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Análisis sobre las características e imprimabilidad de la tinta a base de agua

July 01, 2024
La tinta a base de agua es una mezcla de pigmentos orgánicos, aglutinantes, solventes y aditivos relacionados. Tiene dos características notables: primero, baja viscosidad y buena fluidez; En segundo lugar, es propicio para la protección del medio ambiente. Con la mejora de la conciencia ambiental humana, la tinta a base de agua se ha utilizado ampliamente en la impresión de embalaje e impresión comercial en el hogar y en el extranjero. Este artículo analiza las características e imprimabilidad de la tinta a base de agua.
Mecanismo de secado y adhesión
1. Mecanismo de secado
La tinta a base de agua cambia de líquido a sólido y se fija en el sustrato. Este proceso de secado se completa en dos etapas: una es la etapa de secado inicial, lo que significa que la tinta a base de agua cambia de líquido a semisólido y ya no puede fluir y transferir; La segunda etapa es un secado completo, lo que significa que la carpeta en la tinta a base de agua semisólida reacciona y se seca por completo para formar una película. El secado inicial y el secado completo se denominan colectivamente secado fijo de tinta a base de agua. Según los diferentes sustratos de impresión, los métodos de secado de la tinta a base de agua se pueden dividir en volatilización, infiltración, etc.
(1) Secado volátil: la tinta a base de agua contiene solventes volátiles
Después de ser impreso en la superficie del sustrato, los solventes se volatilizan y la resina restante en la tinta a base de agua forma una película de tinta sólida junto con pigmentos y se fija en la superficie del sustrato. Si el sustrato es un material no absorbente, su método de secado es principalmente secado volátil, y la velocidad de secado depende de la velocidad de evaporación del solvente en la tinta a base de agua primero. La volatilización del solvente en la tinta a base de agua se ve afectada por los siguientes factores.
Moléculas de binder y pigmento
Debido a que las moléculas solventes en la tinta a base de agua son atraídas por las moléculas de aglutinante y pigmento, la velocidad de volatilización se ralentiza.
②resin
Las diferentes resinas tienen diferentes grados de desaceleración de la tasa de evaporación del solvente. Cuanto mayor sea la solubilidad de la resina, menor será la tasa de evaporación del solvente.
③ partículas de pigmento
Después de agregar pigmento, la velocidad de volatilización del solvente se reduce considerablemente. Cuanto más finas son las partículas de pigmento, más grande es la superficie y más lenta es la velocidad de volatilización del solvente.
④ Temperatura ambiente y humedad
Cuanto mayor sea la temperatura ambiente en el taller de impresión, más rápido se volatiliza el solvente y lo contrario es lento. Circulación de aire interior, el solvente se volatiliza rápidamente, de lo contrario, el solvente se volatiliza lentamente, por lo que los talleres de impresión flexográfica están equipados con sistemas de calefacción y escape para promover el secado por la tinta.
(2) secado osmótico
El secado osmótico depende principalmente de la absorción de tinta a base de agua por papel. Cuando la tinta a base de agua entra en contacto con el papel, una parte del aglutinante penetra en el papel, mientras que el pigmento permanece en la superficie del sustrato, completando el proceso de secado. La tinta a base de agua de secado permeable solo puede imprimir materiales absorbentes, como el papel, y el grado de penetración del aglutinante en papel es directamente proporcional a la fuerza de absorción de los capilares en el papel, es decir, está relacionado con la opresión y la uniformidad de la textura del papel . En la impresión real, también se debe considerar la influencia de la presión de impresión, el tiempo de impresión y la viscosidad de la tinta.
El proceso de fijación y secado de tinta tiene una gran relación con la permeabilidad de la tinta con los materiales absorbentes. La permeabilidad es demasiado pequeña o demasiado superficial, y la fijación de tinta no es firme y no es fácil de secar. Demasiada o demasiado profunda penetración causará la impresión y afectará el brillo de la materia impresa. Al imprimir materiales de sustrato absorbente, generalmente hay secado volátil y secado osmótico.

2. Efecto del secado sobre la adhesión
Existe una atracción mutua entre la tinta y el sustrato a base de agua, y la película de tinta puede adsorberse firmemente en la superficie del sustrato. Para sustratos de papel, la tinta a base de agua puede penetrar en sus huecos y unirse usando el "efecto de anclaje"; Para el sustrato con superficie lisa y sin absorción, la adhesión de tinta a base de agua depende de la afinidad entre la tinta a base de agua y las moléculas de sustrato.
Con la extensión del tiempo de secado, la adhesividad de la tinta a base de agua aumentó gradualmente al máximo, pero luego la adhesividad disminuyó gradualmente a cero, y en este momento, la superficie de la película de tinta era lisa y seca, y perdió su adhesividad. Por lo tanto, la impresión de color superpuesta ideal debe llevarse a cabo cuando la viscosidad es máxima, es decir, cuando la tinta a base de agua está a punto de secarse. Debido a que la tinta a base de agua es resistente al agua, se puede mezclar con agua antes del secado, y una vez que está seca, ya no se puede disolver en agua. Por lo tanto, no permita que la tinta a base de agua se seque en el rodillo anilox para evitar bloquear el orificio de entrada del rodillo anilox. Además, la placa flexográfica siempre debe ser humedecida por tinta durante el proceso de impresión para evitar bloquear los gráficos y el texto en la placa de impresión después de que la tinta se seca.
Imprimibilidad
La imprimibilidad de la tinta a base de agua es muy importante, lo que tiene un impacto en la tecnología de impresión y la calidad de la impresión, principalmente que incluye viscosidad, tixotropía, adhesividad, valor de pH y otros indicadores de rendimiento.
1. Viscosidad
La viscosidad se refiere a la capacidad de las moléculas de líquido de tinta para atraer entre sí y obstaculizar el movimiento mutuo de las moléculas. En el proceso de impresión, la viscosidad de la tinta a base de agua es una condición necesaria para mantener la transferencia normal y la transferencia de tinta. Los factores que afectan la viscosidad de la tinta a base de agua incluyen principalmente los siguientes aspectos.
(1) La viscosidad de la carpeta
Para la tinta que usa el mismo pigmento, la viscosidad del aglutinante es grande, y la viscosidad de la tinta también es grande.
(2) Tamaño, contenido y dispersión de partículas de pigmento
Para el mismo aglutinante, si la cantidad de pigmento es la misma, cuanto más grandes son las partículas, mayor es la viscosidad y viceversa, menor es la viscosidad. Cuanto mejor sea la dispersión del pigmento, menor es la viscosidad de la tinta, por el contrario, la viscosidad de la tinta es grande.
(3) Cambio de temperatura
Cuando la temperatura es alta, la movilidad relativa de las moléculas en la tinta aumenta y la viscosidad disminuye; Cuando la temperatura disminuye, la cohesión de las moléculas de tinta aumenta y la viscosidad aumenta.
Para la tinta de impresión compensada, la tinta se puede recubrir uniformemente en la placa de impresión a través de la reconciliación entre los rodillos de tinta, mientras que la tinta de impresión flexográfica llena los agujeros de malla en poco tiempo por su propia fluidez y adhesividad, y luego la transmite a la placa de impresión , por lo que solo la baja viscosidad, es decir, tinta más delgada, tiene tales propiedades. Si la viscosidad es demasiado alta, se causarán los siguientes defectos:
①El transferir la transferencia es difícil.
La máquina de impresión Flexo es muy rápida, generalmente 80 ~ 300 m/min, y el intervalo entre la primera impresión de color y la segunda impresión de color es solo unos pocos segundos o menos.
② Es fácil causar la siesta y el polvo de papel, e incluso el pelado de papel.
③ La tinta es difícil de llenar el orificio de la red, y es difícil para la escobilla de giro raspar el exceso de tinta.
Por lo tanto, la viscosidad de la tinta flexográfica es pequeña, generalmente es 0.15 ~ 0.3 Pa s. Sin embargo, la viscosidad de la tinta no debe ser demasiado pequeña, de lo contrario, es fácil causar suciedad flotante, y en casos graves hará que el cuerpo de tinta emulsione, lo que hará que no pueda transferir normalmente y gradualmente acumular pigmentos en el anilox Roller y placa de impresión, que causará placa de pasta cuando alcance un cierto nivel.
Para un sustrato liso, cuando el suministro de tinta es suficiente, la velocidad de transferencia es mayor, por lo que se requiere que la viscosidad de la tinta sea ligeramente mayor; Para el papel con estructura blanda, la viscosidad de la tinta utilizada debe ser ligeramente menor.
2. Tixotrópico
La tixotropía de tinta se llama propiedad que la fluidez de la tinta cambia bajo la acción de la fuerza externa. En la máquina de impresión de la pantalla, debido a la función del rodillo de tinta, la fluidez y la ductilidad de la tinta también aumentan cuando se transfiere, hasta que la fuerza externa desaparece después de que se transfiere a la hoja de impresión, y su fluidez y ductilidad son reducida, y la tinta gira de diluida a gruesa, asegurando así la precisión y claridad de la impresión y el punto. Cuando la tinta tiene buena tixotropía, es beneficioso para la transferencia lisa y uniforme de tinta y mejora la tasa de transferencia de tinta. Los factores que determinan la tixotropía de la tinta son los siguientes.
(1) La naturaleza del pigmento
Después de que el pigmento con fuerte adsorción de superficie se convierte en tinta, tiene una gran tixotropía, al igual que un tipo de pigmento negro de carbono. La superficie del pigmento se oxida por ozono para reducir su adsorción superficial, y la tinta hecha es menos tixotrópica que la tinta hecha de negro de carbono no tratado.
(2) la cantidad de pigmento
Cuando la dosis es grande, la tixotropía también es grande, porque las moléculas de pigmento se atraen y floculan.
(3) la forma de las partículas de pigmento
La tixotropía de tinta con pigmentos de aguja y escamas es mayor que la de la tinta con pigmentos granulares.
(4) Heltabilidad del pigmento
La humectabilidad del pigmento y la carpeta es pobre, y la tixotropía de la tinta es grande, de lo contrario, es pequeño.
Si la tixotropía de la tinta a base de agua es demasiado grande, debido a la ruta de tinta corta de la impresión flexográfica, el suministro de tinta no será suave, e incluso el suministro de tinta se interrumpirá, y el suministro de tinta uniforme y preciso no se puede garantizar. Si la tixotropía de la tinta a base de agua es demasiado pequeña, el punto aumentará y el texto y las líneas se volverán más gruesas debido a la infiltración y la extensión excesiva de tinta en el papel. Diferentes tipos de impresión flexográfica tienen diferentes requisitos para la tixotropía de tinta. En general, la impresión de pantalla, la impresión de texto y la impresión de línea requieren tinta que la tixotropía es ligeramente más grande. La versión de campo a gran escala es ligeramente menor.
3. Adhesión
La capacidad de la tinta para evitar el pelado de la película de tinta se llama adhesividad de la tinta. Es extremadamente importante para el progreso suave de la impresión. Los requisitos de impresión flexográfica para la adhesión de tinta incluyen principalmente los siguientes puntos.
(1) La adhesividad de la tinta a base de agua es menor que la del papel. Cuando la adhesión de la tinta a base de agua es grande, es difícil separar la tinta y la tinta extendida en la máquina de impresión es desigual. Cuando la capa de tinta se separa entre el papel y la placa de impresión, si la resistencia excede la fuerza de unión del papel, el papel se superpone o incluso se despegará.
(2) La adhesividad de la primera tinta de color es mayor, y la adhesividad de los colores posteriores se reduce gradualmente. De lo contrario, la tinta posterior a la impresión se alejará la tinta previa a la impresión.
4. Valor de pH
La tinta a base de agua es generalmente débilmente alcalina, y el valor de pH normal es 8.5 ~ 9.5. En este momento, el rendimiento de la impresión de la tinta a base de agua es buena y la calidad de los productos impresos es estable. La influencia del valor de pH en la imprimir de la tinta a base de agua se manifiesta principalmente en la viscosidad y el secado de la tinta.
Cuando el valor de pH es superior a 9.5, la alcalinidad es fuerte, la viscosidad de la tinta a base de agua disminuye, la velocidad de secado se ralentiza y la resistencia al agua empeora. Cuando el valor de pH es inferior a 8.5 y la alcalinidad es débil, la viscosidad de la tinta a base de agua aumentará, y la tinta se secará fácilmente y se adherirá a la placa de impresión o al rodillo anilox, lo que hará que el diseño esté sucio y genere burbujas.
El valor de pH de la tinta a base de agua se mantiene principalmente por compuestos de amoníaco. Sin embargo, debido a la volatilización de los compuestos de amoníaco en el proceso de impresión, el valor de pH disminuye, lo que aumentará la viscosidad de la tinta y empeorará la transferencia. Al mismo tiempo, la velocidad de secado de la tinta se acelerará, bloqueando el orificio de tinta del rodillo anilox y causando pasta. Para mantener la estabilidad del rendimiento de la tinta, por un lado, es necesario evitar la fuga de sustancias de amoníaco tanto como sea posible y cubrir la cubierta superior del tanque de tinta; Por otro lado, el estabilizador de tinta se debe agregar al tanque de tinta de forma regular y cuantitativa.

Puntos por atención
1. Antes de la impresión, la temperatura de todos los colores de tinta utilizados debe estabilizarse a la temperatura del taller de impresión, y la velocidad de impresión debe ajustarse de acuerdo con la temperatura y otras condiciones específicas. Cuando la temperatura es alta, el agua se evapora rápidamente y la tinta a base de agua se seca rápidamente, por lo que la velocidad de la máquina debe mejorarse; Cuando la temperatura es baja, el agua se evapora lentamente y la tinta a base de agua se seca lentamente, por lo que el dispositivo de secado se puede activar o la velocidad de la máquina puede reducirse.
2. La calidad y el rendimiento del papel tienen una gran influencia en la velocidad de secado de la tinta a base de agua y la calidad de la materia impresa. Por lo tanto, antes de la impresión, debe comprender completamente el rendimiento del documento utilizado, especialmente la absorción de tinta. Si el papel tiene una mala absorción de tinta, y el papel no puede absorber la tinta rápidamente después de que se transfiera al papel, entonces la tinta húmeda se transferirá a la parte posterior del papel anterior, causando tierra pegajosa. Sin embargo, si el papel absorbe la tinta con demasiada fuerza, penetrará en exceso y causará la impresión, o la superficie de la materia impresa perderá su brillo en serio. Si se imprime papel recubierto, el aglutinante penetrará en la fibra de papel, y la penetración rápida puede hacer que la tinta se pulverice, de modo que el pigmento dejado en la superficie no pueda protegerse.
3. Determine la viscosidad de la tinta a base de agua de acuerdo con la condición de la placa de impresión, el material de impresión y la velocidad de impresión.
4. Antes de usar, debe agitarse por completo. El diámetro de las partículas pigmentarias orgánicas en la tinta a base de agua es generalmente de 2 ~ 5 μm, pero el diámetro de las partículas de pigmento puede alcanzar 10 ~ 25 μm mediante unión. Por lo tanto, si el pigmento se dispersa de manera desigual, afectará el rendimiento de la transferencia de tinta, por lo que debe agitarse completamente de manera uniforme antes de su uso.
5. Cuando la viscosidad es alta, debe diluirse con agua o solvente especial.
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Author:

Ms. Yan Hu

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