Vue d'ensemble des encres d'impression flexographique
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Tout d'abord, le concept de l'encre d'impression flexographique
L'encre d'impression flexographique s'appelait à l'origine aniline, qui a ensuite été appelée encre à relief en caoutchouc. On l'appelle maintenant «encre d'impression flexographique».
Le nom des encres à l'aniline est dû à l'utilisation de colorants à l'aniline dans les formulations d'encre les plus anciennes. Après 1935, en raison des progrès réalisés dans les presses à imprimer et les encres, cette méthode d’impression s’est considérablement développée et son nom s’est finalement appelé «encre flexographique». La Chine a traduit son nom en une encre en caoutchouc pour la typographie. Cette marque n’a pas été renommée «encre flexographique» après le nom collectif international des années 1980. Etant donné que la plaque sur laquelle est réalisée la plaque d'impression a changé, il existe, outre le caoutchouc, des résines photosensibles et analogues.
Les encres flexographiques sont des encres à solvant typiques, à savoir des encres liquides, qui sont séchées par évaporation du solvant. Cette encre est transférée sur la plaque flexographique par un rouleau anilox (une bosse sur le rouleau encreur). En général, la viscosité de l'encre est de 35 mPa.s (25 ° C). De telles encres peuvent être classées dans les trois types suivants en fonction de leurs corps de couleur: type de colorant, type de pigment et type de pigment colorant. Généralement, le type de colorant a une viscosité inférieure et le type de pigment a une viscosité supérieure pour faciliter la dispersion et le stockage (empêchant la sédimentation). En raison des différents matériaux du substrat, la résine et le solvant dans la formulation de l'encre sont également variés, mais l'encre doit avoir une viscosité et une fluidité appropriées, une sécheresse est également requise et il n'y a aucune odeur résiduelle après le séchage. L'adhérence de l'objet est bonne et ne fonctionne pas sur la plaque.
Deuxièmement, l'utilisation de l'encre d'impression flexible
Initialement, les encres flexographiques n'étaient utilisées que pour l'impression de sacs en papier, et la gamme d'utilisation a été progressivement élargie. Aux États-Unis, l'utilisation des encres flexographiques modernes se concentre principalement dans les domaines de l'emballage et de l'impression, représentant environ 85%, tels que divers films plastiques, feuilles métalliques, cartons, papiers d'emballage décoratifs, toiles de verre, papiers kraft, etc. . L'utilisation de ces encres d'impression pour emballages inclut celles qui sont directement imprimées (c'est-à-dire imprimées), ainsi que les substrats transformés en une structure composite (c'est-à-dire imprimée). Le reste est utilisé pour des livres, des publicités et des impressions spéciales. Les deux tiers des encres flexographiques américaines sont des encres flexographiques à base d’eau, le reste étant à base de solvant. À l’heure actuelle, en Chine, les encres flexographiques élargissent également leurs domaines d’application et leurs parts de marché. Parce que les encres flexographiques peuvent atteindre une bonne qualité d'impression sur de nombreux substrats différents.
Troisièmement, le type d'application d'encre flexographique et sa configuration
Dans la situation actuelle d’application, il existe deux types de substrat imprimé, à savoir un substrat poreux et un substrat non poreux. L'impression de la surface du substrat poreux utilise généralement une encre flexographique à base d'eau; environ les deux tiers de l'impression de la surface du substrat non poreux utilisent une encre à base de solvant. L'utilisation d'encres flexographiques à base d'eau chez nous et à l'étranger est une tendance croissante.
1. Type: Comme mentionné ci-dessus, l'encre flexographique est une encre liquide qui est séchée par infiltration dans un substrat (papier) ou par évaporation de solvant.
2. Méthode de formulation: Le solvant utilisé dans cette encre liquide à faible viscosité (100-250 cps) est basé sur le polymère dissous dans l'encre. Les solvants typiques utilisés sont l'eau et l'alcool, ainsi que de petites quantités d'éthers de glycol, d'hydrazines et d'hydrocarbures aliphatiques. Le polymère filmogène est la polyamine, la nitrocellulose, la colophane, la gomme laque et le vinaigre acrylique, etc., l'un de ces polymères étant généralement utilisé pour modifier l'autre (par exemple, la nitrocellulose peut augmenter la résistance à la chaleur). Le polyamide peut augmenter le lustre et la flexibilité). Dans la plupart des encres flexographiques, deux polymères ou solvants ou plus sont généralement utilisés pour atteindre un équilibre de performances. Le système d'encre flexographique contient généralement de 7 à 15 composants différents qui constituent la classe générale des pigments, des polymères, des solvants et des additifs utilisés dans les encres flexographiques typiques.
Ce qui suit est une brève description de la préparation d’encres à base de solvant et d’encres flexographiques à base d’eau:
1. Encres flexographiques à base de solvant: Comme indiqué ci-dessus, les encres flexographiques à base de solvant sont formulées principalement pour l'impression de surfaces de substrat non poreuses.
Environ 75% des encres plastiques utilisent des résines polyamides solubles dans l'alcool, qui représentent les formulations de référence suivantes:
Composant% en poids
Résine polyamide 13
S / S nitrocellulose 2
* Pigments organiques 15
Matériau de remplissage 5
Plastifiants, cires 5
Éthanol 55
Ester 5
100
Remarque: * Si vous fabriquez une encre blanche à base de TIO2:, vous pouvez doubler cette quantité pour réduire la quantité d'éthanol.
La formulation de référence suivante est une encre "nitrocellulose modifiée" offrant une bonne brillance et une bonne résistance à la chaleur pour les films d’impression, la cellophane revêtue et le papier:
Composant% en poids
Résine polyamide 10
S / S nitrocellulose 5
* Pigments organiques 15
Matériau de remplissage 5
Plastifiants, cires 10
Éthanol 50
Ester 5
100
S'il est nécessaire d'imprimer l'encre pour le cellophane revêtu, l'agent filmogène dans la formulation ci-dessus, c'est-à-dire la colophane modifiée, doit être remplacé par une résine acrylique afin que le thermoscellage ne soit pas affecté.
À l’heure actuelle, les films plastiques souples pour emballages composites se développent rapidement, ce qui nécessite une encre, c’est-à-dire qu’une encre composite est imprimée sur le film plastique, puis combinée avec un autre film plastique ou papier pour obtenir un bon emballage scellé pour l’impression et le chauffage. propriétés d'étanchéité. L'encre composite utilisée pour l'impression ne touche ni à l'emballage intérieur ni à l'air. Cette encre composite ne nécessite pas de brillant et ne doit pas nécessairement résister aux rayures et au frottement (car elle est protégée par un film composite). Cette encre ne contient pas de cire ou est extrêmement petite et ne provoque donc pas une diminution de l'adhérence entre les films composites.
En général, les encres composites hautes performances sont à base de résines polyamides et les encres composites économiques à base de nitrocellulose. Toutes les encres composites doivent contenir très peu de solvants résiduels, car ces encres composites sont couramment utilisées dans l'impression d'emballages pour des aliments tels que les chocolats, les biscuits et les sucres.
De plus, du point de vue de l'environnement, les COV (solvants organiques volatils) émis par l'encre doivent être recyclés ou incinérés. Bien entendu, le recyclage et l’incinération entraînent des coûts d’investissement considérables, et les encres utilisent des systèmes de circulation d’air pour permettre la collecte des COV. À cette fin, ils ont chacun leurs propres limites:
A. Méthodes de récupération des solvants: Pour ceux qui ne conviennent pas à différents mélanges de solvants, cela limite la flexibilité de la formulation.
B. L'incinération implique l'utilisation d'un catalyseur dont la "durée de vie" est raccourcie par les composants de certaines encres, telles que les silicones. Cela limite la flexibilité de la formulation.
2. Encres flexographiques à base d'eau: Les plaques flexographiques à base d'eau sont principalement utilisées pour les supports absorbants tels que le papier kraft, les emballages en carton ondulé, les sacs en papier multicouches, etc., et sont en cours de développement pour l'impression sur des films plastiques et des feuilles . Typiquement, les résines utilisées dans les encres flexographiques à base d’eau sont des copolymères acryliques modifiés et des colophanes, ainsi que plusieurs autres produits. Ces résines sont solubilisées avec de l'ammoniac ou un composé d'ammoniac (ou parfois même avec de l'hydroxyde de sodium). Une émulsion de polyester est également utilisée. Ce polyester en émulsion est une bonne résine de broyage pigmentaire (car il présente une bonne mouillabilité et une viscosité élevée) et confère à l’encre une bonne résolubilité. L'émulsion améliore également la fixabilité, la ténacité, la brillance et une certaine résistance de l'encre.
Lors de l'impression d'une surface de substrat absorbant avec une telle encre, telle qu'un emballage ondulé, les formulations d'encre de référence typiques suivantes peuvent être utilisées:
Composant% en poids
Résine acrylique 20
Pigments organiques 12
Charges, amines, antimousses et biocides 8
Eau 60
100
Bien sûr, la formule ci-dessus est simplifiée. Étant donné que des mélanges de matières premières sont utilisés dans chaque projet de composant non aqueux, il est important de noter que des agents antimousse sont nécessaires dans les encres à base d’eau en raison du processus d’agitation pendant le processus d’impression. Il faut également ajouter des biocides pour empêcher la croissance de micro-organismes dans le produit.
Lorsqu'une surface de substrat non poreuse est imprimée avec une encre à base d'eau, l'ajout d'un solvant ou d'un solvant organique volatil peut améliorer la mouillabilité. Les ingrédients volatils peuvent être ajoutés jusqu’à 25% (typiquement 12-13% en poids de la formulation d’encre totale). Ces produits sont appelés "quasi" encres à base d'eau.
Une teneur en solvants organiques flexibles (COV) de 5%, parfois aussi faible que 1 à 2% des produits flexographiques, est également disponible. Ces produits utilisent souvent des tensioactifs pour améliorer leur mouillabilité. Ces produits contiennent également une petite quantité d'éther de glycol. Dans le cas de l'étuve utilisée dans l'impression flexographique actuelle, le taux d'évaporation est lent, mais il peut répondre aux exigences de vitesse de production. En outre, bien que certaines encres soient utilisées dans certains produits composites, il s’agit principalement de structures collées et le liant (qui présente une plus grande solidité de fixation) qui est utilisé avec l’encre à base d’eau dans le produit composite est à base de solvant. Volatilisation des solvants organiques volatils. De plus, les encres à base d'eau ne résistent souvent pas aux températures élevées rencontrées lors du processus d'extrusion.