Čo robí flexografickú farbu vhodnou pre vysokorýchlostný tlačový proces?

Rýchloschnúce vlastnosti a ich dopad na efektivitu vysokorýchlostnej tlače

Ako rýchlosť schnutia zvyšuje efektivitu pri vysokorýchlostnej flexografickej tlači

Rýchloschnúce formulácie flexografickej farby odstraňujú výrobné úzke miesta spôsobené zvyškovou vlhkosťou a umožňujú tlačiarňam dosiahnuť 18–24 % vyššiu výťažnosť v porovnaní s konvenčnými farbami. Minimalizovaním oneskorení medzi tlačou a následnými procesmi, ako je laminovanie alebo vystrihávanie, umožňujú tieto farby udržať rýchlosť tlačiarne nad 600 metrov/minútu bez poškodenia kvality tlače.

Mechanizmy sušenia: Vyparovanie, Absorpcia a UV tuhnutie v porovnaní

Moderné flexografické systémy využívajú tri hlavné metódy sušenia, z ktorých každá je vhodná pre špecifické podklady a výrobné požiadavky:

Pri termických systémoch sa doba sušenia skráti o 25 % na každé zvýšenie teploty o 6 °C , pričom UV-inkousty dosiahnu úplnú polymerizáciu za menej ako 0,3 sekundy. Táto pružnosť umožňuje spracovateľom prispôsobiť metódy sušenia špecifikáciám úlohy a zároveň udržať vysokú rýchlosť výkonu.

Konzistencia tlače a kvalita výhody rýchleho schnutia inkoustu

Rýchle schnutie inkoustu znižuje odchýlku bodového zisku na menej ako ±1,5 %, čo zabezpečuje stálu reprodukciu farieb, ktorá je nevyhnutná pre obalové značky. Rýchloschnúce formulácie tiež ponúkajú 40 % väčšiu odolnosť proti prenosu inkoustu počas výmeny zväzku, čo výrazne zníži odpad spôsobený šmúhaním alebo ofsetovaním pri vysokotonážnych výrobných šariach.

UV-otvrdzované flexografické inkousty: Rýchle vytvrdzovanie a reologická stabilita pri vysokých rýchlostiach

UV-otvrdzované vs. vodné formulácie inkoustov: Výkon vo vysokorýchlostných prostrediach

UV-utvrdené flexografické farby prekonávajú vodné alternatívy v aplikáciách s vysokou rýchlosťou vďaka takmer okamžitému utvrdeniu pod ultrafialovým svetlom. Bez potreby vyparovania, ktoré predlžuje čas schnutia o 15–30 %, umožňujú UV farby dosiahnuť rýchlosť tlačiarne vyššiu než 600 stôp/minútu – o 40 % rýchlejšiu než vodné systémy – a zároveň zachovávajú presnú reprodukciu bodov (Market Data Forecast 2024).

Strhávanie a tixotropia: Ako UV flexografické farby reagujú na vysoké strihové podmienky

UV flexografické farby dnes vykazujú pomerne výrazné vlastnosti zriedenia pri strihaní. Keď sú vystavené vysokým rýchlostiam strihania okolo 10 000 sekúnd na mínus prvú, ktoré sa vyskytujú na aniloxových valcoch, ich viskozita podľa výskumu Zellera+Gmelina z roku 2023 klesá medzi 60 až 80 percent. Čo to prakticky znamená? Farba sa pri rýchlosti valcov vyššej než 1 200 otáčok za minútu výrazne lepšie premiestňuje, čo umožňuje hladký chod bez tvorby neprijemnej farby v podobe jemnej siete. A tu je ešte jeden zaujímavý aspekt: Po prenesení na podklad sa farba veľmi rýchlo opäť zotaví. Približne 85 % jej pôvodnej hrúbky sa obnoví už počas 50 milisekúnd. Táto rýchla regenerácia výrazne prispieva k zachovaniu ostrých okrajov a čistých línií, či už sa tlačí na materiály ľahko vstrebávajúce farbu, alebo na také, ktoré ju nevstrebávajú.

Udržiavanie stability viskozity a regenerácie farby počas nepretržitého chodu tlačiarne

UV atramenty zachovávajú výnimočnú reologickú stabilitu, pričom sa viskozita mení menej ako ±5% počas 8-hodinových výrobných behov, v porovnaní s 15–20% odchýlkou v systémoch na báze rozpúšťadiel. Táto konzistencia prispieva k 22 % zníženiu odpadu z atramentov pri úlohách s vysokým objemom výroby flexibilných obalov (údaje Pira International 2023):

Výhody okamžitého utvrdzovania pomocou UV technológie v aplikáciách s vysokou rýchlosťou

Proces UV utvrdzovania odstráni zadržiavanie rozpúšťadiel, čo umožňuje bezprostredné spracovanie po tlači. Táto vlastnosť znižuje zásoby polotovarov o 70 % pre blistrové obaly liekov a zabezpečuje dodržanie noriem FDA 21 CFR 174.5 pre menej ako 0,1 % zvyškových rozpúšťadiel.

Vodné flexografické farby: Environmentálne výhody a výkonové výzvy

Rastúci význam vodných farieb podporovaný environmentálnymi predpismi a cieľmi udržateľnosti

Presun k vodným flexografickým farbám je výrazne ovplyvnený environmentálnymi predpismi, ako je európska nariadenie REACH a požiadavky americkej legislatívy Clean Air Act. Tieto predpisy v podstate núdia výrobcov skrátiť emisie VOC o približne 95 % v porovnaní s tradičnými rozpúšťadlovými alternatívami. V súčasnosti vodné alternatívy predstavujú asi polovicu všetkých ekologických aplikácií farieb na trhu a odborníci predpovedajú, že tento podiel bude naďalej rásť aspoň do roku 2025. Čo robí tieto farby tak atraktívnymi? Umožňujú podnikom vyrábať bezpečnejšie obalové materiály pre všetko, od sáčkov s chipsami až po detské fľaše, bez toho, aby klesla kvalita. Na druhej strane, dopyt po rozpúšťadlových farbách klesol o takmer 18 % od začiatku roku 2020 hlavne preto, že podniky považujú za čoraz nákladnejšie dodržať regulačné normy a zároveň čeliť narastajúcim obavám zamestnancov týkajúcim sa expozície na chemikálie.

Porovnanie výkonu: Vodné vs. rozpúšťadlové flexografické farby

Vodné farby z hľadiska ochrany životného prostredia a bezpečnosti na pracovisku rozhodne vyhrali, ale existuje háčik. Sušia sa dlhšie, čo znamená, že tlačiarne musia pracovať asi o 20 až dokonca 30 percent pomalšie počas tých naliehavých prác, kde najviac záleží na rýchlosti. Ďalším problémom je, že tieto farby nie sú prirodzene také lepiace, a preto sa nelepia dobre na hladké povrchy ako je napríklad plast, pokiaľ ich najskôr neodpripravíme nejakým špeciálnym spôsobom. Na druhej strane však posledné pokroky v výrobe živíc nám skutočne pomohli preklenúť túto medzeru. Súčasné zloženia farieb v skutočnosti vykazujú dostatočnú odolnosť proti šúchaniu a oveľa živejšiu farebnosť po tlači v porovnaní s tradičnými rozpúšťadlovými alternatívami.

Prekonávanie obmedzení sušenia a výkonu tlačiarne v prostredí s vysokou rýchlosťou

V súčasnosti začali používať lepšie vzduchové nože a infračervené sušiče tlačiarne, ktoré mali problémy so sušením. Tieto nástroje urýchľujú odparovanie vody a zároveň chránia citlivé fólie. Podľa niektorých výskumov z minulého roka, keď upravili teplotu sušičov o 15 až 20 stupňov Celzia vyššiu, tlačové linky dosiahli o 12 percent vyššiu rýchlosť výroby tiel tlačených vodnými farbami na polyetylénových materiáloch. Vidíme aj niečo zaujímavé – hybridné systémy kombinujúce UV technológiu s vodnými riešeniami. Vlastne využívajú výhody oboch technológií: ekologickú výhodu vodných farieb a rýchle sušenie známe z UV technológie.

Adhézia a kvalita tlače na rôznych podkladoch

Výkon flexografických farieb na plastových, papierových a fóliových podkladoch

Dnešné flexografické farby veľmi dobre fungujú na väčšine bežných obalových materiálov vrátane plastov, ako sú PET a PP, ale aj na kartóne a dokonca na náročných materiáloch ako je hliníková fólia. Nedávna štúdia z roku 2023 sa zameriavala na výkon týchto farieb a zistila, že keď povrchová energia dosiahne približne 40 dyn/cm² alebo viac, farby priľnú k povrchom z polyetylénu s účinnosťou približne 95 %. Pre tieto lesklé nepórovité povrchy, ako sú kovové fólie, sú vhodnejšie UV vytvrdzované flexografické farby, pretože sa sušia takmer okamžite, čo zabraňuje rozmazávaniu farieb. Táto rýchla suška udržiava kvalitu farieb na úrovni približne 98 %, v porovnaní s len 84 % pri použití tradičných rozpúšťadlových farieb počas rýchlych výrobných cyklov. Je preto pochopiteľné, prečo sa teraz veľa výrobcov prepnutie na tieto farby.

Dosiahnutie spoľahlivého priľnavosti pri flexibilných obaloch za vysokorýchlostných podmienok

Tinty pre vysokorýchlostné flexografické lisy (300–600 m/min) vyžadujú rýchle vytvorenie vrstvy a stabilnú reológiu. Formulácie s vlastnosťou strihového zriedenia znižujú kolísanie viskozity o 62 % v porovnaní s tradičnými tintami (Flexo Adhesion Report 2022), čo zabezpečuje konzistentný prenos pri rýchlosti vyššej než 500 m/min. Ak sú tieto tinty použité spolu s riadením viskozity v uzavretej slučke, dosahujú kolísanie hustoty ~0,5 % počas 12-hodinových výrobných cyklov.

Úloha povrchovej energie podkladu pri väzbe tiet a trvanlivosti tlače

Štúdia adhézie z roku 2022 ukázala, že zvýšenie povrchovej energie substrátu o 15–20 dyn/cm² zlepší upevnenie farby o 300 % na polyolefínových fóliách. Prispôsobenie povrchového napätia farby energii substrátu (v rozsahu ±2 dyn/cm) zníži chyby povlaku o 73 % pri flexibilných obaloch určených na potravinárske výrobky.

Prípadová štúdia: Zabezpečenie konzistentnosti tlače pri viacvrstvových fóliových obaloch

Vedúci výrobca flexibilných obalov znížil odlupovanie farby vo viacvrstvových bariérových fóliách s 9 vrstvami tým, že začal používať flexografické farby tolerujúce povrch s technológiou dvojitého vytvrdzovania. Táto formulácia kombinovala vytvrdzovanie iniciované UV žiarením pre okamžité vytvorenie vrstvy s následným oxidačným schnutím, čím dosiahla adhéziu 99,2 % v extrémnych teplotných rozsahoch (–40 °C až 121 °C) a zároveň udržala výrobné rýchlosti 450 m/min.

Často kladené otázky

Aké sú hlavné výhody rýchlo schnúcich flexografických farieb?

Rýchlo schnúce flexografické farby zvyšujú výrobnú efektívnosť tým, že znižujú meškanie spôsobené vlhkosťou, zlepšujú kvalitu tlače a umožňujú rýchle následné spracovanie po tlači.

Prečo sú UV-tvrdnúce flexografické farby v prostredíach s vysokou rýchlosťou výroby preferované oproti vodným farbám?

UV-tvrdnúce flexografické farby sú preferované, pretože sa rýchlo vytvrdzujú pod ultrafialovým svetlom, čo umožňuje rýchlejšie rýchlosti tlače a lepšiu kvalitu tlače v porovnaní s vodnými farbami.

Aké sú výhody vodných flexografických farieb pre životné prostredie?

Vodné flexografické farby výrazne znižujú emisie VOC, čím sú ekologicky šetrnejšie a vyhovujú predpisom o udržateľnosti.

Aké výzvy spôsobujú vodné farby pri vysokorýchlostnej tlači?

Vodné farby sa pri vysokorýchlostnej tlači potýkajú s výzvami v sušení a adhézii, ktoré je možné znížiť pomocou pokročilých technológií sušenia a hybridných systémov.