेशन परीक्षण एवं नियामक संरेखण (EU 10/2011, FDA 21 CFR)

खाद्य संपर्क प्लास्टिक के लिए उपयुक्त जलीय इंटैग्लियो स्याही बनाने में यूरोपीय संघ नियम (EU) संख्या 10/2011 के अनुसार तथा FDA 21 CFR भाग 175-177 मानकों के अनुसार प्रवणता परीक्षण शामिल होता है। ये निकालाव परीक्षण वास्तविक उपयोग परिदृश्यों में होने वाली प्रक्रिया की नकल करते हैं, जिसमें तापमान, अवधि और संपर्क क्षेत्र की विभिन्न स्थितियों के तहत विभिन्न पदार्थों के खाद्य अनुकरण में कितनी मात्रा में प्रवास हो सकता है, इसका मापन किया जाता है। संलग्न सामग्री भी महत्वपूर्ण है, क्योंकि PET, PP और BOPP चीजों को आसानी से अवशोषित नहीं करते क्योंकि वे सम्मुग्ध नहीं होते हैं। इसका अर्थ है कि कोई भी प्रवास केवल सतही परत पर होता है, जिससे स्याही के संयोजन और उसके चिपकने की गुणवत्ता निर्णायक कारक बन जाते हैं। नियामक निकायों ने हाल ही में अपनी आवश्यकताओं में काफी कड़ाई की है। उदाहरण के लिए, FDA अब भारी धातुओं और NIAS नामक अप्रत्याशित पदार्थों के लिए 1 प्रति बिलियन से कम का पता लगाने का स्तर चाहता है। वहीं, यूरोपीय दिशानिर्देश हर घटक के पूर्ण ट्रैकिंग पर जोर देते हैं, जिसमें उपयोग किए गए संकलक और उत्प्रेरक भी शामिल हैं। अनुपालन केवल रासायनिक संरचना तक सीमित नहीं रह गया है। निर्माताओं को यह सुनिश्चित करना होता है कि इन स्याही की परतें स्टेरलाइजेशन प्रक्रियाओं से गुजरने, माइक्रोवेव में गर्म किए जाने या ठंडे भंडारण वातावरण में रखे जाने के बाद भी उचित ढंग से बनी रहें। इससे इन सामग्रियों में लपेटे गए उत्पादों का उपभोग करने वाले लोगों की सुरक्षा सुनिश्चित होती है और मौजूदा अपशिष्ट प्रबंधन प्रणालियों में काम करके पुनर्चक्रण प्रयासों को भी समर्थन मिलता है।

सामान्य प्रश्न अनुभाग

प्रश्न 1: प्लास्टिक की सतहों पर मानक जल-आधारित इंटैग्लियो स्याही क्यों विफल होती है?

उत्तर: मानक जल-आधारित इंटैग्लियो स्याही प्लास्टिक पर विफल होती है क्योंकि इन सामग्रियों की सतही ऊर्जा कम होती है, जिससे स्याही बूँदों में इकट्ठा हो जाती है या पीछे हट जाती है, जिसके परिणामस्वरूप चिपकाव खराब होता है।

प्रश्न 2: प्लास्टिक पर स्याही के चिपकाव में सुधार के लिए कौन सी नवाचार सहायक हैं?

उत्तर: एक्रिलिक, पॉलियूरेथेन और संकर फैलाव जैसे राल नवाचार बेहतर चिपकाव, लचीलापन और प्रतिरोध प्रदान करते हैं, जिससे स्याही को प्लास्टिक की सतहों के लिए उपयुक्त बनाया जा सकता है।

प्रश्न 3: स्याही के चिपकाव में सुधार के लिए कोरोना उपचार कैसे सहायक है?

उत्तर: कोरोना उपचार पॉलिमर की सतहों का ऑक्सीकरण करता है, डाइन स्तर और सतही ऊर्जा में वृद्धि करता है, जो स्याही के चिपकाव के लिए बेहतर परिस्थितियाँ प्रदान करता है।

प्रश्न 4: स्याही विनियमों के लिए माइग्रेशन परीक्षण कैसे किए जाते हैं?

उत्तर: माइग्रेशन परीक्षण उपयोग परिदृश्यों का अनुकरण करते हैं ताकि आहार सामग्रियों में स्याही से पदार्थों के प्रवास को मापा जा सके, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि यह यूरोपीय संघ और एफडीए मानकों के अनुरूप है।