Друкарські фарби

Крім того, фарби повинні мати відповідні технічні параметри. Важливо, щоб вони були висушені у відповідних умовах для даного процесу, а також мали певні властивості міцності, залежно від кінцевого використання даного друкованого матеріалу. Іншими важливими друкарськими властивостями є: пластичність фарби, схильність до розшарування та її тиксотропність, тобто здатність змінювати в’язкість, наприклад, під впливом змішування.

Застосування та властивості чорнила

Чорнило є надзвичайно універсальним і може використовуватися практично на будь-якій поверхні, незалежно від її текстури, розміру чи форми. Їх можна використовувати для фарбування паперу, пластику, металу, скла та текстилю. Друкарські фарби, на відміну від лакофарбових покриттів, наносяться на поверхню у вигляді дуже тонкого шару, який залежно від процесу друку може мати товщину від 2 до 30 мкм. Візуальні характеристики фарби залежать від трьох основних факторів, а саме: її кольору, прозорості та блиску. Крім того, на колір чорнила впливають кілька взаємопов’язаних один з одним функцій. Колір також залежить від інтенсивності та насиченості, а його чистота повідомляє нам, наскільки темними або світлими будуть чорнило.

Звичайно, хімічна структура барвника має ключовий вплив на його відтінок, розмір частинок або здатність наносити дане чорнило. Саме використання різних типів смол, масел і розчинників впливає на відтінок або чистоту даного барвника. Іноді навіть деякі добавки (наприклад, для дисперсії) можуть викликати зміни кольору фарби. Крім структури самого чорнила, дуже важливі також пропорції окремих його компонентів.

Компоненти друкарських фарб

Основними компонентами друкарської фарби є:

• Фарбувальні речовини – вони складають від 5 до 30%чорнила. Зазвичай це пігменти, барвники або лаки. Пігменти – це дрібно подрібнені тверді речовини, які не розчиняються у в’яжучому, а дисперговані в ньому. Тоді як барвники – це речовини, які повністю розчиняються в сполучному. Останнє фарбувальна речовина – лейк. Це осаджені з розчинника барвники до твердої форми, які завдяки цьому набувають властивостей, подібних до пігментів. Як правило, можна спостерігати, що більш висока концентрація конкретного барвника впливає на інтенсивність його кольору. Однак на практиці використовуються оптимальні концентрації барвників, при перевищенні яких зміна кольору не спостерігається.
• Сполучна – становить від 15 до 50%складу чорнила. Він призначений для змочування пігменту, що полегшує диспергування його частинок. Саме клей визначає властивості друку чорнила, а також спосіб його зв’язування з основою. Ці речовини додатково забезпечують відповідний блиск і зносостійкість. Зазвичай в якості сполучних використовують різні види смол. PCC Group пропонує ряд продуктів, які використовуються як проміжні продукти для приготування базових смол. Потім вони змішуються з відповідними добавками для отримання остаточного чорнила. Ці продукти включають серії Rokopol® D2002 і Rokopol® LDB ( 2000D, 4000D, 8000D і 12000D ). Зі збільшенням молекулярної маси вони стають все більш гідрофобними, а їх реакційна здатність знижується. Це дозволяє підібрати правильний склад в залежності від очікуваних кінцевих параметрів чорнила. Крім того, продукція Rokopol® може використовуватися як проміжний продукт для з’єднання реакційноздатних функціональних груп, що використовуються в інших технологіях, крім поліуретану,
• Розчинники – це речовини, які призначені для розчинення сполучного і змішування з іншими компонентами фарби. Розріджувач зазвичай становить 15-65%складу фарби. Завдяки своїм хімічним властивостям дихлорпропан ( ДХП ) чудово працює як розчинник у друкарських фарбах. Це безбарвна рідина без механічних домішок з характерним запахом. DCP може успішно замінити органічні розчинники, такі як толуол, ацетон та інші похідні ксилолу, в той же час він має стабільну ціну,
• Допоміжні речовини – впливають на корисні властивості фарби. Зазвичай вони не перевищують 10%складу. Продукт EXOdis PC30 можна використовувати як дисперсійну добавку для всіх видів фарб на водній основі та друкарських фарб. EXOdis PC30 забезпечує відмінну остаточну стабілізацію продуктів фарбування навіть у невеликих концентраціях. Навпаки, продукти ROKAdis 900 і ROKAdis 905 , окрім своїх диспергуючих властивостей, також є чудовими зволожувачами. З цієї причини їх можна використовувати у виробництві друкарських фарб і фарб, забезпечуючи належне диспергування пігментів, що входять до складу барвників,

Найпопулярніші техніки друку

На практиці склад друкарської фарби та її зовнішній вигляд залежать головним чином від техніки друку, яку ми використовуємо:

• Флексографічний та глибокий друк. Чорнило, що використовується для цього типу друку, характеризується дуже гладкою консистенцією, тому їх у просторіччі називають рідкими конекторами. Завдяки їх чудовій текучості можна використовувати легколеткі розчинники, завдяки яким ці чорнила висихають дуже швидко. Спочатку для виготовлення цієї друкарської форми використовувався натуральний каучук. Потім його замінили нітрильним і бутилкаучуком, а в даний час найбільшого поширення набули фотополімери. Товщина шару цих фарб, нанесених на поверхню, зазвичай не перевищує 10 мкм,
• Літографічні фарби та типографські відбитки. Чорнило, що використовується для літографії та типографіки, дуже липке і за своєю консистенцією більше нагадує пасту, ніж рідину. Для літографічного та типографського друку використовуються нелеткі розчинники, щоб вони не випаровувалися в процесі друку. Основним носієм цих фарб є пігменти та лаки, а сполучною речовиною зазвичай є смоли або модифіковані мінеральні масла,
• Фарби для трафаретного друку. Чорнило, що використовується для цього типу друку, за своєю структурою схоже на фарби. Трафаретний друк забезпечує більшу універсальність, ніж традиційні методи друку. Фарби для трафаретного друку можна використовувати для роботи з різними матеріалами, такими як текстиль, кераміка, дерево, папір, скло, пластик та багато інших.

Висихання друкарських фарб

Часто чорнило поділяють на групи залежно від їх здатності до консолідації. Друкарські фарби в основній формі є рідкими або дуже схожими на рідкі. Перехід із рідкого стану в твердий називається висиханням чорнила і може здійснюватися за допомогою фізичних чи хімічних методів або як комбінація обох. Існує кілька видів сушіння:

• Абсорбційна сушка. Чорнило висихає, коли воно проходить через волокна поверхні, а також коли воно поглинається самою поверхнею.
• Окислювальна сушка. Чорнило висихає завдяки процесу поглинання кисню з атмосфери. Газ хімічно з’єднується зі смолами та змінює їх фізичний стан з рідкого на твердий. Процес окислювальної сушки досить повільний і триває до кількох годин. На це впливає низка факторів, наприклад, тип використовуваних пігментів і добавок.
• Випарна сушка. Це тип сушіння, який залежить від швидкості випаровування вибраних розчинників, а також спорідненості між смолами та використовуваними розчинниками. На практиці, чим він вищий, тим повільніше він випаровується. Спорідненість смол і розчинників, що використовуються в чорнилі, також впливає на його властивості. Це безпосередньо впливає на здатність друку, швидкість всього процесу висихання та утримання розчинників у шарі фарби.
• Хімічна сушка. Цей процес сильно залежить від того, з якими типами хімічних сполук ми маємо справу. Деякі системи можуть містити, наприклад, здатну до полімеризації сполуку, якій потрібен каталізатор для здійснення певної хімічної реакції. Або в іншому варіанті, може знадобитися нагрівання процесу для ініціювання хімічної реакції зшивання. Кожен із цих процесів потребує певних умов, у яких відбуватимуться хімічні реакції.
• Радіаційне сушіння. Цей вид сушіння можна розділити на кілька груп: сушіння ультрафіолетовим випромінюванням, інфрачервоним, електронним променем або радіохвилями. Кожен із цих методів визначається хімічним складом носія чорнила та типом самого чорнила. Ультрафіолетова сушка використовує процес, який називається фотополімеризацією. Чорнила містять фотоініціатори, які ініціюють ланцюгову реакцію з носієм чорнила під час процесу висихання. Потім відбувається швидкий процес полімеризації, і стан рідини змінюється на міцно зшиту тверду речовину, яку в просторіччі називають плівкою. Електронно-променева сушка дуже схожа, а відмінність полягає в тому, що для процесу використовуються електрони високої енергії, які генерують вільні радикали, що призводить до швидкої полімеризації носія фарби. Останнім видом радіаційної сушки є використання радіохвиль. Цей тип сушіння використовується, коли чорнила містять великий об’єм полярних молекул, наприклад води. Радіовипромінювання поглинається полярними частинками, що спричиняє дуже швидке нагрівання фарби. Потім вода випаровується і утворюється товстий шар фарби.

Тенденції розвитку поліграфічної галузі

Ринок поліграфії постійно змінюється. Згідно зі звітом Ceresana, його вартість оцінюється в 25,7 трлн доларів до 2023 року. Такий значний приріст за останні роки викликаний зростанням популярності цифрового друку. Процес цифрового друку набагато швидший і ефективніший, ніж традиційні методи друку. Популярність цифрового друку також зумовлена ​​мінливими потребами споживачів. У регіонах, де відбулося значне зростання оцифрування, спостерігається помітне скорочення фондів газет, журналів і книг.

Популярність цифрового друку також зумовлена ​​зростаючими вимогами до друкарень. Тенденція до зменшення кількості роздруківок, а з іншого боку, збільшення кількості замовлень на друк і персоналізація контенту сприяють використанню цифрових роздруківок. Крім того, цифровий друк дозволяє значно заощадити час завдяки прискореному виробництву та легшій адаптації в залежності від замовлення. Системи цифрового друку також мають перевагу перед традиційним друком, коли йдеться про друк рекламних матеріалів або етикеток. Більше того, безперервний технологічний прогрес постійно підвищує якість друку та швидкість процесу, що безпосередньо призводить до економії коштів. З цієї причини цифровий друк стає конкурентоспроможним і економічно ефективним у багатьох сферах.

У поліграфічній промисловості також можна спостерігати зростання екологічної свідомості, що призводить до постійного розвитку сучасних друкарських фарб і методів обробки. За оцінками, у найближчі роки чорнило, що відверджуються УФ-променями, та інші радіаційні методи набудуть все більшого значення. Існує все більше використання таких сучасних продуктів, звичайно, за рахунок використання традиційних чорнил на основі розчинників. За оцінками аналітиків Cerasana, у найближчі роки використання чорнил, що відверджуються ультрафіолетом, зросте більш ніж на 13%.