Ключевая роль канифольной эмульсии в УФ-красках: Секреты рецептуры для улучшения адгезии на 50% 

Печать на пластике УФ-отверждаемыми красками сопряжена с рядом уникальных задач, главной из которых является обеспечение надежной адгезии к непористым материалам, таким как полиэтилентерефталат (ПЭТ) и полипропилен (ПП). Эти пластмассы популярны для упаковки, нанесения этикеток и других промышленных применений благодаря своей прочности и стойкости к химическим веществам. Однако их низкая поверхностная энергия может отталкивать чернила, что приводит к таким проблемам, как плохое покрытие, отслаивание чернил и даже полный отказ печати.

Одно из наиболее эффективных решений заключается в добавлении канифольной эмульсии — природной добавки — в состав УФ-чернил. Основываясь как на лабораторных данных, так и на данных, полученных в полевых условиях, можно значительно повысить адгезию чернил к этим сложным поверхностям, что обеспечивает производителям практичные и долговечные преимущества.

Улучшение смачивания ПЭТ / полипропиленовых подложек

Первым шагом к улучшению адгезии является улучшение того, насколько хорошо чернила смачивают поверхность пластика. Смачивание зависит от того, насколько легко жидкость может растекаться и оставаться в контакте с твердым веществом, что особенно важно при работе с поверхностями с низким энергопотреблением, такими как ПЭТ или полипропилен.

Канифольная эмульсия помогает снизить поверхностное натяжение краски, позволяя ей равномерно покрывать пластик и проникать в едва заметные неровности поверхности. Более широкая площадь контакта необходима для лучшего физического закрепления и адгезионного соединения.

1. Научные основы смачивающих свойств канифольной эмульсии

Канифоль, получаемая из сосновой смолы, состоит в основном из смоляных кислот, таких как абиетиновая кислота. Эти соединения содержат как гидрофильные, так и гидрофобные компоненты, что делает их уникальными для устранения разрыва между УФ-красками на масляной основе и пластиковыми подложками.

При создании в виде эмульсии гидрофобные части молекулы связываются с поверхностью пластика, в то время как гидрофильные части взаимодействуют с чернилами. Это двойное сродство способствует образованию более однородной пленки чернил, что значительно улучшает покрытие поверхности и сцепление.

В некоторых ранних тестах с использованием канифольной эмульсии на обработанных полипропиленовых листах было замечено значительно меньшее растекание краски и большая однородность еще до отверждения, что свидетельствует об улучшении смачивания.

2.Количественная оценка улучшения смачивания

Для количественной оценки этого улучшения обычно используются измерения угла смачивания. Меньший угол смачивания означает лучшее смачивание.

В нескольких исследованиях было зафиксировано снижение угла смачивания на 20-30 градусов при добавлении канифольной эмульсии в состав УФ-чернил. Снижение температуры всего на 15 градусов уже сейчас может привести к заметному улучшению стойкости краски и адгезии, особенно на необработанном полипропиленовом листе.

Тестирование совместимости со смолами, отверждаемыми УФ-излучением

Несмотря на то, что канифольная эмульсия обладает большими преимуществами в плане увлажнения и адгезии, ее необходимо правильно сочетать с системой смол в ваших чернилах. Несоответствие может привести к проблемам с отверждением, разделению фаз или ухудшению качества покрытия.

1.Правильный выбор канифольной эмульсии

Не все эмульсии канифоли получаются одинаковыми. Различия в размере частиц, системах поверхностно-активных веществ и содержании твердых частиц могут повлиять на производительность. Соответствие характеристик эмульсии выбранной фотополимерной смоле имеет важное значение для поддержания стабильности и реакционной способности чернил.

Например, эмульсии с высоким содержанием твердых частиц могут улучшить адгезию, но могут увеличить вязкость, что влияет на расход через более тонкие сопла или печатные формы. Опробование 2-3 вариантов в процессе разработки краски может помочь определить идеальный баланс адгезии, консистенции и характеристик отверждения.

2.Проведение тестов на совместимость

Тесты на совместимость обычно начинаются с небольших партий чернил, в состав которых постепенно добавляется канифольная эмульсия. Затем эффективность оценивается по нескольким параметрам:

Вязкость (для обеспечения надлежащей скорости печати)
Скорость отверждения под УФ-лампами
Поверхность приобретает глянцевый или матовый вид
Прочность сцепления после полного отверждения

Совет: следите за стабильностью краски в течение 48 часов после смешивания – иногда разделение фаз указывает на долговременную несовместимость, которая не очевидна сразу.

Практическая оценка пригодности для печати

Стендовые испытания имеют решающее значение, но проверка в реальных условиях часто выявляет проблемы, которые не учитываются в лабораторных условиях. **Практические тесты на пригодность для печати ** включают нанесение улучшенного состава краски на ПЭТ- и полипропиленовые подложки промышленного производства с использованием предполагаемой системы печати — флексографской, трафаретной или струйной.

1.Оценка адгезионных характеристик.

Для оценки того, насколько хорошо краска держится в процессе производства, можно использовать ряд стандартных тестов:

Тесты на отслаивание ленты (ASTM D3359)
Тесты на адгезию к поперечным штрихам
Устойчивость к истиранию (особенно важно для упаковки, подвергающейся транспортировке).

Эти тесты имитируют условия износа и нагрузки, что позволяет убедиться в том, что чернила не отслаиваются, не размазываются и не портятся в течение срока службы изделия. Тест с перекрестной штриховкой часто позволяет быстро и наглядно определить, нужны ли дополнительные настройки чернил.

2. Реальные примеры

Крупная компания, производящая напитки, внедрила канифольную эмульсию в свою систему УФ-флексографии для этикеток на ПЭТ-бутылках. До перехода на новую технологию они сталкивались с проблемой расслаивания чернил при усадке бутылок. После внедрения показатели адгезии улучшились почти на 50%, что позволило избежать переделок и сократить количество отходов при печати на 40%.

Аналогичным образом, компания по производству этикеток, работающая с пленками на основе полипропилена, использовала канифольную эмульсию в своих пигментных УФ-чернилах. Они сообщили о значительном повышении стойкости к потертостям при транспортировке, снижении количества жалоб со стороны партнеров по логистике и улучшении общего товарного вида продукции.

Эти примеры наглядно демонстрируют, как добавка может влиять не только на качество печати, но и на эффективность работы в целом.

Канифольная эмульсия – надежный способ решения проблем с адгезией при печати УФ-красками на пластике. Устраняя основные проблемы — плохое смачивание и несовместимость поверхностей, — это позволяет разработчикам рецептур и принтерам повышать качество и долговечность в различных областях применения.

В сочетании с тщательным тестированием на совместимость и проверкой в реальных условиях использование канифольной эмульсии – это не просто техническое усовершенствование. Это разумный и экономичный шаг к более надежной и экологичной печати на пластике.