No vasto campo de impressão e embalagem, a tinta, sem dúvida, desempenha um papel crucial e é um dos principais materiais do setor de impressão. Ela é feita de uma mistura cuidadosa de aglutinantes, pigmentos (inclusive pigmentos, corantes etc.), cargas, aditivos e outras substâncias.
Há muitos tipos diferentes de tinta, que podem ser subdivididos de acordo com o método de impressão em tintas offset (litográficas), tintas de rotogravura, tintas de impressão tipográfica, tintas flexográficas, tintas de serigrafia, tintas de tampografia e tintas de jato de tinta. Do ponto de vista do substrato, elas podem ser divididas em tintas para papel, tintas para plástico, tintas para metal, tintas para vidro, tintas para cerâmica e tintas para impressão têxtil. Em termos de métodos de secagem, há tintas de secagem volátil, tintas de secagem osmótica, tintas de secagem oxidativa, tintas de cura por calor, tintas de cura por luz e tintas de cura por feixe de elétrons. Além disso, há tintas para fins especiais e de combate à falsificação, como tintas fotossensíveis, tintas térmicas, tintas sensíveis à pressão, tintas espumantes, tintas perfumadas, tintas condutoras, tintas magnéticas, tintas de cristal líquido, tintas para jato de tinta e tintas para microcápsulas, cada uma com suas próprias vantagens.
Os métodos representativos de secagem de tinta usados no processo de impressão variam de acordo com o tipo de impressão e incluem principalmente secagem por evaporação, secagem por osmose, secagem por polimerização oxidativa, cura por calor e cura por UV/EB.
A secagem por evaporação, por exemplo, funciona por meio de aquecimento para evaporar o solvente ou a umidade na tinta para obter a secagem. As tintas à base de solvente contêm VOCs e têm um impacto negativo no meio ambiente. Por exemplo, os solventes à base de água ou as tintas com solvente de alto ponto de ebulição geralmente exigem grandes fornos para secar, o que inevitavelmente consome muita energia. Após a secagem, o filme de tinta é simplesmente os ingredientes sólidos da tinta presos ao substrato, e sua resistência depende muito da resistência do próprio material conectado. Olhando para trás na história, nos primórdios do setor de impressão, antes do despertar da consciência ambiental, as tintas à base de solvente eram amplamente utilizadas devido às suas vantagens, como a velocidade de secagem rápida. Entretanto, com o aumento das exigências de proteção ambiental, suas desvantagens se tornaram gradualmente mais proeminentes.
A secagem osmótica envolve a permeação do solvente e da água da tinta no material do substrato, enquanto os componentes sólidos, como a resina e o pigmento, aderem à superfície do substrato para concluir o processo de secagem. Esse tipo de tinta é amplamente usado na impressão em materiais absorventes porosos, como papel, por exemplo, impressão de jornais, e tem as vantagens de tempos de secagem curtos e de não precisar de equipamentos especiais de secagem. No entanto, ela é inútil para materiais não permeáveis, como plásticos. No caso prático da impressão colorida de jornais, é necessário garantir que a tinta seque rapidamente e que a cor não seja distorcida após a impressão no papel, o que exige muito das propriedades de secagem penetrante da tinta.
As tintas de secagem por polimerização oxidativa usam óleo de linhaça, óleo de soja e outros óleos que contêm ligações duplas como aglutinantes e dependem da reação de polimerização oxidativa do oxigênio no ar para obter a secagem. Semelhante à secagem osmótica, embora não exija equipamentos especiais de secagem e não consuma energia, o processo de secagem leva um certo tempo e não pode prosseguir imediatamente para o próximo processo. Na impressão tradicional de livros, esse tipo de tinta já foi usado em grandes quantidades, mas a operação de pulverização de pó realizada para evitar que a sujeira aderisse ao verso pode causar problemas ambientais, o que levou o setor a buscar alternativas mais ecológicas.
As tintas termofixas usam resinas de ligação cruzada termofixas, como resinas epóxi, resinas de poliuretano e resinas amino como aglutinantes, e são combinadas com um agente de cura por calor para formar um sistema de dois componentes. Eles são misturados em uma proporção específica e agitados antes de serem aquecidos em um túnel de secagem por infravermelho ou com ar quente para reticular termicamente e curar o filme. Embora essas tintas tenham excelentes propriedades, seu alto consumo de energia, a evaporação do solvente e a falta de respeito ao meio ambiente levaram à sua substituição gradual por tintas UV que economizam energia e são ecologicamente corretas. Assim como algumas grandes gráficas, na busca por uma produção eficiente e pela proteção ambiental, elas eliminaram suas linhas de produção de tintas de cura térmica e passaram a usar tintas UV.
As tintas de cura UV/EB contêm substâncias reativas que são curadas por luz ultravioleta ou irradiação de feixe de elétrons. As tintas UV/EB têm um impacto ambiental mínimo, pois não contêm solventes ou outros COVs e podem ser usadas em substratos não absorventes, como o plástico. As tintas UV/EB podem ser curadas instantaneamente, de modo que a próxima etapa do processo pode começar imediatamente após a impressão. Elas também não curam sem exposição à luz ultravioleta (UV) ou de feixe de elétrons (EB) e, portanto, não aderem à máquina de impressão. No campo da impressão de embalagens de alimentos, por exemplo, as propriedades de cura rápida das tintas UV podem efetivamente impedir que a tinta contamine os alimentos, garantindo a segurança dos mesmos.
As tintas UV oferecem muitas vantagens: em primeiro lugar, não emitem solventes, o que é seguro e não agride o meio ambiente; em segundo lugar, são altamente produtivas, com velocidades de impressão de 100 a 400 m/min e até mesmo de 1.500 a 3.000 m/min para tintas de fibra óptica, desempenhando um papel importante nas modernas linhas de produção de impressão de alta velocidade; em terceiro lugar, curam rapidamente, permitindo que os materiais impressos sequem rapidamente e sejam empilhados sem se contaminarem devido à tinta não secar, eliminando a necessidade de tirar o pó e mantendo o ambiente da impressora e da oficina limpo e livre de poluição por poeira. Em quarto lugar, a tinta cura imediatamente após a impressão, de modo que os pontos não se expandem e a tinta não penetra no papel, garantindo excelente qualidade de impressão. A saturação, a intensidade e a clareza das cores do material impresso são significativamente melhores do que as das tintas comuns. Quinto, ela pode ser processada on-line, adaptando-se perfeitamente ao modelo de produção de linha de montagem. Em sexto lugar, ela é adequada para impressão em substratos sensíveis ao calor, ampliando a gama de materiais de impressão.
Entretanto, as tintas UV não são perfeitas. Seu preço relativamente alto limita seu escopo de aplicação até certo ponto. Em pequenas empresas de impressão, onde o controle de custos é rigorosamente aplicado, o fator preço muitas vezes as impede de usar tintas UV. Algumas matérias-primas (diluentes reativos, fotoiniciadores) têm odor, são tóxicas ou irritantes para a pele, o que tem um impacto negativo na aplicação da impressão de embalagens para alimentos, medicamentos e produtos infantis. Na impressão de embalagens de medicamentos, se a segurança das matérias-primas da tinta não puder ser garantida, isso pode representar uma ameaça potencial à qualidade do medicamento. Além disso, as características de cura instantânea das tintas UV podem causar encolhimento do volume, o que aumenta a tensão interna na camada de tinta e reduz a adesão ao substrato. Isso é mais óbvio em aplicações de impressão para produtos como metal e pode afetar a durabilidade do material impresso. Além disso, ela precisa ser armazenada ao abrigo da luz e em baixas temperaturas (<30°C) durante o transporte e o armazenamento, o que impõe requisitos relativamente rigorosos às condições de armazenamento.
O material de ligação das tintas UV são os oligômeros, principalmente resinas acrílicas com propriedades de cura pela luz. Em vez de solventes ou óleos, são usados diluentes reativos, principalmente poliésteres acrílicos com propriedades de cura pela luz. O catalisador é um fotoiniciador, que pode sofrer uma reação fotoquímica sob luz ultravioleta para produzir radicais livres ou cátions, que, por sua vez, iniciam a polimerização e a ligação cruzada dos oligômeros acrílicos e dos poliésteres acrílicos e, por fim, secam a tinta.
Se, no futuro, for possível desenvolver um novo tipo de material de tinta UV que mantenha suas vantagens de cura rápida e respeito ao meio ambiente e, ao mesmo tempo, resolva problemas como preço alto e matérias-primas irritantes, o setor de impressão certamente dará início a uma nova revolução. Esse tipo de tinta poderá ser amplamente utilizado em mais campos, promovendo ainda mais o desenvolvimento da tecnologia de impressão, que se tornará mais eficiente, ecologicamente correta e de alta qualidade.
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