Tinta flexo mana yang memiliki daya rekat kuat pada film PE/OPP?

Mengapa Tinta Flekso Standar Gagal pada Film PE dan OPP

Energi Permukaan Rendah dan Non-Polaritas: Hambatan Utama Daya Rekat

Film polietilena (PE) dan polipropilena terorientasi (OPP) secara alami memiliki energi permukaan yang sangat rendah, biasanya di bawah 35 dyne per sentimeter, ditambah lagi tersusun dari molekul non-polar. Sebagian besar tinta flexografi bekerja dengan membentuk ikatan melalui interaksi polar, yang berarti tinta tersebut tidak menempel dengan baik pada material berbasis hidrokarbon seperti ini. Apabila tidak dilakukan perlakuan permukaan, yang diperoleh hanyalah ikatan fisik yang lemah, bukan ikatan kimia yang kuat antara tinta dan film. Hal ini menyebabkan masalah seperti desain cetakan yang terhapus saat diproses atau terkelupas akibat tekanan penanganan normal. Material-material ini cenderung menolak tinta flexo berbasis air karena sifatnya yang menolak air. Sementara itu, pilihan berbasis pelarut dapat menyusut saat mengering, menyebabkan tegangan pada antarmuka antara lapisan tinta dan substrat. Agar terjadi adhesi yang baik, permukaan harus mencapai setidaknya 38 dyne/cm menurut standar industri. Sayangnya, sebagian besar film PE yang tidak diperlakukan hanya mencapai sekitar 31 dyne/cm seperti dilaporkan baru-baru ini dalam Packaging Innovation Journal (2023), yang menjelaskan mengapa perlakuan khusus tetap diperlukan untuk kualitas cetak yang baik.

Kekurangan Pembasahan dan Delaminasi Antarmuka dalam Pencetakan Flexo

Tinta Flexo sering mengalami kesulitan ketika diaplikasikan pada film berenergi rendah karena tegangan permukaannya cenderung lebih tinggi daripada yang dapat ditangani oleh substrat pada titik kritisnya. Apa yang terjadi selanjutnya cukup jelas bagi siapa pun yang pernah bekerja dengan bahan ini: tinta tidak menyebar secara merata di permukaan. Sebaliknya, kita mendapatkan apa yang dikenal sebagai efek kulit jeruk (orange peel effect), di mana tinta mengumpul membentuk tetesan-tetesan kecil alih-alih membentuk lapisan yang halus dan rata seperti yang diinginkan. Pada kecepatan pencetakan tinggi yang umum di lingkungan produksi, celah-celah kecil justru berkembang antara tinta dan material itu sendiri. Celah-celah ini memungkinkan masuknya uap air dari udara sekitar atau menciptakan titik-titik tekanan yang pada akhirnya menyebabkan retakan di kemudian hari. Menurut penelitian industri terbaru yang dipublikasikan oleh Asosiasi Teknis Flexografi pada tahun 2022, sekitar 60 persen dari semua masalah kualitas yang terjadi pada substrat PE dan OPP disebabkan oleh permasalahan pembasahan ini. Kebanyakan resep tinta standar tidak mengandung cukup agen pembasah atau perekat khusus dengan suhu transisi kaca yang rendah yang diperlukan agar benar-benar melekat pada permukaan non polar yang licin ini. Akibatnya, produk akan mulai terkelupas terlalu dini begitu sampai di mesin pengemasan di lantai pabrik.

Persiapan Permukaan: Perlakuan Awal yang Kritis untuk Daya Rekat Tinta Flexo yang Andal

Perlakuan Corona: Target Tingkat Dyne (38–42 dyne/cm) dan Batas Umur Simpan Praktis

Metode pelepasan korona masih sangat diperlukan jika kita ingin tinta flexo menempel dengan baik pada film PE dan OPP berenergi rendah di luar sana. Yang terjadi di sini adalah proses tersebut pada dasarnya mengoksidasi permukaan film melalui ionisasi listrik, sehingga meningkatkan tingkat dyne hingga sekitar 38-42 dyne per cm. Angka ini sebenarnya merupakan kisaran ideal yang dibutuhkan untuk sifat basah tinta yang baik. Namun ada masalahnya. Permukaan yang telah diperlakukan cenderung memburuk seiring waktu karena pergerakan rantai polimer dan migrasi aditif menjauhi permukaan. Sebagian besar film ini akan mempertahankan kualitas adhesi terbaiknya selama sekitar 1 hingga 8 minggu setelah perlakuan. Dan tahukah Anda? Suhu penyimpanan yang lebih tinggi dan kelembapan yang lebih besar benar-benar mempercepat proses degradasi ini. Bagi manajer pabrik, ini berarti mencatat kapan perlakuan dilakukan dibandingkan dengan kapan pencetakan diperlukan menjadi sangat penting. Jika tidak, mereka berisiko menghadapi masalah adhesi yang mahal tepat di tengah-tengah jalannya produksi berkecepatan tinggi.

Perlakuan Plasma dan Nyala sebagai Alternatif Berkinerja Tinggi untuk Aplikasi Flexo yang Menuntut

Jika perawatan corona tidak memberikan hasil yang memadai, perawatan plasma dan nyala api menjadi pilihan yang lebih baik untuk pekerjaan cetak flexo yang sulit. Plasma bekerja dengan mengalirkan gas terionisasi ke material, menciptakan perubahan permukaan yang jauh lebih dalam dan merata, sehingga menjaga tingkat dyne tetap di atas 50 dyne per sentimeter, bahkan ketika berhadapan dengan bentuk dan kontur yang rumit. Perawatan nyala api menggunakan pendekatan yang sama sekali berbeda, yaitu dengan mengatur nyala api secara cermat untuk membakar lapisan substrat tertentu, sehingga sangat efektif untuk digunakan pada lembaran plastik tebal dan komponen tiga dimensi yang kompleks. Yang membedakan kedua metode ini dari perawatan corona biasa adalah daya tahannya sebelum harus diterapkan ulang, serta ketahanannya yang jauh lebih baik terhadap perubahan kelembapan dan paparan bahan kimia seiring waktu. Perusahaan kemasan sangat bergantung pada metode ini untuk produk yang harus tetap tertutup rapat di toko kelontong dan gudang, sementara produsen menggunakan perawatan ini ketika label mereka harus tetap menempel meskipun mengalami berbagai kondisi keras selama pengiriman dan penyimpanan.

Formulasi Tinta Flexo yang Direkayasa untuk Adhesi PE/OPP

Sistem Resin: Polypropylene Terklorinasi (CPP), Akrilik Termodifikasi, dan Hibrida PU-Akrilik

Resin khusus telah dikembangkan untuk menempel pada permukaan film berenergi rendah yang sulit di mana perekat biasa tidak dapat bekerja. Ambil contoh polipropilena terklorinasi (CPP). Saat diterapkan, CPP menambahkan polaritas berbasis klorin yang sebenarnya menciptakan ikatan kimia pada tingkat molekuler antara CPP dan material seperti PE atau OPP. Itu merupakan hal yang cukup mengesankan. Namun, formula akrilik termodifikasi menawarkan sesuatu yang berbeda—yakni kemampuan bertahan pada suhu di atas 130 derajat Celsius, sehingga menjadi sangat penting dalam pembuatan kemasan yang harus tahan terhadap proses sterilisasi. Belum lagi adanya hibrida PU-akrilik. Kombinasi cerdas ini menggabungkan fleksibilitas dan ketahanan terhadap bahan kimia berkat ikatan silang uretan. Produsen makanan sangat menyukai bahan ini untuk kemasan produk beku karena tetap kuat selama siklus pembekuan dan pencairan berulang tanpa terkelupas atau kehilangan integritas.

Pengpromosi Adhesi dan Pengikat dengan Tg Rendah: Memungkinkan Fleksibilitas Tanpa Mengorbankan Kekuatan

Formulasi tinta modern kini mencakup promotor adhesi berbasis silana yang benar-benar menempel pada permukaan film pada tingkat molekuler, membentuk ikatan kimia kuat antara lapisan tinta dan bahan non-polar yang sulit tersebut. Pengikat khusus dengan titik transisi gelas (Tg) rendah ini tetap fleksibel bahkan ketika suhu turun di bawah titik beku, hingga minus 40 derajat Celsius, sehingga mencegah retakan menyebar selama produk dalam perjalanan pengiriman. Ketika komponen-komponen ini bekerja secara sinergis, masalah terangkatnya tinta dapat dikurangi hampir 90% dibandingkan dengan tinta flexografi biasa. Selain itu, gambar cetakan tetap jelas dan tajam meskipun telah melalui ratusan tes pembengkokan, menurut penelitian yang dipublikasikan oleh Asosiasi Teknis Flexografi pada tahun 2022. Kinerja semacam ini memberikan dampak nyata pada aplikasi kemasan di mana ketahanan sangat penting.

FAQ

Apa yang membuat film PE dan OPP menjadi tantangan bagi tinta flexo standar?

Film PE dan OPP memiliki energi permukaan yang rendah dan molekul non-polar, yang menyulitkan adhesi tinta flexo standar yang mengandalkan interaksi polar.

Apa peran tegangan permukaan dalam masalah pencetakan flexo?

Masalah pencetakan flexo, seperti efek kulit jeruk, terjadi ketika tegangan permukaan tinta flexo melebihi kapasitas substrat, mencegah penyebaran tinta yang baik dan menyebabkan delaminasi.

Bagaimana perlakuan permukaan meningkatkan adhesi tinta flexo?

Perlakuan permukaan seperti corona, plasma, dan nyala api meningkatkan tingkat dyne, memperbaiki adhesi serta mengurangi masalah seperti penyerapan kelembapan dan titik-titik tekanan.

Apa saja kemajuan dalam formulasi tinta flexo?

Formulasi tinta flexo kini mencakup resin khusus, pendorong adhesi, dan pengikat dengan Tg rendah untuk meningkatkan adhesi dan fleksibilitas, terutama pada substrat berenergi rendah yang menantang.