Почему флексографские чернила подходят для высокоскоростной печати?

Быстро высыхающие свойства и их влияние на эффективность высокоскоростной печати

Как скорость высыхания повышает эффективность высокоскоростной флексографской печати

Формулы быстро высыхающих флексографских красок устраняют узкие места производства, вызванные остаточной влажностью, позволяя типографиям достигать на 18–24% более высокой производительности по сравнению с традиционными красками. Минимизируя задержки между печатью и последующими процессами, такими как ламинирование или вырубка, эти краски позволяют печатным машинам поддерживать скорости свыше 600 метров/минуту без ущерба для качества печати.

Механизмы сушки: испарение, абсорбция и УФ-отверждение в сравнении

Современные флексографские системы используют три основных метода сушки, каждый из которых подходит для определенных материалов и производственных задач:

В термических системах время сушки улучшается на 25% при повышении температуры на 6°C , в то время как чернила, отверждаемые УФ-светом, достигают полной полимеризации за 0,3 секунды. Такая гибкость позволяет производителям подбирать методы сушки, соответствующие параметрам заказа, сохраняя высокую скорость выполнения процесса.

Печатная стабильность и преимущества качества благодаря быстрому высыханию чернил

Быстрое закрепление чернил снижает вариацию растискивания до менее чем ±1,5%, обеспечивая стабильное воспроизведение цвета, необходимое для упаковки брендов. Быстросохнущие составы также обеспечивают на 40% большее сопротивление переносу чернил при смене рулонов, значительно снижая отходы из-за смазывания или оттиска при высокой скорости печати.

Флексографские чернила с УФ-отверждением: быстрое отверждение и реологическая стабильность на высоких скоростях

Чернила с УФ-отверждением против водных составов: эффективность в высокоскоростных условиях

Флексографские чернила с УФ-отверждением превосходят водные аналоги в высокоскоростных применениях благодаря почти мгновенному отверждению под ультрафиолетовым светом. Отсутствие необходимости в испарении, которое добавляет 15–30% времени на сушку, позволяет использовать чернила с УФ-отверждением на скоростях печати свыше 600 футов/минуту — на 40% быстрее, чем водные системы — при этом сохраняется точное воспроизведение точки (Прогноз рыночных данных, 2024).

Сдвиговая тонкость и тиксотропия: как флексографские чернила с УФ-отверждением реагируют на высокие сдвиговые нагрузки

Современные УФ-флексографские краски обладают довольно впечатляющими реологическими свойствами. Под воздействием высоких скоростей сдвига, около 10 000 с⁻¹, как это происходит при работе с анилоксовыми валами, их вязкость снижается на 60–80% согласно недавним исследованиям Zeller+Gmelin (2023 г.). Как это проявляется на практике? Краска намного лучше растекается, когда валы вращаются со скоростью выше 1200 об/мин, что способствует бесперебойной работе и предотвращает образование нежелательного тумана. Еще один интересный момент: после нанесения на материал краска довольно быстро восстанавливается. Примерно 85% ее исходной толщины восстанавливается всего за 50 миллисекунд. Такое быстрое восстановление играет большую роль в обеспечении четких краев и чистых линий при печати как на сильно впитывающих, так и на слабо впитывающих материалах.

Обеспечение стабильности вязкости и восстановления краски в процессе длительной работы печатной машины

УФ-чернила обладают исключительной реологической стабильностью, изменение вязкости составляет менее ±5% в течение 8-часовых производственных циклов по сравнению с дрейфом вязкости на 15–20% в системах на основе растворителей. Такая стабильность способствует снижению отходов чернил на 22% для работ по производству гибкой упаковки высокого объема (данные Pira International, 2023):

Преимущества мгновенного отверждения с использованием УФ-технологии в высокоскоростных приложениях

Процесс УФ-отверждения устраняет удержание растворителя, позволяя сразу же проводить постпечатную обработку. Эта возможность позволяет сократить запасы незавершенного производства на 70% для блистерных упаковок лекарственных препаратов, обеспечивая соответствие стандартам FDA 21 CFR 174.5 для содержания остаточных растворителей <0,1%.

Водные флексографские чернила: экологические преимущества и эксплуатационные трудности

Рост использования водных чернил, обусловленный экологическими нормативами и целями устойчивого развития

Переход на водные флексографские чернила в значительной степени обусловлен экологическими нормами, такими как европейская директива REACH и требования американского закона о чистом воздухе. Эти правила фактически заставляют производителей сокращать выбросы летучих органических соединений (ЛОС) примерно на 95% по сравнению с традиционными растворителями. В настоящее время водные составы составляют около половины всех экологически чистых чернил, применяемых на рынке, и эксперты отрасли прогнозируют дальнейший рост этого показателя до 2025 года. Что делает эти чернила столь привлекательными? Они позволяют компаниям производить более безопасные упаковочные материалы для всего — от пакетов с закусками до детских бутылочек — без ущерба для качества. С другой стороны, спрос на растворительные чернила снизился почти на 18% с начала 2020 года, в основном из-за того, что предприятиям становится все труднее соответствовать нормативным стандартам, а также из-за растущих опасений по поводу безопасности работников, связанных с воздействием химических веществ.

Сравнение характеристик: водные и растворительные флексографские чернила

Водорастворимые чернила безусловно выигрывают по сравнению с другими типами чернил по показателям экологичности и безопасности на рабочем месте, но здесь есть свои нюансы. Они дольше сохнут, что означает, что печатные машины работают примерно на 20, а иногда даже на 30 процентов медленнее в тех срочных работах, где скорость имеет решающее значение. Другой проблемой является то, что эти чернила не обладают естественной липкостью, поэтому они не очень хорошо прилипают к гладким поверхностям, например, к пластику, если предварительно не провести специальную подготовку. С другой стороны, недавние достижения в производстве смол значительно помогли преодолеть эти трудности. Современные составы на самом деле вполне успешно конкурируют с традиционными растворителями по устойчивости к истиранию и яркости цветов после печати.

Преодоление ограничений по сушке и производительности печатной машины в высокоскоростных условиях

Последнее время принтеры, сталкивающиеся с проблемами сушки, начали использовать более эффективные воздушные ножи и инфракрасные сушилки. Эти инструменты помогают ускорить испарение воды, сохраняя при этом чувствительные пленки. Согласно исследованиям прошлого года, при повышении температуры сушилок на 15–20 градусов Цельсия производственные линии работали примерно на 12 процентов быстрее при печати водными чернилами на полиэтиленовых материалах. Мы также наблюдаем интересную тенденцию — гибридные системы, сочетающие УФ-технологию с водными решениями. Они объединяют лучшее из обоих миров: экологичность водных составов и быструю сушку благодаря УФ-отверждению.

Сцепление и качество печати на различных материалах

Эффективность флексографских чернил на пластиковых, бумажных и фольгированных основах

Современные флексографские краски отлично работают на большинстве распространенных упаковочных материалов, включая пластики, такие как ПЭТ и ПП, а также картон и даже сложные поверхности, такие как алюминиевая фольга. Недавнее исследование 2023 года показало, что при поверхностной энергии около 40 дин/см² или выше, эти краски обеспечивают прилипание к полиэтиленовым поверхностям с эффективностью около 95%. Для блестящих непористых поверхностей, таких как металлические фольги, лучше подходят УФ-отверждаемые флексографские краски, поскольку они высыхают почти мгновенно, предотвращая растекание цветов. Быстрое высыхание сохраняет стабильность цвета на уровне около 98% по сравнению с 84% при использовании традиционных растворителей в условиях высокоскоростного производства. Неудивительно, что многие производители сейчас переходят на использование таких красок.

Обеспечение надежного сцепления в гибкой упаковке при высокоскоростных условиях

Чернила для высокоскоростных флексографских машин (300–600 м/мин) требуют быстрого формирования пленки и стабильной реологии. Формулы с эффектом снижения вязкости при сдвиге уменьшают колебания вязкости на 62% по сравнению с традиционными чернилами (Отчет Flexo Adhesion, 2022), обеспечивая стабильную передачу при скорости выше 500 м/мин. В сочетании с системой контроля вязкости замкнутого типа эти чернила обеспечивают вариацию плотности ~0,5% в течение 12-часовых производственных циклов.

Роль поверхностной энергии основы в связывании чернил и долговечности печати

Исследование адгезии 2022 года показало, что повышение поверхностной энергии подложки на 15–20 дин/см² улучшает закрепление чернил на полиолефиновых пленках на 300%. Соответствие поверхностного натяжения чернил и энергии подложки (в пределах ±2 дин/см) снижает количество дефектов покрытия на 73% в гибкой упаковке пищевого класса.

Кейс: Обеспечение стабильности печати в многослойной пленочной упаковке

Ведущий производитель гибкой упаковки сократил расслаивание чернил в 9-слойных барьерных пленках за счет использования устойчивых к состоянию поверхности флексографских чернил с двухстадийной технологией отверждения. Формула сочетала УФ-инициированное отверждение для немедленного формирования пленки и вторичное окислительное высыхание, обеспечивая 99,2% адгезии в экстремальных температурных диапазонах (от –40°C до 121°C) при сохранении скорости производства 450 м/мин.

Часто задаваемые вопросы

Каковы основные преимущества быстросохнущих флексографских чернил?

Быстросохнущие флексографские чернила повышают эффективность производства за счет сокращения задержек, связанных с влагой, улучшения качества печати и возможности быстрой послепечатной обработки.

Почему в высокоскоростных условиях УФ-отверждаемые флексографские чернила предпочтительнее водных чернил?

УФ-отверждаемые флексографские чернила предпочтительнее, поскольку они быстро отверждаются под ультрафиолетовым светом, что позволяет обеспечить более высокую скорость печати и лучшее качество отпечатков по сравнению с водными чернилами.

Какие экологические преимущества дают водные флексографские чернила?

Водные флексографские чернила значительно снижают выбросы летучих органических соединений (ЛОС), что делает их более экологичными и соответствующими нормам устойчивого развития.

С какими трудностями сталкиваются водные чернила при высокоскоростной печати?

Водные чернила сталкиваются с проблемами сушки и адгезии при высокоскоростной печати, которые можно устранить с помощью передовых технологий сушки и гибридных систем.