Wie lässt sich die Deckkraft von weißer Tinte verbessern?
Wenn Unternehmen im Bereich des Verpackungsdrucks das Geschäft mit transparenten Folienverpackungen übernehmen, steht das Verfahren zur Grundierung mit weißer Tinte häufig vor dem Problem der unzureichenden Deckkraft, was vielen Praktikern Kopfzerbrechen bereitet. Um dieses Problem wirksam zu lösen, müssen wir zunächst die Hauptfaktoren, die die Deckkraft der Druckfarbe beeinflussen, gründlich analysieren, wobei es sich hauptsächlich um die drei wichtigen Aspekte Farbkonzentration, Farbschichtdicke und Pigmentdispersion handelt, und dann gezielte Versuche und Analysen durchführen.
1. Eingehende Analyse der Farbkonzentration der Tinte
Die Erhöhung der Farbkonzentration der Tinte ist zweifellos eine der üblichen Methoden, um die Deckkraft der Tinte zu verbessern. Im eigentlichen Druckprozess wurde eine speziell formulierte titanweiße Tinte mit einer Farbkonzentration von bis zu 55% verwendet (im Vergleich zur Farbkonzentration von 25% in gewöhnlicher weißer Tinte ist das titanweiße Pigment unter vielen weißen Pigmenten für seine Weiße und Deckkraft bekannt). Die Druckergebnisse zeigten jedoch, dass die Deckkraft zwar besser war als bei normaler weißer Tinte, die Norm aber dennoch nicht erfüllt wurde. Das liegt daran, dass eine hohe Farbkonzentration einen geringen Lösemittelgehalt bedeutet, was wiederum zu einer schnelleren Trocknung und einem hohen Risiko des Verstopfens führt. Aus fachlicher Sicht zeigt diese Situation, dass es keine gute Lösung ist, sich einfach auf die Erhöhung der Farbkonzentration zu verlassen, und dass wir einen anderen Weg finden müssen. Wenn wir beispielsweise auf frühere Druckverfahren zurückblicken, hatten wir aufgrund der damaligen Beschränkungen der Pigment- und Druckfarbenformulierungen bei der Verwendung ähnlicher hochkonzentrierter Druckfarben oft mit ernsthafteren Problemen der Druckqualität zu kämpfen, wie z. B. ungleichmäßigen Farben und rauen Druckoberflächen. Daraus lassen sich auch Lehren für unsere aktuellen Untersuchungen ziehen.
2. Umfassende Untersuchung und Reaktionsstrategien für die Farbschichtdicke
Die Dicke von Tiefdruckfarben liegt normalerweise zwischen 8 und 15μm. Wenn die Dicke der weißen Tiefdruckfarbe nur 3-4μm beträgt, was unter dem Standardwert liegt, verursacht dies viele Probleme. In diesem Zusammenhang können wir das Problem unter den folgenden Aspekten untersuchen und lösen.
(1) Die wichtigsten Punkte bei der Herstellung von Druckzylindern
Obwohl die Gravurtiefe der von den derzeitigen Anbietern angebotenen Druckzylinder die Grenze erreicht hat (60μm), weist die von ihnen verwendete Pyramidennäpfchentechnologie Mängel auf. Die pyramidenförmigen Näpfchen neigen dazu, während des Druckvorgangs zu verstopfen, was zu einer schlechten Farbübertragung führt. Technisch gesehen wird der Tintenfluss durch die strukturellen Merkmale der pyramidenförmigen Näpfchen behindert, so dass sich zwar die Speicherkapazität der Tinte erhöht hat, die tatsächliche Tintenübertragung jedoch nicht wirksam verbessert wurde. Im Gegensatz dazu haben pyramiden- oder wabenförmige Näpfchen erhebliche Vorteile. Sie haben nicht nur eine große Speicherkapazität für Tinte, sondern übertragen die Tinte auch gleichmäßiger. Darüber hinaus haben die Glätte der Näpfchenkanten und die Dicke der Verchromung ebenfalls einen erheblichen Einfluss auf die Farbübertragung. In einigen Fällen, in denen es in der Vergangenheit zu technologischen Innovationen im Druckbereich gekommen ist, konnte die Effizienz der Farbübertragung durch Verbesserungen der Näpfchenform erheblich gesteigert werden. Nachdem beispielsweise ein bekanntes Druckunternehmen einen neuen wabenförmigen Zellzylinder eingeführt hatte, stieg die Farbübertragungsrate um fast 30%, und die Druckqualität verbesserte sich erheblich. Daher können Sie bei Problemen mit Zylindern das Doppeldruckverfahren in Betracht ziehen, um sie zu lösen.
(2) Die Eignung des Gummipresseurs für das Substrat
Wenn der Presseur hart und der Bedruckstoff weich ist, führt der Härteunterschied zwischen den beiden zu einer zu geringen Farbübertragung in den Näpfchen. Dies liegt daran, dass die Farbe aufgrund der unterschiedlichen Härte nicht vollständig von den Näpfchen auf den Bedruckstoff übertragen werden kann. Genau wie bei zwei Zahnrädern, wenn Zahnteilung und Härte nicht übereinstimmen, kann keine effiziente Kraftübertragung erreicht werden. In diesem Fall ist es ratsam, den Presseur durch einen weicheren zu ersetzen, um eine reibungslose Farbübertragung zu gewährleisten und die gewünschte Farbschichtdicke zu erreichen.
3. Genaue Kontrolle des Drucks
Ist der Druck zu niedrig, wird die Tinte in den Näpfchen nicht ausreichend gepresst, was unweigerlich zu einer schlechten Farbübertragung führt. Der Druck spielt bei der Farbübertragung eine Schlüsselrolle, ähnlich wie das Herz beim Pumpen von Blut. Ist der Druck nicht ausreichend, kann die Farbe nicht vollständig auf den Bedruckstoff übertragen werden. Daher ist eine angemessene Erhöhung des Drucks ein wirksames Mittel zur Lösung dieses Problems, das eine bessere Farbübertragung von den Näpfchen fördert und somit die Farbschichtdicke erhöht.
4. Oberflächenbehandlung des Bedruckstoffs und Druckzeit
Wird die Oberfläche einer Folie behandelt und dann lange Zeit gelagert, verändern sich die Oberflächeneigenschaften, was zu einer schlechten Benetzung und Haftung der Tinte führt. Dies liegt daran, dass die Oberfläche der Folie im Laufe der Zeit Verunreinigungen aus der Luft adsorbieren oder einer Oxidationsreaktion unterliegen kann, wodurch sich ihre Affinität zur Druckfarbe verringert. Nach einigen tatsächlichen Produktionsfällen zu urteilen, steigt die Fehlerquote bei der Tintenhaftung von Folien, die länger als eine Woche gelagert werden, erheblich an. Daher sollte der Druck sofort nach der Oberflächenbehandlung des Bedruckstoffs erfolgen, um sicherzustellen, dass die Druckfarbe gut auf der Folienoberfläche haftet, was wiederum zu einer Erhöhung der Farbschichtdicke beiträgt.
(5) Gleichgewicht zwischen Pigmentkonzentration und Viskosität der Tinte
Eine hohe Konzentration von Farbpigmenten kann zu einer übermäßigen Trocknungsgeschwindigkeit führen, was sich negativ auf die Farbübertragung auswirkt. Zwischen der Pigmentkonzentration und der Trocknungsgeschwindigkeit besteht eine komplexe chemische Beziehung. Wenn die Konzentration zu hoch ist, verdunstet das Lösungsmittel schneller, die Tinte verdickt sich schnell und die gleichmäßige Übertragung nachfolgender Tinten wird behindert. Daher ist es notwendig, die Pigmentkonzentration und die Viskosität vernünftig einzustellen, um ein optimales Gleichgewicht zwischen beiden zu finden, damit die Tinte während des Druckvorgangs reibungslos übertragen werden kann und gleichzeitig gute Trocknungseigenschaften beibehalten werden, was zu einer stabilen Verbesserung der Tintenschichtdicke führt.
(6) Wirksame Behandlung von elektrostatischen Problemen
Folien sind anfällig für statische Elektrizität während des Drucks, die den Farbübertragungsprozess beeinträchtigen kann. Statische Elektrizität kann dazu führen, dass sich Farbpartikel während des Übertragungsvorgangs verschieben oder an der Druckausrüstung haften bleiben, anstatt gleichmäßig auf dem Substrat zu haften. In einigen trockenen Umgebungen ist die statische Elektrizität beispielsweise besonders ausgeprägt, was zu Problemen wie ungleichmäßigen Tintenpunkten und Farbabweichungen im Druckerzeugnis führen kann. Daher ist es notwendig, zunächst die statische Elektrizität auf der Folie zu beseitigen und dann eine elektrostatische Farbabsorptionsvorrichtung zu verwenden, um die Farbübertragungsrate zu verbessern und sicherzustellen, dass die Farbschichtdicke den Anforderungen entspricht.
(7) Umfassende Betrachtung der Leistung der Druckmaschine
Auch die Leistung der Druckmaschine selbst ist ein wichtiger Faktor, der die Farbschichtdicke beeinflusst. Druckmaschinen verschiedener Modelle und Hersteller unterscheiden sich in Bezug auf die Farbübertragung, die Druckregelung und die Zusammenarbeit zwischen dem Plattenzylinder und der Gummiwalze. Einige High-End-Druckmaschinen sind beispielsweise mit fortschrittlichen Farbzirkulationssystemen und präzisen Druckregelungssystemen ausgestattet, mit denen sich eine gleichmäßige Farbübertragung und eine genaue Kontrolle der Farbschichtdicke besser erreichen lassen. Daher sollte bei der Fehlersuche im Zusammenhang mit der Farbschichtdicke der Einfluss der Druckmaschinenleistung nicht außer Acht gelassen werden, und es sollte gegebenenfalls eine umfassende Inspektion und Fehlersuche an der Druckmaschine durchgeführt werden.
Obwohl die Farbschichtdicke nach den oben genannten Maßnahmen deutlich zunahm, entsprach die Deckkraft der weißen Farbe immer noch nicht den Erwartungen, was uns veranlasste, die Eigenschaften der Tiefdruckfarbe selbst zu überprüfen.
3. Der zentrale Einfluss der Pigmentdispersion und der Weg zu ihrer Optimierung
Das Deckvermögen von Druckfarben hängt im Wesentlichen vom Verhältnis des Brechungsindexes des Pigments zu dem des Bindemittels ab. Wenn das Verhältnis 1 beträgt, ist das Pigment transparent; ist das Verhältnis größer als 1, hat das Pigment Deckvermögen. Der Brechungsindex des Pigments wird durch den Grad der Pigmentdispersion und den Unterschied im Brechungsindex zwischen Pigment und Bindemittel beeinflusst. Im Allgemeinen gilt: Je höher der Dispersionsgrad des Pigments ist, desto geringer ist der oben genannte Unterschied und desto besser ist die Transparenz des Pigments.
Bei dem für den Test verwendeten weißen Tintenpigment handelt es sich um Titandioxid, ein weißes kristallines Pulver. Es hat die höchste Opazität aller weißen Pigmente mit einem Brechungsindex zwischen 1,84 und 2,55. Es ist außerdem gut dispergierbar und hat eine ausgezeichnete Licht-, Hitze- und Alkalibeständigkeit. Der Tiefdruck unterscheidet sich jedoch von anderen Druckverfahren. Während bei anderen Druckverfahren die gewünschte Deckkraft mit einer dünnen Farbschicht und einer geringen Farbkonzentration mit gewöhnlichen Pigmenten erreicht werden kann, ist dies beim Tiefdruck schwierig. Das liegt daran, dass die Teilchengröße der Pigmente in Tiefdruckfarben weniger als 5 μm betragen muss, und Tiefdruckfarben sind relativ dünn und stärker dispergiert, was zu einer hohen Transparenz (d. h. einer geringen Deckkraft) führt. Wenn das verwendete Titandioxid feine Partikel aufweist und stark dispergiert ist, führt dies zu einer unzureichenden Deckkraft. Wenn das gewünschte Deckvermögen nicht durch eine Erhöhung der Partikelgröße erreicht werden kann, sollten eventuell andere Druckverfahren in Betracht gezogen werden. Wenn beispielsweise bei einigen großflächigen Druckerzeugnissen, die keine hohe Druckpräzision erfordern, aber extrem hohe Anforderungen an das Deckvermögen stellen, wie z. B. beim Druck von großen Plakatwänden im Außenbereich, der Tiefdruck die Anforderungen an das Deckvermögen von weißer Farbe nicht erfüllen kann, kann der Siebdruck versucht werden. Die Farbdicke ist relativ groß und die Pigmentpartikelgröße ist relativ grob, wodurch ein hohes Deckvermögen besser erreicht werden kann. Wird die Tinte jedoch unter Verwendung von Titandioxid mit einer entsprechend größeren Teilchengröße formuliert, wird das Deckvermögen der weißen Tinte verbessert. Diese Methode ist effizienter und bequemer als die Erhöhung der Farbkonzentration und der Farbschichtdicke und kann auch die Produktionskosten senken. Dies liegt daran, dass eine angemessene Erhöhung der Teilchengröße die Deckkraft des Pigments effektiv verbessern kann, ohne andere Eigenschaften der Druckfarbe wesentlich zu beeinträchtigen, und Probleme wie Plattenblockierung und schlechte Trocknung, die durch die Anpassung der Farbkonzentration und der Farbschichtdicke verursacht werden können, verringert werden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass bei der Lösung des Problems der unzureichenden Deckkraft von weißer Tinte beim Bedrucken von transparenten Folienverpackungen mehrere Faktoren, wie z. B. die Farbkonzentration, die Dicke der Farbschicht und die Pigmentdispersion, umfassend berücksichtigt werden müssen, und dass das Druckverfahren und die Tintenrezeptur flexibel an die tatsächliche Situation angepasst werden müssen, um den gewünschten Druckeffekt zu erzielen und die Produktionsanforderungen der Verpackungsdruckereien zu erfüllen. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Drucktechnologie könnten in Zukunft weitere innovative Methoden und Materialien zur Verfügung stehen, die neue Ideen und Ansätze zur Lösung dieses Problems bieten. So entwickeln Forscher beispielsweise neue nanoskalige Pigmente, die eine höhere Opazität bei gleichzeitig guter Dispergierbarkeit erreichen sollen, was der Verpackungsdruckindustrie neue Veränderungen und Möglichkeiten eröffnen wird.
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