Mendapatkan kelikatan yang betul adalah kritikal untuk dakwat flexo apabila menjalankan mesin cetak melebihi 400 meter seminit. Kebanyakan dakwat berbasis pelarut berfungsi dengan baik pada julat 50 hingga 150 centipoise, iaitu pada titik optimum di mana ia mengalir dengan betul tetapi masih memegang pigmen tanpa mengenap. Dakwat UV yang boleh dikuatkan memerlukan kepekatan yang lebih tinggi, biasanya antara 80 hingga 200 cP, supaya ia tidak mula mengkuat sebelum waktunya di atas roller mesin cetak. Pilihan berbasis air berprestasi lebih baik pada kelikatan yang lebih rendah, kira-kira 20 hingga 80 cP, membolehkannya meresap ke dalam filem plastik dengan cepat memandangkan bahan-bahan ini tidak menyerap banyak kelembapan. Kajian yang diterbitkan oleh MDPI pada tahun 2020 menunjukkan bahawa keluar dari julat yang disyorkan akan menyebabkan peningkatan pada dot gain sebanyak 15% hingga 25%, yang mana ini akan mempengaruhi kejelasan cetakan akhir.
Penipisan ricih secara asasnya berlaku apabila suatu bahan menjadi kurang likat atau lebih cair apabila daya dikenakan ke atasnya. Ciri ini membolehkan dakwat flexo bergerak dengan mudah melalui peralatan pencetakan pada kelajuan tinggi tanpa kehilangan bentuknya apabila sampai ke permukaan pencetakan. Ambil contoh dakwat flexo UV, biasanya ketebalannya akan berkurangan sebanyak kira-kira 40 hingga 60 peratus apabila dikenakan daya ricih yang melebihi 5,000 saat songsang. Ini memberi perbezaan besar dalam menghasilkan garisan cetakan yang bersih dan mengurangkan semburan dakwat yang sering menjadi masalah apabila mesin cetak berjalan pada kelajuan melebihi 600 meter seminit. Menurut beberapa ujian terkini yang diterbitkan tahun lepas di ScienceDirect, pengilang cetak yang mempertingkatkan ciri penipisan ricih pada dakwat mereka sebenarnya membazirkan bahan sebanyak 18 peratus kurang secara keseluruhannya berbanding dakwat biasa.
Untuk mencetak flexo kelajuan tinggi berfungsi dengan baik, ia memerlukan semua komponen bekerja bersama dengan lancar termasuk sistem meteran dakwat, spesifikasi roller anilox yang sesuai, dan plat berkualiti tinggi. Apabila pengguna mencetak dengan menggunakan roller anilox 250 hingga 400 garisan setiap inci bersama-sama dengan bilah doktor bertakung, mereka dapati kejadian masalah perubahan kelikatan dakwat berkurang sebanyak kira-kira 30 peratus. Ini membolehkan ketebalan filem dakwat kekal stabil, iaitu dalam julat plus atau minus 0.1 mikrometer sebahagian besar masa. Ujian di lapangan di beberapa bengkel cetakan turut menunjukkan sesuatu yang menarik. Dakwat berbasis air yang diaplikasikan pada ketebalan sekitar 12 hingga 15 mikrometer sebenarnya mampu mengawal keuntungan titik (dot gain) di bawah 8% walaupun beroperasi pada kelajuan sehingga 450 meter seminit. Ini jauh lebih baik berbanding keputusan yang diperoleh dalam konfigurasi yang tidak dioptimumkan, di mana keuntungan titik boleh meningkat sehingga 22%. Menyesuaikan sifat-sifat dakwat dengan cara mesin cetak beroperasi memberi kesan yang nyata. Kebanyakan pengeluar melaporkan bahawa kekonsistenan warna kekal dalam julat kurang daripada 2% perbezaan sepanjang pengeluaran pada kelajuan tinggi.
Cara formulasi dakwat memainkan peranan besar dalam kelajuan pengeringannya dan keseluruhan keberkesanan operasi mesin cetak. Ini bergantung terutamanya kepada jenis resin yang digunakan, kadar penyejatan pelarut, dan keseimbangan pelbagai aditif. Perkembangan terkini menunjukkan bahawa sistem berbasis pelarut moden kini menggunakan resin berkelikatan rendah yang mampu melepaskan pelarutnya kira-kira 22 peratus lebih cepat berbanding formula lama, menurut Laporan Tren Pembungkusan 2023. Dakwat berbasis air juga telah membuat kemajuan yang lebih besar, mencapai masa pengeringan sekitar 35% lebih cepat berkat polimer stabil pH yang terkandung di dalamnya. Kemajuan-kemajuan ini menyebabkan risiko berlakunya pengumpulan dakwat di atas media cetak menjadi jauh lebih rendah apabila beroperasi pada kelajuan melebihi 400 meter per minit. Bengkel cetak kini mampu menjalankan operasi berterusan selama 8 jam setiap hari dengan gangguan minimum, kerana pembaziran akibat masalah pengeringan kini berkurang hingga kurang daripada setengah peratus.
Kemajuan terkini dalam teknologi penyinaran UV, alur elektron (EB), dan LED telah merevolusikan cara dakwat mengeras hampir serta-merta melalui tindak balas kimia yang diaktifkan oleh cahaya. Apabila menyebut pencetakan flexo UV, dakwat-dakwat ini biasanya membentuk ikatan yang kuat dalam tempoh lebih kurang setengah saat selepas terdedah kepada gelombang cahaya di antara 200 hingga 450 nanometer. Ini membolehkan pencetak menghasilkan bahan pada kelajuan yang mengagumkan sekitar 750 meter seminit tanpa menyebabkan kesan kemek atau kerosakan pada bahan di bawahnya. Bercakap tentang kecekapan, sistem LED mengguna kira-kira 60 peratus kurang kuasa berbanding lampu wap raksa tradisional menurut kajian terkini daripada RadTech pada 2024. Dan terdapat juga faedah tambahan dengan teknologi EB, iaitu ia langsung tidak memerlukan pengaktif kimia tersebut, menjadikannya sangat sesuai untuk pembungkusan makanan di mana peraturan keselamatan sangat ketat.
Mendapatkan pengeringan terma yang betul adalah sangat penting apabila menjalankan pencetakan flexo berasaskan pelarut pada kelajuan tinggi, terutamanya jika kita ingin kekal dalam garis panduan persekitaran yang ketat. Banyak mesin cetak moden kini dilengkapi dengan sistem pengeringan pintar yang mempunyai apa yang disebut sebagai pengoksidaan haba berulang atau RTOs (Regenerative Thermal Oxidizers) sebagai singkatan. Sistem ini berjaya mengekalkan kira-kira 85 peratus haba daripada gas buangan. Kelebihan pendekatan ini adalah ia memusnahkan hampir kesemua VOC dengan kecekapan sebanyak 99.9%, selain mengurangkan kos tenaga antara $18 hingga $22 setiap jam menurut beberapa laporan industri tahun lepas. Dan yang terbaik? Sistem ini tetap berfungsi dengan baik walaupun mesin beroperasi pada kelajuan tinggi sehingga 600 meter seminit, memenuhi semua piawaian pelepasan EU tanpa sebarang kesukaran.
Flexo inks melekat dengan baik pada plastik berketumpatan permukaan rendah yang sukar seperti polietilena yang mempunyai ketegangan permukaan sekitar 35-38 mN/m dan polipropilena pada kira-kira 29-31 mN/m berkat resepi kimia resin yang direka khas. Apabila kita membandingkan bagaimana ini berfungsi berbanding kertas atau kadbod, plastik memerlukan ikatan kimia sebenar dan bukan sekadar kekangan mekanikal. Itulah sebabnya formula dakwat moden sering merangkumi poliuretana yang diubahsuai yang sebenarnya membentuk ikatan dengan molekul plastik itu sendiri. Sesetengah pengeluar juga telah membuat kemajuan hebat dengan resin berbasis akrilat. Ini boleh mengurangkan sudut sentuhan sehingga dakwat dapat merebak dengan betul di permukaan walaupun tanpa melibatkan rawatan korona. Penyelidikan mengenai kelekatan pencetakan flexo telah mengesahkan kaedah ini berfungsi dengan sangat baik dalam pelbagai aplikasi.
Faktor | Julat Sasaran | Kesan terhadap Lekatan |
---|---|---|
Tenaga permukaan (selepas rawatan) | ≥40 mN/m | Membolehkan dakwat merebak dan berikatan |
Dos korona | 8–12 W·min/m·² | Mengoksidakan permukaan untuk membentuk kumpulan berkutub |
Resin penghantaran kaca (Tg) | -10°C hingga 25°C | Meseimbangkan kelenturan dan rintangan haba |
Apabila polipropilena melalui rawatan korona, tenaga permukaannya meningkat kepada sekitar 45-50 mN/m kerana proses ini menambahkan kumpulan hidroksil dan karbonil pada permukaan. Ini menjadikan ia lebih mudah untuk bahan melekat secara kimia. Bagi pencetakan flexo berbasis air, pengeluar biasanya menggunakan kopolimer akrilik yang mempunyai nombor asid antara 80 hingga 120 mg KOH per gram. Bahan ini membantu mencipta ikatan yang lebih kuat melalui interaksi hidrogen. Sistem berbasis pelarut mengambil pendekatan yang berbeza. Mereka biasanya mencampurkan komponen poliester dan poliuretana di mana sekitar 20-35% daripada bahan tersebut mengandungi kumpulan hidroksil. Apabila digabungkan dengan pengeras isosianat semasa proses pengerasan, formulasi ini menghasilkan filem yang sangat tahan lama dan bertahan lebih lama pada permukaan bercetak.
Tinta Flexo secara amnya melekat dengan baik pada bahan seperti PET/PE dan laminat BOPP/CPP, mengekalkan tahap kelekatan pada kadar sekitar 4B berdasarkan piawaian ASTM D3354 apabila menggunakan kaedah dual cure khas tersebut. Versi flexo UV juga cukup mengagumkan, mampu mengekalkan lebih kurang 98% kekuatan lekatan walaupun selepas tiga hari dibiarkan dalam keadaan suhu 60 darjah Celsius dan kelembapan hampir 95%. Ini berlaku kerana tinta tersebut mencipta sambungan jejaring dengan lapisan ekstrusi. Apabila merujuk kepada tinta nitroselulosa berbasis pelarut, tinta ini berfungsi dengan sangat baik pada beg retort. Ia mampu menahan lebih daripada 500 ujian pembengkokan tanpa gagal, sesuatu yang cukup menakjubkan. Keadaan ini berlaku kerana resin mempunyai tahap kelenturan yang sesuai, dengan modulus keanjalan berada di antara 1.2 hingga 1.8 GPa pada suhu bilik.
Mendapatkan hasil yang baik daripada pencetakan kelajuan tinggi bermakna mencocokkan kelikatan dakwat dengan tepat mengikut cara mesin cetak beroperasi. Kajian terkini dalam rheologi menunjukkan sesuatu yang menarik mengenai dakwat flexo UV. Apabila dakwat-dakwat ini berada dalam julat 90 hingga 120 centipoise, ia berfungsi paling baik dengan roller anilox antara 600 hingga 1,200 garisan per inci menurut satu kajian tahun lepas. Apakah yang membuatkan kombinasi ini berkesan? Cara dakwat-dakwat ini menjadi kurang pekat di bawah tekanan ricih membolehkannya mengalir dengan lancar ketika plat cetakan bertemu dengan cepat. Pada masa yang sama, ia mengekalkan tepi yang bersih dan titik-titik tajam yang sangat penting apabila menyalin imej atau teks yang terperinci.
Apabila beroperasi pada kelajuan lebih daripada 600 meter seminit, pelarut perlu mengewap lebih cepat daripada 0.8 gram setiap meter persegi sesaat untuk mengelakkan berlakunya masalah keselarian. Sistem resin baharu telah berjaya mengurangkan masalah kabus tinta sebanyak kira-kira 42%, menurut Packaging Frontiers tahun lepas. Sistem ini berfungsi lebih baik kerana ia mencipta kohesi antara zarah yang lebih kuat, supaya tinta tidak terurai apabila terdedah kepada daya putaran yang sangat tinggi semasa mencetak. Formula hibrid terkini berjaya menggabungkan sifat pengeringan yang cepat dengan kestabilan bendalir yang baik. Ini bermaksud pencetak boleh mengekalkan kualiti output walaupun memacu mesin ke had maksimum pada kelajuan tinggi yang luar biasa tanpa mengorbankan kekonsistenan sepanjang jangka masa pengeluaran yang panjang.
Sebuah syarikat minuman ringan utama baru-baru ini mencapai hampir 98.6% jangka hayat mesin apabila mereka beralih kepada dakwat flexografi hibrid khas ini yang menggunakan UV dan pelarut berbasis air, beroperasi pada kelajuan sekitar 610 meter seminit. Pendekatan rawatan dwi baharu mereka berjaya mengurangkan penggunaan tenaga ketuhar sehingga hampir 37%, sesuatu yang cukup mengagumkan memandangkan mereka masih berjaya mengekalkan perbezaan warna di bawah 0.3% sepanjang jadual kerja panjang selama 18 jam tersebut. Apa yang ini menunjukkan ialah apabila pengeluar meluangkan masa untuk memadankan dakwat mereka dengan keupayaan mesin secara betul, mereka boleh menjalankan operasi pada kelajuan tinggi tanpa bimbang tentang warna yang berubah atau menghadapi masalah dengan pelbagai jenis bahan. Kesimpulannya? Integrasi yang bijak memberikan perbezaan besar antara sekadar bertahan dan benar-benar cemerlang dalam pengeluaran.
Berkat peningkatan dalam teknologi resin dan kaedah pengeringan inframerah, dakwat flexo berbasis air pada hari ini sebenarnya mampu mengimbangi kelajuan pengeringan dakwat berbasis pelarut. Beberapa formula yang lebih baharu juga berfungsi dengan sangat baik, iaitu mengering sepenuhnya pada filem polietilena dalam masa kurang daripada 0.3 saat dan membebaskan kira-kira separuh jumlah bahan kimia berbahaya ke udara berbanding versi yang lebih lama, menurut laporan industri terkini bertajuk Sustainable Printing Solutions pada tahun 2024. Usaha ke arah produk yang lebih hijau juga ternyata berkesan. Pada tahun lepas sahaja, pasaran Eropah untuk dakwat jenis ini berkembang sebanyak kira-kira 11% setiap tahun menurut nombor-nombor dari Market Data Forecast pada 2024.
Lebih banyak pengeluar kini beralih kepada sistem penyembuhan hibrid yang menggabungkan teknologi UV, EB, dan LED kerana sistem ini menjimatkan kos tenaga dan membantu memenuhi peraturan yang sentiasa berubah. Contohnya, sistem UV-LED yang beroperasi pada kelajuan sekitar 450 meter seminit sebenarnya dapat menjimatkan penggunaan kuasa sehingga 40% berbanding lampu wap raksa generasi sebelumnya. Sementara itu, penyembuhan EB pula menghilangkan penggunaan fotoiniator, menjadikannya pilihan terbaik untuk bahan pembungkusan makanan yang tidak boleh bertolak ansur dengan bahan kimia. Yang lebih menarik, sistem hibrid ini beroperasi dengan sangat pantas pada pelbagai jenis bahan seperti filem BOPP dan plastik PET tanpa langsung memperlahankan kelajuan pengeluaran.
Tinta pintar kini semakin popular dalam industri pencetakan. Kami bercakap tentang perkara seperti tinta keselamatan yang berubah warna dan formula khas yang berfungsi dengan kod QR. Kini, tinta-tinta ini disambungkan kepada mesin cetak yang dikawal melalui awan supaya pencetak boleh menetapkan semula pengaturan secara serta-merta semasa pengeluaran berkelajuan tinggi. Beberapa projek ujian telah menunjukkan pengurangan sebanyak kira-kira 15 peratus dalam pembaziran tinta apabila menggunakan sistem AI yang secara asasnya dapat meramalkan bila plat cetakan akan diaktifkan seterusnya. Gabungan teknologi digital dan kaedah pencetakan tradisional memberi kelebihan kepada pencetak flexo dalam menangani pembungkusan yang memerlukan data berbeza tanpa perlu memperlahankan kelajuan pengeluaran. Kebanyakan konfigurasi masih boleh beroperasi pada kelajuan hampir 800 meter seminit walaupun dengan semua ciri pintar ini diaplikasikan.
Julat kelikatan yang disyorkan untuk dakwat flexo berbeza-beza mengikut jenis: Dakwat berbasiskan pelarut hendaklah berada di antara 50 hingga 150 centipoise, dakwat boleh sembuh UV di antara 80 hingga 200 centipoise, dan dakwat berbasiskan air di antara 20 hingga 80 centipoise.
Tingkah laku penipisan ricih adalah penting kerana ia membolehkan dakwat bergerak dengan mudah melalui peralatan pencetakan kelajuan tinggi tanpa kehilangan bentuknya, yang memastikan cetakan yang bersih dan mengurangkan pembaziran.
Kelajuan pengeringan dakwat sangat dipengaruhi oleh formulasi dakwat tersebut, terutamanya jenis resin, pelarut dan aditif yang digunakan, yang boleh memberi kesan ketara terhadap kecekapan mesin dan menghasilkan masa pengeringan yang lebih cepat.
Sistem penyembuhan hibrid yang menggabungkan teknologi UV, EB, dan LED menawarkan kecekapan meningkat, pengurangan penggunaan tenaga, dan kepatuhan dengan peraturan persekitaran, menjadikannya sangat menguntungkan untuk operasi pencetakan kelajuan tinggi.