Распространенные проблемы высыхания красок для трафаретной печати на водной-основе

Common Drying Problems Of Water-Based Screen Printing Inks

В красках для трафаретной печати на водной-основе деионизированная вода используется в качестве основной дисперсионной среды, акриловая смола или полиуретановая смола — в качестве пленкообразующего компонента, а также соответствующие красители, пеногасители, регуляторы pH и со-сорастворители. Система сушки работает по двойному механизму:летучая сушкакак основной процесс иреактивная коагуляционная сушкакак вспомогательный процесс.

Летучая сушка переносит воду и низкокипящие сорастворители-из внутреннего слоя краски на поверхность посредством молекулярной диффузии, а затем удаляет их посредством конвекции воздуха. Реактивная коагуляционная сушка вызывает поперечное-сшивание молекул смолы после испарения воды, образуя непрерывную и плотную красочную пленку.

Этот механизм фундаментально отличается от чернил на основе растворителей-. Чернила на основе сольвента- основаны на быстром испарении органических растворителей, а чернила на основе воды- требуют контролируемого потока воздуха и умеренной температуры для полного удаления воды. Не-основания, такие как полиэтилен, полипропилен, алюминиевая фольга и ПЭТ, не обладают капиллярным водопоглощением, поэтому вся влага должна удаляться посредством конвекции поверхностного воздуха.

Этот сбой происходит, когда остаточное содержание воды в красочной пленке превышает 3%, что приводит к отлипанию поверхности и отслоению слоя после перемотки.Типичные характеристики на-площадке включают отлипание поверхности после печати, перенос краски во время наложения, отслоение рисунка после перемотки и непрохождение теста на адгезию ленты 3M.

Коренные причины поддаются количественной оценке и наблюдению:
1. Толщина красочной пленки превышает 12 мкм из-за малого количества строк на анилоксовых валах, большой глубины гравировки или большого веса покрытия.
2. Скорость осушающего воздуха ниже 2,5 м/с, что приводит к медленному удалению влаги.
3. Поверхностное натяжение подложки ниже 38 мН/м, что снижает смачивание и скорость растекания краски.
4. Относительная влажность окружающей среды превышает 65 %, что приводит к увеличению парциального давления водяного пара и замедлению диффузии.
5. Значение pH падает ниже 8,0, вязкость чернил увеличивается до уровня выше 25 с, снижается скорость потока и диффузии.

В результате этого дефекта на поверхности в течение 3–5 секунд образуется плотная смоляная пленка, герметизирующая остатки воды внутри слоя краски. Типичные характеристики включают сухость поверхности на ощупь, вспенивание и образование складок во время надпечатки, а также снижение адгезии после полного отверждения.

Основные причины фокуса на несоответствии параметров:
1. Температура сушки превышает 60 градусов, образуя поверхностную пленку перед внутренней диффузией воды.
2. Поток воздуха концентрируется на поверхности, не проникая внутрь, не забирая внутреннюю влагу.
3. Одноэтапная-высоко-температурная сушка заменяет сегментированную сушку, в которой отсутствует буфер для предварительной-сушки.

Этот сбой возникает, когда чернила затвердевают в отверстиях сита перед переносом, что приводит к неполному воспроизведению рисунка. Типичные проблемы включают засорение отверстий сита, ломаные линии, неровные края, натягивание чернил при подъеме и неравномерный перенос чернил.

Основные причины связаны с компоновкой оборудования и параметрами процесса:
1. Поток осушающего воздуха обдувает сито непосредственно, сокращая время пребывания чернил до менее 2 секунд.
2. Скорость печати ниже 15 м/мин, что увеличивает воздействие чернил на экран.
3. Значение pH превышает 9,5, что снижает концентрацию цвета и ускоряет испарение воды.
4. Перемешивание с высокой-сдвиговой силой или быстрый возврат чернил влияет на уровень жидкости, создавая пузырьки, которые ускоряют высыхание.

Этот сбой влияет на внешний вид и консистенцию, чаще всего возникает в средах с высокой-влажностью. Типичные характеристики включают локальную разницу в цвете, белый туман на поверхности, плотные отверстия и снижение блеска.

Основные причины связаны с окружающей средой, носителем и системой подачи чернил:
1. Влажность окружающей среды превышает 70 %, водяной пар конденсируется в красочной пленке во время испарения растворителя и поглощения тепла.
2. Поверхность основания содержит жир или разделительный состав, угол контакта превышает 50 градусов, что приводит к дефектам смачивания.
3. Чрезмерная скорость перемешивания приводит к образованию пузырьков воздуха, которые после разрыва оставляют микропоры.

Основные причины связаны с обработкой основания и полнотой отверждения:
1. Подложка не обработана коронным разрядом или пламенем, поверхностное натяжение ниже 38 мН/м.
2. Поперечная-сшивка смолы неполная, время отверждения составляет менее 24 часов при температуре 25 градусов.
3. Смешивание с чернилами на основе спирта-или растворителей-разрушает эмульсионную систему и пленкообразующую-структуру.

Уменьшите нагрузку на источник высыхания, контролируя толщину красочной пленки:
1. Выбирайте анилоксовые валики с числом строк выше 120LPI и глубиной гравировки 18–22 мкм для мелкой конфигурации пластин.
2. Используйте многослойную тонкую печать, толщина одинарной красочной пленки не превышает 10 мкм.
3. Количество ячеек на сетке: для тонких рисунков используются сита с размером ячеек 300–420, чтобы уменьшить загрузку одной краски.

Замените одноэтапную-высоко-сушку при высокой температуре двух-сегментной сушкой:
1. Первый этап: температура 40–45 градусов, скорость воздуха 1,0–1,5 м/с, предварительно -сухая поверхность во избежание быстрого образования пленки.
2. Второй этап: температура 50–60 градусов, скорость воздуха 3,0–4,0 м/с, высокая конвекция для удаления остаточной влаги.
3. Не допускайте попадания осушающего воздуха на трафаретную пластину, дуйте только на печатную основу, чтобы предотвратить преждевременное высыхание..

Поддерживайте стабильную производительность чернил с помощью-мониторинга в реальном времени:
1. Стабильно контролируйте значение pH в диапазоне 8,5–9,5, для коррекции используйте специальные регуляторы pH на водной-основе.
2. Контролируйте вязкость на уровне 15–22 с, избегайте чрезмерного добавления воды для поддержания стабильности эмульсии.
3. Обнаруживайте каждые 30 минут во время непрерывного производства, записывайте и корректируйте параметры, чтобы предотвратить колебания.

Феномен отказа	Приоритетный элемент проверки	-Быстрое лечение на месте
Недостаточное высыхание и адгезия	Толщина красочной пленки, влажность, объем воздуха	Уменьшите вес покрытия, увеличьте скорость воздуха, включите осушитель.
Ложное высыхание и повторное-прилипание	Повышенная температура, недостаточный поток воздуха	Снижение температуры, усиление конвекции, продление второго-этапа сушки
Блокировка экрана и строка	Воздух дует на экран, низкая скорость печати	Отрегулируйте воздуховод, увеличьте скорость выше 15 м/мин, добавьте агент медленного-выделения.
Покраснение и помутнение	Влажность окружающей среды, вода в разбавителе	Осушите, используйте-специальный разбавитель на водной основе, отрегулируйте скорость сушки.
Пыльцы и пузыри	Очистка основания, пеногашение, перемешивание	Обезжирьте основу, добавьте пеногаситель, уменьшите скорость перемешивания.
Плохая адгезия	Обработка основания, степень высыхания	Улучшите обработку коронным разрядом, увеличьте время отверждения до 24 часов.

Проблемы сушки красок для трафаретной печати на водной-основе связаны с системной инженерией, связанной с изготовлением форм, параметрами чернил, сушильным оборудованием, окружающей средой и подложкой. Стабильное массовое производство требует стандартизированной системы управления:

1. Используйте двухэтапную сушку-при умеренной температуре и большом объеме воздуха, избегайте одноэтапной-высоко-прожарки.
2. Поддерживать pH на уровне 8,5–9,5 и вязкость на уровне 15–22 с, корректировать специальными добавками.
3. Контролируйте влажность окружающей среды на уровне 40–60 %, оптимизируйте воздуховоды, чтобы избежать прямого обдува ситовой пластины.
4. Используйте мелко-линейные-анилоксовые валики с большим количеством линий и обрабатывайте не-впитывающие поверхности, чтобы повысить эффективность смачивания и высыхания.
5. Сохраняйте систему подачи чернил независимой, запрещайте смешивание с другими типами чернил, храните при температуре выше 5 градусов.

Реализация вышеуказанных мер может снизить процент отказов при высыхании до уровня ниже 1 %, стабилизировать качество печати и поддержать применение чернил на водной-основе в упаковке пищевых продуктов, бытовой химии, промышленных этикетках и других областях.

Что такое УФ-чернила? Как работает УФ-отверждение?

Как предварительная обработка поверхности улучшает адгезию УФ-красок к полипропилену

Распространенные проблемы высыхания красок для трафаретной печати на водной-основе