Bề mặt của các cốc giấy có những lỗ nhỏ và kết cấu sợi đòi hỏi đặc tính mực in đặc biệt để in ấn chính xác. Mực in flexo gốc nước hoạt động đặc biệt hiệu quả vì nó trở nên loãng hơn khi áp lực được tác dụng trong quá trình in nhưng lại đặc lại ngay khi tiếp xúc với bề mặt. Tính chất này cho phép mực chảy đều vào lớp giấy mà không lan rộng quá mức. Trên các loại bìa giấy nặng hơn (khoảng 300 gram trên mét vuông), mực hấp thụ rất nhanh, thường trong vòng nửa giây, giúp màu sắc giữ nguyên vị trí và giảm thiểu các đốm mờ khó chịu mà chúng ta gọi là hiện tượng tăng điểm (dot gain). Về cơ bản, từ góc độ vật liệu, điều xảy ra là phần chất lỏng của mực thấm sâu vào các sợi giấy trong khi các hạt màu nằm lại trên bề mặt, tạo ra hình ảnh rõ nét mà không làm suy giảm cấu trúc cốc. Hầu hết các nhà in đều hiểu rằng sự cân bằng giữa độ thấm và liên kết bề mặt là yếu tố then chốt để đạt được chất lượng in cao trên các loại vật liệu đóng gói này.
Một thử nghiệm năm 2023 với nhà sản xuất cốc lớn đã chứng minh tính vượt trội của mực in flexo gốc nước trên giấy bìa dùng cho thực phẩm. Trong các đợt chạy thử 10.000 đơn vị, công thức đạt được:
Chất liệu giấy bìa tráng phủ 350 gsm vẫn giữ được độ sáng (giá trị L* 94,5) bất chấp độ bão hòa mực, chứng minh tính tương thích của công nghệ flexo với bao bì thực phẩm yêu cầu cao. Lượng phế phẩm sản xuất giảm 18% theo năm — xác nhận khả năng mở rộng quy mô cho các ứng dụng sản lượng lớn.
Các loại mực in flexo tiếp xúc với thực phẩm cần tuân thủ các quy định quốc tế nghiêm ngặt để ngăn chặn hóa chất di chuyển vào những gì con người ăn. FDA có các quy định theo mục 21 CFR 175.105 giới hạn các chất tiếp xúc gián tiếp với thực phẩm, và tại châu Âu, Quy định 10/2011 đặt ra ngưỡng rất thấp đối với các chất độc hại như tác nhân gây ung thư, chỉ ở mức 0,01 miligam trên mỗi kilogram. Thực tế đã từng xảy ra một sự cố lớn vào năm 2005 khi một số sản phẩm sữa phải bị thu hồi khỏi kệ hàng vì một số hóa chất từ mực in đóng rắn bằng tia UV đã di cư vào sản phẩm. Các cơ quan quản lý này yêu cầu các phòng thí nghiệm kiểm tra độc lập xác minh sự tuân thủ, thường sử dụng các dung dịch cụ thể được FDA chấp thuận. Đối với thực phẩm nhiều dầu mỡ, họ dùng dung dịch ethanol để thử nghiệm, trong khi các dung dịch gốc nước phù hợp hơn để kiểm tra các sản phẩm có tính axit hoặc trung tính.
In flexo sử dụng công thức gốc nước giúp loại bỏ các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs) mà chúng ta đều biết là có hại cho sức khỏe và môi trường. Theo nghiên cứu từ Tạp chí Công nghệ và Khoa học Đóng gói năm 2023, các lựa chọn gốc nước này giảm nguy cơ di cư gần 92% so với các loại dung môi truyền thống. Điều gì khiến chúng hoạt động hiệu quả đến vậy? Các sắc tố được sử dụng có trọng lượng phân tử cao hơn, bám chặt vào sợi giấy thay vì nằm trên bề mặt như mực in offset, vốn để lại cặn dầu khoáng gây khó chịu. Một lợi ích lớn khác là chúng ngăn chặn hiện tượng "lây dính vô hình" khi các cốc được xếp chồng lên nhau, làm chuyển vật chất không mong muốn từ cốc này sang cốc khác. Ngoài ra, chúng cũng duy trì độ bền tốt dưới nhiệt độ cao trong quá trình rót sản phẩm nóng, giữ mức độ dung môi tồn dư ở mức cực thấp, ổn định dưới 0,1 phần tỷ trong suốt các đợt sản xuất.
Mực in flexo đóng rắn bằng tia UV thực sự nổi bật khi duy trì độ bóng và khô cực nhanh – đúng như nhu cầu của các nhà sản xuất trong các dây chuyền in số lượng lớn cốc giấy với tốc độ trên 500 mét mỗi phút. Việc mực in đóng rắn ngay lập tức dưới ánh sáng UV giúp sản phẩm không bị lem khi xếp chồng, nhờ đó hình in luôn sắc nét và sạch sẽ ngay cả trên các bề mặt giấy bồi tráng phủ. Tuy nhiên, sẽ có vấn đề khi làm việc với các loại tô, bát dày làm từ giấy có định lượng trên 350 gram mỗi mét vuông. Những vật liệu này thường quá xốp, khiến tia UV khó xuyên sâu vào các lớp để đóng rắn hoàn toàn. Tại sao lại như vậy? Thực tế, bản thân mực in có độ nhớt cao hơn, khiến chúng khó thấm sâu vào các sợi giấy, mặc dù vẫn giữ được khả năng bám dính tốt. Các xưởng in xử lý những thách thức này thường phải điều chỉnh lại công thức mực hoặc thay đổi thiết lập thiết bị chỉ để đạt được kết quả chấp nhận được.
Thời đại của mực in flexo gốc dung môi trong bao bì thực phẩm đang dần chấm dứt nhanh chóng vì những sản phẩm này thải ra quá nhiều hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC). Chúng ta đang nói đến mức trung bình khoảng 250 gam trên mỗi lít, thực tế cao gấp ba lần so với mức mà Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) coi là an toàn. Các quy định trên toàn thế giới cũng đã trở nên nghiêm ngặt hơn đối với vấn đề này. Lấy ví dụ Chỉ thị Phát thải Công nghiệp của Liên minh Châu Âu (EU), các công ty bị phát hiện vi phạm có thể phải đối mặt với mức phạt lên tới bảy trăm bốn mươi nghìn đô la Mỹ theo các báo cáo gần đây từ Viện Ponemon. Còn một vấn đề tiềm ẩn khác nữa. Toluene và xylene còn sót lại sau in ấn có thể di chuyển vào chính đồ uống, khiến những loại mực gốc dung môi này không phù hợp với bất kỳ sản phẩm nào tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm. Dù trước đây chúng bám dính tốt trên các tấm phủ polyethylene, nhưng lợi thế đó giờ đây đã không còn ý nghĩa. Bối cảnh thị trường đã thay đổi mạnh mẽ trong vài năm trở lại đây. Các nhà sản xuất đã mất gần một nửa thị phần khi sử dụng những loại mực truyền thống này kể từ năm 2018, khi họ chuyển dịch hàng loạt sang các giải pháp thay thế gốc nước, đáp ứng cả tiêu chuẩn của FDA (21 CFR §175.105) và quy định của Liên minh Châu Âu (EU 10/2011).
Mực in flexographic là loại mực chuyên dụng được sử dụng trong in flexographic, đặc biệt phù hợp với các vật liệu đóng gói như cốc giấy và các chất nền khác.
Mực in flexo gốc nước được ưa chuộng do phát thải VOC thấp, khô nhanh và tương thích với quy định về an toàn thực phẩm, làm cho nó an toàn hơn cho bao bì thực phẩm.
Mực in flexo đóng rắn bằng UV gặp phải những thách thức như khả năng thấm kém vào các chất nền dày và xốp hơn, khiến chúng kém phù hợp với một số ứng dụng nhất định.