Características e aplicação de tinta de impressão de rótulos termoencolhíveis
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Atualmente, existem quatro tipos de tintas que podem ser usadas como materiais termoencolhíveis para impressão: tintas UV catiônicas, tintas UV radicais, tintas à base de solvente e tintas aquosas.
1. tinta UV catiônica
Tintas UV catiônicas são menos utilizadas no campo da impressão por filme termoencolhível, principalmente porque seu preço é muito alto, e é necessário utilizar um dispositivo específico para catalisar a reação de polimerização usando um iniciador ótico para gerar uma substância ácida sob irradiação de uma lâmpada UV. O agente catiônico induz uma reação em cadeia do grupo epoxi até que a ligação de oxigênio seja quebrada ou um polímero vítreo seja formado, e a reação em cadeia seja terminada. A luz infravermelha emitida pela lâmpada UV é a chave para controlar a taxa de reação e a reação completa. Para realizar a reação de policondensação catiônica, é necessário entender completamente as propriedades do filme, para evitar a quebra da tinta, e para garantir a cura completa da tinta.
Vantagens da tinta catiônica
O tipo de reação é uma típica polimerização de abertura de anel de um grupo epóxi, que aumenta o conteúdo do componente efetivo da tinta e é quase completamente convertida em um filme de tinta.
Deficiências de tinta catódica
(1) tempo de reação longo. Como a taxa de reação de policondensação catiônica é mais lenta do que a policondensação de radical, leva muito tempo para o filme reticular e aderir ao substrato para reduzir a pressão sobre o substrato, e a taxa de retração do filme catiônico é geralmente menos de 5%.
(2) Como a taxa de reação é mais lenta do que a da polimerização radicalar, a cura a altas temperaturas é frequentemente necessária. A cura a alta temperatura combinada com o baixo encolhimento da película de tinta tende a fazer com que as bordas do filme de tinta sejam irregulares e não lisas. Em geral, uma fonte de luz UV de 80 W ou mais é selecionada para garantir a cura rápida e completa da tinta catiônica. Abaixo dessa temperatura, a durabilidade e a aderência do filme de tinta são significativamente reduzidas e o odor é grande.
(3) A reação de policondensação catiônica é terminada pela influência da umidade atmosférica. O tempo de alta umidade pode causar mudanças constantes nas propriedades da tinta. Portanto, o sistema de controle de temperatura e umidade é um dispositivo necessário para a impressão UV catiônica.
(4) A seleção de componentes de tinta é difícil. Primeiro, o preço do componente básico da própria tinta catiônica é maior do que o do radical livre. Em segundo lugar, uma vez que a substância alcalina retarda ou mesmo inibe o progresso da reacção, o teor de tais substâncias na tinta não pode ser excessivamente elevado. Substâncias ácidas não devem ser usadas em excesso, caso contrário a viscosidade da tinta aumentará para se tornar um gel. Para este fim, os engenheiros de tinta devem controlar rigorosamente o tipo de pigmento na composição da tinta, tratamento de superfície do pigmento para tornar seu pH neutro. Portanto, muitos pigmentos não podem ser usados porque não podem atender aos requisitos de fluidez e viscosidade da tinta UV.
(5) Existem requisitos elevados para dispersantes. As tintas catiónicas têm regulamentos rigorosos sobre o tipo de dispersante, o que limita a quantidade de pigmento adicionada na tinta, resultando numa expressão de cor fraca da camada de tinta impressa e a cor do gráfico não é brilhante.
(6) O iniciador catiônico contém elementos de metais pesados e também gera uma pequena quantidade de substâncias benzênicas, que poluem o meio ambiente e prejudicam a saúde dos trabalhadores.
2. Tinta UV de radicais livres
O dispositivo de tinta UV de radical livre tamb utiliza uma lpada UV para iluminar o fotoiniciador para induzir uma reaco de policondensao em cadeia do acrilato atque o radical livre reaja com o pigmento, oxigio, aditivos ou outros radicais livres, ou vitrifica para terminar a reaco em cadeia.
Em circunstâncias normais, haverá uma pequena quantidade de divisão secundária após a cura da tinta pela luz UV, mas há poucos processos reais de pós-cura. Portanto, quando a tinta é resfriada e fixada ao substrato, podem ocorrer aderência, arranhões e afins. A luz infravermelha emitida pela lâmpada UV pode acelerar a velocidade de cura. Esta reação radical é ligeiramente pior do que a reação catiônica, mas existem outras maneiras de obter o efeito de cura desejado.
Vantagens da tinta de radicais livres
(1) A velocidade de reação é rápida. Tintas de radicais livres são curadas sem requisitos de temperatura muito alta. Sob fontes de luz de baixa energia, eles podem ser curados rapidamente, o que reduz o calor do substrato e evita o encolhimento do filme que encolhe ao calor durante a impressão. E seus requisitos para tinta não são tão duros quanto as tintas cationicas. Assim, uma variedade de escolhas de pigmento é suficiente para assegurar uma boa reologia da tinta no rolo anilox YAG. Além disso, o alto enchimento de pigmentos reduz os componentes voláteis da tinta, reduzindo o encolhimento e o odor.
(2) capacidade de impressão ampla. Uma vez que a tinta de radicais livres não tem restrições excessivas na seleção da composição, ela pode imprimir um substrato com uma forte alcalinidade e imprimi-lo em combinação com uma tinta de impressão flexográfica solúvel em água e solúvel em água.
(3) A velocidade de secagem é rápida. A alta adesão permite que a tinta de radicais livres adira instantaneamente ao substrato e cure rapidamente sob a iluminação de uma fonte de baixa energia. Neste processo, o material de impressão não é aquecido, enquanto a tinta catiônica não precisa ser impressa em alta velocidade devido aos altos requisitos de energia de cura. Isso resolve precisamente o problema de que a produtividade da impressão flexográfica UV é menor do que a impressão por gravura. Com um dispositivo de cura adequado e ajuste de pressão, a tinta de radicais livres sairá desse gargalo.
(4) A nova tecnologia UV de radical livre pode ser fabricada sem elementos de metais pesados e substâncias livres de benzeno, mas a velocidade de impressão é ligeiramente reduzida.
Defeitos de tinta radical livre
(1) A tinta de radical livre reage rapidamente e pode curar rapidamente todos os componentes juntos, o que aumenta a pressão sobre o substrato. A pressão excessiva e uma pequena quantidade de energia térmica da lâmpada UV podem causar a deformação de contração do filme ao imprimir a película termo-retrátil. O encolhimento também faz com que a tinta UV de radical livre seja tão flexível quanto outras tintas UV, e a afinidade e adesão são deterioradas.
(2) As tintas de radicais livres são facilmente oxidadas. Isso pode ser feito com fontes de alta energia, componentes de alta eficiência ou com iniciadores de absorção de oxigênio, como diaminas e triaminas. Deve-se notar que este é o resultado experimental obtido sob a condição de que o ar condicionado é relativamente estável e não há muita ondulação. Se for usado na produção real, mais argumentação é necessária.
Agora, algumas empresas, como a tinta flexográfica tipo polimerização Flexocure XS UV da XSYS, foram testadas para atingir 70% de encolhimento, e o produto também tem boa aderência, adequado para uma ampla gama de materiais, como PVC, OPS, OPP, PETG etc.
Mesmo com uma retração de 70%, essas novas tecnologias de tintas flexográficas de impressão flexográfica polimerizadas livremente podem exibir boas propriedades anti-fricção sem a necessidade de primers e vernizes. Esses produtos têm as vantagens de alta intensidade de cor, velocidade de cura rápida, excelente capacidade de impressão e desempenho de impressão. Pode realizar processos de impressão e impressão, e seu excelente desempenho de cura e baixa viscosidade são garantias efetivas de capacidade de produção.
3. Tinta à base de solvente
Tintas à base de solvente são comumente usadas em impressão de gravuras e consistem em pigmentos, resinas sólidas, solventes voláteis, enchimentos e aditivos. A maioria dos componentes de pigmentos das tintas de gravura são pigmentos orgânicos. Os pigmentos orgânicos contêm elementos metálicos como chumbo, cromo, mercúrio e cobre, e possuem certa toxicidade. As tintas à base de solventes são a maior fonte de poluição na indústria de impressão. Em 2004, a produção anual de tinta no mundo foi de cerca de 3,5 milhões de toneladas, e as tintas à base de solventes representaram de 30% a 40%, em média. A quantidade anual de solventes orgânicos trazidos pelas tintas em todo o mundo é de 1 milhão. Mais que toneladas. Além disso, a tinta também contém elementos de metais pesados que são prejudiciais ao corpo humano. O aglutinante contém 40% a 50% de solventes orgânicos, que podem danificar a pele do corpo humano através de contato prolongado. Altos níveis de solventes orgânicos no ar causam danos passivos no sistema respiratório. Além disso, o solvente orgânico usado na tinta também reage com alguns gases no ar para gerar cloro e fumaça odoríferos, o que polui seriamente o ar e tem uma grande influência no crescimento de várias plantas e destrói o equilíbrio ecológico. Portanto, as tintas do tipo solvente de gravura convencional tendem a ser eliminadas. Em vez disso, é uma tinta plástica compósita solúvel em álcool, uma tinta solvente não benzeno e uma tinta aquosa.
Como as tintas de gravura aquosa ainda não são totalmente capazes de substituir as tintas de tolueno, a indústria de tintas tem se esforçado para desenvolver tintas solúveis em álcool que sejam ambientalmente aceitáveis. A tinta solúvel em álcool pode efetivamente resolver os problemas do dano causado pela tinta de tolueno na saúde e o resíduo de solvente afetando a qualidade do alimento embalado. Na Europa e nos Estados Unidos, esse desenvolvimento se tornou uma tendência. Na Ásia, como Singapura, Coreia do Sul e outros países, as tintas de tolueno estão a ser eliminadas e serão substituídas por tintas de gravura solúveis em álcool. As tintas solúveis em álcool têm sido amplamente utilizadas na indústria de impressão de rotogravura doméstica. Espera-se que, num futuro próximo, as tintas solúveis em álcool ocupem uma certa fatia do mercado de tinta termo-encolhível na China.
4. Tinta à base de água
Tintas à base de água são comumente usadas na impressão flexográfica. A diferença fundamental entre tintas à base de água e tintas à base de solventes é que a água usada em tintas à base de água é água em vez de solventes orgânicos, o que reduz significativamente as emissões de COV, evita a poluição do ar, não afeta a saúde humana, não é fácil de queimar , é estável em tinta e é de cor brilhante. Material de chapa corrosiva, operação simples, baixo preço, boa adesão após a impressão, forte resistência à água e secagem rápida, por isso é especialmente adequado para embalagens impressas, tais como alimentos, bebidas, medicamentos, etc. o mundo, e é também todas as tintas de impressão no presente. A única tinta aprovada pela American Food and Drug Association. Atualmente, 40% dos produtos de filme encolhível nos Estados Unidos usam tintas à base de água, e outros países desenvolvidos economicamente (como Japão, Alemanha, França, etc.) usam cada vez mais tintas à base de água na impressão de filmes. De acordo com informações relevantes, nos Estados Unidos, a tinta à base de água que atende aos regulamentos de emissão de COV deve atingir a composição de tinta em uso, a proporção de componentes voláteis é inferior a 25% e a umidade é superior a 75%; a tinta com menos umidade não é volátil sob uso. Os ingredientes estão nos dois padrões de 60% ou mais.
Actualmente, as tintas à base de água em gravura também têm feito grandes progressos. A tinta aquosa gravure de filme plástico tipo WE produzida pela Beijing Yingkefan Chemical Products Co., Ltd. usa a água como solvente principal e usa uma variedade de polímeros de alto peso molecular como substâncias filmogênicas, juntamente com pigmentos orgânicos de alta qualidade, pigmentos inorgânicos. e vários aditivos. Ele atende aos requisitos de proteção ambiental e possui bom desempenho de impressão e firmeza de adesão em BOPP, PE, PET e outros filmes plásticos com tensão superficial de (3.6 ~ 4.2) × 10-2N / m. Depois de imprimir no filme de BOPP a uma velocidade de 70 m / min, a fábrica de impressão a cores e embalagem mostrou que o efeito de impressão e desempenho podem atingir o nível de produtos semelhantes com hidrocarbonetos aromáticos como o solvente principal.