การวิเคราะห์ลักษณะและความสามารถในการพิมพ์ของหมึกน้ำ
July 01, 2024
หมึกน้ำเป็นส่วนผสมของเม็ดสีอินทรีย์สารยึดเกาะตัวทำละลายและสารเติมแต่งที่เกี่ยวข้อง มันมีสองลักษณะที่น่าทึ่ง: อันดับแรกความหนืดต่ำและความลื่นไหลที่ดี; ประการที่สองมันเอื้อต่อการปกป้องสิ่งแวดล้อม ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพของการรับรู้ด้านสิ่งแวดล้อมของมนุษย์หมึกที่ใช้น้ำได้ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการพิมพ์บรรจุภัณฑ์และการพิมพ์เชิงพาณิชย์ทั้งที่บ้านและต่างประเทศ บทความนี้วิเคราะห์ลักษณะและความสามารถในการพิมพ์ของหมึกน้ำ
กลไกการอบแห้งและการยึดเกาะ
1. กลไกการอบแห้ง
การเปลี่ยนหมึกจากน้ำจากของเหลวเป็นของแข็งและได้รับการแก้ไขบนพื้นผิว กระบวนการอบแห้งนี้เสร็จสมบูรณ์ในสองขั้นตอน: หนึ่งคือขั้นตอนการอบแห้งเริ่มต้นซึ่งหมายความว่าการเปลี่ยนแปลงของหมึกน้ำจากของเหลวเป็นกึ่งแข็งและไม่สามารถไหลและถ่ายโอนได้อีกต่อไป ขั้นตอนที่สองคือการอบแห้งอย่างละเอียดซึ่งหมายความว่าสารยึดเกาะในหมึกกึ่งแข็งของหมึกทำปฏิกิริยาและแห้งอย่างสมบูรณ์ในการสร้างภาพยนตร์ การอบแห้งเริ่มต้นและการอบแห้งอย่างละเอียดเรียกว่าการอบแห้งแบบคงที่ของหมึกน้ำ ตามพื้นผิวการพิมพ์ที่แตกต่างกันวิธีการอบแห้งของหมึกน้ำสามารถแบ่งออกเป็นการระเหยการแทรกซึมและอื่น ๆ
(1) การอบแห้งระเหย: หมึกน้ำมีตัวทำละลายระเหย หลังจากถูกพิมพ์บนพื้นผิวของสารตั้งต้นตัวทำละลายระเหยและเรซินที่เหลืออยู่ในหมึกน้ำจะสร้างฟิล์มหมึกที่เป็นของแข็งพร้อมกับเม็ดสีและจับจ้องอยู่บนพื้นผิวของพื้นผิว หากสารตั้งต้นเป็นวัสดุที่ไม่ดูดซับวิธีการอบแห้งของมันส่วนใหญ่จะทำให้แห้งแบบระเหยได้และความเร็วในการอบแห้งขึ้นอยู่กับความเร็วในการระเหยของตัวทำละลายในหมึกที่ใช้น้ำก่อน การระเหยของตัวทำละลายในหมึกน้ำได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่อไปนี้
molecules เครื่องเม็ดสีและเม็ดสี
เนื่องจากโมเลกุลของตัวทำละลายในหมึกน้ำถูกดึงดูดโดยโมเลกุลของสารยึดเกาะและเม็ดสีความเร็วการระเหยจะช้าลง
②resin
เรซินที่แตกต่างกันมีองศาที่แตกต่างกันของการชะลออัตราการระเหยของตัวทำละลาย ยิ่งความสามารถในการละลายของเรซินสูงขึ้นเท่านั้นอัตราการระเหยของตัวทำละลายก็จะลดลง
③พยไว้ที่อนุภาค
หลังจากเพิ่มเม็ดสีความเร็วการระเหยของตัวทำละลายจะลดลงอย่างมาก ยิ่งอนุภาคเม็ดสีที่ดีขึ้นพื้นที่ผิวที่ใหญ่ขึ้นและความเร็วในการระเหยของตัวทำละลายจะช้าลง
④อุณหภูมิและความชื้นโดยรอบ
ยิ่งอุณหภูมิห้องสูงขึ้นในเวิร์กช็อปการพิมพ์มากเท่าไหร่ตัวทำละลายก็จะเร็วขึ้นและตรงกันข้ามก็ช้า การไหลเวียนของอากาศในร่มตัวทำละลายระเหยอย่างรวดเร็วไม่เช่นนั้นตัวทำละลายจะระเหยอย่างช้าๆดังนั้นเวิร์กช็อปการพิมพ์แบบยืดหยุ่นจะติดตั้งระบบทำความร้อนและไอเสียเพื่อส่งเสริมการอบแห้งหมึก
(2) การอบแห้งออสโมติก
การอบแห้งออสโมติกส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการดูดซึมของหมึกน้ำด้วยกระดาษ เมื่อหมึกที่ใช้น้ำสัมผัสกับกระดาษส่วนหนึ่งของสารยึดเกาะจะแทรกซึมเข้าไปในกระดาษในขณะที่เม็ดสียังคงอยู่บนพื้นผิวของพื้นผิวทำให้กระบวนการอบแห้งเสร็จสมบูรณ์ หมึกที่ใช้น้ำในน้ำที่ซึมผ่านได้สามารถพิมพ์วัสดุดูดซับได้เช่นกระดาษและระดับของการเจาะของสารยึดเกาะลงในกระดาษเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงดูดซับของเส้นเลือดฝอยในกระดาษนั่นคือเกี่ยวข้องกับความหนาแน่นและความสม่ำเสมอของพื้นผิวของกระดาษ . ในการพิมพ์จริงอิทธิพลของความดันการพิมพ์เวลาประทับเวลาและความหนืดของหมึกควรได้รับการพิจารณา
กระบวนการของการตรึงหมึกและการอบแห้งมีความสัมพันธ์ที่ดีกับการซึมผ่านของหมึกไปยังวัสดุดูดซับ การซึมผ่านนั้นเล็กเกินไปหรือตื้นเกินไปและการตรึงหมึกไม่มั่นคงและไม่ง่ายต่อการแห้ง การเจาะลึกมากหรือลึกเกินไปจะทำให้เกิดการพิมพ์และส่งผลกระทบต่อความเงางามของสิ่งพิมพ์ เมื่อพิมพ์วัสดุพื้นผิวดูดซับโดยทั่วไปจะมีทั้งการอบแห้งระเหยและการอบแห้งออสโมติก
2. ผลของการอบแห้งต่อการยึดเกาะ
มีแรงดึงดูดร่วมกันระหว่างหมึกน้ำและสารตั้งต้นและฟิล์มหมึกสามารถดูดซับได้อย่างแน่นหนาบนพื้นผิวของสารตั้งต้น สำหรับพื้นผิวกระดาษหมึกที่ใช้น้ำสามารถเจาะเข้าไปในช่องว่างและแนบโดยใช้ "เอฟเฟกต์สมอ"; สำหรับพื้นผิวที่มีพื้นผิวเรียบและไม่มีการดูดซึมการยึดเกาะของหมึกน้ำขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ระหว่างหมึกน้ำและโมเลกุลของสารตั้งต้น
ด้วยการขยายเวลาของการอบแห้งการยึดเกาะของหมึกที่อยู่ในน้ำจะค่อยๆเพิ่มขึ้นเป็นสูงสุด แต่จากนั้นการยึดเกาะก็ค่อยๆลดลงเป็นศูนย์และในเวลานี้พื้นผิวฟิล์มหมึกนั้นราบรื่นและแห้งและสูญเสียการยึดเกาะ ดังนั้นการพิมพ์สีที่ทับซ้อนกันในอุดมคติควรดำเนินการเมื่อความหนืดสูงสุดนั่นคือเมื่อหมึกที่ใช้น้ำแห้ง เนื่องจากหมึกที่อยู่ในน้ำนั้นกันน้ำจึงสามารถผสมกับน้ำก่อนอบแห้งและเมื่อแห้งแล้วจึงไม่สามารถละลายในน้ำได้อีกต่อไป ดังนั้นอย่าปล่อยให้หมึกที่ใช้น้ำแห้งบนลูกกลิ้ง anilox เพื่อหลีกเลี่ยงการปิดกั้นรูหมึกของลูกกลิ้ง anilox นอกจากนี้แผ่น Flexographic ควรเปียกด้วยหมึกในระหว่างกระบวนการพิมพ์เพื่อหลีกเลี่ยงการปิดกั้นกราฟิกและข้อความบนแผ่นพิมพ์หลังจากหมึกแห้ง
ความสามารถพิมพ์ได้
ความสามารถในการพิมพ์ของหมึกน้ำมีความสำคัญมากซึ่งมีผลกระทบต่อเทคโนโลยีการพิมพ์และคุณภาพการพิมพ์ส่วนใหญ่รวมถึงความหนืด, thixotropy, การยึดเกาะ, ค่า pH และตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพอื่น ๆ
1. ความหนืด
ความหนืดหมายถึงความสามารถของโมเลกุลของเหลวหมึกเพื่อดึงดูดซึ่งกันและกันและขัดขวางการเคลื่อนไหวร่วมกันของโมเลกุล ในกระบวนการพิมพ์ความหนืดของหมึกน้ำเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นในการรักษาการถ่ายโอนและการถ่ายโอนหมึกปกติ ปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อความหนืดของหมึกที่ใช้น้ำส่วนใหญ่รวมถึงด้านต่อไปนี้
(1) ความหนืดของสารยึดเกาะ
สำหรับหมึกที่ใช้เม็ดสีเดียวกันความหนืดของสารยึดเกาะมีขนาดใหญ่และความหนืดของหมึกก็มีขนาดใหญ่เช่นกัน
(2) ขนาดเนื้อหาและการกระจายตัวของอนุภาคเม็ดสี
สำหรับสารยึดเกาะเดียวกันหากปริมาณของเม็ดสีเท่ากันเท่าไหร่อนุภาคก็ยิ่งมีความหนืดมากขึ้นและในทางกลับกันก็ยิ่งมีความหนืดน้อยลงเท่านั้น ยิ่งการกระจายตัวของเม็ดสีดีขึ้นความหนืดของหมึกที่เล็กลงในทางตรงกันข้ามความหนืดของหมึกก็มีขนาดใหญ่
(3) การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
เมื่ออุณหภูมิสูงการเคลื่อนที่แบบสัมพัทธ์ของโมเลกุลในหมึกจะเพิ่มขึ้นและความหนืดจะลดลง เมื่ออุณหภูมิลดลงการทำงานร่วมกันของโมเลกุลหมึกจะเพิ่มขึ้นและความหนืดจะเพิ่มขึ้น
สำหรับหมึกพิมพ์ออฟเซ็ตหมึกสามารถเคลือบได้อย่างสม่ำเสมอบนแผ่นพิมพ์ผ่านการกระทบยอดระหว่างลูกกลิ้งหมึกในขณะที่หมึกพิมพ์แบบยืดหยุ่นเติมรูตาข่ายในเวลาอันสั้นโดยความลื่นไหลและการยึดเกาะของตัวเอง ดังนั้นความหนืดต่ำเท่านั้นนั่นคือหมึกบางลงมีคุณสมบัติดังกล่าว หากความหนืดสูงเกินไปข้อบกพร่องต่อไปนี้จะเกิดขึ้น:
การถ่ายโอน INK เป็นเรื่องยาก
เครื่องพิมพ์ Flexo นั้นเร็วมากโดยทั่วไป 80 ~ 300m/นาทีและช่วงเวลาระหว่างการพิมพ์สีแรกและการพิมพ์สีที่สองเพียงไม่กี่วินาทีหรือน้อยกว่า
②มันง่ายที่จะทำให้กระดาษงีบและผงและแม้แต่การปอกเปลือกกระดาษ
③หมึกยากที่จะเติมในรูตาข่ายและเป็นเรื่องยากสำหรับ Squeegee ที่จะขูดหมึกส่วนเกินออก
ดังนั้นความหนืดของหมึก flexographic มีขนาดเล็กโดยทั่วไปคือ 0.15 ~ 0.3 Pa s อย่างไรก็ตามความหนืดของหมึกไม่ควรเล็กเกินไปมิฉะนั้นมันง่ายที่จะทำให้เกิดสิ่งสกปรกลอยและในกรณีที่ร้ายแรงมันจะทำให้ร่างกายหมึกอิมัลชันซึ่งจะทำให้ไม่สามารถถ่ายโอนได้ตามปกติและค่อยๆสะสมเม็ดสีบน anilox ลูกกลิ้งและแผ่นพิมพ์ซึ่งจะทำให้แผ่นวางวางเมื่อถึงระดับหนึ่ง
สำหรับสารตั้งต้นที่ราบรื่นเมื่อปริมาณหมึกเพียงพออัตราการถ่ายโอนจะสูงขึ้นดังนั้นความหนืดของหมึกจะต้องสูงขึ้นเล็กน้อย สำหรับกระดาษที่มีโครงสร้างอ่อนความหนืดของหมึกที่ใช้ควรต่ำกว่าเล็กน้อย
2. thixotropic
thixotropy ของหมึกเรียกว่าคุณสมบัติที่การไหลของหมึกเปลี่ยนภายใต้การกระทำของแรงภายนอก บนเครื่องพิมพ์หน้าจอเนื่องจากฟังก์ชั่นของลูกกลิ้งหมึกความลื่นไหลและความเหนียวของหมึกจะเพิ่มขึ้นเช่นกันเมื่อมีการถ่ายโอนจนกว่าแรงภายนอกจะหายไปหลังจากที่มันถูกถ่ายโอนไปยังแผ่นพิมพ์ ลดลงและหมึกเปลี่ยนจากการเจือจางเป็นความหนาดังนั้นจึงมั่นใจได้ถึงความแม่นยำและความชัดเจนของการประทับและจุด เมื่อหมึกมี thixotropy ที่ดีมันจะเป็นประโยชน์ต่อการถ่ายโอนหมึกที่ราบรื่นและสม่ำเสมอและปรับปรุงอัตราการถ่ายโอนของหมึก ปัจจัยที่กำหนด thixotropy ของหมึกมีดังนี้
(1) ธรรมชาติของเม็ดสี
หลังจากเม็ดสีที่มีการดูดซับพื้นผิวที่แข็งแกร่งถูกสร้างขึ้นเป็นหมึกมันมี thixotropy ที่ดีเช่นเดียวกับเม็ดสีคาร์บอนแบล็กชนิดหนึ่ง พื้นผิวของเม็ดสีถูกออกซิไดซ์โดยโอโซนเพื่อลดการดูดซับพื้นผิวและหมึกที่ทำนั้นมี thixotropic น้อยกว่าหมึกที่ทำจากคาร์บอนแบล็กที่ไม่ได้รับการรักษา
(2) ปริมาณเม็ดสี
เมื่อปริมาณมีขนาดใหญ่ thixotropy ก็มีขนาดใหญ่เช่นกันเนื่องจากโมเลกุลเม็ดสีดึงดูดซึ่งกันและกันและตกตะกอน
(3) รูปร่างของอนุภาคเม็ดสี
thixotropy ของหมึกที่มีเข็มและเม็ดสีเกล็ดมากกว่าของหมึกที่มีเม็ดสีเม็ด
(4) ความสามารถในการเปียกของเม็ดสี
ความสามารถในการเปียกของเม็ดสีและสารยึดเกาะนั้นไม่ดีและ thixotropy ของหมึกมีขนาดใหญ่มิฉะนั้นมันมีขนาดเล็ก
หากหมึกที่ใช้น้ำมีขนาดใหญ่เกินไปเนื่องจากเส้นทางหมึกสั้นของการพิมพ์แบบยืดหยุ่นการจัดหาหมึกจะไม่ราบรื่นและแม้กระทั่งการจัดหาหมึกจะถูกขัดจังหวะและไม่สามารถรับประกันการจัดหาหมึกที่สม่ำเสมอและแม่นยำ หาก thixotropy ของหมึกน้ำมีขนาดเล็กเกินไป DOT จะเพิ่มขึ้นและข้อความและเส้นจะหนาขึ้นเนื่องจากการแทรกซึมและการแพร่กระจายของหมึกมากเกินไปบนกระดาษ การพิมพ์แบบยืดหยุ่นประเภทต่าง ๆ มีข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับหมึก thixotropy โดยทั่วไปการพิมพ์หน้าจอการพิมพ์ข้อความและการพิมพ์สายต้องใช้หมึก thixotropy มีขนาดใหญ่ขึ้นเล็กน้อย เวอร์ชันฟิลด์ขนาดใหญ่มีขนาดเล็กลงเล็กน้อย
3. การยึดเกาะ
ความสามารถของหมึกในการป้องกันการลอกฟิล์มหมึกเรียกว่าการยึดเกาะของหมึก มันเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับความก้าวหน้าที่ราบรื่นของการพิมพ์ ข้อกำหนดของการพิมพ์แบบยืดหยุ่นสำหรับการยึดเกาะของหมึกส่วนใหญ่รวมถึงจุดต่อไปนี้
(1) การยึดเกาะของหมึกน้ำน้อยกว่ากระดาษ เมื่อการยึดเกาะของหมึกน้ำมีขนาดใหญ่มันก็ยากที่จะแยกหมึกและหมึกแพร่กระจายบนเครื่องพิมพ์ไม่สม่ำเสมอ เมื่อเลเยอร์หมึกถูกแยกออกระหว่างกระดาษและแผ่นพิมพ์หากความต้านทานเกินกว่าแรงจับของกระดาษกระดาษจะถูกจับหรือแม้แต่ลอกออก
(2) การยึดเกาะของหมึกสีแรกมีขนาดใหญ่ขึ้นและการยึดเกาะของหมึกสีที่ตามมาจะค่อยๆลดลง มิฉะนั้นหมึกพิมพ์โพสต์จะติดหมึกพิมพ์ล่วงหน้า
4. ค่า pH
โดยทั่วไปแล้วหมึกที่ใช้น้ำจะเป็นด่างที่อ่อนแอและค่า pH ปกติคือ 8.5 ~ 9.5 ในเวลานี้ประสิทธิภาพการพิมพ์ของหมึกน้ำนั้นดีและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่พิมพ์มีความเสถียร อิทธิพลของค่า pH ต่อความสามารถในการพิมพ์ของหมึกน้ำส่วนใหญ่จะปรากฏในความหนืดและการอบแห้งของหมึก
เมื่อค่า pH สูงกว่า 9.5 ความเป็นด่างมีความแข็งแรงความหนืดของหมึกที่ใช้น้ำลดลงความเร็วในการอบแห้งจะช้าลงและความต้านทานต่อน้ำจะแย่ลง เมื่อค่า pH ต่ำกว่า 8.5 และความเป็นด่างนั้นอ่อนแอความหนืดของหมึกที่ใช้น้ำจะเพิ่มขึ้นและหมึกจะแห้งและติดกับแผ่นพิมพ์หรือลูกกลิ้ง anilox ซึ่งจะทำให้เลย์เอาต์สกปรกและสร้างได้ง่าย ฟอง
ค่า pH ของหมึกที่ใช้น้ำส่วนใหญ่จะถูกเก็บรักษาไว้โดยสารประกอบแอมโมเนีย อย่างไรก็ตามเนื่องจากการระเหยของสารประกอบแอมโมเนียในกระบวนการพิมพ์ค่า pH จะลดลงซึ่งจะเพิ่มความหนืดของหมึกและทำให้การถ่ายโอนแย่ลง ในเวลาเดียวกันความเร็วในการอบแห้งของหมึกจะเร่งความเร็วปิดกั้นรูหมึกของลูกกลิ้ง anilox และทำให้เกิดการวาง เพื่อรักษาเสถียรภาพของประสิทธิภาพหมึกในอีกด้านหนึ่งมีความจำเป็นที่จะต้องหลีกเลี่ยงการรั่วไหลของสารแอมโมเนียให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และครอบคลุมฝาครอบด้านบนของถังหมึก ในทางกลับกันควรเพิ่มความเสถียรของหมึกลงในถังหมึกเป็นประจำและเชิงปริมาณ
คะแนนสำหรับความสนใจ
1. ก่อนการพิมพ์อุณหภูมิของหมึกทั้งหมดที่ใช้ควรมีความเสถียรที่อุณหภูมิของเวิร์กช็อปการพิมพ์และควรปรับความเร็วการพิมพ์ตามอุณหภูมิและเงื่อนไขอื่น ๆ เมื่ออุณหภูมิสูงน้ำจะระเหยได้อย่างรวดเร็วและหมึกที่อยู่ในน้ำแห้งอย่างรวดเร็วดังนั้นควรปรับปรุงความเร็วของเครื่องจักร เมื่ออุณหภูมิต่ำน้ำจะระเหยอย่างช้าๆและหมึกที่อยู่ในน้ำจะแห้งช้าดังนั้นอุปกรณ์อบแห้งสามารถเปิดใช้งานได้หรือความเร็วของเครื่องจะลดลง
2. คุณภาพและประสิทธิภาพของกระดาษมีอิทธิพลอย่างมากต่อความเร็วในการอบแห้งของหมึกน้ำและคุณภาพของสิ่งพิมพ์ ดังนั้นก่อนที่จะพิมพ์คุณต้องเข้าใจประสิทธิภาพของกระดาษที่ใช้โดยเฉพาะอย่างยิ่งการดูดซับหมึก หากกระดาษมีการดูดซับหมึกไม่ดีและหมึกไม่สามารถดูดซึมกระดาษได้อย่างรวดเร็วหลังจากที่มันถูกถ่ายโอนไปยังกระดาษแล้วหมึกเปียกจะถูกถ่ายโอนไปยังด้านหลังของกระดาษก่อนหน้าทำให้เกิดดินเหนียว อย่างไรก็ตามหากกระดาษดูดซับหมึกได้อย่างมากมันจะเจาะทะลุมากเกินไปและก่อให้เกิดผ่านการพิมพ์หรือพื้นผิวของสสารพิมพ์จะสูญเสียความมันวาวอย่างจริงจัง หากพิมพ์กระดาษเคลือบสารยึดเกาะทั้งหมดจะแทรกซึมเข้าไปในเส้นใยกระดาษและการเจาะอย่างรวดเร็วอาจทำให้หมึกถูกบดเพื่อให้เม็ดสีที่เหลืออยู่บนพื้นผิวไม่สามารถป้องกันได้
3. กำหนดความหนืดของหมึกน้ำตามสภาพของแผ่นพิมพ์วัสดุการพิมพ์และความเร็วในการพิมพ์
4. ก่อนการใช้งานจะต้องกวนอย่างสม่ำเสมออย่างสม่ำเสมอ เส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาคเม็ดสีอินทรีย์ในหมึกน้ำโดยทั่วไปคือ 2 ~ 5μm แต่เส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาคเม็ดสีสามารถถึง 10 ~ 25μmโดยการยึดติด ดังนั้นหากเม็ดสีมีการกระจายอย่างไม่สม่ำเสมอมันจะส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการถ่ายโอนหมึกดังนั้นจึงต้องกวนอย่างเต็มที่ก่อนการใช้งาน
5. เมื่อความหนืดสูงควรเจือจางด้วยน้ำหรือตัวทำละลายพิเศษ
