EN
Mengapa Ink Flekso Piawai Gagal pada Filem PE dan OPP
Tenaga Permukaan Rendah dan Tidak Berkutub: Halangan Utama Pelekatan
Filem polietilena (PE) dan polipropilena terorientasi (OPP) secara semula jadi mempunyai tenaga permukaan yang sangat rendah, biasanya di bawah 35 dyne per sentimeter, selain terdiri daripada molekul bukan kutub. Kebanyakan dakwat flexografi berfungsi dengan membentuk ikatan melalui interaksi kutub, yang bermaksud ia tidak melekat dengan baik pada bahan-bahan berasaskan hidrokarbon sebegini. Apabila tiada rawatan permukaan dilakukan, hanya kemasan fizikal yang lemah terbentuk antara dakwat dan filem, bukannya ikatan kimia yang kuat. Ini menyebabkan masalah di mana rekabentuk cetakan boleh tanggal akibat geseran semasa pemprosesan atau terkopek apabila dikenakan tekanan pengendalian biasa. Bahan-bahan ini cenderung menolak dakwat flexo berbasis air disebabkan sifatnya yang menolak air. Sementara itu, pilihan berbasis pelarut pula boleh mengecut semasa kering, menyebabkan ketegangan pada sempadan antara lapisan dakwat dan substrat. Untuk pelekatan yang baik, permukaan perlu mencapai sekurang-kurangnya 38 dyne/cm mengikut piawaian industri. Malangnya, kebanyakan filem PE yang tidak dirawat hanya mencapai kira-kira 31 dyne/cm seperti dilaporkan baru-baru ini dalam Packaging Innovation Journal (2023), menjelaskan mengapa rawatan khas tetap diperlukan bagi memastikan kualiti cetakan yang baik.
Kekurangan Pembasahan dan Pengelupasan Antara Muka dalam Pencetakan Flexo
Tinta Flexo sering menghadapi masalah apabila digunakan pada filem berenergi rendah kerana tegangan permukaan tinta ini biasanya lebih tinggi daripada yang boleh ditangani oleh substrat pada titik kritikalnya. Apa yang berlaku seterusnya jelas bagi sesiapa yang pernah bekerja dengan bahan ini: tinta tidak merebak dengan betul di atas permukaan. Sebaliknya, kita mendapat apa yang dikenali sebagai kesan kulit oren, iaitu tinta menarik diri menjadi titisan kecil dan bukannya membentuk lapisan rata yang licin seperti yang diinginkan. Pada kelajuan pencetakan tinggi yang biasa dalam persekitaran pengeluaran, ruang-ruang kecil sebenarnya terbentuk antara tinta dan bahan itu sendiri. Ruang ini membenarkan kemasukan wap air dari udara sekeliling atau mencipta titik tekanan yang akhirnya menyebabkan retakan pada masa hadapan. Menurut kajian industri terkini yang diterbitkan oleh Persatuan Teknikal Flexografi pada tahun 2022, kira-kira 60 peratus daripada semua isu kualiti yang dilihat pada substrat PE dan OPP disebabkan oleh masalah pembasahan ini. Kebanyakan resipi tinta piawai tidak mengandungi cukup agen pembasahan atau pengikat suhu peralihan gelas rendah khas yang diperlukan untuk melekat dengan baik pada permukaan tak berkutub yang licin ini. Ini bermakna produk akan mula terkopek lebih awal apabila sampai ke mesin pengepakan di lantai kilang.
Penyediaan Permukaan: Rawatan Pra yang Penting untuk Kekalan Lekatan Dakwat Flexo
Rawatan Corona: Sasaran Tahap Dyne (38–42 dynes/cm) dan Had Tempoh Simpan Praktikal
Kaedah pelepasan korona masih lagi sangat diperlukan jika kita mahu dakwat flexo melekat dengan baik pada filem PE dan OPP berenergi rendah yang terdapat di luar sana. Apa yang berlaku di sini adalah proses tersebut secara asasnya mengoksidakan permukaan filem melalui pengionan elektrik, yang meningkatkan paras dyne kepada sekitar 38-42 dyne per cm. Itulah sebenarnya titik optimum yang diperlukan untuk sifat pembasahan dakwat yang baik. Tetapi ada satu kelemahan. Permukaan yang dirawat cenderung terdegradasi dari semasa ke semasa disebabkan oleh perkara seperti pergerakan rantaian polimer dan bahan tambahan yang mula berhijrah menjauhi permukaan. Kebanyakan filem ini hanya akan mengekalkan kualiti lekatan terbaik selama kira-kira 1 hingga 8 minggu selepas rawatan. Dan tahukah anda? Suhu simpanan yang lebih tinggi dan kelembapan yang lebih tinggi mempercepatkan proses degradasi ini. Bagi pengurus kilang, ini bermakna mencatat tarikh rawatan dilakukan berbanding bila pencetakan diperlukan menjadi sangat kritikal. Jika tidak, mereka berisiko menghadapi masalah lekatan yang mahal semasa operasi pengeluaran laju.
Rawatan Plasma dan Nyalaan sebagai Alternatif Prestasi Tinggi untuk Aplikasi Flexo yang Memerlukan
Jika rawatan korona tidak berkesan, rawatan plasma dan nyalaan menjadi pilihan yang lebih baik untuk kerja cetakan flexo yang sukar. Plasma berfungsi dengan menghantar gas beron kepada bahan, menghasilkan perubahan permukaan yang jauh lebih dalam dan sekata, mengekalkan paras dyne melebihi 50 dyne per sentimeter, walaupun pada bentuk dan kontur yang rumit. Rawatan nyalaan menggunakan pendekatan yang berbeza sama sekali, iaitu dengan mengawal api untuk membakar lapisan substrat tertentu, menjadikannya sangat sesuai untuk digunakan pada lembaran plastik tebal dan komponen tiga dimensi yang kompleks. Apa yang benar-benar membezakan kedua-dua kaedah ini daripada rawatan korona biasa ialah tempoh tahanan sebelum perlu diulang, serta ketahanannya yang jauh lebih baik terhadap perubahan kelembapan dan pendedahan bahan kimia dari semasa ke semasa. Syarikat pembungkusan sangat bergantung kepadanya bagi produk yang perlu kekal tertutup dengan betul di kedai runcit dan gudang, manakala pengilang menggunakan rawatan ini apabila label mereka perlu melekat walaupun melalui pelbagai jenis pemprosesan kasar semasa penghantaran dan penyimpanan.
Formulasi Dakwat Flexo Direkabentuk untuk Lekatan PE/OPP
Sistem Resin: Polipropilena Berklorin (CPP), Akrilik Terubah Suai, dan Hibrid PU-Akrilik
Resin khas telah dikembangkan untuk melekat pada permukaan filem berenergi rendah yang sukar di mana pelekat biasa tidak berkesan. Ambil contoh polipropilena terklorin (CPP). Apabila digunakan, ia menambahkan kebolehpolaran berasaskan klorin yang sebenarnya mencipta ikatan kimia pada peringkat molekul antara CPP dan bahan seperti PE atau OPP. Itu merupakan sesuatu yang cukup mengagumkan. Walau bagaimanapun, formula akrilik terubah suai menawarkan sesuatu yang berbeza — mereka mampu menahan suhu melebihi 130 darjah Celsius, menjadikannya sangat perlu dalam penghasilan pembungkusan yang perlu bertahan melalui proses pensucian. Dan jangan lupa tentang hibrid PU-akrilik juga. Gabungan pintar ini menggabungkan kelenturan dan rintangan terhadap bahan kimia berkat kepada ikatan silang uretana. Pengilang makanan sangat menyukai ini untuk pembungkusan produk beku kerana mereka kekal utuh semasa kitaran beku-cair berulang tanpa terkopek atau hilang keutuhan.
Pemangkin Lekatan dan Pengikat-Tg Rendah: Membolehkan Kelenturan Tanpa Mengorbankan Prestasi
Formulasi dakwat moden kini termasuk penggalak lekatan berbasis silana yang benar-benar melekat pada permukaan filem pada peringkat molekul, membentuk ikatan kimia yang kuat antara lapisan dakwat dan bahan bukan kutub yang sukar ini. Pengikat khas ber-Tg rendah ini kekal fleksibel walaupun suhu menurun di bawah takat beku, sehingga turun ke minus 40 darjah Celsius, yang menghalang retakan daripada merebak semasa penghantaran produk. Apabila komponen-komponen ini berfungsi bersama dengan betul, mereka mengurangkan masalah pengangkatan dakwat hampir sebanyak 90% berbanding dakwat flexografi biasa. Selain itu, imej cetakan kekal jelas dan tajam walaupun melalui ratusan ujian lenturan, menurut penyelidikan yang diterbitkan oleh Persatuan Teknikal Flexografi pada tahun 2022. Prestasi sebegini memberi perbezaan besar dalam aplikasi pembungkusan di mana ketahanan adalah kritikal.
Soalan Lazim
Apakah yang menyebabkan filem PE dan OPP sukar untuk dakwat flexo piawai?
Filem PE dan OPP mempunyai tenaga permukaan yang rendah dan molekul bukan polar, yang mencabar lekatan dakwat flexo piawai yang bergantung pada interaksi polar.
Apakah peranan ketegangan permukaan dalam masalah percetakan flexo?
Masalah percetakan flexo, seperti kesan kulit oren, berlaku apabila ketegangan permukaan dakwat flexo melebihi kapasiti substrat, menghalang pengembangan dakwat yang betul dan menyebabkan pengelupasan.
Bagaimanakah rawatan permukaan meningkatkan lekatan dakwat flexo?
Rawatan permukaan seperti rawatan korona, plasma, dan nyala meningkatkan aras dyne, memperbaiki lekatan serta mengurangkan isu seperti penyerapan wap air dan titik tekanan.
Apakah kemajuan yang terdapat dalam formulasi dakwat flexo?
Formulasi dakwat flexo kini termasuk resin khas, perangsang lekatan, dan pengikat-Tg rendah untuk memperbaiki lekatan dan keanjalan, terutamanya pada substrat tenaga rendah yang mencabar.