Ist lösungsmittelbasierte Tinte auf dem Rückzug? Dies scheint ein Thema von großem Interesse in der Druckindustrie zu sein. In den letzten Jahren haben viele Unternehmen mit dem allmählich wachsenden Umweltbewusstsein begonnen, nach umweltfreundlicheren und nachhaltigeren Drucklösungen zu suchen. Vor diesem Hintergrund ist die Frage, ob lösungsmittelbasierte Tinte weiterhin auf dem Markt Fuß fassen kann, in den Mittelpunkt des Interesses gerückt. Erfahren wir mehr über lösemittelbasierte Tinte.
Lösemittelbasierte Druckfarben beziehen sich im Allgemeinen auf Druckfarben, die verschiedene Lösemittel als Verdünnungsmittel verwenden, darunter Alkohole, Ester, Benzole und Ketonlösemittel. Aufgrund der hohen Toxizität von Benzol- und Ketonlösungsmitteln ist die Verwendung dieser beiden Arten von lösungsmittelbasierten Druckfarben beim Tiefdruck von Zigarettenetiketten verboten. Im Ausland werden für den Tiefdruck meist Farben auf Wasserbasis verwendet, um Lösungsmittelrückstände zu reduzieren. In China werden nach wie vor hauptsächlich lösungsmittelbasierte Druckfarben verwendet, da die Farbskala und die Trocknung bei praktischen Anwendungen von wasserbasierten Druckfarben problematisch sind. [1
Als wichtiger Bestandteil der Druckindustrie steht seine Leistung in direktem Zusammenhang mit der Qualität und Wirkung der Druckerzeugnisse.
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Leistung von Tinten auf Lösungsmittelbasis
1. Gute Bedruckbarkeit
Lösemittelbasierte Tinten haben eine moderate Viskosität und Trocknungsgeschwindigkeit, die den Anforderungen verschiedener Druckgeräte gerecht werden und die Klarheit und Farbbrillanz der gedruckten Materialien gewährleisten.
2. Breite Anwendbarkeit
Lösemittelbasierte Druckfarben eignen sich für eine Vielzahl von Substraten wie Papier, Kunststoff, Metall usw. und erfüllen die Druckanforderungen in verschiedenen Bereichen.
3. Hohe Druckeffizienz
Lösemittelbasierte Druckfarben können während des Druckvorgangs schnell trocknen, was die Druckeffizienz verbessert und die Produktionskosten senkt.
Experimenten zufolge erreicht der maximale Durchschnittswert von Nicht-Methan-Gesamtkohlenwasserstoffen (NMHC) im kontinuierlichen Tiefdruckverfahren mit lösemittelbasierten Druckfarben jedoch 5975,67 mg/m3, was etwa dem 31,2-fachen des Flexodrucks mit wasserbasierten Druckfarben entspricht (191,67 mg/m3)[2]. Sie sind in der Regel flüchtige organische Verbindungen in der Luft, was zu Luftverschmutzung und möglichen Gesundheitsschäden führt.
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Klassifizierung von Tinten auf Lösemittelbasis
Lösemittelbasierte Druckfarben können nach verschiedenen Klassifizierungskriterien in mehrere Kategorien eingeteilt werden.
1.Nach Angaben des Lösemittels chemische EigenschaftenSie lassen sich in mehrere Kategorien einteilen, darunter Ketone, Ether, Ester, Alkohole (einwertige Alkohole - aliphatische, alicyclische und glykolische) und Kohlenwasserstoffe (aliphatische, aromatische, naphthenische). Innerhalb dieser Kategorien können wir weiter zwischen polaren Lösungsmitteln, unpolaren Lösungsmitteln, reaktiven Lösungsmitteln, inerten Lösungsmitteln und Strippern (Spülmitteln) unterscheiden.
- Polare Lösungsmittel: Diese Lösungsmittel haben eine hohe Dielektrizitätskonstante. Beispiele sind Alkohole und Ketone, die Hydroxyl- und Carbonylgruppen in ihren Molekülen enthalten und daher polar sind.
- Unpolare Lösungsmittel: Diese Lösungsmittel haben eine niedrigere Dielektrizitätskonstante als polare Lösungsmittel. Beispiele sind verschiedene Kohlenwasserstoffe, die im Allgemeinen unpolar sind.
- Reaktive Lösungsmittel: Diese Lösungsmittel sind in der Lage, Nitrocellulose aufzulösen oder zu dispergieren und haben daher eine bestimmte chemische Aktivität.
- Inerte Lösungsmittel: Diese Lösungsmittel können Nitrocellulose nicht auflösen, haben aber eine synergistische Wirkung mit reaktiven Lösungsmitteln und erfüllen so unter bestimmten Umständen ihre Funktion.
2. Nach Lösungsmittelart
- Lösungsmittelhaltige Tinten auf Wasserbasis: Wasser ist das Hauptlösungsmittel, das den Vorteil hat, dass es umweltfreundlich und leicht zu reinigen ist. Sie werden häufig für Lebensmittelverpackungen, Kinderprodukte und andere Bereiche verwendet.
- Lösungsmittelhaltige Tinten auf Ölbasis: Organische Lösungsmittel sind das wichtigste Lösungsmittel, das sich durch schnelle Trocknung und leuchtende Farben auszeichnet. Sie werden häufig für den Druck hochwertiger Produkte verwendet.
3. Nach dem Trocknungsverfahren
- Selbsttrocknende Tinte: trocknet auf natürliche Weise bei Raumtemperatur und ist für einfache Druckerzeugnisse geeignet;
- Backtinte: Sie muss bei hoher Temperatur eingebrannt werden, um zu trocknen und auszuhärten, und eignet sich für das Bedrucken von Produkten mit hohen Anforderungen, wie z. B. Kraftfahrzeuge und Elektrogeräte.
4. Durch Verwendung
- Druckfarbe: wird hauptsächlich zum Bedrucken verschiedener Materialien wie Papier, Kunststoff und Metall verwendet;
- Beschichtungstinte: wird hauptsächlich zum Beschichten und Dekorieren verschiedener Oberflächen verwendet;
- Inkjet-Tinte: weit verbreitet in Werbung, Dekoration und anderen Bereichen.
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Entwicklung von Tinten auf Lösungsmittelbasis
In den letzten Jahren haben die ständig steigenden Umweltschutzanforderungen auch die Anforderungen an Druckfarben verschärft. Dabei geht es vor allem um Aspekte wie Toluolfreiheit, geringe VOC-Emissionen, geringe Migration sowie Sicherheit und Hygiene. Vor diesem Hintergrund geht die Verwendung von Lösemitteln auf Toluol- und Ketonbasis allmählich zurück, und der Schwerpunkt verlagert sich auf umweltfreundlichere Ester- und Alkohollösemittel, um die Belastung der Umwelt zu verringern.
Einerseits hat sich die Entwicklung umweltfreundlicher lösungsmittelbasierter Druckfarben in der Branche durchgesetzt, um die Schadstoffemissionen während des Druckprozesses zu verringern. Andererseits hat sich die Entwicklung umweltfreundlicher Druckfarben wie wasserbasierter Druckfarben und UV-Farben hat den Markt für lösungsmittelbasierte Druckfarben erheblich beeinflusst.
Unter diesen Umständen muss die lösungsmittelbasierte Druckfarbenindustrie aktiv technologische Innovationen und ökologische Verbesserungen fördern und gleichzeitig hochwertige Druckergebnisse beibehalten, um die Marktnachfrage zu befriedigen und die Umweltstandards zu erfüllen.
Die Frage, ob lösemittelbasierte Druckfarben auslaufen werden, ist nicht eindeutig zu beantworten. Obwohl umweltfreundliche Drucklösungen allmählich Marktanteile gewinnen, haben lösemittelbasierte Tinten immer noch einzigartige Vorteile, wie z. B. hervorragende Druckergebnisse und eine breite Palette von Anwendungen. Daher werden lösemittelbasierte Druckfarben wahrscheinlich noch einige Zeit auf dem Markt bleiben.
Mit Blick auf die Zukunft wird sich die Druckfarbenindustrie weiter in Richtung alkohollöslicher, wasserlöslicher und wasserbasierter Druckfarben entwickeln, um sich besser an aktuelle und zukünftige Markttrends anzupassen und die Anwendung umweltfreundlicherer Verpackungsdruckfarben zu fördern.
Was ist die ideale Tinte für die Automobilindustrie?
Dort die Nachfrage nach bleifreiem Glas steigt rapide an Druckfarben. Gleichzeitig hat die rasante Entwicklung der Automobilindustrie zu einem starken Anstieg der Nachfrage nach gehärtetem Autoglas geführt, was auch die Entwicklung von Druckfarben für gehärtetes Autoglas vorangetrieben hat und gleichzeitig höhere Anforderungen an die Leistungsfähigkeit der Druckfarben stellt [1].
Da der Bleigehalt recht gering ist bzw. kein Farbpigment verwendet wird, was die Umweltbelastung erheblich verringert, wird sie oft als umweltfreundliche Glastinte bezeichnet.
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Anwendung von bleifreien Glastinten in der Automobilindustrie
Autoglasfarben bestehen aus niedrig schmelzendem Glas, anorganischem Melanin und organischem Toner und werden in der Regel um die Ränder des Autoglases herum gedruckt, was gemeinhin als "schwarzer Rahmen" bezeichnet wird [2-3]. Sie haben eine dekorative Funktion, verbessern aber auch die Festigkeit der Verbindung zwischen dem Glas und der Karosserie, verringern die Durchlässigkeit für ultraviolettes Licht, usw. [4].
Da bleifreie Glastinten die Anforderungen der Automobilindustrie an Umweltschutz, Sicherheit und hohe Druckqualität erfüllen können, hat die Anwendung von bleifreien Glastinten im Autoglasbereich in den letzten Jahren mehr und mehr Aufmerksamkeit und Zuspruch gefunden. Häufige Anwendungen sind wie folgt:
- Hintere Windschutzscheibe: Bleifreie Glastinten werden häufig zum Bedrucken der Heckscheibe von Kraftfahrzeugen verwendet, um eine Tintenbeschichtung mit gutem Glanz, Säurebeständigkeit und Anti-Blocking-Eigenschaften herzustellen. Diese Tintenbeschichtung kann die Anforderungen an den Produktionsprozess für die Heckscheibe von Kraftfahrzeugen erfüllen und gleichzeitig die Klarheit des Sichtfelds beim Fahren gewährleisten.
- Sonnenschutzglas: In einigen High-End-Automodellen werden inzwischen auch Sonnenschutzgläser mit bleifreien Glastinten bedruckt. Dieses Glas kann die Temperatur im Fahrzeuginneren wirksam regulieren und den Fahrkomfort verbessern, während die Verwendung bleifreier Glastinten auch den Umweltanforderungen entspricht.
- Seitenfenster: Bleifreie Glastinten können auch zum Bedrucken von Seitenscheiben verwendet werden. Die Verwendung bleifreier Glastinten gewährleistet, dass die gedruckten Muster auf den Seitenscheiben klar und dauerhaft sind, ohne eine Gefahr für die Umwelt oder die menschliche Gesundheit darzustellen.
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Herstellung von bleifreien Glastinten für Autoglasdruckfarben
① Herstellung von SiO2-Bi2O3-ZnO bleifreier Glastinte [5
Die Zusammensetzung von Glas bestimmt weitgehend seine Struktur und Eigenschaften. Tests haben gezeigt, dass die Verwendung von bleifreiem SiO2-Bi2O3-ZnO-Glaspulver als Glastinte eine Erweichungstemperatur von 575 ℃ und eine Kristallisationstemperatur von 600 ℃ hat und gute glasbildende Eigenschaften aufweist. Bei einem Glaspulveranteil von 60% erfüllt die unter den Bedingungen von 680 ℃ und einer Haltezeit von 1,5 Minuten hergestellte Beschichtung aus Autohinterglasfarbe die Prozessanforderungen der Produktionslinie für Autohinterglasscheiben. Die gebildete Glasfolie hat einen hervorragenden Glanz, Säurebeständigkeit und Anti-Haft-Eigenschaften.
② Autoglastinte, hergestellt aus bleifreiem Glas mit niedrigem Schmelzpunkt [6
experimentell den Verglasungsprozess anhand von R2O-Bi2O3-B2O3-SiO2-Gläsern als Forschungsobjekt untersucht. Mit Hilfe von Röntgendiffraktometern, Infrarotabsorptionsspektrometern, Rasterelektronenmikroskopen und Wärmeausdehnungsanalysatoren wurden die Auswirkungen der Zusammensetzungen Bi2O3/B2O3, Bi2O3/SiO2 und R2O (Li2O, Na2O, K2O) auf die Glasstruktur und die thermischen Eigenschaften untersucht. Niedrig schmelzendes Glas wurde für Autoglasfarben verwendet, und es wurden Autoglasfarben mit guter Haftung, Schwärze, Opazität und Glanz erzielt.
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| Polythiol/Polymercaptan | ||
| DMES Monomer | Bis(2-mercaptoethyl)sulfid | 3570-55-6 |
| DMPT Monomer | THIOCURE DMPT | 131538-00-6 |
| PETMP-Monomer | PENTAERYTHRITOL-TETRA(3-MERCAPTOPROPIONAT) | 7575-23-7 |
| PM839 Monomer | Polyoxy(methyl-1,2-ethandiyl) | 72244-98-5 |
| Monofunktionelles Monomer | ||
| HEMA-Monomer | 2-Hydroxyethylmethacrylat | 868-77-9 |
| HPMA-Monomer | 2-Hydroxypropylmethacrylat | 27813-02-1 |
| THFA-Monomer | Tetrahydrofurfurylacrylat | 2399-48-6 |
| HDCPA Monomer | Hydriertes Dicyclopentenylacrylat | 79637-74-4 |
| DCPMA-Monomer | Dihydrodicyclopentadienylmethacrylat | 30798-39-1 |
| DCPA Monomer | Dihydrodicyclopentadienyl-Acrylat | 12542-30-2 |
| DCPEMA-Monomer | Dicyclopentenyloxyethylmethacrylat | 68586-19-6 |
| DCPEOA-Monomer | Dicyclopentenyloxyethylacrylat | 65983-31-5 |
| NP-4EA Monomer | (4) ethoxyliertes Nonylphenol | 50974-47-5 |
| LA Monomer | Laurylacrylat / Dodecylacrylat | 2156-97-0 |
| THFMA Monomer | Tetrahydrofurfurylmethacrylat | 2455-24-5 |
| PHEA-Monomer | 2-PHENOXYETHYLACRYLAT | 48145-04-6 |
| LMA Monomer | Laurylmethacrylat | 142-90-5 |
| IDA Monomer | Isodecylacrylat | 1330-61-6 |
| IBOMA Monomer | Isobornylmethacrylat | 7534-94-3 |
| IBOA Monomer | Isobornylacrylat | 5888-33-5 |
| EOEOEA Monomer | 2-(2-Ethoxyethoxy)ethylacrylat | 7328-17-8 |
| Multifunktionelles Monomer | ||
| DPHA Monomer | Dipentaerythritolhexaacrylat | 29570-58-9 |
| DI-TMPTA Monomer | DI(TRIMETHYLOLPROPAN)TETRAACRYLAT | 94108-97-1 |
| Acrylamid-Monomer | ||
| ACMO Monomer | 4-Acryloylmorpholin | 5117-12-4 |
| Difunktionelles Monomer | ||
| PEGDMA-Monomer | Poly(ethylenglykol)dimethacrylat | 25852-47-5 |
| TPGDA Monomer | Tripropylenglykol-Diacrylat | 42978-66-5 |
| TEGDMA-Monomer | Triethylenglykol-Dimethacrylat | 109-16-0 |
| PO2-NPGDA Monomer | Propoxylat-Neopentylenglykol-Diacrylat | 84170-74-1 |
| PEGDA-Monomer | Polyethylenglykol-Diacrylat | 26570-48-9 |
| PDDA-Monomer | Phthalat Diethylenglykol-Diacrylat | |
| NPGDA Monomer | Neopentylglykol-Diacrylat | 2223-82-7 |
| HDDA-Monomer | Hexamethylen-Diacrylat | 13048-33-4 |
| EO4-BPADA Monomer | ETHOXYLIERTES (4) BISPHENOL-A-DIACRYLAT | 64401-02-1 |
| EO10-BPADA Monomer | ETHOXYLIERTES (10) BISPHENOL-A-DIACRYLAT | 64401-02-1 |
| EGDMA Monomer | Ethylenglykol-Dimethacrylat | 97-90-5 |
| DPGDA-Monomer | Dipropylenglykol-Dienoat | 57472-68-1 |
| Bis-GMA-Monomer | Bisphenol A Glycidylmethacrylat | 1565-94-2 |
| Trifunktionelles Monomer | ||
| TMPTMA Monomer | Trimethylolpropantrimethacrylat | 3290-92-4 |
| TMPTA-Monomer | Trimethylolpropantriacrylat | 15625-89-5 |
| PETA Monomer | Pentaerythritoltriacrylat | 3524-68-3 |
| GPTA ( G3POTA ) Monomer | GLYCERIN-PROPOXYTRIACRYLAT | 52408-84-1 |
| EO3-TMPTA Monomer | Ethoxyliertes Trimethylolpropantriacrylat | 28961-43-5 |
| Photoresist Monomer | ||
| IPAMA-Monomer | 2-Isopropyl-2-adamantylmethacrylat | 297156-50-4 |
| ECPMA Monomer | 1-Ethylcyclopentylmethacrylat | 266308-58-1 |
| ADAMA Monomer | 1-Adamantylmethacrylat | 16887-36-8 |
| Methacrylat-Monomer | ||
| TBAEMA Monomer | 2-(Tert-Butylamino)ethylmethacrylat | 3775-90-4 |
| NBMA Monomer | n-Butylmethacrylat | 97-88-1 |
| MEMA Monomer | 2-Methoxyethylmethacrylat | 6976-93-8 |
| i-BMA Monomer | Isobutylmethacrylat | 97-86-9 |
| EHMA Monomer | 2-Ethylhexylmethacrylat | 688-84-6 |
| EGDMP-Monomer | Ethylenglykol-Bis(3-mercaptopropionat) | 22504-50-3 |
| EEMA Monomer | 2-Ethoxyethyl-2-methylprop-2-enoat | 2370-63-0 |
| DMAEMA Monomer | N,M-Dimethylaminoethylmethacrylat | 2867-47-2 |
| DEAM Monomer | Diethylaminoethylmethacrylat | 105-16-8 |
| CHMA Monomer | Cyclohexylmethacrylat | 101-43-9 |
| BZMA-Monomer | Benzylmethacrylat | 2495-37-6 |
| BDDMP-Monomer | 1,4-Butandiol Di(3-mercaptopropionat) | 92140-97-1 |
| BDDMA-Monomer | 1,4-Butandioldimethacrylat | 2082-81-7 |
| AMA Monomer | Allylmethacrylat | 96-05-9 |
| AAEM Monomer | Acetylacetoxyethylmethacrylat | 21282-97-3 |
| Acrylate Monomer | ||
| IBA Monomer | Isobutyl-Acrylat | 106-63-8 |
| EMA-Monomer | Ethylmethacrylat | 97-63-2 |
| DMAEA Monomer | Dimethylaminoethylacrylat | 2439-35-2 |
| DEAEA Monomer | 2-(Diethylamino)ethylprop-2-enoat | 2426-54-2 |
| CHA Monomer | Cyclohexylprop-2-enoat | 3066-71-5 |
| BZA Monomer | Benzylprop-2-enoat | 2495-35-4 |