Čo robí flexografický atrament vhodným pre tlač na papierové poháre a misky?

Výkon flexografickej farby na pórovitých podkladoch z papierového kartónu

Ako reológia flexografickej farby a rýchle vstrebávanie zodpovedajú povrchovým vlastnostiam papierových pohárov

Povrch papierových pohárov má malé póry a vláknitú textúru, ktorá vyžaduje špeciálne vlastnosti atramentu pre správne tlačenie. Vodné flexografické atramenty fungujú obzvlášť dobre, pretože sa zriedia pri aplikovaní tlaku počas tlače, no znovu zhrubnú, keď narazia na povrch. Táto vlastnosť umožňuje atramentu vhodne preniknúť do papiera bez nadmerného roztiekania. Na hrubších druhoch kartóna (okolo 300 gramov na štvorcový meter) sa atrament rýchlo vsakováva, zvyčajne do pol sekundy, čo pomáha upevniť farby na mieste a zníži tie otravné rozmazané miesta, ktoré nazývame prírastkom bodov. Z hľadiska materiálov je proces jednoduchý: kvapalná zložka atramentu sa vsakovala do vlákien, zatiaľ čo farebné častice zostávajú na povrchu a vytvárajú jasné obrázky bez oslabenia štruktúry pohára. Väčšina tlačiarní vie, že rovnováha medzi prenikaním a viazaním na povrch je kľúčová pre kvalitný výstup pri týchto druhoch obalových materiálov.

Prípadová štúdia: Vodné flexografické atramenty na potiahnutom papierovom kartóne 350 g/m² (popredný výrobca pohárov, 2023)

V roku 2023 preukázala skúšobná séria u hlavného výrobcu pohárov výhody vodných flexografických atramentov na potravinársky vhodnom papierovom kartóne. Počas tlače 10 000 kusov dosiahol tento atrament:

• 99,2 % účinnosť prenosu atramentu
• o 40 % rýchlejšie schnutie v porovnaní s rozpúšťadlovými alternatívami
• Žiadne rozmazanie po testoch simulácie horúceho nápoja

Potiahnutý materiál 350 g/m² si zachoval jas (hodnota 94,5 L*) napriek nasýteniu atramentom, čo potvrdzuje kompatibilitu flexografickej tlače s náročným potravinárskym balením. Odpad z výroby sa medziročne znížil o 18 % – čo potvrdzuje možnosť škálovania pre aplikácie s vysokým objemom.

Bezpečné pre potraviny – formulácie flexografických atramentov: dodržiavanie predpisov, kontrola migrácie a súlad s predpismi

FDA 21 CFR §175.105 a požiadavky EÚ 10/2011 pre priamy kontakt s potravinami

Flexografické farby, ktoré prichádzajú do styku s potravinami, musia dodržiavať prísne medzinárodné predpisy, aby sa zabránilo prechodu chemikálií do potravín. FDA má predpisy podľa časti 21 CFR 175.105, ktoré obmedzujú látky, ktoré nepriamo prichádzajú do styku s potravinami, a v celej Európe nariadenie 10/2011 stanovuje veľmi nízke limity pre nebezpečné látky, ako napríklad karcinogény, a to len 0,01 miligramu na kilogram. V skutočnosti vznikol veľký problém v roku 2005, keď bolo potrebné stiahnuť z predaja niektoré mliečne výrobky, pretože určité chemikálie z UV utvrdených farieb do nich migrovali. Tieto regulačné orgány vyžadujú, aby nezávislé testovacie laboratóriá overovali dodržiavanie predpisov, pričom často používajú špecifické kvapaliny schválené FDA. Pri tukových potravinách sa testuje etanolovými roztokmi, zatiaľ čo pri vodných sa lepšie hodia na testovanie kyslé alebo neutrálne výrobky.

Prečo vodné flexografické farby dominujú v dôsledku nízkeho obsahu zvyškových rozpúšťadiel a rizika migrácie

Fleksografický tlač pomocou vodných zložiek eliminuje tie otravné prchavé organické zlúčeniny (VOC), o ktorých všetci vieme, že sú škodlivé pre zdravie a životné prostredie. Podľa výskumu zverejneného v časopise Packaging Technology and Science z roku 2023 tieto vodné alternatívy znížili riziko migrácie až o 92 % v porovnaní s tradičnými rozpúšťadlovými náhradami. Čo ich robí tak účinnými? Pigmenty, ktoré sa používajú, majú vyššiu molekulovú hmotnosť a viažu sa na papierové vlákna, namiesto toho, aby len ležali na povrchu ako ofsetové farby, ktoré nechávajú po sebe tie otravné zvyšky minerálnych olejov. Ďalšou veľkou výhodou je, že zabraňujú tzv. „neviditeľnému prenosu“, keď sa poháre skladajú na seba a prenášajú nežiaduce látky z jedného na druhý. Navyše vynikajúce vlastnosti udržia aj pri vysokej teplote počas procesov horúceho plnenia, pričom úroveň zvyškových rozpúšťadiel zostáva konzistentne na mimoriadne nízkej úrovni pod 0,1 častíc na miliardu po celý výrobný proces.

Porovnateľná vhodnosť typov fleksografických farieb pre papierové poháre a misky

UV-vytvrdzovateľná flexografická farba: výhody v lesku a rýchlosti oproti obmedzeniam nosiča

UV vytvrdzovateľné flexografické farby vynikajú najmä schopnosťou udržať lesklý povrch a extrémne rýchlo sa vysušiť – presne to, čo výrobcovia potrebujú pri masívnych sériách papierových pohárikov prechádzajúcich rýchlosťou vyše 500 metrov za minútu. Vzhľadom na to, že tieto farby okamžite ztvrdnú pod UV žiarením, pri skládaní nepotekú, takže tlačený grafický obsah zostáva ostrý a čistý, aj keď ide o potlač povrchu potiahnutého papiera. Avšak pri hrubších miskách vyrobených z papiera s hmotnosťou nad 350 gramov na štvorcový meter sa vyskytuje určitý problém. Tento materiál má sklon byť príliš pórovitý, čo spôsobuje, že UV žiarenie nedokáže dosiahnuť všetky vrstvy na správne vytvrdenie. Prečo k tomu dochádza? Samotné farby majú hustejšiu konzistenciu, kvôli ktorej nie sú ochotné hlboko preniknúť do vlákien, pričom stále zachovávajú dobré vlastnosti adhézie. Tlačiarne, ktoré sa stretávajú s takýmito výzvami, si často musia upravovať zloženie farieb alebo nastavenia zariadení, aby dosiahli uspokojivé výsledky.

Rozpúšťadlová flexo farba: Klesajúce používanie kvôli VOC a regulačnému tlaku

Dni rozpúšťadlových flexografických farieb vo výrobkoch na potraviny sa rýchlo krátenia, pretože tieto výrobky uvoľňujú príliš veľa VOC. Hovoríme o priemerných hodnotách okolo 250 gramov na liter, čo je v skutočnosti trikrát viac, než považuje za bezpečné EPA. Na celom svete sa tiež začali vážne zaoberať týmto problémom. Vezmite si napríklad Smernicu Európskej únie o priemyselných emisiách, podľa ktorej môžu podniky, ktoré ju porušia, podľa najnovších správ z inštitútu Ponemon čeliť pokutám vo výške až 740 000 dolárov. Tu sa skrýva aj ďalší problém. Toluén a ksyolén, ktoré po tlači zostanú, sa môžu dostať priamo do nápojov, čo robí tieto rozpúšťadlové farby nevhodnými pre akékoľvek materiály, ktoré priamo prichádzajú do styku s jedlom. Aj keď sa v minulosti dobre viazali na polyetylénom potiahnuté dosky, tento výhodný aspekt už dnes nehraje žiadnu úlohu. Trh sa v priebehu posledných niekoľkých rokov dramaticky zmenil. Výrobcovia strácali takmer polovicu svojho trhu pri používaní týchto tradičných farieb od roku 2018, keď sa hromadne presúvajú na vodné alternatívy, ktoré spĺňajú požiadavky FDA (21 CFR §175.105) aj predpisy Európskej únie (EU 10/2011).

Často kladené otázky

Čo sú flexografické farby?

Flexografické farby sú špecializované farby používané pri flexografickom tlačení, ktoré je obzvlášť vhodné pre balenie, ako sú papierové poháriky a iné materiály.

Prečo sú vodou riedené flexografické farby uprednostňované?

Vodou riedené flexografické farby sú uprednostňované kvôli nízkemu výskytu VOC emisií, rýchlemu schnutiu a kompatibilite s predpismi pre potravinársky priemysel, čo ich robí bezpečnejšími pre potravinové balenie.

Aké výzvy čelia UV vytvrdzované flexografické farby?

UV vytvrdzované flexografické farby čelia výzvam, ako je obmedzené prenikanie do hrubších a viac pórovitých materiálov, čo ich robí menej vhodnými pre určité aplikácie.