EN
Dlaczego tektura wymaga dostosowanych farb do druku wypukłego
Jak zmienna porowatość, struktura włókien i powierzchniowe uszlachetnianie tektury falistej wpływają negatywnie na działanie standardowych farb
Złożona struktura tektury falistej naprawdę utrudnia działanie standardowych farb do druku reliefowego. Materiał ten charakteryzuje się różnymi rodzajami porowatości – od gęstych powierzchni papieru kraftowego po puszyste warstwy grzebieniowe, które wchłaniają wszystko. To powoduje wiele problemów z równomiernym wchłanianiem farby, ponieważ sama tektura składa się z nierówno rozmieszczonych włókien. Występują bowiem luki między poszczególnymi niciami celulozy, które podczas drukowania wywołują dziwne efekty kapilarne. Sytuacja jeszcze się pogarsza, gdy w grę wchodzą powierzchniowe zabiegi uszlachetniające, ponieważ tworzą one obszary, które właściwie odpychają standardowe składniki farb. Co wtedy się dzieje? Przenikanie farby staje się całkowicie nieprzewidywalne, a pigmenty osadzają się nierównomiernie, co psuje cały proces drukowania. Standardowe farby do druku reliefowego po prostu nie posiadają odpowiednich właściwości, by radzić sobie z tymi skomplikowanymi interakcjami zachodzącymi jednocześnie, przez co operatorzy maszyn drukarskich muszą zmagać się z dużymi różnicami wchłaniania oraz zbyt szybkim wysychaniem farb na maszynie.
Konsekwencje funkcjonalne: zwiększanie rastra, słabe naniesienie, przenoszenie i niestabilny kolor na podłożach z papieru pakowego i recyklingowych
Specyficzne problemy z różnymi podłożami prowadzą do rzeczywistych problemów z drukiem, które można dość wyraźnie zmierzyć. Weźmy na przykład papier kraftowy i tekturę recyklingową, które często zawierają około 60% włókien po użyciu przez konsumenta. Gdy te materiały wchłaniają zbyt dużo farby, powstaje tzw. rozrost punktu, który znacznie przekracza wartości akceptowane w branży, zwykle mieszczące się między 15% a 22%. Obserwujemy również nieprawidłowe naniesienie farby, ponieważ farba po prostu nie jest w stanie wypełnić drobnych ubytków i wgłębień występujących na włóknistych powierzchniach, co skutkuje nierównomiernym pokryciem. Kolejnym problemem są szybko parujące rozpuszczalniki, które powodują tzw. przebitie (set off), czyli przenoszenie mokrej farby z jednego arkusza na drugi, gdy są one składowane na sobie. Dopasowanie kolorów staje się jeszcze trudniejsze przy materiałach recyklingowych, ponieważ pozostałości po wybielaniu i drobne cząstki zmieniają sposób reakcji chemicznej powierzchni, powodując widoczną zmianę odcieni. Niektórzy producenci zaobserwowali nawet wzrost współczynnika odrzuceń o około 40% podczas drukowania na podłożach recyklingowych w porównaniu do zwykłej tektury pierwotnej, jeśli nie dostosują odpowiednio składu swoich farb.
Kluczowe mechanizmy dostosowania w formułowaniu farb druku konwencjonalnego
Dostosowanie reologii i zawartości pigmentu dla optymalnego przeniesienia i pochłaniania na tekturze o niskiej energii powierzchniowej
Dobry dobór reologii i optymalizacja zawartości pigmentów ma duże znaczenie przy konsekwentnym przenoszeniu farby na porowate powierzchnie tektury o niskiej energii powierzchniowej. Modyfikatory reologii pozwalają dostosować przepływ farby, aby była ona czysto przenoszona z płyty na podłoże, bez powodowania problemów takich jak rozszerzanie kropek lub zalanie. Gdy lepkość spada, farba lepiej przenika w strukturę włókien tektury. Istnieje jednak pewien haczyk – stężenie pigmentów należy starannie wyważać, aby zapewnić dobrą nieprzezroczystość i odpowiednie pokrycie w całym cyklu drukowania. W przypadku recyklingowej tektury kraftowej, która charakteryzuje się niestabilną porowatością, prawidłowe ustawienie lepkości odgrywa kluczową rolę. Pozwala to uzyskać ostrzejsze obrazy i zmniejsza ryzyko przebitania farby, gdy wydrukowane arkusze są składowane jeden na drugim. I nie zapominajmy o liczbach: według najnowszych raportów branżowych opracowanych przez Flexographic Technical Association, błędne zarządzanie reologią może prowadzić do aż 25% większych odpadów w procesach drukowania tektury.
Wybór spoiwa (akrylowe, PVA, nitroceluloza) w celu maksymalizacji przyczepności i integralności warstwy na powierzchniach włóknistych
Chemia lepiszczy odgrywa kluczową rolę w zapewnieniu dobrej przyczepności i tworzeniu trwałych warstw na chropowatej, włóknistej powierzchni tektury. Akrylanowe żywice wyróżniają się tym, że oferują zarówno elastyczność, jak i odporność na wilgoć, co czyni je doskonałym wyborem, gdy skrzynki muszą wytrzymać wilgotne warunki podczas magazynowania lub transportu. Dla wewnętrznych warstw opakowań, gdzie obciążenia są mniejsze, poliwinyloamina (PVA) sprawdza się dobrze, ponieważ jest tańszą opcją, która mimo wszystko zachowuje się satysfakcjonująco. Nitroceluloza schnie szybko, ale z czasem traci elastyczność, dlatego nie zawsze jest najlepsza w długoterminowych zastosowaniach. Uzyskanie odpowiedniej równowagi między elastycznością lepiszcza a sztywnością samej tektury pomaga zapobiegać irytującym pęknięciom pojawiającym się podczas montażu lub przemieszczania skrzynek. Badania wykazały, że pigmentowane farby akrylowe wypukłe przylegają do powierzchni falistych z efektywnością około 90%, znacznie lepiej niż standardowe formuły, które osiągają jedynie około 70%. Najważniejsze jednak jest to, czy lepiszcza tworzą gładkie, ciągłe warstwy, które nie będą się łuszczyć nawet przy normalnym zużyciu spowodowanym użytkowaniem.
Balansowanie dostosowania do potrzeb z praktycznością: koszty, zgodność oraz rzeczywistości produkcyjne
Zgodność z wymaganiami migracji dla artykułów przeznaczonych na żywność, odporność na promieniowanie UV oraz trwałość w warunkach ścierania – w jaki sposób zastosowanie końcowe wpływa na wybór chemii farb
To, co dzieje się na końcu linii produkcyjnej, nakłada rygorystyczne ograniczenia, z którymi zwykłe farby reliefowe nie są w stanie sobie poradzić. W przypadku opakowań przeznaczonych do kontaktu z żywnością firmy muszą przestrzegać surowych przepisów FDA 21 CFR lub norm UE 10/2011 dotyczących ilości substancji, które mogą migrować z farby. Oznacza to konieczność stosowania specjalnych żywic zapobiegających wyciekaniu szkodliwych chemikaliów. Nie możemy również zapominać o aspektach kosztowych. Instytut Ponemon poinformował w 2023 roku, że niestosowanie się do przepisów zwykle wiąże się z wycofywaniem produktów, co generuje koszty rzędu około 740 000 dolarów za każdym razem. W przypadku dużych ekranów zewnętrznego oświetlenia, jakie widzimy wszędzie wokół, producenci potrzebują pigmentów, które nie będą wypływać pod wpływem długotrwałego oddziaływania promieni słonecznych. Zgodnie z normami branżowymi powinny one mieć ocenę co najmniej ASTM 5. Następnie mamy wszystkie te opakowania przemieszczające się przez magazyny i samochody dostawcze, które wymagają folii odpornych na zarysowania i ogólny zużycie podczas transportu. Wszystkie te praktyczne wymagania w istocie decydują o tym, z czego składane są te specjalistyczne farby.
- Bezpieczeństwo żywności : Akrylowe lepiszcza o niskiej migracji zastępują plastyczne alternatywy zawierające ftalany
- Odporność na UV : Nieorganiczne pigmenty świetlnoustojcze lub wysokowydajne pigmenty organiczne zastępują mniej stabilne opcje
- Obrona przed ścieraniem : Modyfikowane nitrocelulozą lub sieciowane systemy żywic zwiększają odporność powierzchni
Ignorowanie kontekstu użytkowania końcowego nie tylko utrudnia jakość druku — naraża marki na sankcje regulacyjne, zakłócenia w łańcuchu dostaw i szkody reputacyjne. Dlatego dostosowanie farb do konkretnego podłoża i zastosowania nie jest opcjonalne, lecz stanowi podstawę wiarygodnej, zgodnej i komercyjnie opłacalnej produkcji opakowań.
Często zadawane pytania
Dlaczego tektura stanowi wyzwanie dla farb do drukowania walcowego?
Tektura ma złożoną strukturę o zmiennej porowatości i układzie włókien, co utrudnia równomierne wchłanianie farby. Skutkuje to nierównomiernym osiadaniem pigmentów i problemami z przenikaniem farby.
Jakie są główne problemy związane ze standardowymi farbami na tekturze?
Standardne farby mają problemy takie jak zwiększanie kropek, słabe osadzanie się farby, przenoszenie i niestabilny kolor podczas drukowania na podłożach z tektury i recyklingowego kartonu.
Jak można dostosować farbę do druku wysokiego rejestru, aby uzyskać lepsze wyniki na kartonie?
Dostosowanie może obejmować regulację reologii i zawartości pigmentów, dobór odpowiednich spoiw oraz zapewnienie, że skład farby odpowiada konkretnym wymaganiom użytkowania końcowego, takim jak bezpieczeństwo żywnościowe i odporność na promieniowanie UV.