Краски для трафаретной печати на водной-основе: оптимизация состава, улучшение характеристик и промышленное применение

В последние годы экологические нормы, стандарты безопасности на рабочем месте и тенденции устойчивого производства значительно ускорили внедрение чернил на водной основе-в мировой полиграфической отрасли. По сравнению с традиционными чернилами на-основе растворителей, чернила на водной-основе представляют собой более чистое, безопасное и экологичное-решение. Они сокращают выбросы летучих органических соединений (ЛОС), устраняют остатки вредных растворителей и обеспечивают более безопасную рабочую среду для операторов.

 

В частности, в трафаретной печати краски на водной-основе привлекают все больше внимания благодаря их совместимости с различными материалами, такими как бумага, пленки ПЭТ и материалы ПВХ. Однако, несмотря на свои экологические преимущества, традиционные краски для трафаретной печати на водной-основе по-прежнему сталкиваются с техническими проблемами, включая плохой глянец, недостаточную стойкость к истиранию, слабую адгезию и более медленное высыхание.

 

 

Проблемы традиционных красок для трафаретной печати на водной-основе

 

Хотя чернила на водной-основе обеспечивают экологические преимущества, они часто связаны с рядом ограничений по производительности, которые ограничивают их более широкое промышленное применение.

1. Низкий глянец

Традиционные чернила на водной-основе имеют матовую или полуглянцевую поверхность, которая может не соответствовать визуальным требованиям, предъявляемым к высококачественной-упаковке, материалам для брендинга или декоративной печати.

2. Плохая стойкость к истиранию.

Напечатанные поверхности часто подвержены износу и царапинам, особенно при упаковке или этикетировании, где приходится часто обращаться с ними.

3. Слабая адгезия

Достижение прочной адгезии на не-непористых основах, таких как пленки ПЭТ и ПВХ, является серьезной проблемой, приводящей к проблемам отслаивания и отслаивания.

4. Медленная скорость сушки.

Испарение воды по своей природе происходит медленнее, чем испарение растворителя, что может снизить эффективность производства в условиях высокоскоростной-печати.

5. Назад-Проблемы с зависанием (блокировкой)

После печати недостаточная сушка или неправильный состав могут привести к слипанию напечатанных слоев, что повлияет на качество продукции.

 

Цель исследования: разработка высокоэффективных-чернил на водной-основе

 

Целью решения вышеуказанных проблем является создание краски для трафаретной печати на водной-основе, которая:

Обеспечивает высокий блеск и превосходный внешний вид.

Обеспечивает превосходную стойкость к истиранию

Улучшает адгезию на нескольких основаниях.

Поддерживает подходящую вязкость для трафаретной печати.

Улучшает скорость высыхания и-антиблокирующие свойства.

Сохраняет конкурентоспособные производственные затраты

 

Методология: подход к оптимизации рецептуры

 

Для достижения оптимальных результатов была принята систематическая экспериментальная методология, сочетающаяоднофакторный-анализиортогональный экспериментальный план.

1. Однофакторная-оптимизация

Каждый компонент в рецептуре чернил был индивидуально скорректирован для оценки его влияния на такие ключевые свойства, как:

Вязкость

Блеск

Скорость сушки

Устойчивость к истиранию

Адгезия

Этот шаг помог определить оптимальный диапазон дозировок для каждого ингредиента.

2. Ортогональный экспериментальный план

После определения предварительных диапазонов был применен ортогональный экспериментальный метод для эффективной оптимизации рецептуры. Одновременно тестировались несколько показателей эффективности, в том числе:

Вязкость чернил

Блеск поверхности

Устойчивость к истиранию

Скорость сушки

Прочность адгезии

Эффективность защиты-блокировки

Такой подход обеспечивает сбалансированную оптимизацию всех критических параметров, а не сосредоточение внимания на одном свойстве.

 

 

 

 

Оптимизированный состав красок для трафаретной печати на водной-основе

 

Путем систематических экспериментов оптимальная рецептура (по массовому проценту) была определена следующим образом:

Стирол-акриловая смола:27%

Этиленгликоль (медленно высыхающий агент):5%

Ацетат-бутират целлюлозы (смола, модифицированная CAB):0.75%

Пеногаситель:1.0%

Эмульсия полиэтиленового воска:6%

Раствор аммиака:11%

Ассоциативный загуститель:0.8%

Деионизированная вода:38.25%

Пигмент:10%

Итого: 100%

 

Функциональный анализ ключевых компонентов

 

1. Стирол-акриловая смола (27%)

Это основной пленкообразующий-материал, обеспечивающий:

Сильная адгезия

Хорошая водостойкость

Сбалансированная гибкость и твердость

Он играет решающую роль в улучшении блеска и долговечности.

2. Этиленгликоль (5%)

Действует как медленно высыхающий-агент, обеспечивая:

Предотвратите преждевременное высыхание экрана

Улучшение выравнивания и гладкости печати

Повышение стабильности печати

3. Ацетат-бутират целлюлозы (0,75%)

Модифицированная смола, которая способствует:

Улучшенный блеск

Лучшее формирование пленки

Повышенная химическая стойкость

4. Эмульсия полиэтиленового воска (6%)

Критично для:

Улучшение стойкости к истиранию

Повышение гладкости поверхности

Уменьшение трения

5. Раствор аммиака (11%)

Привыкший:

Отрегулируйте уровень pH

Стабилизировать дисперсионную систему

Улучшить растворимость смолы

6. Ассоциативный загуститель (0,8%)

Контролирует вязкость и обеспечивает:

Правильный перенос краски при трафаретной печати

Равномерная толщина покрытия

7. Пигменты (10%)

Обеспечивает насыщенность цвета и непрозрачность, сохраняя при этом совместимость с системой на водной-основе.

 

Тестирование и оценка производительности

Для проверки состава было использовано несколько инструментов и стандартизированные тесты.

1. Тестирование вязкости

С помощью цифрового вискозиметра чернила продемонстрировали:

Стабильная вязкость

Отличные возможности печати

Стабильное поведение потока

2. Испытание на стойкость к истиранию

С помощью тестера износостойкости чернила показали:

Значительное улучшение устойчивости к царапинам

Повышенная долговечность для упаковочных применений.

3. Измерение блеска

Оптимизированная формула позволила:

Более высокий глянец поверхности по сравнению с обычными чернилами на водной-основе

Улучшенная визуальная привлекательность для коммерческой печати.

4. Испытание на адгезию

Протестировано на нескольких носителях:

Бумага (включая поверхности с покрытием)

ПЭТ пленки

ПВХ пленки

Результаты показали отличную адгезию без отслаивания и отслаивания.

5. Производительность сушки

Чернила достигли сбалансированной скорости высыхания:

Достаточно быстро для промышленного производства

Достаточно медленный, чтобы предотвратить засорение экрана

6. Эффективность защиты-блокировки

Добавление воска и оптимизированные условия сушки значительно уменьшили проблемы с обратным-прилипанием.

 

Промышленное применение красок для трафаретной печати на водной-основе

 

Оптимизированные чернила могут широко применяться в различных отраслях:

1. Поздравительные открытки и канцелярские товары
Глянец и яркие цвета повышают визуальную привлекательность.
Сильная адгезия обеспечивает долговечность
2. Печать на упаковке
Подходит для цветных коробок и розничной упаковки.
Устойчив к погрузочно-разгрузочным работам и транспортному износу.
3. Этикетки и вывески
Отличная адгезия к пластиковым пленкам.
Длительная-долговечная работа в различных средах
4. Печать на гибкой пленке
Идеально подходит для применения с пленками ПЭТ и ПВХ.
Сохраняет гибкость, не растрескивается.