Tlačiarenské farby

Ďalej musia mať atramenty zodpovedajúce technické parametre. Rozhodujúce je, aby boli vysušené v podmienkach vhodných pre daný proces a mali aj určité pevnostné vlastnosti v závislosti od konečného použitia daného potlačeného materiálu. Ďalšími dôležitými tlačovými vlastnosťami sú: plasticita farby, náchylnosť na delamináciu a jej tixotropia, teda schopnosť meniť viskozitu napr. vplyvom miešania.

Aplikácia a vlastnosti atramentov

Atramenty sú mimoriadne všestranné a možno ich použiť prakticky na akýkoľvek povrch, bez ohľadu na jeho textúru, veľkosť alebo tvar. Možno ich použiť pri farbení papiera, plastov, kovu, skla a textílií. Tlačiarenské farby sa na rozdiel od farieb a lakov nanášajú na povrch vo forme veľmi tenkej vrstvy, ktorá v závislosti od procesu tlače môže mať hrúbku 2 až 30 μm. Vizuálne vlastnosti atramentu závisia od troch hlavných faktorov, a to od farby, priehľadnosti a lesku. Okrem toho niekoľko funkcií, ktoré sú navzájom prepojené, ovplyvňuje farbu atramentu. Farba závisí aj od intenzity a sýtosti a jej čistota nás informuje o tom, ako tmavý alebo svetlý atrament bude.

Samozrejme, chemická štruktúra farbiva má kľúčový vplyv na jeho odtieň, veľkosť častíc alebo schopnosť aplikovať daný atrament. Práve použitie rôznych druhov živíc, olejov a rozpúšťadiel ovplyvňuje odtieň alebo čistotu daného farbiva. Niekedy aj niektoré prísady (napr. na disperziu) môžu spôsobiť zmeny farby náteru. Okrem samotnej štruktúry atramentu sú veľmi dôležité aj proporcie jeho jednotlivých zložiek.

Komponenty tlačiarenských farieb

Hlavné zložky tlačovej farby sú:

• Farbivá – tvoria 5 až 30 %atramentu. Zvyčajne sú to pigmenty, farbivá alebo laky. Pigmenty sú jemne nastrúhané tuhé látky, ktoré sa v spojive nerozpúšťajú, ale sú v ňom rozptýlené. Zatiaľ čo farbivá sú látky, ktoré sú úplne rozpustné v spojive. Poslednou farbivou látkou je jazero. Sú to farbivá vyzrážané z rozpúšťadla do tuhej formy, ktoré tým získavajú vlastnosti podobné pigmentom. Typicky možno pozorovať, že vyššia koncentrácia špecifického farbiva ovplyvňuje intenzitu jeho farby. V praxi sa však používajú optimálne koncentrácie farbiacich látok, nad ktorými nie je badať žiadnu zmenu farby.
• Spojivo – tvorí 15 až 50 %zloženia atramentu. Je určený na zvlhčenie pigmentu, čo uľahčuje rozptýlenie jeho častíc. Je to lepidlo, ktoré určuje tlačové vlastnosti atramentu, ako aj spôsob, akým sa spája s podkladom. Tieto látky navyše poskytujú dostatočný lesk a odolnosť proti opotrebovaniu. Zvyčajne sa ako spojivá používajú rôzne typy živíc. Skupina PCC ponúka celý rad produktov, ktoré sa používajú ako medziprodukty na prípravu základných živíc. Potom sa zmiešajú s príslušnými prísadami, aby sa získal konečný atrament. Medzi tieto produkty patria Rokopol® D2002 a Rokopol® LDB ( 2000D, 4000D, 8000D a 12000D ). So zvyšujúcou sa molekulovou hmotnosťou sa stávajú stále viac hydrofóbnymi a ich reaktivita klesá. To umožňuje zvoliť správne zloženie v závislosti od očakávaných konečných parametrov atramentu. Okrem toho môžu byť produkty Rokopol® použité ako medziprodukty na spájanie reaktívnych funkčných skupín používaných v iných technológiách ako polyuretán,
• Rozpúšťadlá – sú to látky, ktoré sú určené na rozpustenie spojiva a zmiešanie s ostatnými zložkami farby. Riedidlo je typicky 15 až 65 %kompozície náterovej hmoty. Vďaka svojim chemickým vlastnostiam funguje dichlórpropán ( DCP ) skvele ako rozpúšťadlo v tlačiarenských farbách. Je to bezfarebná kvapalina bez mechanických nečistôt s charakteristickým zápachom. DCP dokáže úspešne nahradiť organické rozpúšťadlá ako toluén, acetón a iné deriváty xylénu, zároveň má stabilnú cenu,
• Pomocné látky – ovplyvňujú použiteľné vlastnosti farby. Zvyčajne nepresahujú 10 %zloženia. Produkt EXOdis PC30 je možné použiť ako disperznú prísadu do všetkých druhov vodou riediteľných farieb a tlačiarenských farieb. EXOdis PC30 poskytuje vynikajúcu konečnú stabilizáciu farbiacich produktov aj v malých koncentráciách. Naproti tomu produkty ROKAdis 900 a ROKAdis 905 sú okrem dispergačných schopností aj výbornými zmáčadlami. Z tohto dôvodu ich možno použiť pri výrobe tlačiarenských farieb a farieb, ktoré zaisťujú správnu disperziu pigmentov, ktoré sú súčasťou farbív,

Najpopulárnejšie techniky tlače

V praxi zloženie tlačovej farby a jej fyzický vzhľad závisí najmä od techniky tlače, ktorú používame:

• Flexografická a hĺbkotlač. Atramenty používané na tento typ tlače sa vyznačujú veľmi hladkou konzistenciou, preto sa im hovorovo hovorí tekuté konektory. Vďaka ich vynikajúcej tekutosti je možné použiť vysoko prchavé rozpúšťadlá, vďaka ktorým tieto atramenty veľmi rýchlo schnú. Spočiatku sa pri výrobe tejto tlačiarenskej formy používal prírodný kaučuk. Potom bol nahradený nitrilovým a butylovým kaučukom a v súčasnosti sú najpoužívanejšie fotopolyméry. Hrúbka vrstvy týchto farieb nanesených na povrch zvyčajne nepresahuje 10 μm,
• Litografické farby a typografické tlače. Atramenty používané na litografiu a typografiu sú veľmi lepkavé a svojou konzistenciou pripomínajú skôr pastu ako kvapalinu. Na litografickú a typografickú tlač sa používajú neprchavé rozpúšťadlá, aby sa počas procesu tlače neodparili. Hlavným nosičom týchto farieb sú pigmenty a laky a spojivom bývajú živice alebo modifikované minerálne oleje,
• Sieťotlačové farby. Atramenty používané na tento typ tlače sú svojou textúrou podobné farbám. Sieťotlač poskytuje väčšiu všestrannosť ako tradičné metódy tlače. Sieťotlačové farby je možné použiť na prácu s rôznymi materiálmi, ako je textil, keramika, drevo, papier, sklo, plasty a mnohé ďalšie.

Zasychanie tlačiarenských farieb

Atramenty sú často rozdelené do skupín na základe ich schopnosti konsolidácie. Tlačiarenské farby vo svojej základnej forme sú tekuté alebo veľmi podobné tekutej forme. Ich zmena z tekutého do tuhého skupenstva sa nazýva sušenie atramentu a môže sa uskutočniť pomocou fyzikálnych alebo chemických metód, prípadne kombináciou oboch. Existuje niekoľko typov sušenia:

• Absorpčné sušenie. Atrament zasychá, keď prechádza vláknami povrchu a tiež keď je absorbovaný samotným povrchom.
• Sušenie oxidáciou. Atrament schne v dôsledku procesu absorpcie kyslíka z atmosféry. Plyn sa chemicky spája so živicami a mení ich fyzikálne skupenstvo z kvapalného na pevné. Proces oxidačného sušenia je pomerne pomalý a trvá až niekoľko hodín. Ovplyvňuje ho množstvo faktorov, napr. typ použitých pigmentov a prísad.
• Sušenie odparovaním. Ide o typ sušenia, ktorý závisí od rýchlosti odparovania vybraných rozpúšťadiel, ako aj od afinity medzi živicami a použitými rozpúšťadlami. V praxi platí, že čím je vyššia, tým pomalšie sa vyparuje. Afinita medzi živicami a rozpúšťadlami použitými v atramente tiež ovplyvňuje jeho vlastnosti. To má priamy vplyv na schopnosť tlače, rýchlosť celého procesu schnutia a zadržiavanie rozpúšťadiel vo vrstve atramentu.
• Chemické sušenie. Tento proces silne závisí od toho, s akými typmi chemických zlúčenín máme do činenia. Niektoré systémy môžu obsahovať napríklad polymerizovateľnú zlúčeninu, ktorá vyžaduje katalyzátor na uskutočnenie danej chemickej reakcie. Alebo v inej možnosti môže byť potrebné dodať do procesu teplo, aby sa iniciovala chemická zosieťovacia reakcia. Každý z týchto procesov si vyžaduje špecifické podmienky, v ktorých budú prebiehať chemické reakcie.
• Sušenie vyvolané žiarením. Tento typ sušenia možno rozdeliť do niekoľkých skupín: sušenie pomocou ultrafialového žiarenia, infračerveného žiarenia, elektrónového lúča alebo rádiových vĺn. Každá z týchto metód je určená chémiou nosiča atramentu a samotným typom atramentu. Ultrafialové sušenie využíva proces nazývaný fotopolymerizácia. Atramenty obsahujú fotoiniciátory, ktoré iniciujú reťazovú reakciu s nosičom atramentu počas procesu sušenia. Potom prebehne rýchly proces polymerizácie a skupenstvo tekutiny sa zmení na silne zosieťovanú pevnú látku, hovorovo nazývanú film. Sušenie elektrónovým lúčom je veľmi podobné a rozdiel spočíva v použití vysokoenergetických elektrónov na proces, ktoré generujú voľné radikály, čo vedie k rýchlej polymerizácii nosiča farby. Posledným typom sušenia vyvolaného žiarením je použitie rádiových vĺn. Tento typ sušenia sa používa, keď atramenty obsahujú veľké množstvo polárnych molekúl, napr. vody. Rádiové žiarenie je absorbované polárnymi časticami, čo spôsobuje veľmi rýchle zahriatie farby. Voda sa potom odparí a získa sa hrubá vrstva atramentu.

Trendy v polygrafickom priemysle

Tlačiarenský trh sa neustále mení. Na základe správy Ceresana sa odhaduje, že jeho hodnota dosiahne 25,7 bilióna dolárov do roku 2023. Takýto veľký nárast v posledných rokoch je spôsobený rastúcou popularitou digitálnej tlače. Proces digitálnej tlače je oveľa rýchlejší a efektívnejší ako tradičné metódy tlače. Obľúbenosť digitálnej tlače je spôsobená aj meniacimi sa potrebami spotrebiteľov. V regiónoch, kde došlo k výraznému nárastu digitalizácie, možno pozorovať citeľný pokles zbierok novín, časopisov a kníh.

Obľúbenosť digitálnej tlače je spôsobená aj zvyšujúcimi sa nárokmi kladenými na tlačiarenské závody. Tendencia znižovania počtu výtlačkov a na druhej strane zvyšujúci sa počet tlačových objednávok a personalizácia obsahu uprednostňujú používanie digitálnych výtlačkov. Digitálna tlač navyše umožňuje výraznú úsporu času vďaka zrýchlenej výrobe a jednoduchšiemu prispôsobeniu v závislosti od objednávky. Systémy digitálnej tlače majú oproti tradičnej tlači výhodu aj pri tlači reklamných materiálov alebo etikiet. A čo viac, neustály technologický pokrok neustále zvyšuje kvalitu tlače a rýchlosť procesu, čo sa priamo premieta do úspory nákladov. Z tohto dôvodu sa digitálna tlač stáva konkurencieschopnou a nákladovo efektívnou v mnohých oblastiach.

V rámci polygrafického priemyslu možno pozorovať aj zvyšujúce sa ekologické povedomie, ktoré vedie k neustálemu vývoju moderných tlačiarenských farieb a spôsobov spracovania. Odhaduje sa, že v nadchádzajúcich rokoch nadobudnú na dôležitosti atramenty vytvrditeľné UV žiarením a iné metódy žiarenia. Čoraz častejšie sa využívajú takéto moderné produkty, samozrejme za cenu používania tradičných atramentov na báze rozpúšťadiel. Analytici spoločnosti Cerasana odhadujú, že používanie atramentov vytvrditeľných UV žiarením sa v nasledujúcich rokoch zvýši o viac ako 13 %.