Loại mực in flexo nào phù hợp cho in số lượng lớn bao bì cốc giấy?

Tuân thủ mực in Flexo an toàn cho thực phẩm dùng cho cốc giấy

Đáp ứng quy định FDA 21 CFR và quy định nhựa của EU về tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm

Đối với các nhà sản xuất cốc giấy, việc pha đúng mực in flexographic là cực kỳ quan trọng vì chúng phải đáp ứng các quy định nghiêm ngặt về tiếp xúc với thực phẩm. Tại Hoa Kỳ, có một quy định gọi là FDA 21 CFR Phần 175.300 liên quan đến những gì xảy ra khi vật liệu tiếp xúc với thực phẩm. Về cơ bản, lượng mực bám vào các sản phẩm như đồ ăn vặt nhiều dầu mỡ hoặc đồ uống dạng lỏng phải giữ dưới một mức nhất định. Ở châu Âu, tình hình cũng không khác biệt mấy. Quy định Nhựa EU số 10/2011 đặt ra các giới hạn nghiêm ngặt về lượng chất có thể di cư từ bao bì vào thực phẩm. Chẳng hạn, các chất khởi động quang học – theo các thử nghiệm được thực hiện trong điều kiện tương tự với các tình huống sử dụng thực tế liên quan đến chất lỏng nóng từ 60 đến 90 độ C cùng thời gian bảo quản dài hạn – bị giới hạn chỉ ở mức 0,01 mg trên mỗi kg. Nếu một loại mực không tuân thủ đúng, các hóa chất có thể thôi nhiễm ra ở mức độ nguy hiểm vượt quá 10 phần tỷ, dẫn đến việc các cơ quan chức năng có thể hành động hoặc thậm chí buộc doanh nghiệp thu hồi sản phẩm khỏi thị trường. Các nhà sản xuất thông minh sẽ chủ động kiểm tra nguyên vật liệu của họ bằng phương pháp sắc ký khí - khối phổ (GC-MS) trước để đảm bảo mọi thứ đều đạt tiêu chuẩn, đồng thời tuân theo các khuyến nghị từ cả các cơ quan an toàn thực phẩm Mỹ và châu Âu về các phương pháp phân tích phù hợp.

Đánh Giá Rủi Ro Di Chuyển so với Giảm Phát Thải VOC trong In Flexo Khối Lượng Lớn Tốc Độ Cao

Các hoạt động in ấn quy mô lớn phải đối mặt đồng thời với hai vấn đề lớn: ngăn chặn hóa chất di chuyển và kiểm soát tốt các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs). Rủi ro trở nên nghiêm trọng trong quá trình in flexo tốc độ cao trên 300 mét mỗi phút, bởi vì nếu vật liệu không đóng rắn hoàn toàn, sẽ còn sót lại nhiều chất phản ứng như oligomer và chất khởi phát quang học, chờ đợi để thoát ra ngoài. Mực UV có thể giảm lượng VOCs từ khoảng 60 đến 70 phần trăm so với các loại mực truyền thống dùng dung môi, nhưng chúng đòi hỏi mức năng lượng ánh sáng LED chính xác, thường là khoảng 800 milijun trên centimet vuông hoặc hơn, để đạt được độ trùng hợp trên 95 phần trăm cần thiết trước khi bất kỳ sự di cư nào xảy ra. Hệ thống mực gốc nước gần như không gây vấn đề về di cư và hoàn toàn loại bỏ lo ngại về VOCs, nhưng lại đi kèm những khó khăn riêng do thời gian khô lâu hơn, nghĩa là dây chuyền sản xuất chỉ có thể chạy tối đa khoảng 250 mét mỗi phút, đồng thời chi tiết tinh xảo cũng dễ bị méo mó hơn. Việc đạt được sự tối ưu phụ thuộc vào việc tìm ra điểm cân bằng lý tưởng giữa ba yếu tố chính: khả năng đóng rắn của vật liệu, duy trì mức VOCs dưới 25 gram trên mét vuông, và đảm bảo mức độ di cư nằm an toàn trong một nửa giới hạn cho phép theo quy định. Phần lớn các cơ sở in ấn công nghiệp hiện đại hiện nay đều dựa vào máy đo phổ quang nối tuyến cùng với các loại mực công thức thấp về di cư, đáp ứng cả tiêu chuẩn FDA 21 CFR và yêu cầu của Liên minh Châu Âu theo thông tư 10/2011 trong quy trình làm việc thường xuyên của họ.

Hiệu suất mực in Flexo theo chất liệu trên các loại giấy làm cốc

Giấy tráng, giấy không tráng, giấy có lớp phủ PE và giấy có lớp phủ PLA: Khả năng hấp thụ, độ bám dính và độ lan điểm

Các tính chất của giấy làm cốc giấy ảnh hưởng lớn đến hiệu suất mực in flexo trong các hoạt động in quy mô lớn. Khi làm việc với giấy không tráng phủ, loại giấy này có xu hướng hút mực khá nhanh, do đó thợ in cần sử dụng mực có độ nhớt thấp và khô nhanh để tránh mực bị khô quá sớm và tắc đầu phun trong suốt quá trình sản xuất hàng loạt. Giấy tráng phủ hấp thụ ít hơn nhưng lại đi kèm những thách thức riêng, đòi hỏi phải kiểm soát cẩn thận đặc tính dòng chảy của mực để ngăn hiện tượng phân bố màu không đều và độ dày lớp màng in không nhất quán trên bề mặt in. Giấy được ép lớp bằng polyethylene thường được chọn để đựng chất lỏng, nhưng để đạt độ bám dính tốt cần chú ý đến mức năng lượng bề mặt. Các thử nghiệm cho thấy khi năng lượng bề mặt của các vật liệu nền này vượt quá 38 dynes mỗi centimét, thường đạt được thông qua xử lý corona, khả năng chống tách lớp tăng khoảng 40%. Giấy tráng PLA mang lại lợi ích về môi trường nhưng gây khó khăn cho chất lượng in. Bề mặt tự nhiên chống nước của chúng khiến các chấm mực lan rộng hơn khoảng 15% so với loại PE tiêu chuẩn ở mật độ 150 đường mỗi inch, điều này đồng nghĩa với việc cần điều chỉnh thể tích ô anilox và tinh chỉnh độ dính của mực. Điều quan trọng nhất theo kết quả các thử nghiệm di cư không chỉ nằm ở thành phần bên trong mực mà còn ở việc mực có tương thích đúng cách với vật liệu nền cụ thể đang được in hay không, nhấn mạnh lý do tại sao việc kiểm tra toàn diện toàn bộ hệ thống – bao gồm vật liệu, mực in và điều kiện gia công – vẫn là yếu tố thiết yếu để tránh rủi ro nhiễm bẩn.

Lý học mực Flexo và Độ ổn định quá trình cho sản xuất số lượng lớn

Tối ưu độ nhớt, Tính chảy cắt giảm và Độ ổn định máng mực ở 120–180 LPI

Việc điều chỉnh đúng rheology (tính lưu biến) rất quan trọng khi sản xuất cốc giấy với số lượng lớn. Khi làm việc ở độ phân giải khoảng 120 đến 180 dòng trên inch, mực in cần duy trì trong một phạm vi độ nhớt nhất định để tránh các vấn đề như hiện tượng lan chấm (dot gain), đồng thời vẫn tạo ra hình ảnh rõ nét. Mực in cũng thể hiện hành vi khác biệt dưới tác động của lực: về cơ bản, nó trở nên loãng hơn khi chịu các lực cắt tốc độ cao từ các con lăn anilox quay trên 2500 giây nghịch đảo, rồi nhanh chóng phục hồi sau khi chuyển sang vật liệu nền. Loại hành vi này giúp mực được truyền ra hiệu quả mà không gây ra hiện tượng phun sương hay bắn tung tóe. Việc duy trì độ dày lớp màng như vậy trở nên cực kỳ quan trọng khi máy vận hành vượt quá tốc độ 150 mét mỗi phút. Tính ổn định của máng mực là một mối quan tâm lớn khác. Những loại mực chất lượng tốt cần có khả năng hoạt động liên tục trong thời gian dài mà không thay đổi nhiều tính chất, không tách thành các pha khác nhau hoặc tạo ra bọt không mong muốn – tất cả những điều này có thể gây rối loạn nghiêm trọng đến các dây chuyền sản xuất cần chạy liên tục hàng triệu sản phẩm. Theo dữ liệu ngành, các công ty tinh chỉnh hồ sơ lưu biến của mình thường ghi nhận mức giảm từ 12% đến thậm chí lên tới 18% trong hiện tượng lan chấm so với các chất lỏng Newtonian thông thường. Họ cũng thường vận hành lâu hơn trước khi cần bảo trì, đôi khi kéo dài thời gian sản xuất thêm khoảng 30%. Những cải tiến này trực tiếp chuyển thành tỷ lệ sản phẩm đạt chuẩn cao hơn và màu sắc đồng đều hơn trong suốt các lô sản phẩm in lớn.

Hệ Thống Mực In Flexo Thay Thế: So Sánh Giữa Mực Khô Bằng Tia Cực Tím và Mực Dựa Trên Nước

Việc lựa chọn loại mực flexo phù hợp cho sản xuất hàng loạt cốc giấy là một bài toán cân bằng đối với các nhà gia công giữa các lựa chọn có thể đóng rắn bằng tia UV và các hệ thống truyền thống dựa trên nước. Điều gì làm cho mực UV trở nên hấp dẫn? Chúng khô gần như ngay lập tức khi tiếp xúc với ánh sáng UV, nghĩa là máy in có thể chạy nhanh hơn khoảng 30 đến 40 phần trăm so với các loại mực gốc nước. Ngoài ra, những loại mực này còn giảm mức tiêu thụ năng lượng khoảng một nửa, theo số liệu từ ngành công nghiệp. Thời gian khô nhanh cũng giúp kiểm soát hiện tượng lan chấm in ở mức cấu hình 120 đến 180 đường mỗi inch và duy trì độ chính xác trong việc căn chỉnh màu in ngay cả trong các đợt sản xuất dài. Tuy nhiên, có một điểm cần lưu ý. Việc bắt đầu với công nghệ UV đòi hỏi khoản đầu tư ban đầu lớn cho các máy đóng rắn đặc biệt như LED hoặc thủy ngân. Và cũng đừng quên các thủ tục hành chính—các nhà sản xuất phải kiểm tra kỹ lưỡng hiện tượng di chuyển của chất khởi phát quang theo cả quy định của FDA (21 CFR Phần 175.300) và tiêu chuẩn Liên minh Châu Âu (EU 10/2011). Những kiểm tra tuân thủ này không phải là việc đơn giản.

Mực gốc nước hoàn toàn không phát thải các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs) và thường tốn ít chi phí hơn để điều chỉnh thiết bị hiện có, điều này làm cho chúng trở nên hấp dẫn đối với các nhà máy quan tâm đến chất lượng không khí trong nhà và việc tuân thủ các tiêu chuẩn EHS. Thế hệ mực lai được xúc tác mới thực sự mang lại khả năng chịu hóa chất tốt hơn và tốc độ khô nhanh hơn so với các lựa chọn truyền thống, nhưng chúng vẫn mất thời gian khô dài hơn khoảng 15 đến 20 phần trăm so với hệ thống UV. Điều này có thể làm chậm đáng kể quá trình sản xuất khi cố gắng đạt được các mục tiêu sản lượng cao vào khoảng 20 ngàn cốc mỗi giờ hoặc hơn. Khi in trực tiếp lên bề mặt tiếp xúc với thực phẩm, mực gốc nước nói chung có nguy cơ di cư thấp hơn, đặc biệt là khi kết hợp với các loại nhựa và hỗn hợp sắc tố đạt chứng nhận thấp về mức độ di cư. Tuy nhiên, việc lựa chọn giữa các phương án này không đơn giản chỉ là phép tính thông thường. Một nhà máy cần xem xét kỹ lưỡng về khối lượng sản xuất thực tế, loại vật liệu đang in, các quy định áp dụng tại thị trường của họ, cũng như mức độ cam kết với các mục tiêu bền vững trước khi quyết định giải pháp phù hợp nhất với tình hình cụ thể của mình.

Phần Câu hỏi Thường gặp

Tuân thủ mực in flexo cho cốc giấy là gì?

Tuân thủ mực in flexo cho cốc giấy đề cập đến việc đảm bảo mực in được sử dụng an toàn khi tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm bằng cách tuân theo các quy định như FDA 21 CFR và Quy định nhựa EU.

Mực in UV đóng rắn khác gì so với mực in flexo gốc nước?

Mực in UV đóng rắn khô ngay lập tức khi tiếp xúc với ánh sáng UV và cho phép tốc độ in nhanh, trong khi mực in gốc nước không phát thải VOC nhưng mất nhiều thời gian hơn để khô.