Čo robí flexografický atrament vhodným pre vysokorýchlostné potlačovanie plastových obalov?

Vlastnosti rýchleho vysychania a ich vplyv na vysokorýchlostnú fleksografickú tlač

Ako rozpúšťadlové fleksografické farby rýchlo vyschnú a prispôsobia sa vysokým rýchlostiam tlačiarne

Pre tých, ktorí pracujú s vysokorýchlostným potlačovaním plastových obalov, sa rozpúšťadlové flexografické farby osvedčili ako najčastejšie používané, pretože veľmi rýchlo schnú. Tieto farby obsahujú rozpúšťadlá s nízkymi bodmi varu, ako napríklad etanol alebo acetón. Základne zmiznú pri zahriatí na teplotu okolo 40 až 60 stupňov Celzia, pričom za pol sekundy zostanú vytláčané obrázky na polyetylénových fóliách. Rýchlosť schnutia umožňuje tlačiarňam dosahovať neuveriteľné rýchlosti vyššie ako 1000 stôp za minútu bez obáv z rozmazaných tlačových výsledkov. A to je veľmi dôležité v prípade flexibilných obalových operácií, kde sa výrobné linky musia nepretržite pohybovať od začiatku až po koniec.

UV-tvrdnúce a LED-tvrdnúce flexografické farby: okamžité vytvrdzovanie pre nepretržité tlačové procesy

UV vytvrdzovacie farby odstránia tých otravných časov sušenia, pretože fungujú prostredníctvom procesu nazývaného fotopolymerizácia. Tieto farby sa vlastne vytvrdzujú za menej než 0,1 sekundy, keď sú vystavené UV svetlu s vlnovou dĺžkou medzi 300 a 400 nanometrami. Novšie verzie LED sú tiež oveľa lepšie z hľadiska spotreby energie, pričom znížia potrebu energie približne o 85 percent v porovnaní so starším ortuťovo-parným výbojkám, ktoré sa používali predtým. Nedávne vylepšenia LED polí umožnili lepšiu kontrolu konkrétnych vlnových dĺžok počas vytvrdzovania. To pomáha udržať integritu materiálov, čo je obzvlášť dôležité pre tie sofistikované viacvrstvové bariérové fólie. Okrem toho môžu výrobcovia prevádzkať svoje linky obdivuhodnou rýchlosťou až 1500 stôp za minútu bez poškodenia čohokoľvek.

Mechanizmy sušenia na nepórových plastových fóliách: odparovanie, absorpcia a radiačné vytvrdzovanie

Moderné flexografické stroje používajú hybridný prístup na sušenie farieb na nepórových podkladoch:

1. Odparovanie : Tlakový horúci vzduch (80–120°C) odstráni povrchové rozpúšťadlá
2. Absorpcia : Koronovo ošetrené fólie umožňujú čiastočné prenikanie farby prostredníctvom špeciálnych pryskyričov
3. Zářenie : UV/EB systémy spôsobujú okamžité retikulovanie polymérov bez použitia tepla

Táto kombinácia zabraňuje prenosu farby a zabezpečuje kompatibilitu medzi materiálmi, ako sú BOPP a PET.

Optimalizácia výberu rozpúšťadiel pre efektívne sušenie a výkon webu

Operátori tlače vyberajú rozpúšťadlá na základe rýchlosti sušenia, emisií a tepelnej citlivosti:

Azeotropné zmesi rozpúšťadiel umožňujú v súčasnosti dosiahnuť o 40 % rýchlejšie sušenie a o 30 % nižšie emisie v porovnaní s jednosložkovými systémami, čím sa zlepšuje výkon aj dodržiavanie environmentálnych noriem.

Vodné a rozpúšťadlové flexografické farby: kompromisy medzi rýchlosťou sušenia a udržateľnosťou

Vodné farby znižujú emisie VOC približne o 85 percent, čo je výborne pre životné prostredie. Tieto farby však sušia dlhšie, pretože voda má veľmi vysoké skupenské teplo vyparovania. Čas sušenia sa zvyčajne pohybuje medzi 1,2 až 2 sekundami. Ale objavujú sa nové technológie, napríklad technológia nanoemulzií, ktorá mení situáciu. Niektoré pilotné testy ukázali, že vodné farby sa teraz môžu vysušiť už za 0,8 sekundy na povrchoch LDPE, ak sú zahriate na teplotu 90 stupňov Celzia. Pôsobivo, však? Je tu však háčik. Tieto novšie metódy stojia o 15 až 20 percent viac energie v porovnaní s tradičnými rozpúšťadlovými alternatívami. Napriek tomu sú mnohí výrobcovia ochotní zaplatiť trochu viac za environmentálne výhody.

Silná adhézia k plastovým substrátom s nízkou povrchovou energiou

Prenikanie výziev týkajúcich sa povrchovej energie v polyolefínových a PET fóliách

Polyolefíny ako PE a PP majú povrchovú energiu pod 34 dyn/cm², čo obmedzuje zmáčanie farbou. Moderné flexografické farby tento problém riešia použitím polárnych živíc a povrchovo-aktivačných prísad, ktoré znížujú medzifázové napätie. Pre PET sa esterové rozpúšťadlá mierne leptajú povrch, čím sa podporuje rovnomerné nanášanie pri rýchlostiach nad 600 stôp za minútu.

Stratégie formulácie živíc pre zlepšenú adhéziu flexografických farieb

Akrilátové a nitrocelulózové živice sú stále dominantné vďaka svojej rovnováhe medzi adhéziou a spracovateľnosťou. Hybridné systémy kombinujúce polyuretánové disperzie s chlorovanými polyolefínmi preukázali 42 % zlepšenie peel strength na netravenej polypropylénovej fólii. Kľúčové faktory formulácie zahŕňajú:

• Teplota sklenenia (Tg) prispôsobená flexibility substrátu
• Kontrolovaná molekulová hmotnosť pre prenikanie medzi vrstvami
• Reaktívne miesta umožňujúce kovalentné viazanie s ošetrenými povrchmi

Povrchové úpravy a adhézne prostredky vo vytlačovaní plastových obalov

Pri použití plameňového spracovania pri približne 10 až 12 kilowattoch na štvorcový meter sa zvyšujú hladiny povrchovej energie veľkých polypropylénových fólií nad 45 dyn/cm². Na lepšiu adhéziu rovnako vynikajú chemické základné nátery. Tie často obsahujú látky ako chlorované polyméry alebo silány, ktoré sa obzvlášť dobre priľahujú k recyklovaným PET materiálom, ktoré majú zmiešané tieto šmykavé prísady. V poslednej dobe došlo aj k niekoľkým vzrušujúcim vývojom v oblasti biologicky rozložiteľných promotérov vyrobených z modifikovanej lignínu. V skutočnosti sa držia svojho vlastného proti tradičným petrochemickým alternatívam, pokiaľ ide o pevnosť zvaru, čo z nich robí celkom dobré udržateľné voľby pre spoločnosti, ktoré pracujú na pružných obalových riešeniach v týchto dňoch.

Korónové a plazmové spracovanie: Príprava podkladov pre optimálnu adhéziu flexografických farieb

Atmosférická plazma vytvára tieto reaktívne molekuly, ako je ozón a oxidy dusíka, ktoré v skutočnosti menia povrchy polymérov tak, že sa priamo viažu s atramentom a úplne eliminujú potrebu rozpúšťadiel. Keď aplikujeme približne polovicu až tri štvrtiny kilojuľa na štvorcový meter, nízkohustotný polyetylén sa zvýši z pôvodnej povrchovej energie 31 dyn/cm na 58 dyn/cm. To zabezpečí, že atrament sa priľne trikrát lepšie, čo potvrdzujú štandardné metódy testovania odolnosti proti škrabaniu podľa ASTM D5264. Celkom pôsobivý výsledok. Ešte zaujímavejšie je, že táto technológia vynikajúco funguje na výrobných linkách bežiacich rýchlosťou až 1200 stôp za minútu počas procesu navíjania z bubna na bubno. Pre kvalitný výsledok nie je potrebné spomaľovať.

Presná kontrola viskozity a reológie pre spoľahlivý prenos atramentu

Ideálne rozsahy viskozity pre rozpúšťadlové a UV flexografické atramenty

Rozpúšťadlové flexografické farby dosahujú najlepší výsledok pri 30–70 poise, zatiaľ čo UV-vytvrdené formulácie pracujú v rozsahu 50–150 poise, aby sa dosiahla rovnováha medzi tokom a vytvrdzovaním. Udržiavanie tesnej kontroly viskozity (±5 poise) minimalizuje zisk bodov v poltónoch a zabezpečuje konzistentnosť farby. Pokročilé reometre merajú zrážavé napätie pri rýchlostiach relevantných pre výrobu (100–500 s⁻¹), čím sa výsledky z laboratória prispôsobujú reálnym tlačovým podmienkam.

Nelineárne tokové vlastnosti a ich úloha pri aplikácii farby vysokorýchlostným anilox valcom

Dnes majú flexografické farby zaujímavú vlastnosť nazývanú tixotropia, pri ktorej ich viskozita klesá o 30 až 60 percent, keď sú vystavené intenzívnym strihovým silám (približne 3 000 až 5 000 sekúnd na mínus jedna) zo strany aniloxových valcov. Zaujímavé je, ako sa farby po tomto procese veľmi rýchlo obnovujú, čo zabraňuje roztiekaniu farby. Výsledkom je oveľa lepšia kontrola dávkovania do buniek s rozlíšením 1200 LPI. Hovoríme o vrstvách farby s hrúbkou nižšou ako 4 mikróny, čo má vplyv na kvalitu tlače. Dokonca aj pri vysokých rýchlostiach presahujúcich 600 stôp za minútu, tieto farby odolávajú tvorbe spreja, ktorá môže byť problémom v iných systémoch. Podľa priemyselných údajov, spoločnosti využívajúce farby optimalizované na strihové sily dosahujú približne 18-percentné zníženie odpadu vďaka stále dobrému prenosu za rôznych tlačových podmienok.

Nízke požiadavky na hrúbku vrstvy farby v moderných úzkopásmových flexografických strojoch

Narrow-web konvertori cieľujú 1,2–2,8 µm inkové filmy na dosiahnutie viac než 95 % nepriepustnosti na OPP bez blokovania. Inká s kontrolovanou viskoelastickosťou (tan δ = 0,3–0,7) efektívne pracujú s anilox valcami 2–3 BCM, čím sa zníži spotreba inkov o 22–35 % v porovnaní s konvenčnými zloženiami.

Automatizované systémy na monitorovanie viskozity pre stabilnú vysokorýchlostnú výrobu

Meracie zariadenia viskozity v reálnom čase s presnosťou ±0,5 poise dynamicky upravujú pomer rozpúšťadiel počas behu, čím udržiavajú reológiu v rámci ±3 % od cieľovej hodnoty. Integrované systémy signalizujú odchýlky, keď sa tixotropné obnovenie predĺži nad 45 sekúnd – ide o kritické včasné upozornenie na tlačové chyby pri operáciách prekračujúcich 400 metrov za minútu.

Trvanlivosť a dodržiavanie predpisov v oblasti flexibilných obalov

Moderné flexografické farby musia odolávať mechanickému namáhaniu a zároveň spĺňať prísne bezpečnostné normy, a to všetko pri poskytovaní výraznej grafiky. Konvertorom vzniká dvojaká výzva – zabezpečiť trvanlivosť počas distribúcie a dodržať globálne predpisy.

Odolnosť proti opotrebeniu, vlhkosti a prepravnému stresu v tlačených fóliách

Vysokovýkonné flexografické farby využívajú pružné živice na udržanie adhézie počas opakovaného ohybovania, pričom dosahujú viac než 90 % odolnosti proti opotrebeniu v skúške ASTM D5264. Farby utvrdené UV žiarením vytvárajú sieťované štruktúry, ktoré poskytujú bariéru proti vlhkosti pod 0,5 g/m²/deň WVTR – čo je kritické pre ochranu rýchlo sa kaziacich tovarov.

Nízkoemigujúce UV flexografické farby pre potravinársky a farmaceutický obalový materiál

Pokročilé systémy fotoiniciátorov znižujú zvyškové monoméry na menej ako 0,01 ppm, čím spĺňajú limity migrácie FDA 2023 pre nepriamy kontakt s potravinami. Dvojité technológie utvrdzovania umožňujú formulácie s 100 % obsahom tuhých látok, čím eliminujú zvyšky rozpúšťadiel a zároveň udržiavajú ultratenké tlačové vrstvy pod 2 μm.

Dodržiavanie globálnych predpisov pri zachovaní kvality tlače

Aktualizácie nariadenia EÚ o lekárskych prístrojoch (MDR) teraz vyžadujú úplné deklarácie materiálov, ktoré zahŕňajú viac ako 1 600 látok, čím sa zabezpečuje prehľadnosť v dodávateľských reťazcoch farieb. Systémy na ladenie farieb integrujú regulačné databázy, aby zabezpečili presnosť Pantone, pričom sa vyhýbajú obmedzeným pigmentom, ako je napr. CI Pigment Violet 23.

Rovnováha medzi trvanlivosťou, udržateľnosťou a recyklovateľnosťou

Farebné zmesi novej generácie dosahujú vysoký výkon a udržateľnosť prostredníctvom:

• Vodné akryláty s obsahom VOC <5%
• Chemické zloženie vhodné na odstránenie farby, čo umožňuje recyklovateľnosť 85% fólie z PET
• Matrice z obnoviteľných živíc, ktoré si zachovávajú 98% priľnavosť aj po šiestich mesiacoch starnutia

Tieto inovácie pomáhajú výrobcom dosiahnuť ciele EPREL týkajúce sa recyklovateľnosti, bez toho, aby sa obetovala estetická hodnota výrobku – čo je obzvlášť dôležité, keď 78 % spotrebiteľov berie recyklovateľnosť do úvahy pri rozhodovaní o nákupoch (GreenPackage 2023).

Často kladené otázky

Čo sú rozpúšťadlové flexografické farby?

Roztokovo-flexografické farby sú tlačové farby, ktoré obsahujú rozpúšťadlá ako etanol alebo acétón. Tieto rozpúšťadlá majú nízku teplotu varu a pri zahriatí sa rýchlo odparujú, čo umožňuje rýchle sušenie a vysokorýchlostnú tlač.

Ako sa UV-zhutňovacie farby líšia od tradičných farieb?

UV-zhutňovacie farby prechádzajú fotopolymerizáciou, keď sú vystavené UV svetlu, čo umožňuje ich okamžité zhustnutie. Poskytujú energeticky efektívne možnosti tlače a sú všestranné pri použití na rôzne podklady.

Akú úlohu zohrávajú povrchové úpravy pri flexografickej tlači?

Povrchové úpravy, ako korónová a plazmová úprava, menia polymerové povrchy, aby sa vylepšila adhézia flexografických farieb. To zlepšuje priľnavosť a kvalitu tlače, najmä na podkladoch s nízkou povrchovou energiou.

Prečo je dôležité riadenie viskozity pri flexografickej tlači?

Riadenie viskozity je dôležité pri flexografickej tlači, aby sa zabezpečil rovnomerný prenos farby, minimalizovalo zväčšenie bodov a udržala presná farebnosť. Pomáha dosiahnuť optimálnu kvalitu tlače pri vysokých rýchlostiach.

Aké sú environmentálne výhody vodných flexografických farieb?

Vodné flexografické farby výrazne znižujú emisie VOC, čo ich činí ekologicky prívetivejšími možnosťami. Inovácie ako nanoemulzná technológia zabezpečujú rýchlejšie schnutie pri zachovaní udržateľnosti.