Come migliorare la copertura dell'inchiostro bianco?
Nel settore della stampa di imballaggi, quando le aziende si occupano di imballaggi in pellicola trasparente, il processo di rivestimento con inchiostro bianco si trova spesso ad affrontare il problema dell'opacità insufficiente, che rappresenta un problema per molti professionisti. Per risolvere efficacemente questo problema, dobbiamo innanzitutto analizzare a fondo i fattori principali che influenzano l'opacità dell'inchiostro, che riguardano principalmente i tre aspetti importanti della concentrazione del colore dell'inchiostro, dello spessore dello strato di inchiostro e della dispersione dei pigmenti, e quindi effettuare esperimenti e analisi mirate.
1. Analisi approfondita della concentrazione del colore dell'inchiostro
L'aumento della concentrazione di colore dell'inchiostro è senza dubbio uno dei metodi più comuni per aumentarne il potere coprente. Nel processo di stampa attuale, è stato utilizzato un inchiostro bianco di titanio appositamente formulato con una concentrazione di colore fino a 55% (rispetto alla concentrazione di colore di 25% dell'inchiostro bianco ordinario, il pigmento bianco di titanio è noto per il suo candore e potere coprente tra i molti pigmenti bianchi). Tuttavia, i risultati di stampa hanno mostrato che, sebbene il potere coprente fosse migliore rispetto all'inchiostro bianco ordinario, non riusciva comunque a soddisfare lo standard. Questo perché un'alta concentrazione di colore significa un basso contenuto di solvente, che a sua volta porta a un'asciugatura più rapida e a un elevato rischio di intasamento. Da un punto di vista professionale, questa situazione dimostra che affidarsi semplicemente all'aumento della concentrazione di colore non è una buona soluzione e che dobbiamo trovare un'altra strada. Ad esempio, se guardiamo ai processi di stampa precedenti, a causa dei limiti delle formulazioni di pigmenti e inchiostri dell'epoca, quando si trattava di inchiostri simili ad alta concentrazione di colore, spesso si verificavano problemi di qualità di stampa più gravi, come colori non uniformi e superfici stampate ruvide. Anche questo è un insegnamento per le nostre esplorazioni attuali.
2. Indagine completa e strategie di risposta per lo spessore dello strato di inchiostro
Lo spessore degli inchiostri rotocalco è solitamente compreso tra 8 e 15μm. Se lo spessore dell'inchiostro bianco per rotocalco è di soli 3-4μm, inferiore al valore standard, si verificano molti problemi. A questo proposito, possiamo studiare e risolvere il problema sotto i seguenti aspetti.
(1) Punti chiave nella produzione di cilindri di stampa
Sebbene la profondità di incisione dei cilindri di stampa forniti dagli attuali fornitori abbia raggiunto il limite (60μm), la tecnologia delle celle piramidali che utilizzano presenta dei difetti. Le celle piramidali sono soggette a intasamento durante il processo di stampa, con conseguente scarso trasferimento dell'inchiostro. Dal punto di vista tecnico, le caratteristiche strutturali delle celle piramidali limitano il flusso dell'inchiostro, per cui, sebbene la capacità di stoccaggio dell'inchiostro sia aumentata, il trasferimento effettivo dell'inchiostro non è stato effettivamente migliorato. Le celle a forma piramidale o a nido d'ape presentano invece notevoli vantaggi. Non solo hanno una grande capacità di stoccaggio dell'inchiostro, ma trasferiscono anche l'inchiostro in modo più fluido. Inoltre, anche la levigatezza dei bordi delle celle e lo spessore della cromatura hanno un impatto significativo sul trasferimento dell'inchiostro. In alcuni casi di innovazione tecnologica nella stampa del passato, si sono registrati miglioramenti significativi nell'efficienza di trasferimento dell'inchiostro grazie a miglioramenti nella forma delle celle. Ad esempio, dopo che una nota azienda grafica ha introdotto un nuovo cilindro a celle a nido d'ape, la velocità di trasferimento dell'inchiostro è aumentata di circa 30% e la qualità di stampa è migliorata in modo significativo. Pertanto, per risolvere i problemi legati ai cilindri, si può prendere in considerazione l'utilizzo del metodo di stampa doppia.
(2) L'idoneità del rullo di gomma da impronta per il substrato
Quando il rullo di stampa è duro e il substrato è morbido, la differenza di durezza tra i due determina un trasferimento di inchiostro troppo scarso nelle celle. Questo perché l'inchiostro non può essere trasferito completamente dalle celle al substrato sotto la pressione di stampa a causa della mancata corrispondenza della durezza. Proprio come due ingranaggi, se il passo dei denti e la durezza non corrispondono, non è possibile ottenere una trasmissione efficiente della potenza. A questo punto, è una scelta saggia sostituire il rullo di stampa con uno più morbido per garantire un trasferimento uniforme dell'inchiostro e ottenere lo spessore desiderato dello strato di inchiostro.
3. Controllo accurato della pressione di stampa
Se la pressione di stampa è troppo bassa, l'inchiostro nelle celle non sarà spremuto a sufficienza, il che porterà inevitabilmente a un cattivo trasferimento dell'inchiostro. La pressione di stampa svolge un ruolo fondamentale nel processo di trasferimento dell'inchiostro, proprio come il cuore che pompa il sangue. Se la pressione è insufficiente, l'inchiostro non può essere trasferito completamente sul substrato. Pertanto, un aumento appropriato della pressione di stampa è un modo efficace per risolvere questo problema, che può promuovere un migliore trasferimento dell'inchiostro dalle celle e quindi aumentare lo spessore dello strato di inchiostro.
4. Trattamento superficiale del substrato e tempo di stampa
Se la superficie di una pellicola viene trattata e poi conservata per lungo tempo, le proprietà superficiali si modificano, causando una scarsa bagnatura e adesione dell'inchiostro. Infatti, con il passare del tempo, la superficie della pellicola può adsorbire le impurità presenti nell'aria o subire una reazione di ossidazione, riducendo la sua affinità per l'inchiostro. A giudicare da alcuni casi reali di produzione, il tasso di mancata adesione dell'inchiostro delle pellicole conservate per più di una settimana aumenterà in modo significativo. Pertanto, la stampa deve essere effettuata subito dopo il trattamento della superficie del substrato per garantire una buona adesione dell'inchiostro alla superficie del film, che a sua volta contribuisce ad aumentare lo spessore dello strato di inchiostro.
(5) Equilibrio tra concentrazione di pigmenti e viscosità dell'inchiostro
Un'elevata concentrazione di pigmenti può portare a una velocità di essiccazione eccessiva, con un impatto negativo sul trasferimento dell'inchiostro. Esiste una complessa relazione chimica tra la concentrazione dei pigmenti e la velocità di essiccazione. Quando la concentrazione è troppo alta, il solvente evapora più velocemente, l'inchiostro si addensa rapidamente e il trasferimento uniforme degli inchiostri successivi viene ostacolato. Pertanto, è necessario regolare in modo ragionevole la concentrazione di pigmento e la viscosità per trovare l'equilibrio ottimale tra i due, in modo da garantire che l'inchiostro possa essere trasferito senza problemi durante il processo di stampa, mantenendo buone proprietà di essiccazione, il che favorisce il miglioramento stabile dello spessore dello strato di inchiostro.
(6) Trattamento efficace dei problemi elettrostatici
Le pellicole sono soggette a elettricità statica durante la stampa, che può interferire con il processo di trasferimento dell'inchiostro. L'elettricità statica può far sì che le particelle di inchiostro si spostino durante il processo di trasferimento o aderiscano all'apparecchiatura di stampa, anziché aderire uniformemente al substrato. Ad esempio, in alcuni ambienti secchi, l'elettricità statica è particolarmente evidente e può causare problemi quali punti di inchiostro non uniformi e deviazioni di colore nella stampa. Pertanto, è necessario prima eliminare l'elettricità statica sulla pellicola e poi utilizzare un dispositivo di assorbimento dell'inchiostro elettrostatico per migliorare la velocità di trasferimento dell'inchiostro e garantire che lo spessore dello strato di inchiostro soddisfi i requisiti.
(7) Considerazione completa delle prestazioni della macchina da stampa
Anche le prestazioni della macchina da stampa stessa sono un fattore importante che influisce sullo spessore dello strato di inchiostro. Le macchine da stampa di diversi modelli e produttori differiscono in termini di trasferimento dell'inchiostro, controllo della pressione e cooperazione tra il cilindro della lastra e il rullo di gomma. Ad esempio, alcune macchine da stampa di fascia alta sono dotate di sistemi avanzati di circolazione dell'inchiostro e di precisi sistemi di controllo della pressione, che consentono di ottenere un trasferimento uniforme dell'inchiostro e un controllo preciso dello spessore dello strato di inchiostro. Pertanto, quando si risolve il problema dello spessore dello strato di inchiostro, non si deve ignorare l'influenza delle prestazioni della macchina da stampa e, se necessario, si deve eseguire un'ispezione completa e il debug della macchina da stampa.
Sebbene lo spessore dello strato di inchiostro sia aumentato in modo significativo dopo l'adozione delle misure sopra descritte, l'opacità dell'inchiostro bianco non era ancora all'altezza delle aspettative, il che ci ha spinto a riesaminare le caratteristiche dell'inchiostro rotocalco stesso.
3. L'influenza fondamentale della dispersione dei pigmenti e il modo per ottimizzarla
Il potere coprente dell'inchiostro dipende essenzialmente dal rapporto tra l'indice di rifrazione del pigmento e quello del legante. Quando il rapporto è pari a 1, il pigmento è trasparente; se il rapporto è superiore a 1, il pigmento ha potere coprente. L'indice di rifrazione del pigmento è influenzato dal grado di dispersione del pigmento e dalla differenza di indice di rifrazione tra il pigmento e il legante. In generale, maggiore è il grado di dispersione del pigmento, minore è la differenza di cui sopra e migliore è la trasparenza del pigmento.
Il pigmento di inchiostro bianco utilizzato nel test è il biossido di titanio, una polvere cristallina bianca. Ha la più alta opacità di tutti i pigmenti bianchi, con un indice di rifrazione tra 1,84 e 2,55. È inoltre altamente dispersibile e presenta un'eccellente resistenza alla luce, al calore e agli alcali. Tuttavia, la stampa rotocalco si differenzia da altri metodi di stampa. Mentre altri metodi di stampa possono ottenere l'opacità desiderata con uno strato d'inchiostro sottile e una bassa concentrazione di colore utilizzando i normali pigmenti, ciò è difficile da ottenere nella stampa rotocalco. Questo perché la dimensione delle particelle dei pigmenti negli inchiostri per rotocalco deve essere inferiore a 5 μm e gli inchiostri per rotocalco sono relativamente più sottili e più dispersi, con conseguente elevata trasparenza (cioè bassa opacità ). Se il biossido di titanio utilizzato ha particelle fini ed è altamente disperso, l'opacità sarà insufficiente. Se non è possibile ottenere il potere coprente desiderato aumentando la dimensione delle particelle, è necessario prendere in considerazione altri metodi di stampa. Ad esempio, in alcuni prodotti stampati su grandi superfici che non richiedono un'elevata precisione di stampa ma hanno requisiti di coprenza estremamente elevati, come la stampa di grandi cartelloni pubblicitari per esterni, se la stampa rotocalco non è in grado di soddisfare i requisiti di coprenza dell'inchiostro bianco, si può provare con la serigrafia. Lo spessore dell'inchiostro è relativamente elevato e la dimensione delle particelle di pigmento è relativamente grossolana, il che consente di ottenere un effetto coprente più elevato. Tuttavia, se l'inchiostro viene formulato utilizzando biossido di titanio con una dimensione delle particelle adeguatamente aumentata, il potere coprente dell'inchiostro bianco sarà migliorato. Questo metodo è più efficiente e conveniente rispetto all'aumento della concentrazione del colore dell'inchiostro e dello spessore dello strato di inchiostro e può anche ridurre i costi di produzione. Infatti, aumentando opportunamente la dimensione delle particelle è possibile migliorare efficacemente il potere coprente del pigmento senza influire in modo significativo sulle altre proprietà dell'inchiostro e ridurre problemi quali il blocco della lastra e la scarsa essiccazione che possono essere causati dalla regolazione della concentrazione del colore e dello spessore dello strato di inchiostro.
In sintesi, per risolvere il problema dell'insufficiente opacità dell'inchiostro bianco nella stampa di imballaggi in pellicola trasparente, è necessario considerare in modo completo molteplici fattori, come la concentrazione del colore dell'inchiostro, lo spessore dello strato di inchiostro e la dispersione dei pigmenti, e regolare in modo flessibile il processo di stampa e la formulazione dell'inchiostro in base alla situazione reale, al fine di ottenere l'effetto di stampa desiderato e soddisfare le esigenze di produzione delle aziende di stampa di imballaggi. Allo stesso tempo, con il continuo sviluppo della tecnologia di stampa, in futuro potrebbero esserci metodi e materiali più innovativi che forniranno nuove idee e approcci per risolvere questo problema. Ad esempio, i ricercatori stanno sviluppando nuovi pigmenti su scala nanometrica che si prevede possano ottenere una maggiore opacità mantenendo una buona disperdibilità , il che porterà nuovi cambiamenti e opportunità all'industria della stampa di imballaggi.
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