Uzyskaj bezpłatny wycenę

Nasz przedstawiciel skontaktuje się z Tobą wkrótce.
E-mail
Telefon/WhatsApp
Imię i nazwisko
Nazwa firmy
Wiadomość
0/1000

Aktualności

Strona Główna >  Aktualności

Dlaczego tusz flexo jest odpowiedni do druku wysokiej prędkości na opakowaniach plastikowych?

Time: 2025-09-10

Lepkość i reologia farb flexograficznych: Optymalizacja przepływu dla szybkiego transferu

Zakresy lepkości dla farb flexograficznych na bazie rozpuszczalnika, UV i wodnych

Uzyskanie odpowiedniej lepkości jest kluczowe dla farb flexograficznych podczas pracy maszyn drukujących z prędkością powyżej 400 metrów na minutę. Większość farb opartych na rozpuszczalnikach działa dobrze w zakresie około 50 do 150 centypuazów, osiągając optymalny punkt, w którym odpowiednio płyną, ale nadal utrzymują pigmenty, nie osadzając się. Farby utwardzane UV wymagają większej gęstości, zazwyczaj między 80 a 200 cP, aby nie zaczynały zbyt wcześnie procesu utrwalania na wałkach maszyny drukującej. Wodne wersje działają lepiej przy niższej lepkości, około 20 do 80 cP, umożliwiając im szybkie wnikanie w folie plastyczne, ponieważ materiały te nie wchłaniają znacznej ilości wilgoci. Badania opublikowane przez MDPI w 2020 roku wykazały, że wykraczanie poza te zalecane zakresy prowadzi do problemów z przyrostem tonowym wzrastającym o 15% do 25%, co znacząco wpływa na jakość ostatecznego wydruku.

Zachowanie przyśpieszonego ścinania i jego rola w przenoszeniu warstwy farby przy dużych prędkościach

Ścinanie cieczy (tzw. thinning) polega w zasadzie na tym, że materiał staje się mniej lepki lub bardziej płynny, gdy zostaje na niego wywarty nacisk. Ta właściwość umożliwia farbom fleksograficznym swobodne przemieszczanie się przez maszyny drukujące przy wysokich prędkościach, bez tracenia kształtu po osiągnięciu powierzchni druku. Weźmy na przykład farby UV do druku fleksograficznego – zazwyczaj zmniejszają one swoją grubość o około 40 do 60 procent, gdy są narażone na siły ścinające przekraczające 5000 s⁻¹. To właśnie to zjawisko decyduje o uzyskaniu czystych linii druku i ogranicza dokuczliwe rozpylanie farby, które staje się problemem przy prędkościach maszyny przekraczających 600 metrów na minutę. Zgodnie z niektórymi badaniami opublikowanymi w zeszłym roku na ScienceDirect, drukarze, którzy precyzyjnie dobierają właściwości ścinania farb, zużywają łącznie około 18 procent mniej materiału w porównaniu do standardowych farb.

Dostosowanie przepływu farby, dawkowania oraz kontroli rozrostu kropek w szybkich przebiegach drukowania

Aby szybki proces druku fleksograficznego działał poprawnie, wymaga sprawnego współdziałania wszystkich jego elementów, w tym systemu dozującego farby, odpowiednich parametrów walca aniloxowego oraz wysokiej jakości form tłocznych. Gdy drukarze stosują walce aniloxowe o gęstości 250 do 400 linii na cal w połączeniu z nożami dosuwacza w układzie zamkniętym, zauważają około 30% mniej problemów związanych ze zmianami lepkości farby. Dzięki temu grubość warstwy farby pozostaje stabilna, nie odchylając się więcej niż o ±0,1 mikrometra. Testy przeprowadzone w wielu zakładach drukarskich wykazały również ciekawy fenomen. Farby wodne nanoszone w warstwie o grubości około 12 do 15 mikrometrów pozwalają kontrolować rozrost kropek poniżej 8%, nawet przy prędkościach do 450 metrów na minutę. To znacznie lepszy wynik niż w przypadku niezoptymalizowanych konfiguracji, gdzie rozrost kropek może osiągać nawet 22%. Dopasowanie właściwości farby do sposobu funkcjonowania maszyny drukującej daje rzeczywisty efekt. Większość producentów zauważa, że w trakcie długich cykli produkcyjnych, przy najwyższych prędkościach, zgodność barw pozostaje w granicach poniżej 2% odchylenia.

Szybkie Mechanizmy Suszenia i Utwardzania w Farbach Flexo do Drukowania Wysokoprędkościowego

Wpływ Składu Farby na Prędkość Suszenia i Efektywność Drukarki

Skład farby ma duży wpływ na szybkość jej schnięcia oraz ogólną wydajność maszyny drukującej. W dużej mierze zależy to od rodzaju użytych żywic, szybkości parowania rozpuszczalników oraz równowagi różnych dodatków. Ostatnie osiągnięcia wskazują, że nowoczesne systemy oparte na rozpuszczalnikach wykorzystują obecnie niskowiskozyste żywice, które uwalniają rozpuszczalniki około 22 procent szybciej niż starsze receptury, według Raportu Packaging Trends 2023. Farby oparte na wodzie osiągnęły jeszcze większe postępy, osiągając około 35-procentowo szybsze czasy schnięcia dzięki zawartym w nich stabilnym polimerom pH. Dzięki tym innowacjom znacznie zmniejsza się ryzyko powstawania plam farby podczas pracy z prędkością powyżej 400 metrów na minutę. Zakłady drukarskie mogą prowadzić nieprzerwaną pracę przez 8 godzin z minimalnym przestojem, ponieważ odpady spowodowane problemami ze schnięciem obniżyły się poniżej połowy jednego procenta.

Utwardzanie UV, EB i LED: Natychmiastowe wiązanie chemiczne przy prędkościach powyżej 500 m/min

Najnowsze osiągnięcia w dziedzinie technologii utwardzania UV, wiązką elektronów (EB) i LED całkowicie zmieniły sposób, w jaki farby niemal natychmiast utrwalają się poprzez reakcje chemiczne wywołane światłem. W przypadku druku fleksograficznego UV, farby te zazwyczaj tworzą silne wiązania w ciągu około pół sekundy od naświetlenia falami o długości od 200 do 450 nanometrów. Dzięki temu drukarze mogą uzyskiwać imponujące prędkości produkcji rzędu 750 metrów na minutę, bez deformowania ani uszkadzania materiału bazowego. Co do efektywności, systemy LED zużywają około 60 procent mniej energii niż tradycyjne lampy rtęciowe, według najnowszych badań przeprowadzonych przez RadTech w 2024 roku. Dodatkowo, technologia EB ma jeszcze jedną zaletę – wcale nie wymaga użycia tych specyficznych inicjatorów chemicznych, co czyni ją szczególnie odpowiednią do produkcji opakowań na żywność, gdzie przepisy bezpieczeństwa są bardzo rygorystyczne.

Suszenie termiczne farb rozpuszczalnikowych: balansowanie prędkości i emisji VOC

Poprawne suszenie termiczne odgrywa ogromną rolę przy druku flexograficznym z użyciem farb rozpuszczalnikowych na wysokich prędkościach, zwłaszcza jeśli chcemy pozostać zgodnymi z surowymi przepisami ochrony środowiska. Wiele nowoczesnych maszyn drukujących jest dziś wyposażonych w inteligentne systemy suszące, wyposażone w tzw. regeneracyjne utleniacze termiczne, znane jako RTO. Te systemy potrafią odzyskiwać około 85% ciepła z gazów spalinowych. Co czyni to podejście tak dobrym, to fakt, że niszczy one niemal wszystkie VOC z wydajnością 99,9%, a także obniża koszty energetyczne o około 18 do 22 dolarów za godzinę, według niektórych branżowych raportów sprzed roku. A najlepsze? Ten układ nadal świetnie działa, nawet gdy maszyny pracują z imponującą prędkością 600 metrów na minutę, spełniając wszystkie normy emisji UE bez problemu.

Wysoka przyczepność do folii plastikowych: energia powierzchniowa i zgodność chemiczna

Dlaczego farby flexo skutecznie przylegają do niemieszkalnych podłoży plastikowych

Farby flexo dobrze przylegają do tych trudnych do pokrycia tworzyw o niskiej energii powierzchniowej, takich jak polietylen o napięciu powierzchniowym około 35-38 mN/m czy polipropylen o około 29-31 mN/m dzięki specjalnie zaprojektowanym chemiom żywic. Gdy porównujemy ich działanie z papierem czy tekturą, tworzywa sztuczne wymagają rzeczywistych wiązań chemicznych zamiast jedynie przylegania mechanicznego. Dlatego współczesne receptury farb często zawierają modyfikowane poliuretany, które faktycznie tworzą wiązania z cząsteczkami tworzywa. Niektórzy producenci osiągnęli również duże postępy stosując żywice na bazie akrylanów. Mogą one obniżyć kąt napięcia tak bardzo, że farba rozciąga się poprawnie na powierzchni, nawet jeśli nie stosuje się utleniania koronowego. Badania nad przyleganiem farb flexo potwierdziły, że działa to bardzo skutecznie w praktyce.

Rola napięcia powierzchniowego, utleniania koronowego i doboru żywicy w adhezji

Czynnik Zakres docelowy Wpływ na przyczepność
Energia powierzchniowa (po obróbce) ≥40 mN/m Zapewnia rozprowadzenie i przyleganie farby
Dawka koronowa 8–12 W·min/m·² Utlenia powierzchnię, tworząc grupy polarne
Przejście szkliste żywicy (Tg) -10°C do 25°C Równoważy elastyczność i odporność na ciepło

Gdy polipropylen jest poddawany obróbce koronowej, jego energia powierzchniowa wzrasta do około 45–50 mN/m, ponieważ proces ten wprowadza na powierzchnię grupy hydroksylowe i karbonylowe. Dzięki temu materiały łatwiej łączą się ze sobą chemicznie. W przypadku druku flexo na bazie wodnej producenci często stosują kopolimery akrylowe o liczbie kwasowej od 80 do 120 mg KOH na gram. Pomagają one w tworzeniu silniejszych wiązań dzięki oddziaływaniom wodorowym. Systemy oparte na rozpuszczalnikach przyjmują zupełnie inne podejście. Zwykle mieszają składniki poliestrowe i poliuretanowe, z których około 20–35% materiału zawiera grupy hydroksylowe. Po połączeniu z utwardzaczami izocyjanianowymi w trakcie procesu wiązania, takie mieszanki tworzą wyjątkowo trwałe warstwy, które dłużej utrzymują się na powierzchniach drukowanych.

Właściwości na wielowarstwowych i laminowanych foliach do opakowań

Fleksograficzne farby generalnie dobrze przylegają do materiałów takich jak PET/PE i laminaty BOPP/CPP, zachowując stopień przylegania na poziomie około 4B zgodnie ze standardem ASTM D3354, gdy zastosuje się specjalne metody utwardzania podwójnego. Wersje UV fleksograficzne również robią wrażenie, zachowując około 98% przyczepności nawet po trzech dniach przebywania w warunkach 60 stopni Celsjusza i wilgotności blisko 95%. Dzieje się tak, ponieważ tworzą one połączenia sieciowe z powłokami ekstruzyjnymi. W przypadku rozpuszczalnych farb na bazie nitrocelulozy, świetnie sprawdzają się w workach retortowych. Mogą wytrzymać ponad 500 testów zginania bez uszkodzeń, co jest dość imponujące. Dzieje się tak, ponieważ żywice mają odpowiednią elastyczność, z modułem sprężystości w zakresie od 1,2 do 1,8 GPa w temperaturze pokojowej.

Dobieranie systemów farb do dynamiki szybkobieżnych maszyn fleksograficznych

Synchronizacja przenoszenia farby z współpracą walca aniloksowego i reakcją formy

Uzyskiwanie dobrych wyników z druku szybkiego oznacza dobranie odpowiedniej lepkości farby, dostosowanej do specyfiki pracy maszyny. Niedawne badania z zakresu reologii wykazały ciekawą właściwość farb UV do druku flexograficznego. Zgodnie z badaniami sprzed roku, te farby osiągają najlepsze wyniki przy zastosowaniu aniloksu o liczbie linii od 600 do 1200 na cal, gdy ich lepkość mieści się w zakresie od 90 do 120 centypuazów. Dlaczego połączenie to jest skuteczne? Otóż fakt, że farby te ulegają rozcieńczeniu pod wpływem naprężeń ścinających, pozwala im płynąć równo w trakcie szybkiego zetknięcia się form drukujących. Jednocześnie, zachowują one czyste krawędzie i ostre punkty, co ma szczególne znaczenie przy odtwarzaniu szczegółowych obrazów czy tekstów.

Minimalizacja opóźnienia w schnięciu i tworzenia się mgły farby przy prędkościach powyżej 600 m/min

Podczas pracy z prędkością powyżej 600 metrów na minutę, rozpuszczalnik musi odparować szybciej niż 0,8 grama na metr kwadratowy na sekundę, aby zapobiec problemom z przesuwaniem. Zgodnie z danymi z Packaging Frontiers sprzed roku, nowe systemy żywicowe zmniejszyły problem tworzenia się mgły tuszu o około 42%. Działy te skuteczniej, ponieważ tworzą silniejsze spójności między cząsteczkami, dzięki czemu tusz nie rozprasuje się pod wpływem intensywnych sił odśrodkowych podczas drukowania. Najnowsze formuły hybrydowe potrafią połączyć szybki czas schnięcia z dobrą stabilnością płynu. Oznacza to, że drukarnie mogą utrzymywać wysoką jakość wydruku nawet podczas eksploatacji maszyn na granicy ich możliwości, przy tych ekstremalnie wysokich prędkościach, bez utraty spójności wyników w trakcie długich serii produkcyjnych.

Studium przypadku: Drukowanie etykiet napojowych z użyciem hybrydowych farb UV/rozpuszczalnikowych przy 600 m/min

Jedna z głównych firm produkujących napoje bezalkoholowe osiągnęła niedawno niemal 98,6% czasu pracy maszyny, gdy przeszła na specjalne hybrydowe farby UV i rozpuszczalnikowe do druku flexo, pracując z prędkością około 610 metrów na minutę. Nowe podejście do podwójnego utrwalania pozwoliło zmniejszyć zużycie energii przez piece o aż 37%, co jest imponujące, zwłaszcza że różnice kolorów utrzymywały się poniżej 0,3% przez długie 18-godzinne zmiany. To pokazuje, że gdy producenci poświęcą czas na prawidłowe dopasowanie farb do możliwości maszyn, mogą pracować z ogromną prędkością, nie martwiąc się o zmiany tonów kolorów czy problemy z różnymi materiałami. Wnioski? Mądre integrowanie odgrywa kluczową rolę w osiąganiu sukcesów produkcyjnych, a nie tylko przetrwaniu.

Odporność przyszłościowa farb flexo: zrównoważony rozwój i innowacyjność w szybkiej produkcji opakowań

Nowej generacji farby flexo na bazie wody o szybkim wysychaniu do druku na foliach plastikowych

Dzięki postępom w technologii żywic i metodach suszenia podczerwienią, współczesne farby flexo na bazie wodnej potrafią naprawdę nadążyć za szybkością schnięcia używanych dotychczas farb opartych na rozpuszczalnikach. Niektóre nowsze receptury również bardzo dobrze sprawdzają się w praktyce – schną na foliach polietylenowych w mniej niż 0,3 sekundy i emitują do powietrza około połowę mniej szkodliwych substancji w porównaniu do starszych wersji, jak podaje nowy raport branżowy pt. Sustainable Printing Solutions z 2024 roku. Dążenie do bardziej ekologicznych produktów również wydaje się przynosić efekty. Sam w zeszłym roku rynek europejski tego typu farb rozszerzył się o około 11% rocznie, według danych z raportu Market Data Forecast z 2024.

Systemy hybrydowego utrwalania: Łączenie UV, EB i LED dla większej efektywności i zgodności z normami ekologicznymi

Coraz więcej producentów decyduje się obecnie na hybrydowe systemy utwardzające, łączące technologie UV, EB i LED, ponieważ pozwalają oszczędzać na rachunkach za energię i ułatwiają przestrzeganie zmieniających się przepisów. Przykładem są systemy UV-LED pracujące z prędkością około 450 metrów na minutę – faktycznie zmniejszają one zużycie energii o niemal 40% w porównaniu do tradycyjnych lamp rtęciowych. Kolejnym rozwiązaniem jest utwardzanie wiązką elektronową (EB), które eliminuje konieczność stosowania inicjatorów fotoutrwardzalnych, co czyni je doskonałym wyborem w przypadku materiałów opakowaniowych przeznaczonych na żywność, które nie tolerują obecności chemikaliów. Co więcej, wspomniane systemy zintegrowane działają bardzo szybko na różnych materiałach, w tym na foliach BOPP czy plastikach PET, bez spowalniania prędkości produkcji.

Inteligentne farby i integracja cyfrowych przepływów pracy w nowoczesnych liniach fleksograficznych

Inteligentne farby zdobywają obecnie coraz większą popularność w przemyśle poligraficznym. Mówimy tu o farbach zabezpieczających zmieniających kolor oraz specjalnych recepturach współpracujących z kodami QR. Obecnie są one łączone z drukarkami sterowanymi przez chmurę, co pozwala drukarzom na bieżące dostosowanie ustawień podczas szybkich cykli produkcji. Niektóre projekty testowe wykazały około 15% mniejsze zużycie farby przy wykorzystaniu systemów AI, które w zasadzie przewidują, kiedy nastąpi kolejne uruchomienie form drukowych. Połączenie technologii cyfrowej z tradycyjnymi metodami druku daje drukarzom flexo realną przewagę w przypadku realizacji opakowań o różnych wymaganiach związanych z danymi, bez znaczącego spowolnienia. Większość konfiguracji nadal może pracować z prędkością zbliżoną do 800 metrów na minutę, mimo wszystkich tych inteligentnych funkcji wbudowanych w system.

Często zadawane pytania

Jaki jest zalecany zakres lepkości dla różnych typów farb flexo?

Zalecane zakresy lepkości dla farb flexo różnią się w zależności od typu: farby oparte na rozpuszczalnikach powinny mieć lepkość od 50 do 150 centypuazów, farby utwardzane UV od 80 do 200 centypuazów, a farby wodne od 20 do 80 centypuazów.

Dlaczego właściwości rozciągania są ważne dla farb flexo?

Właściwości rozciągania są kluczowe, ponieważ pozwalają farbom łatwo przemieszczać się przez szybko pracujące maszyny drukujące, nie tracąc swojego kształtu, co gwarantuje czyste wydruki i zmniejsza ilość odpadów.

W jaki sposób skład farby wpływa na szybkość schnięcia?

Szybkość schnięcia farby w dużej mierze zależy od jej składu, a w szczególności od rodzaju żywic, rozpuszczalników i dodatków, które mogą znacząco wpływać na efektywność pracy maszyny i skracać czas schnięcia.

Jakie są zalety stosowania hybrydowych systemów utwardzania w druku flexo?

Hibrydowe systemy utwardzania, które łączą technologie UV, EB i LED, oferują zwiększoną wydajność, zmniejszone zużycie energii oraz zgodność z przepisami ochrony środowiska, co czyni je bardzo korzystnymi dla operacji druku szybkoobrotowego.

PREV : Badanie specjalistycznych farb do druku: Innowacyjne rozwiązania od Harvest Ink Co., Ltd.

NEXT : Jak farby UV kolorowe zapewniają żywe kolory w długotrwałym użytkowaniu?