Kuras ūdenī bāzētās intāļo krāsas piemērotas plastmasas iepakojumiem?

Kāpēc standarta ūdens intāļo krāsas neizdodas uz plastmasas — pielipības un samirkšanas pamatprincipi

Virsmas enerģijas neatbilstība: PET, PP un BOPP salīdzinājumā ar ūdenī bāzēto krāsu prasībām

Parasto plastmasas iepakojumu materiālu, piemēram, PET (polietilēn-tereftalāts), PP (polipropilēns) un BOPP (divvirzienu orientēts polipropilēns), virsmas enerģijas līmenis parasti ir zemāks par 35 mN/m, kas ir ievērojami zemāks nekā 40 mN/m robežvērtība, kas nepieciešama ūdens bāzes intaglio krāsām, lai tās varētu pietiekami izplatīties pa virsmu un pieķerties. Pats ūdens ir diezgan augstu virsmas spraigumu — aptuveni 72 mN/m, tāpēc, saskaroties ar šiem zemas enerģijas plastmasas materiāliem, tiek novērots gandrīz uzreizējs atdalījums vai nesaskarsme. Šīs gludās plastmasas virsmas principiāli atšķiras no papīra vai kartona, jo tajās nav sīku poru vai nelīdzenumu, kur inkas varētu ieķerties. Tāpēc parastās ūdens bāzes krāsas vienkārši norollējas, nevis izplūst vienmērīgi pa materiāla virsmu. Bez pienācīgas saistīšanās uzdrukātie attēli vienkārši nepaliks stabili normālās apstrādes un transportēšanas procesa laikā.

Kritiskie atteices veidi: pilienu veidošanās, atslāņošanās un nepilna plēves pārnese

Virsmas enerģētiskā atšķirība tieši izraisa trīs galvenas ekspluatācijas kļūdas:

• Pilienu veidošanās : krāsa saplūst atsevišķos pilienos, nevis veido vienmērīgus slāņus, radot nevienmērīgu pārklājumu.
• Nolobīšanās : daļēji piestiprināta krāsa atkāpjas žāvēšanas laikā, atklājot tukšu pamatni un kompromitējot necaurredzamību un barjeras funkciju.
• Nepilnīga pārnese : gravīras šūnas atbrīvo krāsu nevienmērīgi zem spiediena, izraisot ēnu efektu un sīko detaļu zudumu.
  Kopumā šie defekti palielina bēguma līmeni līdz pat 25 % pārdruku dēļ un neparedzētas darbības pārtraukšanas—jo īpaši traucējoši augstas ātrdarbības pārtikas iepakojuma līnijās, kur pārtrauktas krāsas plēves arī apdraud hermētiskuma integritāti un termiņa garantēšanu.

Smilšu inovācijas, kas ļauj izmantot ūdenī bāzētu intāģo drukas krāsu plastikā

Akrilāti, poliuretāni un hibrīdi disperģētāji: līdzsvars starp līmēšanos, elastību un berzes izturību

Šodienas ūdenī šķīstošās intaglspieda krāsas plastmasas materiāliem balstās uz speciāli izstrādātiem sveķu sistēmu risinājumiem, kas nodrošina sarežģītu līdzsvaru starp līmēšanās spēku, elastīgumu un ilglaicīgu kvalitāti. Akrilāta dispersijas ļoti labi piemērotas lipīšanai uz grūti apstrādājamiem virsmām, piemēram, BOPP un PET plēvēm, jo tajās ir iebūvētas speciālas virsmas grupas, kā arī tās veido plēvi, kas ideāli nodrošina labu saistīšanos. Savukārt poliuretāna sveķi piešķir drukātajiem izstrādājumiem elastīgumu un aizsardzību pret ķīmiskiem iedarbības faktoriem — tas ir īpaši svarīgi, kad iepakojumus saloka, pavelk ražošanas laikā vai tie tiek rupji apstrādāti transportēšanas laikā. Kombinējot akrilātus ar poliuretāniem hibrīdformulās, ražotāji iegūst abu komponentu labākos aspektus, radot druku, kas iztur dažādas reālās slodzes. Šīs mūsdienu krāsu sistēmas var pārnēsīt vairāk nekā 90 procentus krāsas uz plastmasas, kas apstrādāta ar koronas izlādi (vismaz 40 mN/m virsmas spraigums), un tās joprojām atbilst stingrajam FDA 21 CFR noteikumiem un Eiropas Savienības Regulas 10/2011 prasībām pārtikas kontaktam, pat ja tās ražotas ar zemu VOC saturu un jāiztur ikdienas lietošanas laikā notiekošas berzes bojājumi.

Procesam Gatava Virsmas Sagatavošana un Preses Integrācija

Koronas Apmatošanas Optimizēšana: Stabilu Dīnu Līmeņu Sasniegšana >40 mN/m, Nodrošinot Konsekventu Izkliedes Pārnesi

Koronas izlādes apstrāde joprojām ir iecienītākā metode, gatavojot PET, PP un BOPP materiālus ūdenī šķīstošu intaglio drukas lietojumprogrammām. Šeit notiek polimēra virsmas oksidācija, kas rada nepieciešamās polārās funkcionālās grupas. Šīs izmaiņas palielina dinu līmeni virs kritiskās robežvērtības 40 mN/m, kas faktiski ir minimālais standarts, lai nodrošinātu pienācīgu krāsas samiršanu un pārnešanu bez problēmām. Lielākā daļa apstrāžu virsmas enerģiju paaugstina par 15 līdz 25 mN/m, taču te ir viena nianse — efekts nav mūžīgs. Ja materiāli tiek atstāti paši vai uzglabāti pārāk ilgi, to plēves bieži atkal nokrītas zem 38 mN/m robežas, kas izraisa dažādas problēmas, piemēram, krāsas pilienu veidošanos un vāju saistību. Tāpēc tagad daudzas ražošanas darbnīcas paralēli darbina reāllaika dinu testus kopā ar automātiskām jaudas regulēšanas sistēmām. Šāda iekārta nodrošina stabila apstrādes līmeņa uzturēšanu visā ražošanas procesā un maiņu maiņās. Iepakojumu ražotāji ziņo, ka, ieviešot šo sistēmu, drukas defektu skaits samazinās aptuveni par 70 %, lai gan rezultāti var atšķirties atkarībā no aprīkojuma kvalitātes un operatoru prasmēm.

Žāvēšana, cietināšana un sprieguma regulēšana augstas ātrdarbības intāģlio presēs

Ir ļoti svarīgi pareizi veikt pārneses pārstrādi, strādājot ar ūdenī bāzētām krāsām uz šiem siltumjutīgajiem plastmasas materiāliem. Daudzu zonu infrasarkanās žāvēšanas sistēmas, kas darbojas aptuveni no 60 līdz 80 grādiem pēc Celsija, palīdz ātri, bet rūpīgi izžāvēt mitrumu, lai nerastos deformācijas problēmas. Tajā pašā laikā precīzas sprieguma regulēšanas sistēmas uztur visu stabilitāti procesa laikā, saglabājot ruļļa spriegumu apmēram pusniutona uz kvadrātmilimetru. Visa iekārta ietver sinhronizētus niplenkļus kopā ar speciāliem zema berzes vadītājiem, kas ievērojami samazina izstiepšanās problēmas. Tas nodrošina precīzu attēla novietojumu pat augstās darbības ātrumos — virs 200 metriem minūtē. Attiecībā uz žāvēšanas laiku parasti tiecas pēc aptuveni vienas sekundes, kas ļauj pilnībā notikt gan akrilātu, gan poliuretāna saistvielu šķērssaistīšanai. Rezultātā iegūtas virsmas, kas iztur vairāk nekā 500 dubultberzes testus saskaņā ar ASTM standartiem, vienlaikus saglabājot materiālu pārstrādājamību un saderību ar jebko, kas seko ražošanas procesā.

Atbilstība, drošība un ilgtspēja pārtikas kontaktam paredzētai plastmasas iepakojummaterialam

Migrācijas testēšana un regulatīvā saskaņošana (ES 10/2011, FDA 21 CFR) ūdenī balstītiem intāģa krāsām

Ūdens bāzes intaglspieduma krāsas, kas piemērotas plastmasai pārtikas kontaktam, jāizstrādā, pamatojoties uz migrācijas testēšanu saskaņā ar Eiropas Savienības regulu (ES) Nr. 10/2011 un FDA 21 CFR daļām 175–177. Šie ekstrakcijas testi imitē faktiskas lietošanas situācijas, mērot, cik daudz dažādu vielu var migrēt pārtikas imitatoros dažādos apstākļos – temperatūrā, ilgumā un kontaktligzdā. Svarīgi ir arī izmantotie materiāli, jo PET, PP un BOPP neuzsūc vielas viegli, jo tie nav poraini. Tas nozīmē, ka jebkura migrācija notiek tikai virsmas slānī, tāpēc īpaši kritiski svarīgi ir krāsas formulējums un tās saistīšanās stiprums. Pēdējā laikā regulatīvās iestādes ir ievērojami pastiprinājušas prasības. Piemēram, FDA tagad prasa, lai smago metālu un negaidīto vielu – tā saukto NIAS – noteikšanas līmenis būtu zemāks par 1 daļu miljardā. Savukārt Eiropas vadlīnijas uzsvērt pilnu izsekojamību katram izmantotajam komponentam, pat līdz papildierīcēm un katalizatoriem. Atbilstība vairs nepastāv tikai ķīmiskā sastāva ziņā. Ražotājiem jānodrošina, ka šie krāsas plēves slāņi saglabā savas īpašības pēc sterilizācijas procesiem, mikrovilņu krāsns sildīšanas vai ilgstošas aukstās uzglabāšanas. Tas nodrošina lietotāju drošību, patērējot produktus, kas iepakoti šādos materiālos, un veicina reciklēšanas centienus, darbojoties ietvaros esošo atkritumu pārvaldības sistēmu.

Biežāk uzdotie jautājumi

J1: Kāpēc standarta ūdens bāzes intaļo krāsas neielīmējas uz plastmasas virsmām?

A: Standarta ūdens bāzes intaļo krāsas neielīmējas uz plastmasas, jo šiem materiāliem ir zema virsmas enerģija, tādējādi krāsai veidojot pilienus vai atkāpjoties, kas izraisa sliktu pielīmēšanos.

J2: Kādas inovācijas palīdz ūdens bāzes intaļo krāsām pielīmēties pie plastmasas?

A: Sveķu inovācijas, piemēram, akrilāta, poliuretāna un hibrīdās disperzijas, nodrošina labāku pielīmēšanos, elastīgumu un izturību, padarot krāsas piemērotas plastmasas virsmām.

J3: Kā kora apstrāde uzlabo krāsas pielīmēšanos?

A: Kora apstrāde oksidē polimēru virsmas, palielinot dinu līmeni un virsmas enerģiju, kas rada labākas nosacījumus krāsas pielīmēšanai.

J4: Kā tiek veikti migrācijas testi attiecībā uz krāsu noteikumiem?

A: Migrācijas testi simulē lietošanas scenārijus, lai izmērītu vielu pāreju no krāsām pārtikas imitatoros, nodrošinot atbilstību ES un FDA standartiem.