Drukinkten

Bovendien moeten de inkten de juiste technische parameters hebben. Het is van cruciaal belang dat ze worden gedroogd onder de juiste omstandigheden voor het gegeven proces, en ook bepaalde sterkte-eigenschappen hebben, afhankelijk van het uiteindelijke gebruik van het gegeven drukwerk. Andere belangrijke drukeigenschappen zijn: de plasticiteit van de verf, de gevoeligheid voor delaminatie en de thixotropie ervan, dwz het vermogen om de viscositeit te veranderen, bijvoorbeeld onder invloed van mengen.

Toepassing en eigenschappen van de inkten

De inkten zijn extreem veelzijdig en kunnen op vrijwel elk oppervlak worden gebruikt, ongeacht de textuur, grootte of vorm. Ze kunnen worden gebruikt bij het kleuren van papier, plastic, metaal, glas en textiel. Drukinkten worden, in tegenstelling tot verven en vernislagen, op het oppervlak aangebracht in de vorm van een zeer dunne laag, die, afhankelijk van het drukproces, een dikte kan hebben van 2 tot 30 m. De visuele kenmerken van de inkt zijn afhankelijk van drie belangrijke factoren, namelijk: de kleur, transparantie en glans. Daarnaast beïnvloeden verschillende kenmerken die met elkaar samenhangen de kleur van de inkt. De kleur hangt ook af van de intensiteit en verzadiging, en de zuiverheid ervan vertelt ons hoe donker of licht de inkt zal zijn.

Natuurlijk heeft de chemische structuur van een kleurstof een belangrijke invloed op de tint, deeltjesgrootte of het vermogen om een bepaalde inkt aan te brengen. Het is het gebruik van verschillende soorten harsen, oliën en oplosmiddelen die de tint of zuiverheid van een bepaalde kleurstof beïnvloeden. Soms kunnen zelfs enkele toevoegingen (bijvoorbeeld voor dispersie) kleurveranderingen van de verf veroorzaken. Naast de structuur van de inkt zelf zijn ook de verhoudingen van de afzonderlijke componenten erg belangrijk.

Componenten van drukinkten

De belangrijkste componenten van de drukinkt zijn:

• Kleurstoffen – ze vormen 5 tot 30%van de inkt. Het zijn meestal pigmenten, kleurstoffen of meren. Pigmenten zijn fijngesnipperde vaste stoffen die niet oplossen in het bindmiddel, maar daarin worden gedispergeerd. Terwijl kleurstoffen stoffen zijn die volledig oplosbaar zijn in het bindmiddel. De laatste kleurstof is meer. Dit zijn kleurstoffen die uit het oplosmiddel worden neergeslagen in een vaste vorm, die daardoor eigenschappen krijgen die vergelijkbaar zijn met pigmenten. Typisch kan worden waargenomen dat een hogere concentratie van een specifieke kleurstof de intensiteit van de kleur beïnvloedt. In de praktijk worden echter optimale concentraties kleurstoffen gebruikt, waarboven geen kleurverandering wordt opgemerkt.
• Bindmiddel – vormt 15 tot 50%van de samenstelling van de inkt. Het is ontworpen om het pigment te bevochtigen, wat de verspreiding van de deeltjes vergemakkelijkt. Het is de lijm die de printeigenschappen van de inkt bepaalt, evenals de manier waarop deze zich bindt met het substraat. Deze stoffen zorgen bovendien voor voldoende glans en slijtvastheid. Meestal worden verschillende soorten harsen als bindmiddel gebruikt. De PCC Group biedt een reeks producten die worden gebruikt als tussenproducten voor de bereiding van basisharsen. Ze worden vervolgens gemengd met geschikte additieven om de uiteindelijke inkt te verkrijgen. Deze producten omvatten Rokopol® D2002 en Rokopol® LDB -series ( 2000D, 4000D, 8000D en 12000D ). Naarmate het molecuulgewicht toeneemt, worden ze meer en meer hydrofoob en neemt hun reactiviteit af. Hierdoor kunt u de juiste samenstelling kiezen afhankelijk van de verwachte uiteindelijke parameters van de inkt. Bovendien kunnen Rokopol®- producten worden gebruikt als tussenproducten om reactieve functionele groepen te verbinden die worden gebruikt in andere technologieën dan polyurethaan,
• Oplosmiddelen – dit zijn stoffen die zijn ontworpen om het bindmiddel op te lossen en te mengen met de andere componenten van de verf. Het verdunningsmiddel is typisch 15-65%van de verfsamenstelling. Door zijn chemische eigenschappen werkt dichloorpropaan ( DCP ) uitstekend als oplosmiddel in drukinkten. Het is een kleurloze vloeistof zonder mechanische onzuiverheden met een karakteristieke geur. DCP kan met succes organische oplosmiddelen zoals tolueen, aceton en andere xyleenderivaten vervangen, terwijl het tegelijkertijd een stabiele prijs heeft,
• Hulpstoffen – beïnvloeden de bruikbare eigenschappen van de verf. Gewoonlijk overschrijden ze niet meer dan 10%van de samenstelling. Het product EXOdis PC30 kan worden gebruikt als dispersie-additief voor alle soorten watergedragen verf en drukinkten. EXOdis PC30 zorgt voor een uitstekende eindstabilisatie van kleurstofproducten, zelfs in kleine concentraties. Daarentegen zijn de producten ROKAdis 900 en ROKAdis 905 , naast hun dispergeervermogen, ook uitstekende bevochtigers. Om deze reden kunnen ze worden gebruikt bij de productie van drukinkten en -inkten, waardoor een goede verspreiding van pigmenten die componenten zijn van kleurstoffen, wordt gegarandeerd,

De meest populaire druktechnieken

In de praktijk hangt de samenstelling van de drukinkt en het uiterlijk ervan vooral af van de druktechniek die we gebruiken:

• Flexo- en diepdruk. De inkten die voor dit type print worden gebruikt, worden gekenmerkt door een zeer gladde consistentie, daarom worden ze in de volksmond vloeibare connectoren genoemd. Door hun uitstekende vloeibaarheid is het mogelijk om zeer vluchtige oplosmiddelen te gebruiken, waardoor deze inkten zeer snel drogen. Aanvankelijk werd bij de productie van deze drukvorm natuurlijk rubber gebruikt. Daarna werd het vervangen door nitril- en butylrubber en momenteel worden fotopolymeren het meest gebruikt. De laagdikte van deze verven die op het oppervlak worden aangebracht, is meestal niet groter dan 10 m,
• Lithografische verven en typografische prints. De inkten die worden gebruikt voor lithografie en typografie zijn erg plakkerig en lijken qua consistentie meer op pasta dan op vloeistof. Voor lithografisch en typografisch drukwerk worden niet-vluchtige oplosmiddelen gebruikt zodat deze tijdens het drukproces niet verdampen. De belangrijkste drager van deze verven zijn pigmenten en lakken, en het bindmiddel is meestal harsen of gemodificeerde minerale oliën,
• Zeefdruk inkten. De inkten die voor dit type afdruk worden gebruikt, zijn qua textuur vergelijkbaar met verven. Zeefdruk biedt meer veelzijdigheid dan traditionele drukmethoden. Zeefdrukinkten kunnen worden gebruikt om met verschillende materialen te werken, zoals textiel, keramiek, hout, papier, glas, kunststof en nog veel meer.

Drogen van de drukinkten

Vaak zijn de inkten in groepen verdeeld op basis van hun consolidatievermogen. Drukinkten in hun basisvorm zijn vloeibaar of lijken erg op vloeibare vorm. Hun verandering van vloeibare naar vaste toestand wordt het drogen van de inkt genoemd en kan worden uitgevoerd met behulp van fysieke of chemische methoden, of als een combinatie van beide. Er zijn verschillende soorten drogen:

• Absorptie drogen. De inkt wordt gedroogd wanneer deze door de vezels van het oppervlak gaat en ook wanneer deze door het oppervlak zelf wordt geabsorbeerd.
• Oxidatie drogen. De inkt droogt door het zuurstofopnameproces uit de atmosfeer. Het gas combineert chemisch met harsen en verandert hun fysieke toestand van vloeibaar naar vast. Het oxidatiedroogproces is vrij traag en duurt tot enkele uren. Het wordt beïnvloed door een aantal factoren, bijvoorbeeld het type pigmenten en additieven dat wordt gebruikt.
• Verdampingsdroging. Dit is het type droging dat afhangt van de verdampingssnelheid van geselecteerde oplosmiddelen, evenals de affiniteit tussen de harsen en de gebruikte oplosmiddelen. In de praktijk, hoe hoger het is, hoe langzamer het verdampt. De affiniteit tussen harsen en oplosmiddelen die in de inkt worden gebruikt, beïnvloedt ook de eigenschappen ervan. Dit heeft direct invloed op het printvermogen, de snelheid van het gehele droogproces en het vasthouden van oplosmiddelen in de inktlaag.
• Chemisch drogen. Dit proces is sterk afhankelijk van de soorten chemische verbindingen waarmee we te maken hebben. Sommige systemen kunnen bijvoorbeeld een polymeriseerbare verbinding bevatten die een katalysator nodig heeft om een bepaalde chemische reactie te bewerkstelligen. Of bij een andere optie kan het nodig zijn om warmte aan het proces te leveren om een chemische verknopingsreactie te initiëren. Elk van deze processen vereist specifieke omstandigheden waarin chemische reacties zullen plaatsvinden.
• Door straling geïnduceerd drogen. Deze manier van drogen kan in verschillende groepen worden verdeeld: drogen met ultraviolette straling, infrarood, elektronenstraal of radiogolven. Elk van deze methoden wordt bepaald door de chemie van de inktdrager en het type inkt zelf. Ultraviolet drogen maakt gebruik van een proces dat fotopolymerisatie wordt genoemd. De inkten bevatten foto-initiatoren die tijdens het droogproces een kettingreactie initiëren met de inktdrager. Vervolgens vindt een snel polymerisatieproces plaats en verandert de toestand van de vloeistof in een sterk verknoopte vaste stof, in de volksmond een film genoemd. Drogen met elektronenstralen lijkt erg op elkaar, en het verschil bestaat uit het gebruik van hoogenergetische elektronen voor het proces, die vrije radicalen genereren, wat leidt tot snelle polymerisatie van de verfdrager. Het laatste type stralingsgeïnduceerde droging is het gebruik van radiogolven. Dit type droging wordt gebruikt wanneer de inkten een grote hoeveelheid polaire moleculen bevatten, bijvoorbeeld water. Radiostraling wordt geabsorbeerd door polaire deeltjes, waardoor de verf zeer snel opwarmt. Het water verdampt dan en er ontstaat een dikke laag inkt.

Trends in de grafische industrie

De printmarkt verandert voortdurend. Op basis van het Ceresana-rapport wordt de waarde geschat op $ 25,7 biljoen in 2023. Een dergelijke grote stijging in de afgelopen jaren wordt veroorzaakt door de groeiende populariteit van digitaal printen. Het digitale drukproces is veel sneller en efficiënter dan traditionele drukmethoden. De populariteit van digitaal printen is ook te danken aan de veranderende behoeften van consumenten. In regio’s waar de digitalisering sterk is toegenomen, is een merkbare afname van de collecties kranten, tijdschriften en boeken waar te nemen.

De populariteit van digitaal drukken wordt mede veroorzaakt door de toenemende eisen die aan drukkerijen worden gesteld. De tendens om het aantal afdrukken te verminderen, en anderzijds een toenemend aantal afdrukopdrachten en het personaliseren van inhoud, pleiten voor het gebruik van digitale afdrukken. Bovendien zorgt digitaal printen voor een aanzienlijke tijdsbesparing, dankzij een versnelde productie en eenvoudigere aanpassing afhankelijk van de bestelling. Digitale printsystemen hebben ook een voordeel ten opzichte van traditioneel printen als het gaat om het printen van reclamemateriaal of etiketten. Bovendien verhoogt de continue technologische vooruitgang voortdurend de printkwaliteit en snelheid van het proces, wat zich direct vertaalt in kostenbesparingen. Om deze reden wordt digitaal printen op veel gebieden concurrerend en kosteneffectief.

Ook binnen de grafische industrie is een toenemend ecologisch bewustzijn waar te nemen, wat leidt tot de voortdurende ontwikkeling van moderne drukinkten en verwerkingsmethoden. Geschat wordt dat de komende jaren UV-uithardbare inkten en andere bestralingsmethoden aan belang zullen winnen. Er wordt steeds meer gebruik gemaakt van dergelijke moderne producten, uiteraard ten koste van het gebruik van traditionele inkten op solventbasis. Cerasana-analisten schatten dat het gebruik van UV-uithardende inkten de komende jaren met ruim 13%zal toenemen.