Tiskařské barvy

Dále musí mít inkousty odpovídající technické parametry. Rozhodující je, aby byly vysušeny ve vhodných podmínkách pro daný proces a měly také určité pevnostní vlastnosti v závislosti na konečném použití daného potiskovaného materiálu. Dalšími důležitými tiskovými vlastnostmi jsou: plasticita barvy, náchylnost k delaminaci a její tixotropie, tedy schopnost měnit viskozitu např. vlivem míchání.

Aplikace a vlastnosti inkoustů

Inkousty jsou extrémně univerzální a lze je použít prakticky na jakýkoli povrch, bez ohledu na jeho texturu, velikost nebo tvar. Lze je použít při barvení papíru, plastů, kovu, skla a textilu. Tiskařské barvy se na rozdíl od barev a laků nanášejí na povrch ve formě velmi tenké vrstvy, která může mít v závislosti na tiskovém procesu tloušťku 2 až 30 μm. Vizuální vlastnosti inkoustu závisí na třech hlavních faktorech, a to na jeho barvě, průhlednosti a lesku. Barvu inkoustu navíc ovlivňuje několik funkcí, které spolu navzájem souvisí. Barva závisí také na intenzitě a sytosti a její čistota nás informuje o tom, jak tmavý nebo světlý inkoust bude.

Chemická struktura barviva má samozřejmě klíčový vliv na jeho odstín, velikost částic nebo schopnost nanést daný inkoust. Právě použití různých typů pryskyřic, olejů a rozpouštědel ovlivňuje odstín nebo čistotu daného barviva. Někdy mohou i některé přísady (např. pro disperzi) způsobit změny v barvě nátěru. Kromě samotné struktury inkoustu jsou velmi důležité i proporce jeho jednotlivých složek.

Komponenty tiskařských barev

Hlavní složky tiskové barvy jsou:

• Barviva – tvoří 5 až 30 %inkoustu. Obvykle jsou to pigmenty, barviva nebo laky. Pigmenty jsou jemně rozmělněné pevné látky, které se v pojivu nerozpouštějí, ale jsou v něm rozptýleny. Zatímco barviva jsou látky, které jsou v pojivu zcela rozpustné. Poslední barvicí látkou je lake. Jsou to barviva vysrážená z rozpouštědla do pevné formy, která tím získávají vlastnosti podobné pigmentům. Typicky lze pozorovat, že vyšší koncentrace specifického barviva ovlivňuje intenzitu jeho barvy. V praxi se však používají optimální koncentrace barvicích látek, nad kterými není patrná žádná změna barvy.
• Pojivo – tvoří 15 až 50 %složení inkoustu. Je určen ke smáčení pigmentu, což usnadňuje rozptýlení jeho částic. Je to lepidlo, které určuje tiskové vlastnosti inkoustu a také způsob, jakým se spojí s podkladem. Tyto látky navíc poskytují dostatečný lesk a odolnost proti opotřebení. Obvykle se jako pojiva používají různé typy pryskyřic. Skupina PCC nabízí řadu produktů, které se používají jako meziprodukty pro přípravu základních pryskyřic. Poté se smíchají s vhodnými přísadami, aby se získal konečný inkoust. Mezi tyto produkty patří Rokopol® D2002 a Rokopol® LDB ( 2000D, 4000D, 8000D a 12000D ). S rostoucí molekulovou hmotností se stávají stále více hydrofobními a jejich reaktivita klesá. To umožňuje zvolit správné složení v závislosti na očekávaných konečných parametrech inkoustu. Kromě toho lze produkty Rokopol® použít jako meziprodukty pro spojení reaktivních funkčních skupin používaných v jiných technologiích než polyuretan,
• Rozpouštědla – jedná se o látky, které jsou určeny k rozpuštění pojiva a smíchání s ostatními složkami barvy. Ředidlo je typicky 15-65 %kompozice nátěrové hmoty. Díky svým chemickým vlastnostem funguje dichlorpropan ( DCP ) skvěle jako rozpouštědlo v tiskařských barvách. Je to bezbarvá kapalina bez mechanických nečistot s charakteristickým zápachem. DCP může úspěšně nahradit organická rozpouštědla jako toluen, aceton a další deriváty xylenu, zároveň má stabilní cenu,
• Pomocné látky – ovlivňují užitné vlastnosti barvy. Obvykle nepřesahují 10 %složení. Produkt EXOdis PC30 lze použít jako disperzní přísadu do všech druhů vodou ředitelných barev a tiskařských barev. EXOdis PC30 poskytuje vynikající konečnou stabilizaci barviv i v malých koncentracích. Naproti tomu produkty ROKAdis 900 a ROKAdis 905 jsou kromě dispergačních schopností také vynikajícími smáčedlami. Z tohoto důvodu je lze použít při výrobě tiskových barev a inkoustů, zajišťujících správné rozptýlení pigmentů, které jsou součástí barviv,

Nejoblíbenější tiskové techniky

V praxi závisí složení tiskové barvy a její fyzický vzhled především na technice tisku, kterou používáme:

• Flexotisk a hlubotisk. Inkousty používané pro tento typ tisku se vyznačují velmi hladkou konzistencí, proto se jim hovorově říká tekuté konektory. Díky jejich vynikající tekutosti je možné používat vysoce těkavá rozpouštědla, díky kterým tyto inkousty velmi rychle schnou. Zpočátku se při výrobě této tiskové formy používal přírodní kaučuk. Poté byl nahrazen nitrilovým a butylkaučukem a v současnosti jsou nejpoužívanější fotopolymery. Tloušťka vrstvy těchto barev nanášených na povrch obvykle nepřesahuje 10 μm,
• Litografické barvy a typografické tisky. Inkousty používané pro litografii a typografii jsou velmi lepkavé a svou konzistencí připomínají spíše pastu než kapalinu. Pro litografický a typografický tisk se používají netěkavá rozpouštědla, aby se během procesu tisku neodpařovala. Hlavním nosičem těchto barev jsou pigmenty a laky, pojivem bývají pryskyřice nebo modifikované minerální oleje,
• Sítotiskové barvy. Inkousty používané pro tento typ tisku jsou svou strukturou podobné barvám. Sítotisk poskytuje větší univerzálnost než tradiční metody tisku. Sítotiskové barvy lze použít pro práci s různými materiály, jako je textil, keramika, dřevo, papír, sklo, plasty a mnoho dalších.

Zasychání tiskových barev

Často jsou inkousty rozděleny do skupin na základě jejich schopnosti konsolidace. Tiskařské barvy ve své základní formě jsou tekuté nebo velmi podobné tekuté formě. Jejich přechod z kapalného do pevného skupenství se nazývá vysychání inkoustu a lze jej provádět fyzikálními nebo chemickými metodami nebo kombinací obou. Existuje několik typů sušení:

• Absorpční sušení. Inkoust zasychá, když prochází vlákny povrchu a také když je absorbován samotným povrchem.
• Oxidační sušení. Inkoust zasychá v důsledku procesu absorpce kyslíku z atmosféry. Plyn se chemicky spojuje s pryskyřicemi a mění jejich fyzikální skupenství z kapalného na pevné. Proces oxidačního sušení je poměrně pomalý a trvá až několik hodin. Je ovlivněna řadou faktorů, např. typem použitých pigmentů a přísad.
• Sušení odpařováním. Jedná se o typ sušení, který závisí na rychlosti odpařování vybraných rozpouštědel a také na afinitě mezi pryskyřicemi a použitými rozpouštědly. V praxi platí, že čím je vyšší, tím pomaleji se odpařuje. Afinita mezi pryskyřicemi a rozpouštědly použitými v inkoustu také ovlivňuje jeho vlastnosti. To má přímý vliv na schopnost tisku, rychlost celého procesu schnutí a zadržení rozpouštědel ve vrstvě inkoustu.
• Chemické sušení. Tento proces silně závisí na tom, s jakými typy chemických sloučenin máme co do činění. Některé systémy mohou obsahovat například polymerizovatelnou sloučeninu, která vyžaduje katalyzátor k provedení dané chemické reakce. Nebo v jiné možnosti může být nezbytné poskytnout procesu teplo, aby se zahájila chemická síťovací reakce. Každý z těchto procesů vyžaduje specifické podmínky, ve kterých budou probíhat chemické reakce.
• Sušení vyvolané zářením. Tento typ sušení lze rozdělit do několika skupin: sušení pomocí ultrafialového záření, infračerveného záření, elektronového paprsku nebo rádiových vln. Každá z těchto metod je určena chemií nosiče inkoustu a typem samotného inkoustu. Ultrafialové sušení využívá proces zvaný fotopolymerizace. Barvy obsahují fotoiniciátory, které iniciují řetězovou reakci s nosičem inkoustu během procesu sušení. Poté dojde k rychlému polymeračnímu procesu a skupenství tekutiny se změní na vysoce zesíťovanou pevnou látku, hovorově nazývanou film. Sušení elektronovým paprskem je velmi podobné a rozdíl spočívá v použití vysokoenergetických elektronů pro proces, které generují volné radikály, což vede k rychlé polymeraci nosiče barvy. Posledním typem sušení vyvolaného zářením je použití rádiových vln. Tento typ sušení se používá, když inkousty obsahují velký objem polárních molekul, např. vody. Rádiové záření je absorbováno polárními částicemi, což způsobuje velmi rychlé zahřátí barvy. Voda se poté odpaří a vznikne silná vrstva inkoustu.

Trendy v polygrafickém průmyslu

Trh s tiskem se neustále mění. Na základě zprávy Ceresana se jeho hodnota odhaduje na 25,7 bilionu dolarů do roku 2023. Tak velký nárůst v posledních letech je způsoben rostoucí oblibou digitálního tisku. Proces digitálního tisku je mnohem rychlejší a efektivnější než tradiční způsoby tisku. Popularita digitálního tisku je dána také měnícími se potřebami spotřebitelů. V regionech, kde došlo k výraznému nárůstu digitalizace, lze pozorovat znatelný pokles sbírek novin, časopisů a knih.

Obliba digitálního tisku je způsobena i zvyšujícími se nároky kladenými na tiskárny. Tendence snižovat počet výtisků a na druhé straně zvyšující se počet tiskových objednávek a personalizace obsahu zvýhodňují používání digitálních výtisků. Digitální tisk navíc umožňuje značnou úsporu času díky zrychlené výrobě a snadnějšímu přizpůsobení v závislosti na zakázce. Digitální tiskové systémy mají oproti tradičnímu tisku také výhodu, pokud jde o tisk reklamních materiálů nebo etiket. Neustálý technologický pokrok navíc neustále zvyšuje kvalitu tisku a rychlost procesu, což se přímo promítá do úspory nákladů. Z tohoto důvodu se digitální tisk stává v mnoha oblastech konkurenceschopným a nákladově efektivním.

V rámci polygrafického průmyslu lze také pozorovat zvyšující se ekologické uvědomění, které vede k neustálému vývoji moderních tiskových barev a způsobů zpracování. Odhaduje se, že v nadcházejících letech nabudou na významu inkousty vytvrditelné UV zářením a další metody záření. Stále více se používají tyto moderní produkty, samozřejmě za cenu používání tradičních inkoustů na bázi rozpouštědla. Analytici Cerasana odhadují, že používání inkoustů vytvrditelných UV zářením se v příštích letech zvýší o více než 13 %.