Выбор правильной вязкости критически важен для флексографских красок при скорости печати свыше 400 метров в минуту. Большинство растворителей обеспечивают хорошие результаты при вязкости от 50 до 150 сантипуаз, находясь в «золотой середине», где краска хорошо растекается, но при этом удерживает пигменты, не давая им оседать. УФ-отверждаемые краски требуют более высокой вязкости, обычно от 80 до 200 сП, чтобы они не начинали отверждаться слишком рано на печатных валах. Водные составы работают лучше при меньшей вязкости — примерно от 20 до 80 сП, что позволяет им быстро впитываться в пластиковые пленки, поскольку эти материалы слабо впитывают влагу. Исследования, опубликованные MDPI в 2020 году, показали, что выход за пределы рекомендуемых диапазонов приводит к увеличению растискивания точек на 15–25%, что серьезно влияет на четкость конечного печатного изображения.
Сдвиговая тонкость по сути означает, что материал становится менее вязким или более жидким при приложении к нему силы. Это свойство позволяет флексографским краскам легко перемещаться через печатное оборудование на высоких скоростях, не теряя своей формы, как только они попадают на печатную поверхность. Возьмем, к примеру, УФ-флексографские краски — они обычно уменьшают свою толщину примерно на 40–60 %, когда на них действуют силы сдвига, превышающие 5000 с⁻¹. Это существенно влияет на получение четких линий при печати и уменьшает нежелательное распыление краски, которое становится серьезной проблемой, когда печатные машины работают со скоростью более 600 метров в минуту. По данным некоторых недавних испытаний, опубликованных в прошлом году на ScienceDirect, печатники, которые тонко настраивают свойства сдвиговой тонкости своих красок, в конечном итоге расходуют на 18 % меньше материала в целом по сравнению со стандартными красками.
Для правильной работы высокоскоростной флексографской печати необходимо, чтобы все компоненты работали вместе без сбоев, включая систему дозирования чернил, правильные параметры анілокс-валов и качественные пластины. Когда печатники используют анілокс-валы с 250 до 400 линий на дюйм вместе с ракельными секциями, они сталкиваются примерно на 30% реже с проблемами изменения вязкости чернил. Это позволяет поддерживать толщину чернильной пленки довольно стабильной, отклоняясь не более чем на плюс-минус 0,1 микрометра большую часть времени. Проведенные испытания в нескольких типографиях также показали интересные результаты. Водные чернила, наносимые слоем толщиной около 12–15 микрометров, обеспечивают контроль растискивания точек ниже 8%, даже при скорости печати до 450 метров в минуту. Это намного лучше, чем в неоптимизированных системах, где растискивание точек может достигать 22%. Соответствие свойств чернил особенностям печатной машины дает ощутимый результат. Большинство производителей отмечают, что цветостойкость остается в пределах менее 2% отклонения на протяжении длительных производственных циклов на максимальных скоростях.
Состав чернил оказывает существенное влияние на скорость их высыхания и общую эффективность печатного оборудования. Это во многом зависит от используемых смол, скорости испарения растворителей и баланса различных добавок. Согласно данным отчета Packaging Trends Report 2023, современные системы на основе растворителей теперь используют смолы с низкой вязкостью, которые выделяют растворители примерно на 22% быстрее по сравнению со старыми составами. Водорастворимые чернила достигли еще больших успехов, обеспечив ускорение высыхания на 35% благодаря содержащимся в них стабильным полимерам pH. Эти инновации значительно снижают вероятность скопления чернил при скорости печати свыше 400 метров в минуту. Печатные предприятия могут работать в режиме непрерывной смены в течение 8 часов с минимальными перерывами, поскольку отходы, связанные с проблемами высыхания, сегодня составляют менее половины процента.
Последние достижения в области УФ-, электронно-лучевого (EB) и светодиодного отверждения преобразили способ затвердевания чернил практически мгновенно посредством химических реакций, запускаемых светом. Что касается УФ-флексопечати, то такие чернила обычно образуют прочные связи в течение примерно полусекунды после воздействия световых волн длиной от 200 до 450 нанометров. Это позволяет печатникам выпускать материалы на впечатляющих скоростях около 750 метров в минуту, не деформируя и не повреждая нижележащий материал. Говоря об эффективности, светодиодные системы потребляют примерно на 60 процентов меньше электроэнергии по сравнению с традиционными ртутными лампами, согласно последним исследованиям RadTech за 2024 год. Также у технологии EB имеется еще одно преимущество — она вообще не требует использования химических инициаторов, что делает ее особенно подходящей для упаковки пищевых продуктов, где действуют очень строгие правила безопасности.
Правильная термическая сушка играет ключевую роль при выполнении высокоскоростной флексографской печати с применением растворителей, особенно если необходимо соблюдать строгие экологические нормы. Современные печатные машины часто оснащаются интеллектуальными системами сушки, в которых используются регенеративные термокаталитические окислители, или, как их часто называют, RTO-системы. Такие системы позволяют рекуперировать около 85% тепла из выхлопных газов. Эффективность уничтожения летучих органических соединений (ЛОС) достигает 99,9%, что позволяет сократить расходы на энергию на сумму от 18 до 22 долларов США в час согласно отраслевым отчетам за прошлый год. Кроме того, такие системы отлично работают даже на скоростях до 600 метров в минуту, без проблем соответствуют всем европейским стандартам выбросов.
Флексографские краски хорошо сцепляются с трудными для обработки пластиками, имеющими низкую поверхностную энергию, такими как полиэтилен с поверхностным натяжением около 35-38 мН/м и полипропилен с показателем около 29-31 мН/м, благодаря специально разработанным химическим составам смол. Если сравнивать их работу с бумагой или картоном, то пластики требуют настоящих химических связей вместо простого механического захвата. Вот почему современные формулы красок часто включают модифицированные полиуретаны, которые действительно образуют связи с молекулами пластика. Некоторые производители также добились хороших результатов с акрилатными смолами. Они могут значительно снизить угол смачивания, чтобы краска равномерно растекалась по поверхности, даже если не применялась коронная обработка. Исследования адгезии флексопечати подтверждают, что это работает очень эффективно в различных практических применениях.
| Фактор | Целевой диапазон | Влияние на адгезию |
|---|---|---|
| Поверхностная энергия (после обработки) | ≥40 мН/м | Обеспечивает растекание и связывание чернил |
| Доза коронного разряда | 8–12 Вт·мин/м·² | Окисляет поверхность, образуя полярные группы |
| Стеклование смолы (Tg) | -10°C до 25°C | Сбалансирует гибкость и термостойкость |
Когда полипропилен подвергается коронной обработке, его поверхностная энергия увеличивается до около 45-50 мН/м, поскольку в процессе на поверхность добавляются гидроксильные и карбонильные группы. Это значительно облегчает химическое сцепление материалов. Для водно-дисперсной флексопечати производители часто используют акриловые сополимеры с кислотным числом от 80 до 120 мг КОН на грамм. Они способствуют образованию более прочных связей посредством водородных взаимодействий. Растворные системы работают совсем иначе. Обычно они смешивают полиэфирные и полиуретановые компоненты, где около 20-35% материала содержат гидроксильные группы. В сочетании с изоцианатными отвердителями во время отверждения такие составы создают действительно прочные пленки, которые дольше сохраняются на печатных поверхностях.
Флексографские краски в целом хорошо прилипают к таким материалам, как ПЭТ/ПЭ и ламинаты БОПП/ЦПП, сохраняя показатель адгезии на уровне около 4B согласно стандарту ASTM D3354, если используются специальные методы двойного отверждения. Версии УФ-флексографских красок также впечатляют, сохраняя около 98% сцепления даже после трех дней выдержки при температуре 60 градусов Цельсия и влажности около 95%. Делают они это потому, что образуют сетчатые структуры с экструзионными покрытиями. Что касается растворимых нитроцеллюлозных красок, то они отлично работают на ретортных пакетах. Они способны выдержать более 500 циклов изгиба без повреждений, что довольно впечатляет. Происходит это потому, что смолы обладают как раз достаточной гибкостью, обеспечивая модуль упругости от 1,2 до 1,8 ГПа при комнатной температуре.
Получение хороших результатов при высокоскоростной печати означает точный подбор вязкости чернил в соответствии с работой печатной машины. Недавние исследования в области реологии показали интересные особенности УФ-флексографских чернил. Когда эти чернила находятся в диапазоне 90–120 сантипуаз, они работают лучше всего с анилоксовыми валами с количеством линий от 600 до 1200 на дюйм согласно исследованию прошлого года. Что делает эту комбинацию эффективной? Способность этих чернил уменьшать вязкость под действием сдвигового напряжения позволяет им плавно растекаться, когда печатные формы быстро смыкаются. В то же время они сохраняют чёткие края и резкие точки, что особенно важно при воспроизведении детализированных изображений или текста.
При работе на скорости более 600 метров в минуту, растворитель должен испаряться быстрее, чем 0,8 грамма на квадратный метр в секунду, чтобы предотвратить возникновение проблем смещения. Новые смолистые системы сократили проблемы туманообразования чернил примерно на 42%, согласно данным Packaging Frontiers за прошлый год. Эти системы работают лучше, потому что обеспечивают более сильную когезию между частицами, поэтому чернила не распадаются под действием интенсивных центробежных сил во время печати. Последние гибридные формулы позволяют объединить быстрое высыхание с хорошей текучестью и стабильностью. Это означает, что печатники могут поддерживать высокое качество продукции, даже когда оборудование работает на пределе своих возможностей при этих очень высоких скоростях, без ущерба для стабильности на протяжении длительных производственных циклов.
Одна крупная компания по производству безалкогольных напитков недавно достигла почти 98,6% времени безотказной работы оборудования, когда перешла на специальные гибридные УФ- и сольвентные флексографские чернила, работающие со скоростью около 610 метров в минуту. Их новый подход с двойным отверждением сократил потребление энергии печами почти на 37%, что довольно впечатляет, учитывая, что они по-прежнему сохраняли различия в цвете ниже 0,3% в течение длительных 18-часовых смен. Это показывает, что когда производители тратят время на правильное согласование своих чернил с возможностями печатной машины, они могут работать с молниеносной скоростью, не беспокоясь о том, что цвета выйдут из-под контроля или возникнут проблемы с различными материалами. Вывод: умное интегрирование делает всю разницу между простым выживанием и по-настоящему успешным производством.
Благодаря улучшениям в технологии смол и методам сушки инфракрасным излучением, современные водные флексографские краски теперь могут сохнуть так же быстро, как и содержащие растворители. Некоторые новые составы работают очень хорошо — они высыхают на полиэтиленовых пленках менее чем за 0,3 секунды и выделяют в атмосферу примерно на 50% меньше вредных химических веществ по сравнению со старыми версиями, согласно недавнему отраслевому отчету «Устойчивые решения в печати» за 2024 год. Инициатива по внедрению более экологичных продуктов также дает результаты. Только в прошлом году рынок таких красок в Европе увеличился примерно на 11% в год, согласно данным Market Data Forecast за 2024 год.
Сегодня все больше производителей переходят на гибридные системы отверждения, в которых объединены УФ-, ЭЛ- и светодиодные технологии, поскольку это позволяет сэкономить на энергозатратах и соответствовать постоянно меняющимся нормативам. Например, установки УФ-светодиодного отверждения, работающие на скорости около 450 метров в минуту, реально снижают потребление электроэнергии почти на 40% по сравнению со старыми ртутными лампами. Кроме того, электронно-лучевое отверждение (EB) избавляет от надоедливых фотоинициаторов, что делает его отличным выбором для упаковочных материалов, контактирующих с пищевыми продуктами, где недопустимо присутствие химических веществ. Самое приятное — эти комбинированные системы работают невероятно быстро с различными материалами, включая пленки БОПП и пластик ПЭТ, без снижения скорости производства.
Умные чернила в последнее время вызывают большой интерес в печатной индустрии. Речь идет о таких вещах, как чернила с изменением цвета для защиты и специальные составы, взаимодействующие с QR-кодами. Сейчас они интегрируются в печатные машины с облачным управлением, что позволяет операторам корректировать настройки в режиме реального времени во время высокоскоростных производственных циклов. Некоторые пилотные проекты показали, что использование систем искусственного интеллекта, которые предсказывают момент включения печатных форм, позволяет сократить расход чернил примерно на 15 процентов. Комбинация цифровых технологий и традиционных методов печати дает флексопечатникам реальное преимущество при обработке упаковок с различными требованиями к данным, практически без снижения скорости. Большинство установок могут продолжать работать со скоростью до 800 метров в минуту, даже при наличии всех этих «умных» функций.
Рекомендуемые диапазоны вязкости для флексографских красок зависят от их типа: для растворительных красок она должна составлять от 50 до 150 сантипуаз, для УФ-отверждаемых красок — от 80 до 200 сантипуаз, а для водных красок — от 20 до 80 сантипуаз.
Тиксотропное поведение является решающим фактором, поскольку оно позволяет краскам легко перемещаться через высокоскоростное печатное оборудование, не теряя своей формы, что обеспечивает чистую печать и снижает количество отходов.
Скорость высыхания краски сильно зависит от её состава, особенно от типа смол, растворителей и добавок, используемых при производстве, что может значительно влиять на эффективность печатной машины и приводить к более быстрому высыханию.
Гибридные системы отверждения, объединяющие технологии УФ, ЭЛ и СИД, обеспечивают повышенную эффективность, снижение потребления энергии и соответствие экологическим нормам, что делает их очень выгодными для высокоскоростных печатных операций.
Мы являемся профессиональным производителем печатных чернил, специализирующимся на водных, УФ и растворимых чернилах. Услуги OEM&ODM, своевременная доставка.
Ул. Цзяцин, д. 2, промышленный парк Шачжай, Минчжун, город Чжуншань, провинция Гуандун
Авторские права © 2025 компании HUAYE INK&PAINT CO.,LTD Privacy Policy
EN
