Het oppervlak van papieren bekers heeft kleine poriën en vezelachtige structuren die speciale inkeigenschappen vereisen voor goed drukken. Watergedragen flexo-inkt werkt bijzonder goed omdat deze dunner wordt wanneer er druk wordt uitgeoefend tijdens het drukken, maar zich weer verdikt zodra hij het oppervlak raakt. Deze eigenschap zorgt ervoor dat de inkt goed in het papier kan stromen zonder te veel uit te lopen. Op zwaarder karton (ongeveer 300 gram per vierkante meter) absorbeert de inkt zeer snel, meestal binnen een halve seconde, wat helpt om de kleuren op hun plaats te houden en de vervelende onscherpe plekken die we dot gain noemen te verminderen. Wat er gebeurt, is vrij eenvoudig vanuit materiaalstandpunt: het vloeibare deel van de inkt trekt in de vezels, terwijl de kleurdeeltjes aan het oppervlak blijven, waardoor duidelijke afbeeldingen ontstaan zonder dat de bekerstructuur verzwakt. De meeste drukkers weten dat het evenwicht tussen doordringing en oppervlaktehechting cruciaal is voor een hoge kwaliteit bij dit soort verpakkingsmaterialen.
Een proef in 2023 bij een grote producent van bekers toonde de superieure prestaties van watergedragen flexo-inkt op voedselverpakkingskarton. Tijdens productielooptijden van 10.000 eenheden werd het volgende bereikt:
Het gecoate substraat van 350 g/m² behield zijn helderheid (94,5 L*-waarde) ondanks hoge inktverzadiging, wat de geschiktheid van flexo voor veeleisende voedselverpakkingen bewijst. De productieafval daalde met 18% ten opzichte van het voorgaande jaar, wat de schaalbaarheid voor grootschalige toepassingen bevestigt.
Flexo-inkten die in contact komen met voedsel, moeten strikte internationale regels volgen om te voorkomen dat chemicaliën terechtkomen in wat mensen eten. De FDA heeft voorschriften in 21 CFR sectie 175.105 die beperkingen stellen aan stoffen die indirect in contact komen met voedsel, en in heel Europa stelt verordening 10/2011 zeer lage drempels vast voor gevaarlijke stoffen zoals kankerverwekkende middelen, namelijk slechts 0,01 milligram per kilogram. Er was eigenlijk een groot probleem in 2005 toen sommige zuivelproducten uit de schappen gehaald moesten worden omdat bepaalde chemicaliën uit UV-gehardde inkt erin waren getransporteerd. Deze regelgevende instanties vereisen dat onafhankelijke testlaboratoria de naleving controleren, vaak met behulp van specifieke vloeistoffen goedgekeurd door de FDA. Voor vetrijke levensmiddelen gebruiken zij ethanoloplossingen, terwijl watergebaseerde oplossingen beter geschikt zijn voor het testen van zure of neutrale producten.
Flexografische druk met watergebaseerde formules elimineert die vervelende vluchtige organische stoffen (VOS), die we allemaal kennen als slecht voor de gezondheid en het milieu. Volgens onderzoek uit 2023 van Packaging Technology and Science verminderen deze watergebaseerde opties de migratierisico's met bijna 92% in vergelijking met traditionele oplosmiddelgebaseerde alternatieven. Waardoor presteren ze zo goed? De gebruikte pigmenten hebben een hoger moleculair gewicht, waardoor ze zich aan papiervezels hechten in plaats van erbovenop te blijven zitten zoals bij offsetinkten, wat die vervelende minerale olie-residuen achterlaat. Een ander groot voordeel is dat ze voorkomen wat "onzichtbare doorslag" wordt genoemd, wanneer bekers op elkaar gestapeld worden en ongewenste stoffen van de ene naar de andere overgaan. Bovendien behouden ze uitstekend hun kwaliteit bij hoge temperaturen tijdens het vullen met hete producten, en houden residu-olvende stoffen consistent op een laag niveau van minder dan 0,1 deeltjes per miljard gedurende de gehele productierun.
UV-hardenbare flexodrukinkten onderscheiden zich echt door het behoud van een glanzende afwerking en extreem snelle droging – precies wat fabrikanten nodig hebben voor die grote oplagen van papieren bekers die met snelheden van meer dan 500 meter per minuut worden verwerkt. Doordat deze inkt direct uithardt onder UV-licht, zal deze niet vlekken wanneer de bekers worden gestapeld, zodat de bedrukte afbeeldingen scherp en schoon blijven, zelfs op gecoat karton. Maar er is een addertje onder het gras bij dikkere kommen gemaakt van papier met een gewicht boven de 350 gram per vierkante meter. Deze materialen zijn vaak te poreus, waardoor UV-licht moeite heeft alle lagen voldoende te bereiken voor een correcte uitharding. Waarom gebeurt dit? De inkt zelf heeft een dikkere consistentie, waardoor hij niet makkelijk diep in de vezels doordringt, terwijl hij toch goede hechting moet behouden. Drukkerijen die met dergelijke uitdagingen te maken hebben, moeten vaak hun formuleringen aanpassen of hun machines bijstellen om toch acceptabele resultaten te behalen.
De dagen van oplosmiddelhoudende flexodrukinkten in voedselverpakkingen zijn snel geteld, omdat deze producten veel te veel vluchtige organische stoffen (VOS) vrijlaten. We hebben het over gemiddelde waarden van ongeveer 250 gram per liter, wat eigenlijk drie keer zo hoog is als wat de EPA als veilig beschouwt. Ook wereldwijd zijn de regelgevingen hierover strenger geworden. Neem bijvoorbeeld de Industriële Emissierichtlijn van de EU: bedrijven die hierbij worden betrapt op overtreding, kunnen volgens recente rapporten van het Ponemon Institute boetes krijgen tot wel zevenhonderdveertigduizend dollar. Er is nog een ander probleem dat hier speelt. Tolueen en xyleen dat na het drukproces achterblijft, kan in dranken terechtkomen, waardoor deze oplosmiddelhoudende inktten ongeschikt zijn voor elk materiaal dat direct met voedsel in aanraking komt. Hoewel ze historisch goed hechten aan met polyethyleen beklede kartons, doet dat voordeel er tegenwoordig niet meer toe. Het marktlandschap is de afgelopen jaren ingrijpend veranderd. Fabrikanten hebben sinds 2018 bijna de helft van hun omzet met deze traditionele inktten verloren, aangezien zij massaal zijn overgestapt op watergedragen alternatieven die voldoen aan zowel de FDA-normen (21 CFR §175.105) als de Europese Unieregels (EU 10/2011).
Flexografische inkten zijn gespecialiseerde inkten die worden gebruikt in flexografisch drukken, met name geschikt voor verpakkingsmaterialen zoals papiervuistjes en andere ondergronden.
Watergebaseerde flexo-inkt wordt verkozen vanwege de lage VOC-emissies, snel drogen en verenigbaarheid met voedselveiligheidsvoorschriften, waardoor het veiliger is voor voedselverpakkingen.
UV-hardenbare flexo-inkten kennen uitdagingen zoals beperkte doordringing in dikkere, poreuzere ondergronden, waardoor ze minder geschikt zijn voor bepaalde toepassingen.