Kādas īpašības padara gravīras krāsu par ideālu augstas ātruma drukai?

Zema viskozitāte un efektīva krāsas pārnese augstas ātruma gravīrā

Kā zema viskozitāte ļauj ātru un vienmērīgu krāsas pārnesi augstā ātrumā

Gravīras krāsas, kuru viskozitāte svārstās no aptuveni 50 līdz 500 mPa·s, lieliski darbojas augstas ātruma drukāšanai, jo tās ātri plūst iekšā ar lāzeru gravētajās cilindra šūnās. Kad krāsai ir šāda zemāka viskozitāte, tā radīt mazāku pretestību, pārvietojoties caur sistēmu, kas nodrošina labāku kapilāro darbību. Tas nozīmē, ka krāsa vienmērīgāk pārnes uz pamatni pat tad, ja drukāšanas ātrums pārsniedz 600 metrus minūtē. 2023. gadā publicētie pētījumi par gravīras drukas procesiem parādīja arī kaut ko interesantu. Tika konstatēts, ka precīza viskozitātes iestatīšana var samazināt krāsas izsmidzināšanos aptuveni par 28%, vienlaikus uzturot krāsas blīvumu nemainīgu visā drukas sesijā. Tas ir ļoti svarīgi materiāliem, piemēram, iepakojuma plēvēm, kur izskats ir būtisks, kā arī izdevumiem, kuros ir būtiska lasāmība.

Viskozitātes kontroles tehnoloģijas mūsdienu gravīras krāsu formulējumos

Izstrādātie šķīdinātāju sajaukšanas sistēmas tagad ļauj reāllaikā regulēt viskozitāti ±15% robežās ražošanas procesā. Reoloģijas modificētāji, piemēram, poliamīda sveķi, saglabā šķidruma plūsmas īpašības ar samazinātu šķīdinātāja saturu par 40% salīdzinājumā ar iepriekšējām formulēm, nodrošinot stabilu plūsmu. Vadošie ražotāji sasniedz viskozitātes toleranci ±5 mPa·s, izmantojot automātiskus viskozimetrus, kas integrēti ar krāsas cirkulācijas sistēmām.

Samazināts šķīdinātāju patēriņš: plūsmas īpašību līdzsvarošana ar izmaksām un ilgtspējīgumu

Mūsdienu gravīras krāsas demonstrē, kā 18–22% mazāks šķīdinātāju patēriņš (salīdzinājumā ar 2020. gada rādītājiem) var pastāvēt vienlaikus ar augsta veiktspējas darbību. Caurules formas šķīdinātāju atgūves sistēmas publikāciju gravīras procesos uztver 92–95% no VOC, samazinot ekspluatācijas izmaksas par 12–18 USD uz litru, vienlaikus sasniedzot ES 2027. gada emisiju mērķus.

Piemērs: vizkozitātes optimizācija publikāciju gravīras drukā

Eiropas drukātājs samazināja šķīdinātāja patēriņu par 30%, pārejot uz 220 mPa·s krāsām, ko izmanto kopā ar precizitātes pārklātiem cilindriem. Šis pielāgojums uzlaboja krāsas pārnese efektivitāti no 78% līdz 89%, sasniedzot ikgadējos ietaupījumus 540 000 eiro, vienlaikus saglabājot 4,0 DIN blīvuma standartus vieglos papīros.

Ātri žūšanas mehānismi, kas atbalsta augstas ātruma ražošanu

Atbilstība spiedmašīnu ātrumiem no 200 līdz 600 metriem minūtē ar ātru žūšanu

Mūsdienu gravīras krāsu formulējumi atbalsta drukas ātrumu virs 500 m/min, izmantojot optimizētus šķīdinātāju maisījumus un sveķu sistēmas. 2023. gada Heidelberg pārbaude parādīja, ka etilacetāta bāzes krāsas samazina žūšanas laiku par 18% salīdzinājumā ar tradicionālajiem toluēna formulējumiem, vienlaikus saglabājot krāsu gammas stabilitāti.

Šķīdinātāja izvēle un tā ietekme uz žāvēšanas kinētiku un plēves veidošanos

Zemu viršanas temperatūru šķīdinātāji (60–80°C) ļauj ātrāku iztvaikošanu, nekompromitējot lipīgumu. Propilēnglikola metilēteris (PGME) ir kļuvis par iecienītu izvēli, demonstrējot 22% ātrāku plēves veidošanos salīdzinājumā ar n-propilacetātu 2023. gada pamatnes izmēģinājumos.

Infrasarkanās un karstā gaisa žāvēšanas sistēmu integrācija gravīra līnijās

Daļējas žāvēšanas galerijas tagad apvieno īssviļņu infrasarkano starojumu moduļus (3–5 sek. uzturēšanās laiks), augsta spiediena gaisa nažus (25–35 m/s) un kondensāta atgūves sistēmas, kas uztver līdz 85% šķīdinātāju. Šāda konfigurācija samazina enerģijas patēriņu par 30%, vienlaikus nodrošinot 99,5% krāsas fiksāciju uz BOPP plēvēm ātrumā 550 m/min.

Piemērs: žāvēšanas efektivitātes uzlabošana iepakojuma gravīra procesos

Eiropas elastīgās iepakojumu pārveidotājs sasniedza 22% ātrākas žāvēšanas ciklus, pārejot uz ketonu brīviem tintes šķīdinātājiem, uzstādot aerodinamiskus lentes vadītājus un ieviešot reāllaika mitruma kontroli. Šīs izmaiņas samazināja gada šķīdinātāju patēriņu par 140 metriskajiem tonnu un palielināja preses darbības laiku par 17%.

Jauns virziens: UV-Cietējošas gravūras tintes tūlītējai cietēšanai un zemākām VOC emisijām

UV-LED cietināšanas sistēmas tagad sasniedz pilnīgu polimerizāciju 0,8–1,2 sekundēs, ļaujot izmantot tintes ar 100% cietajam vielām bez VOC emisijām, nekavējoties veikt turpmāko apstrādi un ietaupīt 50% enerģijas salīdzinājumā ar termisko žāvēšanu. Pētījuma aģentūras Smithers 2024. gada pētījums prognozē 9,3% gadu griezuma izaugsmi UV gravūras tintēm līdz 2028. gadam, ko dzina pārtikas iepakojumu atbilstības prasības.

Šķīdinātājos balstītas gravūras tintes: ražīgums un vides līdzsvars

Kāpēc šķīdinātājos balstītas sistēmas dominē augstsnes gravūras pielietojumos

Lielākā daļa printeru joprojām balstās uz šķīdinātājos pamatotiem gravīras krāsainiem, kad ātrums ir visbūtiskākais, jo tie izžūst ārkārtīgi ātri — no 200 līdz 600 metriem minūtē — un labi darbojas gandrīz ar jebkuru materiālu. Šķīdinātāju, piemēram, etilacetāta, ātra iztvaikošana nozīmē, ka šie krāsaini var izžūt mazāk nekā 15 sekundēs, kas ļauj nepārtraukti darbināt ražošanas līnijas produktiem kā pārtikas iepakojumi vai žurnāli. Pētījums, ko 2024. gadā publicēja “Materials Performance”, pat liecina, ka salīdzinājumā ar ūdenī bāzētām alternatīvām šķīdinātāju sistēmas nodrošina aptuveni par 40 procentiem labāku caurplūdīgumu, drukājot uz plēvēm. Ne slikti, ņemot vērā, ka vides bažas nesen ir virzījušas daudzas nozares uz ekoloģiskākām alternatīvām.

Krāsainu sastāvs, pielipība un veiktspēja dažādos pamatnes materiālos

Mūsdienu šķīdinātājos bāzētie gravīras krāsaini apvieno akrilāta/polimocilindra sveķus (55–70% pēc svara) ar augstas stiprības pigmentiem un reoloģijas modificētājiem. Šāda formulējuma rezultātā tiek sasniegts:

• 99,5% krāsainu pārnesešanas efektivitāte uz BOPP/PET plēvēm
• 5 N/cm² saistīšanās stiprums (ASTM D3359)
• <0,5 Delta E krāsu atšķirība starp partijām

Pētījumi rāda, ka šķīdinātāja tintes nodrošina 23% labāku mitrināšanu uz metāliskām virsmām salīdzinājumā ar UV cietējo alternatīvām, uzlabojot veiktspēju pieprasīgās lietošanas jomās.

VOS emisiju pārvaldība, izmantojot slēgtas sistēmas un alternatīvus šķīdinātājus

Kaut arī vēsturiski šķīdinātāja bāzes tintes veidoja 65–80% no drukāšanas nozares VOS emisijām, jaunās atgūšanas tehnoloģijas samazina emisijas par 70% (2023. gada Ilgtspējīgas drukāšanas iniciatīva). Galvenie risinājumi ietver:

Bioloģiskie šķīdinātāji, kas iegūti no citrusaugiem un organiskajiem skābēm, tagad veido 30% no ekoloģiski atbilstošajām gravīras tintēm, samazinot apkārtējās vides ietekmi, nekompromitējot drukas kvalitāti.

Izcila drukas kvalitāte, izturība un berzes pretestība

Augsta berzes izturība, nekompromitējot drukas skaidrību

Gravīras tintes šodien ilgst daudz ilgāk, jo tās molekulārā līmenī veido stipras saites starp sveķiem un jebkuru virsmu, uz kuras tās tiek nodrukātas. Materiālu zinātnieku pētījumi liecina, ka šīs tintes iztur vairāk nekā 100 berzes testus saskaņā ar ASTM standartiem un joprojām saglabā asas līnijas ar platumu zem 5 mikrometriem, pat darbojoties ar ātrumu aptuveni 600 metri minūtē. Kas to padara iespējamu? Viss ir pareizās kombinācijas iegūšanā. Aptuveni 35 līdz 50 procenti akrilātu šķērssaistījumu, apvienoti ar pietiekamu plastifikatoru daudzumu, novērš tās trauslumu. Tas ir ļoti svarīgi elastīgai iepakojuma lietošanai, kur materiāliem jābūt liekamiem un salokāmiem, nepazaudējot drukas kvalitāti transportēšanas un apstrādes laikā.

Pigmentu disperģēšana un sveķu izvēle optimālai izturībai un krāsu intensitātei

Augstas ātrumā gravīras drukāšanas procesiem koloidālajām pigmentu dispercijām nepieciešami daļiņas, kuru izmērs nepārsniedz 0,5 mikronus, lai izvairītos no uzbudinošajām svītrām, kas sabojā drukas kvalitāti. Jaunākās paaudzes nitraceluloze, kombinēta ar poliuretānu, nodrošina aptuveni 98% dispersijas efektivitāti saskaņā ar ISO standarta 787-24 testiem. Šīs maisījumi rada krāsu blīvumu, kas pārsniedz 1,8D, un diezgan labi iztur lielāko daļu parasto šķīdinātāju. Daži jaunākie testi rāda, ka, kad ražotāji optimizē savu sveķu matricas formulējumus, tie iegūst aptuveni 30% lielāku ķīmisko izturību salīdzinājumā ar vecmodīgiem viena sveķa sistēmām. Tas ir ļoti svarīgi pārtikas iepakojuma materiāliem, kas saskaras ar cepamajiem eļļām vai kuri ražošanas laikā jāiztur dažādas sterilizācijas metodes.

Ilgtermiņa drukas veiktspējas un vides prasību līdzsvarošana

Inovatori ilgmūžīgumu un ilgtspējīgumu apvieno caur trīs galvenajiem pieejas veidiem:

• Ūdenī bāzēti akrilāti, kas nodrošina 85 GU spīdumu ar ¤50 g/L OSJ saturu
• UV-cietējošas sistēmas, kas nodrošina momentānu cietēšanu un vairāk nekā 90% pretestību berzēšanai
• Bio-smolās no modificētiem triglicerīdiem, sasniedzot 7B līmes stiprumu (ASTM D3359)

Šīs risinājumu atbilst ECO PAS 110 standartiem, vienlaikus nodrošinot piecu gadu izturību ārējos apstākļos, kas nepieciešama augstas kvalitātes etiķetēm, pierādot, ka vides atbildība nenozīmē funkcionalitātes kompromisus

Precīza saderība ar lāzergravētiem gravīras cilindriem

Izmantā dinamikas pielāgošana lāzergravēto šūnu ģeometrijai un tilpumam

Labākie rezultāti gravīras drukā tiek sasniegti tad, kad krāsas plūstamības īpašības precīzi atbilst tām prasībām, kādas nepieciešamas lāzergravētajiem cilindriem. Mūsdienās modernā lāzertehnoloģija rada mazus nodalījumus, kuru dziļums svārstās no 5 līdz 30 mikroniem. Tas nozīmē, ka mums nepieciešamas speciālas krāsas, kuras spiediena iedarbībā kļūst šķidrākas, lai tās varētu pilnībā aizpildīt šos mikroskopiskos dobumus un pēc tam tīri atdalītos no drukājamā materiāla. Saskaņā ar pērn publicētiem pētījumiem, šāda pieeja samazina krāsas izsmidzināšanās problēmas aptuveni par 18%, kad darba ātrums pārsniedz 400 metrus minūtē. Vēl labāk — tas uztur gandrīz nemainīgu krāsas blīvumu — aptuveni 98% ar plus/mīnus pusprocenta novirzi — gan strādājot ar PET, gan ar BOPP plēvēm. Patiesībā tas ir saprotams, jo pareiza krāsas uzvedība ir būtiska gan drukas kvalitātei, gan efektīvai darbībai.

Drukāšanas vienmērības uzlabošana, izmantojot digitālo cilindru gravēšanas tehnoloģiju

Mūsdienu digitālās gravēšanas iestatījumi ļauj operatoriem uz vietas regulēt šūnu formas, monitorējot tintes biezuma izmaiņas. Šie sistēmas rada gudras šūnu izkārtojumus, kas automātiski pielāgojas, ja tinte kļūst pārāk bieza vai plāna darba laikā. Kad gravēšana cieši sadarbojas ar to, kā tinte faktiski plūst caur spiedi, notiek kaut kas apbrīnojams — nodrukāto punktu variācija samazinās zem 1,2 % pat maksimālajos ātrumos etiķešu ražošanā. Rezultāti no reālās dzīves vislabāk pastāsta šo stāstu — daudzas rūpnīcas ir novērojušas būtisku darbības pārtraukumu samazināšanos pēc šādu atgriezeniskās saites sistēmu ieviešanas, kas tieši saista gravēšanas iestatījumus ar tintes uzvedību. Daži ražotāji ziņo par aptuveni 23 % mazāk pārtraukumiem tikai tinte saistītu problēmu novēršanai, pārejot uz šo slēgtās cilpas pieeju.

Pielietojuma piemērs: Uzlabots iznākums elastīgā iepakojuma ražošanā, izmantojot modernu cilindra-tintes kombināciju

Viens no lielākajiem Eiropas drukāšanas uzņēmumiem pamanīja, ka darbu pārslēgšanās laiks saīsinājās aptuveni par 40 %, kad sāka kombinēt lāzergravīrētus cilindru profilus ar konkrētiem gravīras krāsainiem. Tika noskaidrots, ka 140 grādu sešstūra šūnu struktūras savienošana ar tādām krāsām, kuru viskozitāte ir 45 līdz 55 sekundes uz #4 Forda trauka, pilnībā novērš nepieciešamību pēc ilgstošiem mazgāšanas cikliem starp metāliskās krāsas un parasto krāsu printēšanu. Rezultāti bija ievērojami — to sistēma uzturēja apbrīnojamu 99,2 % precizitāti attēla novietojumā pat sarežģītu 15 slāņu barjeras maisiņu ražošanas laikā ar ātrumu līdz 550 metriem minūtē. Šis sniegums pārsniedza tradicionālās sistēmas aptuveni par 11 % attiecībā uz pastāvīgi sasniedzamo ražošanas apjomu.

Bieži uzdotie jautājumi

Kas ir viskozitāte gravīras krāsās?

Viskozitāte gravīras krāsās ir šķidruma pretestības plūstam mērs. Zemas viskozitātes krāsas vieglāk plūst gravīrētajās cilindra šūnās, nodrošinot efektīvu krāsas pārnesi augsta ātruma drukāšanas laikā.

Kā samazināta šķīdinātāja izmantošana ietekmē gravīras drukāšanu?

Šķīdinātāja izmantošanas samazināšana gravīras drukāšanā palīdz līdzsvarot plūstamības īpašības, vienlaikus samazinot izmaksas un uzlabojot ilgtspēju. Jaunākā tehnoloģija uztver un samazina VOC emisijas, atbilstot vides mērķiem, nekaitējot veiktspējai.

Kāpēc augstsaziņu gravīras lietojumos tiek dodama priekšroka šķīdinātājos balstītām sistēmām?

Šķīdinātājos balstītas sistēmas tiek vērtētas augstu, jo tās ātri žūst, pielāgojas dažādiem materiāliem un nodrošina labāku krāsas pārnese. Tās ļauj nepārtrauktu ražošanas ātrumu no 200 līdz 600 metriem minūtē.

Kā tiek pārvaldītas VOC emisijas gravīras drukāšanā?

VOC emisijas tiek pārvaldītas ar slēgtā cikla sistēmām un alternatīviem šķīdinātājiem, ievērojami samazinot vides ietekmi. Šīs sistēmas uztver un pārstrādā šķīdinātājus, lai atbilstu pašreizējām vides prasībām.