Los fundamentos de la química de la tinta flexográfica, Fabricación & Mantenimiento en prensa

Autor: Ed Dedman, Gerente de Producto Zeller+Gmelin Flexo

Este artículo fue publicado por primera vez por el Asociación Técnica Flexográfica


Tinta, esa mágica, fluido místico: deleita a los diseñadores, molesta a los contadores, inspira a los operadores de prensa de inkies y P-O! Lo usamos en prensas flexográficas todos los días., todo el dia, en todo el país y en todo el mundo, sin embargo, mucha gente no entiende cómo funciona realmente la tinta, lo que puede y no puede hacer, y cómo usarlo mejor para maximizar la productividad en la sala de impresión.

FTA me pidió que hiciera unSeminario web para miembros de FTA sobre los fundamentos de las tintas flexográficas. tuvimos buena asistencia, muchas preguntas y muchas comunicaciones de seguimiento. En este articulo, Intentaré recapitular la información que se transmitió en el seminario web., junto con un poco más de detalles sobre algunos de los temas que eran de mayor interés para la gente. Cubriré los conceptos básicos de las tres químicas de tinta flexográfica comunes: a base de agua, a base de solventes y curables por energía. Exploraremos los ingredientes básicos utilizados en cada química., cómo trabajan en cada tipo de tinta y cómo realizan sus funciones en prensa. Aprenderá cómo los fabricantes de tintas fabrican estas tintas tanto a granel como en lotes pequeños.. También se cubrirá el control de calidad típico. (control de calidad) cheques usados, y las herramientas y equipos necesarios para realizar dichas comprobaciones., tanto en el laboratorio de control de calidad como en su sala de prensa. Por fin, cubriremos algunas variables en la prensa que pueden afectar el rendimiento de la tinta y algunas sugerencias básicas para solucionar problemas comunes de tinta.

Antes de cavar demasiado profundo, permítanme ofrecer tres "calificadores":

  • no soy quimico! No podría formular una tinta aunque mi vida dependiera de ello, pero yohacer comprender cómo funcionan las tintas en el proceso de impresión flexográfica

  • Esta es información generalizada: hay muchas variables para sistemas de tinta específicos diseñados para aplicaciones específicas, cuya información y detalles pueden variar de este artículo
  • Siempre, siempre, siga siempre las recomendaciones de su proveedor de tinta! Conocen sus fórmulas y son la mejor guía de cómo usar sus productos.
  • Como se menciono antes, Las tintas flexográficas se dividen en tres categorías principales. Las tintas a base de agua se utilizan en prensas flexográficas de banda ancha para aplicaciones como embalaje de papel., envuelve, pantalón, etc., y en flexografía de banda angosta para productos como etiquetas sensibles a la presión, etiquetas, sobres y similares. Las tintas a base de solventes se utilizan principalmente en aplicaciones de banda ancha como el embalaje de películas., envuelve, pantalón, bolsas, etc.; ven muy poco uso en la web estrecha, pero ocasionalmente son la tinta elegida para adhesivos, revestimientos, etc.. Y por último, la categoría de tintas curables por energía cubre tres métodos principales de curado por energía: ultravioleta (UV), diodo emisor de luz (LED) y haz de electrones (EB). Tanto UV como LED tienen un uso generalizado en la parte de banda angosta de la industria flexográfica., con EB utilizado en un grado mucho menor tanto en la banda ancha como en la angosta.

    Ingredientes básicos & Cómo trabajan ellos

    Los componentes principales en cualquier sistema de tinta a base de agua son los siguientes:

  • colorante: Pigmentos o colorantes, utilizado para impartir el color o la sombra a la tinta acabada

  • Resina (vehículo): La columna vertebral del sistema de tinta, se utiliza para transportar el colorante y unirlo al sustrato, típicamente hecho de acrílico
  • Amina: Un químico usado para solubilizar la resina y cambiarla a un estado líquido
  • Diluente: típicamente agua, utilizado para reducir la viscosidad (el espesor relativo o la delgadez de la tinta fluida)
  • Surfactante: A menudo se utiliza un agente antiespumante o humectante para afectar la energía superficial de la tinta.
  • Aditivos: Cualquier otra cosa que el formulador deba incluir para que la tinta funcione para el uso previsto: productos como ceras, siliconas, etc..
  • Para sistemas a base de solventes, los componentes son similares, pero ligeramente diferente:

  • colorante: Pigmentos o colorantes, utilizado para impartir el color o la sombra a la tinta acabada
  • Resina (vehículo): La columna vertebral del sistema de tinta, se utiliza para transportar el colorante y unirlo al sustrato, típicamente hecho de una variedad de diferentes ceras/lacas, elegidos para su uso previsto y requisitos finales
  • Solvente: Un químico usado para solubilizar la resina y cambiarla a un estado líquido, elegido específicamente para trabajar con la resina que se utiliza; el solvente también se usa como diluyente, para reducir la viscosidad
  • Surfactante: A menudo se utiliza un agente antiespumante o humectante para afectar la energía superficial de la tinta.
  • Aditivos: Cualquier otra cosa que el formulador deba incluir para que la tinta funcione para el uso previsto: productos como ceras, siliconas, etc..
  • Delanterotintas curables con energía, los componentes vuelven a ser similares, con algunas diferencias significativas:

  • colorante: Pigmentos o colorantes, utilizado para impartir el color o la sombra a la tinta acabada
  • Resina (vehículo): La columna vertebral del sistema de tinta, se utiliza para transportar el colorante y unirlo al sustrato, típicamente hecho de uno o más oligómeros (una combinación química de unas pocas moléculas de monómero), elegidos para su uso previsto y requisitos finales
  • monómero: Un químico de bajo peso molecular que se usa para reducir la viscosidad y afectar el flujo y las características de impresión de la tinta terminada.
  • fotoiniciador: Utilizado para química UV y LED., este ingrediente reacciona a la aplicación de luz ultravioleta intensa para comenzar el proceso de curado (polimerización) la película de tinta, cambiarlo de liquido a solido
  • Surfactante: A menudo se utiliza un agente antiespumante o humectante para afectar la energía superficial de la tinta.
  • Aditivos: Cualquier otra cosa que el formulador deba incluir para que la tinta funcione para el uso previsto: productos como ceras, siliconas, etc..
  • En resumen, los ingredientes básicos de la química de cada tinta varían principalmente en el tipo de sistema de resina utilizado, y el método de secado o curado utilizado. Cada química tiene sus fortalezas y debilidades., porque cada uno se utiliza para diferentes aplicaciones de impresión, en función de la idoneidad para el producto final. Algunos colorantes funcionan mejor en una química que en otra, debido a su capacidad relativa para "humedecer" esos pigmentos.

    Tanto las tintas a base de agua como las de base solvente se secan por evaporación, absorción o una combinación de ambos. Los sistemas curables por energía se secan al ser "curados" después de la exposición a la energía; en el caso de las tintas UV y LED, esa energia es luz, donde para tintas EB la energía es una corriente de electrones.

    Fabricación de lotes más grandes

    La mayoría de los fabricantes de tinta fabrican grandes lotes de fórmulas de tinta comunes., para maximizar la eficiencia y administrar los costos. La mayoría de los colorantes deben ser "molidos" para humedecer su área de superficie a fin de que el sistema de vehículo de resina los "transporte" de manera efectiva durante el proceso de impresión.. Se debe usar algún tipo de método/dispositivo de fabricación que imparta energía física a la mezcla de colorantes., para descomponerlo en partículas más pequeñas. Las empresas de tintas utilizan máquinas como molinos de cuentas, molinos de tiro, tres molinos de rodillos y similares para este propósito.

    Luego, las tintas generalmente se filtran o filtran para capturar cualquier partícula grande.. La fórmula a menudo se completa con la adición de otros ingredientes necesarios para hacer una tinta "terminada" que esté lista para imprimir.

    Para tamaños de lote más pequeños o para mezclas de tintas de diferentes colores, la mezcla se usa normalmente en una sucursal de una empresa de tintas o en un cuarto de tinta del cliente. Mezclar requiere mucha menos energía física, y se puede lograr mediante el uso de pequeños mezcladores, agitadores o mezclando a mano con una combinación de taladro/cuchilla, o incluso un palito para revolver.

    La mayoría de los fabricantes de tinta utilizan métodos y equipos de control de calidad estrictos para asegurarse de que sus tintas cumplan con las especificaciones de sus diversos atributos, como la medición de la viscosidad., visto aquí, como parte del proceso de fabricación interno.

    Control de calidad en el fabricante & Instalación de impresión

    La mayoría de los fabricantes de tinta utilizan métodos y equipos de control de calidad estrictos para asegurarse de que sus tintas cumplan con las especificaciones de sus diversos atributos: color, fuerza, viscosidad, adhesión, brillo—como parte del proceso de fabricación interno. Herramientas como un viscosímetro, calibre de molienda, probador, espectrofotómetro, medidor de brillo, medidor de pH, el probador de fricción y el probador COF se utilizan durante el proceso de desarrollo, así como durante la fabricación. Otras herramientas están disponibles para el fabricante de tinta según sea necesario, dependiendo de las propiedades deseadas en el producto terminado.

    Algunas de estas mismas herramientas de control de calidad se pueden utilizar a menudo en las instalaciones de impresión., pero algunos preferidos por los fabricantes de tinta tienen un costo prohibitivo para la sala de impresión o la sala de tinta de una imprenta. Típicamente, la impresora puede monitorear de manera efectiva el estado de la tinta y la idoneidad para su uso con herramientas como una copa Zahn para medir la viscosidad de tintas a base de agua y solventes (pero no para tintas curables por energía, estas tintas son demasiado viscosas para usar un método de taza), un medidor de pH para tintas a base de agua, un probador de mano, un espectrodensitómetro, y posiblemente un medidor de brillo, probador de fricción y probador COF para control de calidad del material impreso terminado.

    Variables en la prensa que afectan el rendimiento de la tinta

    Se necesitaría un seminario web completamente separado y un artículo complementario para cubrir adecuadamente las variables en la prensa que pueden afectar el rendimiento de la tinta.. Estas son algunas de las cosas que un impresor debe tener en cuenta que pueden afectar el rendimiento de una tinta en la prensa y como producto impreso.:

  • Estado del rodillo anilox, limpieza y volumen
  • Tipo y estado de la cuchilla doctora
  • La absorbencia de un sustrato, energía superficial y limpieza
  • El tipo, condición y capacidad/potencia de un sistema de secado o curado
  • La elección de placas y cinta de montaje., su compatibilidad con la tinta, y condición para los requisitos gráficos del trabajo
  • Engranajes de prensa, aspectos, edad y mantenimiento
  • Condiciones generales de la sala de prensa
  • Solución de problemas básicos de tinta

    Algunos consejos básicos: En general, cuando estás solucionando problemas, hacer un cambio a la vez.Siempre siga las recomendaciones de su proveedor de tinta. Para problemas específicos, póngase en contacto con su proveedor! Y siempre verifique primero lo básico: no realice cambios importantes sin confirmar que tiene la tinta adecuada para el trabajo correcto., utilizando las condiciones adecuadas.

    Específico para los ajustes de tinta, en términos generales:

  • Basado en agua: Comprobar el pH primero! Siempre obtenga el pH correcto antes de ajustar la viscosidad o la velocidad de secado
  • Base de solvente: Comprobar viscosidad; reducir la viscosidad con disolvente, pero reduzca la fuerza con extensor
  • ULTRAVIOLETA/LED/EB: Mezcle bien para descomponer la tinta espesa (las tintas curables por energía pueden ser tixotrópicas, lo que significa que son gruesos hasta que una fuerza física actúa sobre ellos; piensa en ketchup en una botella), garantizar un espesor de película adecuado (volumen anilox) antes de ajustar el color o curar
  • Para ajustes de color:

  • Para cualquier color elaborado a partir de una combinación de pigmentos, debe usar pigmentos que ya están en el color al hacer ajustes. Tenga mucho cuidado de agregar colorantes adicionales a la fórmula.
  • El colorante que está en su mezcla en el porcentaje más bajo generalmente será el color dominante al hacer ajustes.. Por ejemplo: si tu mezcla es 75 porcentaje de rojo cálido, 24 por ciento de rubina, y 1 por ciento negro, una adición de negro cambiará el color muy rápidamente, mientras que se necesitará una mayor cantidad de rojo cálido para cambiar significativamente el color
  • Piense en términos de porcentajes para cualquier adición, y asegúrese de registrar los cambios que realice en el contenedor para cualquier tinta no utilizada
  • No importa qué tipo de química de tinta utilice, La conclusión es la siguiente: Cuida tu tinta, y te cuidará. Trata la tinta como parte fundamental de tu proceso de impresión. Controle su estado como lo haría con cualquier otro aspecto de la tirada de impresión: equipos y materiales.