ข้อดีของหมึกพิมพ์อินทากลิโอแบบน้ำสำหรับการพิมพ์บนพื้นผิวพลาสติกคืออะไร

ประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมและกฎระเบียบของหมึกพิมพ์อินทากลิโอแบบน้ำสำหรับพลาสติก

การลดการปล่อย VOC โดยใช้หมึกที่เป็นน้ำ

หมึกพิมพ์แบบอินทากลิโอที่ใช้น้ำเป็นฐานสามารถลดสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) ได้มากถึง 95% เมื่อเทียบกับตัวเลือกที่ใช้ตัวทำละลายแบบดั้งเดิม ซึ่งช่วยลดปัญหาสิ่งแวดล้อมที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งที่ผู้ผลิตบรรจุภัณฑ์พลาสติกต้องเผชิญในปัจจุบัน การเปลี่ยนจากตัวทำละลายที่มาจากปิโตรเลียมมาใช้สารทำให้เกิดอิมัลชันที่ปลอดภัยกว่า ทำให้สูตรหมึกที่ใช้น้ำเป็นฐานมี VOC ต่ำมาก แทบจะไม่มีเลย โดยทั่วไปต่ำกว่า 25 กรัมต่อลิตร ดังนั้นจึงผ่านข้อกำหนดที่เข้มงวดของ ECOCERT จากสหภาพยุโรปสำหรับผลิตภัณฑ์การพิมพ์ในอุตสาหกรรมได้อย่างง่ายดาย นอกเหนือจากประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมแล้ว การเปลี่ยนแปลงนี้ยังช่วยปกป้องสุขภาพของแรงงานด้วย จากการวิจัยของสถาบัน Ponemon ในปี 2023 โรงงานที่ใช้หมึกใหม่นี้สามารถลดมลพิษที่ก่อให้เกิดสภาพหมอกควันได้ปีละประมาณ 1.2 เมตริกตัน ซึ่งเทียบเท่ากับการลดการปล่อยมลพิษที่เกิดขึ้นหากนำรถยนต์ทั่วไป 260 คันออกจากถนนโดยสิ้นเชิง

ประโยชน์ด้านความยั่งยืนในการใช้งานบรรจุภัณฑ์พลาสติก

เคมีของหมึกที่ใช้น้ำเป็นฐานนั้นช่วยให้สามารถนำพลาสติกฟิล์มที่พิมพ์แล้วกลับมาใช้ใหม่ได้ในระบบปิด ซึ่งช่วยให้กระแส PET และโพลีโพรพิลีนปราศจากสารปนเปื้อน ถือเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับบริษัทสินค้าอุปโภคบริโภคที่มุ่งสู่เป้าหมายเศรษฐกิจหมุนเวียน (circular economy) ในปี 2030 ที่พวกเขาได้พูดถึงกันมานาน ตามการศึกษาที่เผยแพร่เมื่อปีที่แล้วที่ดูบริษัทบรรจุภัณฑ์รายใหญ่ 12 แห่งทั่วโลก การเปลี่ยนมาใช้การพิมพ์อินทากลิโอแบบอะคิวอส (aqueous intaglio printing) สามารถลดมลพิษทางน้ำลงได้เกือบสามในสี่ และประหยัดพลังงานได้ประมาณหนึ่งในสามเมื่อเทียบกับการใช้หมึกที่แข็งตัวด้วยแสง UV แบบดั้งเดิม โดยเฉพาะในบรรจุภัณฑ์อาหาร สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างมาก เนื่องจากตัวเลือกที่ใช้น้ำนี้ไม่มีสารอันตรายอย่างฟทาเลตหรือโลหะหนัก ที่อาจทำให้ไม่สอดคล้องกับข้อกำหนดขององค์การอาหารและยา (FDA) ตามมาตรา 175.300 ภาค 21

ความสอดคล้องตามข้อบังคับด้านสิ่งแวดล้อมและมาตรฐานอุตสาหกรรมระดับโลก

หมึกพิมพ์แบบอินทากลิโอที่เป็นน้ำสามารถตอบสนองมาตรฐานสากลที่เข้มงวดได้เป็นอย่างดี ตัวอย่างเช่น มาตรฐาน CARB ATCM ของรัฐแคลิฟอร์เนีย และข้อบังคับ GB 38507-2021 ของจีน ซึ่งทั้งสองฉบับกำหนดให้ระดับสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOC) ต้องต่ำกว่า 100 กรัมต่อลิตร ซึ่งสูตรหมึกที่เป็นน้ำของเราสามารถทำได้อย่างไม่ยากเย็น เมื่อบริษัทต่างๆ ปฏิบัติตามรายชื่อสารที่ห้ามใช้ของสมาคมหมึกพิมพ์ยุโรป (European Printing Ink Association) ก็จะสามารถปฏิบัติตามกฎหมายใน 43 ประเทศโดยอัตโนมัติ การสอดคล้องกันกับมาตรฐานเหล่านี้ ช่วยให้ธุรกิจมีความมั่นใจมากขึ้นเมื่อทำงานในระดับสากล มีผู้ใช้งานรายหนึ่งรายงานว่าบรรจุภัณฑ์ส่งออกของตนผ่านศุลกากรได้รวดเร็วขึ้นถึง 27 เปอร์เซ็นต์ และยังมีโอกาสถูกปรับน้อยลงประมาณ 19 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากปัญหาด้านกฎระเบียบ เมื่อเทียบกับผู้ที่ยังใช้หมึกที่มีตัวทำละลายแบบดั้งเดิม จึงไม่แปลกใจเลยว่าทำไมผู้ผลิตจำนวนมากถึงเริ่มเปลี่ยนมาใช้หมึกที่เป็นน้ำในปัจจุบัน

สำหรับข้อมูลเชิงสถิติเกี่ยวกับการสอดคล้องกับกฎระเบียบ โปรดดูเปรียบเทียบขีดจำกัด VOC ได้ในรายงานบรรจุภัณฑ์ที่ยั่งยืน ปี 2024

คุณภาพการพิมพ์และความยึดติดที่เหนือกว่าบนพื้นผิวพลาสติก

งานพิมพ์ความละเอียดสูงในการพิมพ์ออฟเซ็ทด้วยหมึกพิมพ์อินทากลิโอแบบน้ำสำหรับพลาสติก

หมึกพิมพ์อินทากลิโอแบบน้ำสามารถถ่ายทอดรายละเอียดที่ละเอียดได้ถึงประมาณ 5 ถึง 10 ไมครอนบนฟิล์ม PE และ PP เนื่องจากมีการควบคุมคุณสมบัติการไหลที่ดี หมึกประเภทนี้ยังคงความสม่ำเสมอของความหนาแน่นแม้จะใช้งานที่ความเร็วสูงบนเครื่องพิมพ์อินทากลิโอระหว่าง 80 ถึง 120 เมตรต่อนาที ความสม่ำเสมอนี้ช่วยป้องกันปัญหา เช่น หมึกไหลล้นหรือจุดที่พิมพ์ออกมามีขนาดใหญ่เกินไป การทดสอบแสดงให้เห็นว่าหมึกเหล่านี้สามารถให้สีตรงตามมาตรฐานได้ประมาณ 97.4% ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนด ISO 2846-3 สำหรับการพิมพ์บนพลาสติก ผู้ผลิตส่วนใหญ่พบว่าระดับประสิทธิภาพนี้ทำให้หมึกเหล่านี้มีความสามารถในการแข่งขันในตลาดที่ให้ความสำคัญกับคุณภาพ

เพิ่มประสิทธิภาพการยึดติดของหมึกบนฟิล์มพลาสติกที่ไม่มีรูพรุน

จากการวิจัยในปี 2023 เกี่ยวกับคุณสมบัติการยึดติด หมึกอินทากลิโอแบบน้ำสามารถสร้างพันธะที่มีความแข็งแรงมากกว่าหมึกทั่วไปประมาณ 92 เปอร์เซ็นต์ เมื่อใช้งานบนวัสดุ PET และ PVC ประสิทธิภาพที่น่าประทับใจนี้มาจากสิ่งที่นักวิจัยเรียกว่า เคมีพอลิเมอร์ไฮบริด หมึกมีค่าแรงตึงผิวอยู่ในช่วงระหว่าง 26 ถึง 32 mN/m ซึ่งต่ำกว่ามาตรฐานที่เราพบเห็นทั่วไปในหมึกปกติประมาณ 38% เนื่องจากแรงตึงผิวที่ต่ำนี้ หมึกจึงสามารถแผ่ขยายตัวเองได้ตามธรรมชาติบนฟิล์มพอลิโอลีฟิน โดยไม่จำเป็นต้องใช้การบำบัดด้วยพลังงานพิเศษก่อน เช่น การบำบัดด้วยโคโรนา นั่นหมายความว่าผู้ผลิตสามารถประหยัดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานได้มากขึ้น โดยลดค่าใช้จ่ายในการเตรียมผิวหน้าลงประมาณ 15 ถึง 20 kWh ต่อวัสดุที่ผลิตหนึ่งตัน

กรณีศึกษา: การเพิ่มประสิทธิภาพความสม่ำเสมอในการพิมพ์บรรจุภัณฑ์อาหารแบบยืดหยุ่น

ผู้ผลิตชั้นนำจากยุโรปสามารถลดอัตราการเกิดข้อบกพร่องจาก 2.1% เหลือเพียง 0.3% หลังจากนำหมึกพิมพ์อินทากลิโอแบบน้ำสำหรับซองบรรจุแบบรีทอร์ตมาใช้ ค่าความหนาแน่นของการพิมพ์มีความแปรปรวนอยู่ภายใน ±0.08 ตลอดระยะทาง 50,000 เมตรเชิงเส้นภายใต้สภาวะการเก็บรักษาเร่ง (60°C, 95% RH) ซึ่งเกินข้อกำหนดของมาตรฐาน ASTM F2029-16 สำหรับบรรจุภัณฑ์ที่มีอายุการเก็บรักษาได้นาน

ประสิทธิภาพความทนทานและความต้านทานในการใช้งานจริง

หมึกพิมพ์อินทากลิโอแบบน้ำสำหรับพลาสติกมีความทนทานสูงเยี่ยมในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย ทำให้เหมาะสำหรับบรรจุภัณฑ์ที่ต้องเผชิญกับสภาพที่รุนแรง ด้วยสูตรผสมขั้นสูงที่สามารถต้านทานสารเคมีและแรงดันจากความร้อน พร้อมทั้งรักษาความชัดเจนของภาพพิมพ์ไว้ได้

ความต้านทานต่อสารเคมี เช่น น้ำมัน ความชื้น และตัวทำละลายทั่วไป

โครงสร้างโพลิเมอร์ของหมึกให้การป้องกันที่แข็งแกร่งต่อสารที่มีไขมันและสารทำความสะอาดในอุตสาหกรรม ซึ่งมีความสำคัญต่อการบรรจุภัณฑ์อาหารที่ต้องการความต้านทานต่อไขมัน การทดสอบยืนยันว่าหมึกยังคงคุณภาพของภาพพิมพ์ไว้ได้ถึง 98% หลังจากจุ่มในน้ำมันแร่เป็นเวลา 72 ชั่วโมง (ASTM F1306-22) ซึ่งดีกว่าหมึกพลาสติซอลแบบดั้งเดิม

ความเสถียรทางความร้อนภายใต้สภาวะการเก็บรักษาและการขนส่งที่รุนแรง

งานวิจัยที่เผยแพร่ใน สาธารณศาสตร์ แสดงให้เห็นว่าสูตรผสมอินทากลิโอที่ใช้น้ำเป็นฐานสามารถยึดติดได้ดีภายใต้ช่วงอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงจาก -30°C ถึง 80°C ซึ่งเป็นช่วงอุณหภูมิที่สำคัญต่อโลจิสติกส์ของอาหารแช่แข็งและการขนส่งในเขตร้อน ความเสถียรทางความร้อนนี้ช่วยป้องกันการบิดงอและการแตกร้าวที่มักเกิดขึ้นกับทางเลือกที่ผ่านการอบด้วยแสงอัลตราไวโอเลต

ความทนทานระยะยาวในบรรจุภัณฑ์พลาสติกอุตสาหกรรมและสำหรับผู้บริโภค

ในการทดสอบความทนทานภายใต้สภาวะเร่ง (ISO 15720:2023) หมึกพิมพ์แสดงให้เห็นถึงความต้านทานการขัดสีได้มากกว่าสารเคลือบที่พิมพ์ด้วยเทคนิคซิลค์สกรีนถึงสามเท่า นอกจากนี้ยังสามารถทนต่อการพับงอมากกว่า 10,000 รอบบนฟิล์มพอลิเอทิลีนโดยไม่เกิดรอยร้าวจุลภาค ซึ่งช่วยให้สามารถอ่านตัวหนังสือได้ชัดเจนเป็นเวลานานในภาชนะที่ใช้ซ้ำและฟิล์มห่อพาเลตที่ใช้งานหนัก

ประสิทธิภาพการดำเนินงานในกระบวนการพิมพ์กราเวียร์ความเร็วสูง

ความหนืดและการไหลที่เหมาะสมสำหรับการพิมพ์อินทากลิโอที่ใช้น้ำแบบความเร็วสูง

หมึกอินทากลิโอแบบน้ำถูกพัฒนาเพื่อการใช้งานในเครื่องพิมพ์กราเวอร์ที่มีความเร็วสูง โดยมีคุณสมบัติทางไหลวิทยา (rheology) ที่เหมาะสมกับความเร็วเครื่องพิมพ์ที่เกิน 400 เมตรต่อนาที พฤติกรรมการลดความหนืดเมื่อถูกแรงเฉือน (shear-thinning behavior) ช่วยป้องกันการกระเด็นของหมึก และรักษาความแม่นยำของจุดพิมพ์ไว้ภายใน 0.1 มม. แม้ในความเร็วสูงสุด ความแม่นยำนี้ช่วยลดของเสียของวัสดุพิมพ์ลงได้สูงถึง 19% เมื่อเทียบกับระบบหมึกที่ใช้ตัวทำละลาย (FlexoTech 2023)

ลดเวลาที่เครื่องพิมพ์ต้องหยุดทำงาน และทำความสะอาดง่ายขึ้นด้วยระบบหมึกที่ใช้น้ำเป็นฐาน

สูตรผสมที่ละลายน้ำได้ช่วยให้เปลี่ยนสีหมึกได้เร็วขึ้น โดยผู้ปฏิบัติงานรายงานว่ารอบการล้างเครื่องสั้นลงถึง 35% เนื่องจากไม่มีคราบตกค้างที่ต้านทานตัวทำละลาย การกำจัดตัวทำละลายที่ติดไฟได้ออกไปยังช่วยลดความจำเป็นในการใช้อุปกรณ์อบแห้งที่ป้องกันการระเบิด ทำให้สามารถเดินเครื่องผลิตต่อเนื่องเป็นเวลา 72 ชั่วโมงโดยไม่มีการหยุดเพื่อความปลอดภัย

กลยุทธ์การผสานรวมเข้ากับกระบวนการทำงานอินทากลิโอเดิม

เครื่องพิมพ์กราเวอร์ส่วนใหญ่สามารถเปลี่ยนมาใช้หมึกแบบน้ำได้ด้วยการปรับปรุง 3 ประการสำคัญ

1. เปลี่ยนอุปกรณ์จับตัวทำละลายเป็นระบบกู้คืนไอน้ำ
2. ปรับมุมของใบมีด doctor blade เป็น 55°–60° เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายทอดหมึก
3. ติดตั้งโมดูลอบแห้งด้วยรังสีอินฟราเรดที่ทำงานที่อุณหภูมิต่ำลง 20–30%

การอัพเกรดเหล่านี้มักจะให้ผลตอบแทนการลงทุนภายใน 14 เดือนผ่านการใช้พลังงานที่ลดลงและค่าใช้จ่ายวัสดุสิ้นเปลืองที่น้อยลง

คำถามที่พบบ่อย

ประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมจากการใช้หมึกพิมพ์ออฟเซตแบบน้ำคืออะไร

หมึกพิมพ์ออฟเซตแบบน้ำสามารถลดการปล่อย VOC ได้มากถึง 95% เมื่อเทียบกับหมึกที่ใช้ตัวทำละลายแบบดั้งเดิม ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพด้านความยั่งยืนของสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัยของพนักงาน

หมึกพิมพ์ชนิดน้ำมีผลต่อการรีไซเคิลบรรจุภัณฑ์พลาสติกอย่างไร

หมึกพิมพ์ชนิดน้ำช่วยให้สามารถรีไซเคิลฟิล์มพลาสติกที่พิมพ์แล้วได้ง่ายขึ้น โดยรักษาความสะอาดของขวด PET และโพลีโพรพิลีน สนับสนุนเป้าหมายเศรษฐกิจหมุนเวียน

หมึกพิมพ์ออฟเซตที่ใช้น้ำเป็นฐานมีความสอดคล้องตามระเบียบข้อกำหนดสากลหรือไม่

ใช่ หมึกพิมพ์เหล่านี้สามารถปฏิบัติตามมาตรฐานสากลที่เข้มงวด เช่น ข้อกำหนด CARB ATCM ของแคลิฟอร์เนีย และระเบียบ GB 38507-2021 ของจีน และสอดคล้องกับกฎหมายใน 43 ประเทศ

ข้อดีของหมึกพิมพ์ชนิดน้ำในด้านคุณภาพการพิมพ์คืออะไร

หมึกพิมพ์ชนิดน้ำให้คุณภาพงานพิมพ์ที่มีความละเอียดสูง การยึดติดที่ยอดเยี่ยม และคุณภาพการพิมพ์ที่สม่ำเสมอบนพื้นผิวพลาสติก ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐานอุตสาหกรรม เช่น ISO 2846-3

หมึกพิมพ์ชนิดน้ำช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการดำเนินงานของการพิมพ์อย่างไร

หมึกพิมพ์ชนิดนี้ช่วยให้ความหนืดเหมาะสมสำหรับการพิมพ์ความเร็วสูง ลดการหยุดเครื่องระหว่างพิมพ์ และทำให้ขั้นตอนการทำความสะอาดง่ายขึ้น โดยไม่เหลือสารตกค้างจากตัวทำละลายและอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง