Aké vlastnosti robia ofsetovú farbu ideálnou pre tlač vysokou rýchlosťou?

Nízka viskozita a efektívny prenos farby pri vysokorýchlostnom glatšovaní

Ako nízka viskozita umožňuje rýchly a rovnomerný prenos farby pri vysokých rýchlostiach

Gravírovacie farby s viskozitou v rozmedzí približne 50 až 500 mPa·s sa veľmi dobre hodia na tlač vysokou rýchlosťou, pretože rýchlo prúbia do laserom gravírovaných buniek valca. Keď má farba takúto nižšiu viskozitu, vytvára menší odpor pri pohybe cez systém, čo umožňuje lepšiu kapilárnu akciu. To znamená, že farba sa rovnomernejšie prenáša na podklad, aj keď pracujete pri rýchlostiach vyšších ako 600 metrov za minútu. Výskum zverejnený v roku 2023 o gravírovacích tlačových procesoch ukázal aj niečo zaujímavé. Zistili, že optimálne nastavenie viskozity môže znížiť tvorbu spreja farby približne o 28 %, a to pri zachovaní konštantnej farebnej hustoty počas celej tlačovej dávky. To je veľmi dôležité najmä pri obalových fóliách, kde záleží na vzhľade, ale aj pri publikáciách, kde je nevyhnutná čitateľnosť.

Technológie riadenia viskozity v moderných zloženiach gravírovacích farieb

Pokročilé systémy miešania rozpúšťadiel teraz umožňujú úpravy viskozity v reálnom čase v rozmedzí ±15% počas výroby. Reologické modifikátory, ako sú polyamidové živice, udržiavajú strihovo-tienené správanie, čo zabezpečuje stabilný tok aj pri zníženom obsahu rozpúšťadla o 40% voči starším zloženiam. Poprední výrobcovia dosahujú tolerancie viskozity ±5 mPa·s pomocou automatických viskozimetrov integrovaných do systémov cirkulácie farieb.

Znížené použitie rozpúšťadiel: vyváženie tokových vlastností s nákladmi a udržateľnosťou

Súčasné ofsetové farby demonštrujú, ako sa dnes dá dosiahnuť zníženie použitia rozpúšťadiel o 18–22% (voči referenčným hodnotám z roku 2020) a pritom zachovať vysokorýchlostný výkon. Systémy uzavretého obehu na spätné získavanie rozpúšťadiel zachytia 92–95 % летúcich organických zlúčenín (VOC) v ofsetových tlačových procesoch, čím sa znížia prevádzkové náklady o 12–18 USD na liter a súčasne sa splnia emisné ciele EÚ pre rok 2027.

Štúdia prípadu: Optimalizácia viskozity pri ofsetovej tlači

Európsky tlačiareň znížila spotrebu rozpúšťadla o 30 % po prechode na atramenty s viskozitou 220 mPa·s v kombinácii s valcami s presným povlakom. Táto úprava zvýšila účinnosť prenosu atramentu z 78 % na 89 %, čo prinieslo ročné úspory vo výške 540 000 € a zároveň zachovalo štandard hustoty 4,0 podľa DIN aj pri použití ľahkých papierov.

Rýchle mechanizmy sušenia podporujúce vysokorýchlostnú výrobu

Spĺňanie rýchlosti tlače 200–600 metrov za minútu s rýchlym sušením

Moderné formulácie rotogravúrneho atramentu umožňujú tlačové rýchlosti vyššie ako 500 m/min vďaka optimalizovaným zmesiam rozpúšťadiel a smolovým systémom. Skúška Heidelberga z roku 2023 ukázala, že atramenty na báze etylacetátu skracujú čas sušenia o 18 % oproti tradičným toluénovým formuláciám a zároveň udržiavajú stabilitu farebného gamutu.

Voľba rozpúšťadla a jej vplyv na kinetiku sušenia a tvorbu vrstvy

Rozpúšťadlá s nízkou teplotou varu (60–80 °C) umožňujú rýchlejšiu odparovaciu schopnosť bez poškodenia adhézie. Propylén glykol metyléter (PGME) sa ukázal ako preferovaná voľba, pričom v rokoch 2023 preukázal o 22 % rýchlejšiu tvorbu vrstvy v porovnaní s n-propyl acetátom pri testovaní podkladov.

Integrácia infračervených a horúcovzdušných sušiacich systémov v gravírovacích linkách

Viacstupňové sušiace tunely teraz kombinujú krátkovlnné IR moduly (doba pôsobenia 3–5 sek), vysokorychlostné vzduchové nože (25–35 m/s) a systémy na zachytávanie kondenzátu, ktoré zachytia až 85 % rozpúšťadiel. Táto konfigurácia zníži spotrebu energie o 30 % a zabezpečí 99,5 % fixáciu farby na fóliách BOPP pri rýchlosti 550 m/min.

Prípadová štúdia: Zvyšovanie účinnosti sušenia v gravírovacích procesoch na obaly

Európsky spracovateľ flexibilných obalov dosiahol o 22 % rýchlejšie sušiace cykly prepnutím na bezketónové rozpúšťadlá pre tlačidlá, inštaláciou aerodynamických vodidiel fólie a zavedením riadenia vlhkosti v reálnom čase. Tieto zmeny znížili ročnú spotrebu rozpúšťadiel o 140 ton a zvýšili dostupnosť tlačiarne o 17 %.

Zarajúci trend: UV-zhárnuteľné glatinačné farby pre okamžité zháranie a nižší obsah VOC

Systémy UV-LED zhárania teraz dosahujú úplnú polymerizáciu za 0,8–1,2 sekundy, čo umožňuje použitie farieb s 100 % obsahom pevných látok, nulovými emisiami VOC, okamžitou ďalšou spracovateľnosťou a úsporou 50 % energie oproti tepelnému sušeniu. Štúdia Smithers z roku 2024 predpovedá ročný rast trhu s UV glatinačnými farbami o 9,3 % do roku 2028, čo je spôsobené požiadavkami na dodržiavanie noriem v potravinárskych obaloch.

Rozpúšťadlové glatinačné farby: výkon a environmentálna rovnováha

Prečo rozpúšťadlové systémy dominujú pri vysokorýchlostných glatinačných aplikáciách

Väčšina tlačiarní naďalej používa rozpúšťadlové ofsetové farby, keď ide najmä o rýchlosť, pretože tieto farby vysychajú neuveriteľne rýchlo – od 200 do 600 metrov za minútu – a dobre fungujú takmer na akomkoľvek materiáli. Rýchle odparovanie rozpúšťadiel, ako je etylacetát, znamená, že tieto farby môžu vyschnúť za menej než 15 sekúnd, čo umožňuje nepretržitý chod výrobných link v oblastiach, ako je potravinársky obal alebo časopisy. Podľa najnovšej správy z Materials Performance z roku 2024 solventné systémy zabezpečujú približne o 40 percent vyšší výkon v porovnaní s vodnými alternatívami pri tlači na fóliách. Nie je to zlé, pokiaľ vezmeme do úvahy, že environmentálne obavy v poslednej dobe vytlačili mnohé odvetvia k ekologickejším alternatívam.

Zloženie farieb, adhézia a výkon na rôznorodých podkladoch

Moderné rozpúšťadlové ofsetové farby kombinujú akrylátové/polyuretánové živice (55–70 % hmotnostných) s pigmentmi vysokého stupňa farebnej intenzity a modifikátormi reológie. Táto formulácia dosahuje:

• 99,5 % účinnosť prestupu farby na fóliách BOPP/PET
• 5 N/cm² pevnosť zlepenia (ASTM D3359)
• <0,5 Delta E odchýlka farby počas výroby

Štúdie ukazujú, že rozpúšťadlové atramenty zabezpečujú o 23 % lepšie zmáčanie kovových povrchov v porovnaní s UV-vytvrdzovanými alternatívami, čo zvyšuje výkon pri náročných aplikáciách.

Riadenie emisií VOC prostredníctvom uzavretých systémov a alternatívnych rozpúšťadiel

Hoci rozpúšťadlové atramenty v minulosti tvorili 65–80 % VOC tlačiarenského odvetvia, nové technológie na ich spätné získavanie znížili emisie o 70 % (Initiatíva udržateľnej tlače 2023). Kľúčové riešenia zahŕňajú:

Biorozpúšťadlá získané z citrusov a organických kyselín teraz tvoria 30 % ekologicky šetrných rotogravúrnych atramentov, čím sa znižuje environmentálny dopad bez obeti požiadaviek na kvalitu tlače.

Vynikajúca kvalita tlače, trvanlivosť a odolnosť proti odieraniu

Dosiahnutie vysokého odporu proti opotrebeniu bez obeti jasnosti tlače

Dnes gravírovacie farby vydržia oveľa dlhšie, pretože vytvárajú silné väzby na molekulárnej úrovni medzi pryskyricami a povrchom, na ktorý sú tlačené. Výskum materiálových vedcov ukazuje, že tieto farby vydržia viac ako 100 testov na odolievanie treniu podľa štandardov ASTM a pritom zachovajú ostré čiary s hrúbkou pod 5 mikrometrami, aj keď bežia pri rýchlostiach okolo 600 metrov za minútu. Čo to umožňuje? Záleží všetko na správnom zmesení. Približne 35 až 50 percentíkovej sieťovanej siete v akrylátových zložkách spolu s dostatočným množstvom zmäkčovadiel zabraňuje tomu, aby sa farba stala príliš krehkou. To je veľmi dôležité pre aplikácie flexibilných obalov, kde materiály musia byť schopné ohýbať a skladovať sa bez praskania alebo straty kvality tlače počas prepravy a manipulácie.

Disperzia pigmentov a výber pryskyríc pre optimálnu trvanlivosť a farebnú intenzitu

Pre vysokorýchlostné tlačové procesy flexografickej tlače potrebujú koloidné disperzie pigmentov častice maximálne veľkosti 0,5 mikrometra, aby sa predišlo rušivým pruhom, ktoré pokazia kvalitu tlače. Najnovšia generácia nitrocelulózy v kombinácii s polyuretánom dosahuje približne 98 % účinnosť disperzie podľa normy ISO 787-24. Tieto zmesi vytvárajú farebné hustoty vyššie ako 1,8D a tiež dobre odolávajú väčšine bežných rozpúšťadiel. Niektoré najnovšie testy ukazujú, že keď výrobcovia optimalizujú svoje formulácie živíc, dosiahnu približne 30 % vyššiu chemickú odolnosť v porovnaní so staršími jednoduchými systémami na báze jednej živice. To je veľmi dôležité pre obalové materiály na potraviny, ktoré prichádzajú do kontaktu s rôznymi druhmi olejov alebo musia vydržať rôzne metódy sterilizácie počas výroby.

Vyváženie dlhodobého tlačového výkonu a environmentálnych noriem

Inovátori zlučujú trvanlivosť a udržateľnosť cez tri kľúčové prístupy:

• Vodné akryláty ponúkajúce lesk 85 GU s obsahom VOC 50 g/L
• Systémy vytvrdzovateľné UV žiarením, ktoré poskytujú okamžité vytvrdnutie a odolnosť proti odteru viac ako 90 %
• Bioprílepy z modifikovaných triglyceridov dosahujúce adhéziu triedy 7B (ASTM D3359)

Tieto riešenia spĺňajú normy ECO PAS 110 a zároveň ponúkajú 5-ročnú vonkajšiu trvanlivosť vyžadovanú pre nálepky vysokej kvality, čo dokazuje, že environmentálna zodpovednosť si nevyžaduje kompromisy vo funkcionalite

Presná kompatibilita s laserovo gravírovanými ofsetovými valcami

Prispôsobenie reológie atramentu geometrii a objemu laserovo gravírovaných buniek

Najlepšie výsledky z ofsetového tlače sa dosahujú, keď sú tokové vlastnosti farby presne prispôsobené požiadavkám laserom gravírovaných valcov. Dnes moderné laserové technológie vytvárajú malé bunky s hĺbkou od 5 do 30 mikrónov. To znamená, že potrebujeme špeciálne farby, ktoré sa pod tlakom zriedia, aby mohli riadne zaplniť tieto mikroskopické dutiny a následne sa čisto preniesť na tlačivý materiál. Podľa minuloročného výskumu správne nastavenie tejto vlastnosti zníži problémy s rozprašovaním farby približne o 18 % pri rýchlostiach vyšších ako 400 metrov za minútu. Ešte lepšie je, že takmer neustále udržiava konštantnú hustotu farby – približne 98 % plus alebo mínus pol percenta – bez ohľadu na to, či sa pracuje s fóliami PET alebo BOPP. V skutočnosti to dáva zmysel, pretože správanie farby je rozhodujúce pre kvalitu tlače aj efektivitu prevádzky.

Zvyšovanie konzistencie tlače prostredníctvom digitálnej technológie gravírovania valcov

Moderné digitálne gravírovacie systémy umožňujú operátorom upravovať tvar bunky za chodu, keď sledujú zmeny v hrúbke farby. Tieto systémy vytvárajú inteligentné usporiadania buniek, ktoré sa automaticky prispôsobujú, ak sa farba počas tlače stane príliš hrubou alebo riedkou. Keď gravírovanie úzko spolupracuje s tým, ako farba skutočne prúdi cez tlačiarenský valcovaný systém, nastane niečo úžasné – odchýlka tlačených bodov klesne pod 1,2 %, aj pri maximálnych rýchlostiach výroby etikiet. Reálne výsledky hovoria najlepšie – mnohé závody zaznamenali výrazné zníženie prestojov po inštalácii týchto spätnoväzbových systémov, ktoré priamo prepojujú nastavenia gravírovania s chovaním farby. Niektorí výrobcovia uvádzajú približne o 23 % menej prerušení kvôli opravám problémov s farbou od prechodu na tento uzavretý systém.

Štúdia prípadu: Zvýšený výkon vo flexibilnom balení pomocou pokročilého párovania valcov a farieb

Jednej veľkej európskej tlačiarni sa podarilo zrýchliť výmenu pracovných úloh približne o 40 %, keď začala spájať profily laserom gravírovaných valcov so špecifickými černidlovými farbami. Zistili, že kombinácia šesťuholníkového vzoru buniek s uhlom 140 stupňov s farbami, ktorých viskozita bola v rozmedzí 45 až 55 sekúnd na #4 nádobe Ford, úplne eliminuje potrebu časovo náročných čistení medzi tlačou kovovými farbami a bežnými farebnými úlohami. Výsledky boli pôsobivé. Ich systém udržal úžasnú presnosť registrácie 99,2 %, aj keď vyrábali komplexné 15-vrstvové bariérové fólie pri rýchlostiach až 550 metrov za minútu. Tento výkon prevýšil tradičné systémy približne o 11 % pokiaľ ide o množstvo konzistentne vyprodukovanej produkcie v čase.

Často kladené otázky

Čo je viskozita černidielovej farby?

Viskozita černidielových farieb označuje mieru odporu kvapaliny voči toku. Farby s nízkou viskozitou sa ľahšie dostanú do gravírovaných buniek valcov, čo umožňuje efektívny prenos farby počas tlače pri vysokých rýchlostiach.

Ako ovplyvňuje zníženie používania rozpúšťadiel hlbokotlač?

Zníženie používania rozpúšťadiel v hlbokotlači pomáha vyvážiť tokové vlastnosti, zároveň šetrí náklady a zvyšuje udržateľnosť. Pokročilé technológie zachytávajú a znižujú emisie VOC, čím smerujú k splneniu environmentálnych cieľov bez obeti požadovaného výkonu.

Prečo sa v aplikáciách hlbokotlače prebiehajúcich za vysokých rýchlostí uprednostňujú systémy na báze rozpúšťadiel?

Systémy na báze rozpúšťadiel sú obľúbené vďaka ich rýchlemu schnutiu, prispôsobiteľnosti rôznym podkladom a vynikajúcej účinnosti prenosu farby. Umožňujú nepretržité pracovné rýchlosti medzi 200 až 600 metrov za minútu.

Ako sa riadia emisie VOC v hlbokotlači?

Emisie VOC sa riadia prostredníctvom uzavretých systémov a alternatívnych rozpúšťadiel, čo výrazne znižuje dopad na životné prostredie. Tieto systémy zachytávajú a recyklujú rozpúšťadlá, aby spĺňali platné environmentálne predpisy.