Фактори, влияещи върху адхезията на офсетовото мастило върху различни видове хартия и опаковъчни материали

Различните видове хартия-като хартия с покритие, без покритие, гланцирана, матова, рециклирана и специална хартия-реагират много различно на мастилото. По същия начин опаковъчните материали като плоскости, крафт хартия, метални субстрати, повърхности с полимерно- покритие и ламинирани материали представляват уникални предизвикателства. Адхезията на мастилото включва комбинация от химия на мастилото, повърхностна енергия, порьозност, механизми на сушене и взаимодействието между мастилото и субстрата.

 

 

Повърхностна енергия и разлики в абсорбцията на хартия и опаковъчни материали

 

Един от основните фактори, влияещи върху адхезията на мастилото, еповърхностна енергияот хартията или опаковъчния материал. Повърхностната енергия описва колко лесно една течност (в този случай мастило) може да се намокри или разнесе по субстрата. Общото правило е просто:

По-висока повърхностна енергия → По-добро омокряне → По-добра адхезия.
По-ниска повърхностна енергия → Слабо омокряне → По-слаба адхезия.

 

Повечетохартии без покритиеестествено имат по-висока повърхностна енергия, тъй като техните влакнести структури са отворени и леко порести. Това позволява на мастилото да проникне в повърхността на хартията, подобрявайки механичното закрепване. Твърде голямата абсорбция обаче може да причини проблеми като увеличаване на точките и намален гланц. Въпреки това, по отношение на адхезията, хартиите без покритие обикновено се представят добре.

Хартии с покритие, от друга страна, имат по-гладка повърхност и по-ниска абсорбция. Те често съдържат покрития от глина или калциев карбонат, които намаляват проникването. Докато това подобрява блясъка и остротата на цветовете, това също означава, че адхезията зависи повече от химическата съвместимост между мастилените смоли и повърхността на покритието. Ако покритието е твърде гладко или твърде плътно запечатано, адхезията може да отслабне.

Когато става въпрос заопаковъчни материали като сгъваема кутия, крафт подплата и велпапе, повърхностната енергия зависи от вида на целулозата и нанесеното покритие. Съдържанието на рециклирани влакна, което е често срещано в крафт опаковъчните материали, понякога намалява здравината на свързване на влакната и еднородността на повърхността, което прави адхезията по-предизвикателна. Повърхностните обработки като оразмеряване, каландриране или бариерни покрития допълнително влияят върху намокрянето на мастилото.

Синтетични опаковъчни материали катоBOPP, PET, PVC и PE фолиаимат още по-ниска повърхностна енергия. Тези материали са много гладки, хидрофобни и не-порести. Адхезията на офсетовото мастило върху такива субстрати често е слаба, освен ако повърхността не е обработена с корона или химически модифицирана. Разбирането на тези повърхностни разлики позволява на принтерите да коригират състава на мастилото или да изберат подходящия субстрат, за да постигнат по-добра производителност.

 

Система за превозно средство с мастило и съвместимост на смола с различни субстрати

 

Друг основен фактор за адхезията на офсетовото мастило есъстав на носителя на мастилото. Системата на превозното средство обикновено включва смоли, масла, лакове и добавки, които определят как мастилото се държи върху пресата и как се свързва с хартията или повърхностите на опаковката.

 

Смолите са ключовите компоненти, отговорни за образуването на филм.Алкидни смоли, фенолни смоли, въглеводородни смоли и модифицирани растителни маславсички влияят върху това колко добре едно мастило прилепва към различни субстрати. Съвместимостта със смола е от съществено значение, защото дори мастилото да намокри повърхността, то няма да се закрепи правилно, ако смолата има лошо взаимодействие със субстрата.

 

Върху хартия без покритие носителят на мастилото може частично да попие в мрежата от влакна, което позволява на смолата да фиксира пигмента на място. Този естествен механизъм за закрепване предлага добра адхезия, дори при стандартни системи от смола.

 

Въпреки това, при печат върхунамазан склад, смолата трябва да взаимодейства с минерално{0}}покритието. Някои покрития са алкални, докато други са киселинни. Производителите на мастила коригират химията на смолата, за да отговарят на тези условия. Например мастилата, използвани за хартии с алкално- покритие, трябва да избягват системи от смола, склонни към осапунване.

 

При печат върхуопаковъчни материали на основа-фолио, традиционните офсетови смоли често не се представят добре, защото не могат да проникнат или да се свържат химически с гладката повърхност. UV офсетните мастила се използват по-често в тези случаи. UV-втвърдяващите се акрилни смоли създават силна полимерна мрежа след втвърдяване, позволявайки на мастиления филм да стои стабилно върху повърхности с ниска{3}}абсорбция.

 

Друг важен фактор емеханизъм за сушене. Окислителните-втвърдяващи се мастила изискват кислород, докато проникващите-втвърдяващи мастила разчитат на абсорбиращата способност на хартията. Ако избраната система от смола не съответства на характеристиките на основата, изсъхването-и следователно адхезията-ще бъдат отрицателно засегнати.

 

Покрития, ламинации и повърхностни обработки, които влияят на адхезията

 

Съвременните печатни материали често се предлагат с различни видове повърхностни покрития или бариерни слоеве, които значително влияят на адхезията на мастилото. Възходът на високо-качествените опаковъчни материали направи тези обработки много разпространени.

 

например,хартии с гланцово-и матово-покритиеобикновено съдържат плътни слоеве от минерални пигменти и свързващи вещества. Тези слоеве са гладки и еднородни, което подобрява качеството на изображението, но оставя малко място за проникване на мастилената смола. Ако покритието е твърде стегнато или полирано, адхезията зависи от химията на повърхността, а не от механичното закрепване.

 

Характеристика на някои материали с покритиебариерни покрития-на полимерна основа, като полиетилен (PE), полипропилен (PP) или акрилни слоеве. Тези покрития са проектирани да издържат на миграция на вода, масло или влага. Въпреки че подобряват ефективността на опаковката, те също така намаляват адхезията на мастилото, тъй като мастилото не може да проникне през тези запечатани повърхности. Може да са необходими специални степени на офсетово мастило или грундиране, за да се подобри способността за печат.

 

В опаковъчната индустрия,ламинирани материали-например хартията, ламинирана с пластмасов филм или фолио-представлява още по-големи предизвикателства. Тези субстрати изискват специални мастила, предназначени за не-порести повърхности. Като цяло се предпочитат UV офсетови мастила или хибридни мастила със силни добавки за адхезия.

 

Повърхностните обработки също играят важна роля.Корона лечение, често използван върху BOPP или PE филми, увеличава повърхностната енергия чрез добавяне на полярни групи, правейки субстрата по-възприемчив към мастилото.Лечение с пламъкможе да постигне подобен ефект за определени материали. От страна на хартията, лечения катооразмеряване, каландриране или глинено покритиепроменят абсорбцията и гладкостта, като влияят директно на адхезията.

 

Печатарите трябва да са наясно с всички покрития и обработки, налични върху материала. Изборът на подходяща формула на мастилото и, когато е необходимо, използването на пред-обработки помага да се гарантира, че мастилото прилепва надеждно към сложни опаковъчни повърхности.

 

Гладкост на повърхността, порьозност и ефект на механичното закрепване

 

Механичното закрепване е друг важен фактор за адхезия при офсетов печат. Отнася се до физическото свързване на мастиления филм с малките пори, влакна или кухини, присъстващи на повърхността на материала.

 

Материали спо-висока порьозност, като офсетова хартия без покритие или рециклиран крафт картон, позволяват мастилото да бъде частично абсорбирано. Това създава силна механична връзка, която поддържа адхезията дори когато химическата съвместимост не е идеална. Прекомерната порьозност обаче може да доведе до проблеми с консумацията на мастило и намалена острота на фините детайли.

 

За разлика от тях, материали сниска порьозност, включително хартия с покритие и полимерни филми, предлагат малко място за проникване. При тези повърхности адхезията зависи повече от химията на повърхността и състава на смолата. Ако повърхността е твърде гладка, мастилото може да остане отгоре като тънък слой боя, без да се закрепи, което води до рискове от напукване, лющене или лесно изтриване.

 

Грапавостта на повърхността също влияе върху адхезията. Хартиите с покритие, които са били силно каландрирани за гланцово покритие, може да имат огледално-гладка повърхност, която ограничава захващането на мастилото. Матовите покрития обикновено имат микро-текстура, която леко подобрява адхезията, но все още не отговаря на потенциала за закрепване на непокрития материал.

 

Опаковъчни материали катовелпапеимат неравни, влакнести повърхности. Адхезията на мастилото върху тези повърхности варира в зависимост от върховете и падините на структурата на хартията. В такива случаи адхезията често е силна, но дефиницията на печата може да бъде засегната. Разбирането на тези характеристики на повърхността позволява на принтерите да регулират дебелината на мастиления филм, нивата на лепкавост или фонтанен разтвор, за да подобрят адхезията към различни видове хартия и опаковъчни субстрати.

 

Условия на околната среда и пресата, които влияят върху адхезията на мастилото

 

Условията за печат върху пресата също могат значително да повлияят на адхезията на мастилото. Дори ако мастилото и субстратът са добре съвпадащи, лошите параметри на околната среда или неправилните настройки за печат могат да отслабят ефективността на адхезия.

 

Влажността е един от ключовите фактори. Хартията лесно абсорбира влагата. Когато хартията съдържа твърде много влага, повърхността й става по-мека и по-малко възприемчива към мастило. Излишната влажност може също да повлияе на баланса на разтвора за фонтан, причинявайки емулгиране, което пречи на правилния трансфер на мастило.

Температурата е друго съображение. По-високите температури могат да намалят вискозитета на мастилото и да направят мастилото да тече твърде свободно, предотвратявайки образуването на твърд филм върху субстрата. По-ниските температури, напротив, могат да направят мастилото твърде твърдо, което води до лошо намокряне и слабо закрепване.

 

Скоростта на натискане също има значение. Когато печатате с много високи скорости, филмът с мастило може да няма достатъчно време да започне да изсъхва или да се втвърдява, преди да удари следващата ролка или лист. Това може да причини размазване, от-отлепване или намалена адхезия.

 

Theмастило-воден балансе един от най-критичните фактори в офсетовия печат. Излишната вода отслабва мастиления филм и пречи на залепването. Твърде малко вода обаче може да причини прекомерно разнасяне на мастилото. Поддържането на подходящ воден баланс гарантира, че мастиленият филм остава здрав и стабилен, докато се пренася върху субстрата.

 

И накрая, състоянието на притискащите ролки, одеялата и плочите също влияе върху полагането-на мастилото. Износени-ролки или одеяла с лоши свойства на отделяне могат да причинят неравномерно разпределение на мастилото, което води до несъответствия на адхезията върху листа.

 

Изисквания за дълготрайност на опаковката и как те влияят върху изискванията за адхезия на мастилото

 

Различните приложения за опаковане имат различни механични изисквания и изисквания за издръжливост. Тези практически съображения значително влияят на необходимото ниво на адхезия от мастилото.

 

Например, опаковки за храни, фармацевтични кутии и картонени опаковки за козметика често се подлагат на интензивна обработка, сгъване и транспортиране. Мастилото върху тези субстрати трябва да е устойчиво на напукване по време на сгъване и трябва да поддържа целостта на цвета въпреки честия контакт. Ако адхезията не е достатъчно силна, мастилото може да се разлепи по гънките, което да повреди външния вид на марката.

 

В-опаковки за електронна търговия или тежки-кутии за транспортиране, отпечатаните повърхности са подложени на абразия, натиск при подреждане и излагане на промени в околната среда. Тези условия изискват мастила с по-силна адхезия, по-твърди смолисти системи или специални добавки, устойчиви на триене.

Когато печатате върху кашони с пластмасово- покритие или гъвкави опаковки, субстратът трябва да издържа на огъване, разтягане или огъване. Адхезията трябва да бъде оптимизирана не само за статично залепване, но и за динамично представяне по време на движение. UV{3}}втвърдяващите се мастила или хибридните мастила често се предпочитат за такива взискателни приложения, защото образуват по-здрава полимерна мрежа.

 

Някои опаковъчни материали също са изложени на химикали, като мазнини, разтворители или влага. За защита могат да се използват бариерни покрития, но те също така ограничават адхезията на мастилото. Принтерите трябва да намерят баланс между ефективността на бариерата и възприемчивостта на печат.

 

Разбирането на условията-в реалния свят, с които ще се сблъска отпечатаният материал-манипулиране, сгъване, триене, температурни промени или излагане на влага-позволява на печатарите да изберат или формулират мастила, които отговарят на изискваната адхезия.