Quais tintas flexográficas são adequadas para impressão em grande volume de embalagens de copos de papel?

Conformidade com Tintas Flexográficas Seguras para Alimentos para Copos de Papel

Atendimento à FDA 21 CFR e ao Regulamento da UE sobre Plásticos para Contato Direto com Alimentos

Para fabricantes de copos de papel, acertar nas tintas flexográficas é absolutamente crítico, pois elas precisam atender a rígidas normas de contato com alimentos. Nos Estados Unidos, existe uma regulamentação chamada FDA 21 CFR Part 175.300 que trata do que acontece quando materiais entram em contato com alimentos. Basicamente, a tinta precisa permanecer abaixo de certos limites quando entra em contato com itens como salgadinhos gordurosos ou bebidas aquosas. Na Europa, a situação não é muito diferente. O Regulamento de Plásticos UE n.º 10/2011 estabelece limites rigorosos para a quantidade de substâncias que podem migrar da embalagem para os produtos alimentícios. Considere, por exemplo, os fotoiniciadores – eles são limitados a apenas 0,01 mg por kg, conforme testes realizados em condições semelhantes aos cenários reais de uso envolvendo líquidos quentes entre 60 e 90 graus Celsius, além de períodos prolongados de armazenamento. Se uma tinta não estiver em conformidade, produtos químicos podem ser lixiviados em níveis perigosos superiores a 10 partes por bilhão, o que poderia levar as autoridades a tomarem medidas contra empresas ou até forçá-las a retirar produtos das prateleiras. Fabricantes conscientes submetem seus materiais a testes por GC-MS previamente para verificar se tudo atende às normas, seguindo recomendações tanto das autoridades americanas quanto europeias de segurança alimentar quanto aos métodos adequados de análise.

Avaliação de Risco de Migração versus Redução de COV na Impressão Flexográfica em Alta Velocidade

Operações de impressão em larga escala precisam lidar com dois grandes problemas simultaneamente: impedir que produtos químicos se movimentem e manter os temidos compostos orgânicos voláteis (COVs) sob controle. O risco torna-se especialmente alto durante a impressão flexográfica em alta velocidade, acima de 300 metros por minuto, porque, se os materiais não curarem completamente, diversos componentes reativos permanecem, como oligômeros e fotoiniciadores, que ficam ali esperando para vazar. As tintas curáveis por UV reduzem os COVs em cerca de 60 a 70 por cento em comparação com as opções tradicionais à base de solvente, mas exigem quantidades bastante precisas de energia luminosa LED, geralmente em torno de 800 milijoules por centímetro quadrado ou mais, para atingir uma polimerização superior a 95 por cento antes que ocorra qualquer migração novamente. Os sistemas à base de água praticamente não apresentam problemas de migração e eliminam totalmente as preocupações com COVs, mas trazem seus próprios inconvenientes, pois demoram mais para secar, o que significa que as linhas de produção podem funcionar no máximo a cerca de 250 metros por minuto, e detalhes finos tendem a ser mais facilmente comprometidos. Conseguir o equilíbrio certo depende de encontrar o ponto ideal entre três fatores principais: o grau de cura dos materiais, manter os níveis de COVs abaixo de 25 gramas por metro quadrado e garantir que a migração permaneça seguramente dentro da metade do valor aceitável conforme regulamentado. A maioria das modernas gráficas em larga escala agora conta com espectrofotômetros em linha, juntamente com tintas de baixa migração especialmente formuladas, que atendem tanto aos padrões da FDA 21 CFR quanto às exigências da União Europeia sob a norma 10/2011, como parte de seu fluxo de trabalho regular.

Desempenho de Tinta Flexográfica Específica para Substrato em Papéis para Copos

Papéis Revestidos, Não Revestidos, Laminados com PE e com Revestimento de PLA: Absorção, Aderência e Ganho de Ponto

As propriedades do papel para copos descartáveis têm grande impacto no desempenho das tintas flexográficas durante operações de impressão em larga escala. Ao trabalhar com papéis não revestidos, eles tendem a absorver a tinta rapidamente, exigindo que as impressoras utilizem tintas de baixa viscosidade e rápida secagem para evitar que sequem muito cedo e entupam os bicos durante grandes tiragens. Os papéis revestidos absorvem menos, mas apresentam desafios próprios, exigindo um controle cuidadoso das características de fluxo da tinta para prevenir distribuição desigual de cor e espessura inconsistente da película nas superfícies impressas. Os papéis laminados com polietileno são frequentemente escolhidos para conter líquidos, mas obter boa adesão exige atenção aos níveis de energia superficial. Testes indicam que, quando a energia superficial desses substratos ultrapassa 38 dinas por centímetro, geralmente alcançada por meio de tratamento por corona, a resistência à delaminação aumenta cerca de 40%. Os papéis com revestimento PLA oferecem benefícios ambientais, mas criam dificuldades quanto à qualidade da impressão. Suas superfícies naturalmente repelentes à água fazem com que os pontos se espalhem aproximadamente 15% mais do que o PE padrão em 150 linhas por polegada, o que exige ajustes nos volumes das células anilox e refinamento da tack da tinta. O que mais importa, segundo testes de migração, não é apenas o conteúdo da tinta em si, mas se ela funciona adequadamente com o substrato específico a ser impresso, destacando por que testes abrangentes de todo o sistema — incluindo materiais, tintas e condições de processamento — permanecem essenciais para evitar riscos de contaminação.

Reologia da Tinta Flexográfica e Estabilidade do Processo para Produção em Massa

Otimização da Viscosidade, Comportamento Pseudoplástico e Estabilidade da Tinta no Alimentador a 120–180 LPI

Acertar a reologia é muito importante ao fabricar copos de papel em volume. Ao trabalhar com uma resolução de cerca de 120 a 180 linhas por polegada, a tinta precisa permanecer dentro de certas faixas de viscosidade para evitar problemas como ganho de ponto, mantendo ainda imagens nítidas. A tinta também se comporta de maneira diferente sob estresse – basicamente ficando mais fina quando submetida às forças de cisalhamento em alta velocidade dos rolos anilox girando acima de 2500 segundos inversos e, em seguida, recuperando rapidamente após a transferência para o substrato. Esse tipo de comportamento ajuda a extrair a tinta de forma eficiente sem causar problemas de névoa ou respingos. Manter essa espessura de filme torna-se muito importante à medida que as máquinas ultrapassam velocidades superiores a 150 metros por minuto. A estabilidade da tinta na cuba é outra grande preocupação. Tintas de boa qualidade devem ser capazes de suportar longos períodos de circulação sem alterar muito suas propriedades, separar-se em fases diferentes ou gerar espuma indesejada – tudo isso pode causar grandes prejuízos em produções contínuas que precisam alcançar milhões de unidades ininterruptamente. Analisando dados do setor, empresas que ajustam adequadamente seus perfis de reologia normalmente observam reduções no ganho de ponto entre 12% e talvez até 18% em comparação com fluidos newtonianos comuns. Elas também costumam operar por mais tempo antes de necessitar paradas de manutenção, às vezes prolongando os ciclos de produção em cerca de 30%. Essas melhorias se traduzem diretamente em melhores rendimentos e cores mais consistentes em grandes lotes de produtos impressos.

Sistemas Alternativos de Tinta para Flexografia: Compromissos entre UV-Curável e à Base de Água

Escolher a tinta flexo certa para a fabricação em massa de copos de papel é um equilíbrio delicado para os transformadores entre opções curáveis por UV e sistemas tradicionais à base de água. O que torna as tintas UV tão atrativas? Elas secam quase imediatamente quando expostas à luz UV, o que significa que as máquinas podem operar cerca de 30 a 40 por cento mais rápido em comparação com as versões à base de água. Além disso, essas tintas reduzem o consumo de energia em aproximadamente metade, segundo dados do setor. O tempo rápido de secagem também ajuda a controlar problemas de ganho de ponto em configurações de 120 a 180 linhas por polegada e mantém o registro de impressão preciso mesmo durante longas tiragens. Mas há um aspecto a considerar. Começar com a tecnologia UV exige um grande investimento inicial em máquinas de cura especializadas, como LEDs ou vapor de mercúrio. E não se esqueça da burocracia: os fabricantes devem testar minuciosamente a migração de fotoiniciadores conforme as regulamentações da FDA (21 CFR Parte 175.300) e as normas da União Europeia (EU 10/2011). Essas verificações de conformidade não são tarefa simples.

As tintas à base de água não liberam compostos orgânicos voláteis (VOCs) e geralmente têm menor custo de adaptação de equipamentos existentes, o que as torna atrativas para instalações preocupadas com a qualidade do ar interno e com o cumprimento das normas EHS. A nova geração de tintas híbridas catalisadas oferece melhor resistência química e velocidades de secagem mais rápidas em comparação com as opções tradicionais, mas ainda levam cerca de 15 a 20 por cento mais tempo para secar do que os sistemas UV. Isso pode desacelerar significativamente a produção ao tentar atingir volumes elevados, como cerca de 20 mil copos por hora ou mais. No que diz respeito à impressão diretamente em superfícies de contato com alimentos, as tintas à base de água tendem a apresentar menor risco de migração, especialmente quando combinadas com resinas e misturas de pigmentos certificados adequadamente como de baixa migração. No entanto, escolher entre essas opções não é uma decisão simples. A fábrica precisa considerar os volumes reais de produção, os tipos de materiais nos quais está imprimindo, as regulamentações aplicáveis nos seus mercados e o quanto está comprometida com metas de sustentabilidade antes de decidir o que funciona melhor para sua situação específica.

Seção de Perguntas Frequentes

O que é a conformidade com tintas flexográficas para copos de papel?

A conformidade com tintas flexográficas para copos de papel refere-se à garantia de que a tinta utilizada é segura para contato direto com alimentos, aderindo a regulamentações como a FDA 21 CFR e o Regulamento Europeu de Plásticos.

Como a tinta curável por UV difere da tinta flexográfica à base de água?

A tinta curável por UV seca imediatamente com exposição à luz UV e oferece velocidades de impressão rápidas, enquanto a tinta à base de água não libera COVs, mas demora mais para secar.