• لاستیک گسترسامه
• 22 آذر 1401
• 256

مرکب های متناسب با چاپ فلکسو

مرکب های پایه حلال متداول

علی رغم تحقیقها و بررسی‌های ۵۰-۷۰ ساله برای کاهش مرکب های فلکسو و گراور بر پایه ی حلال‌های آلی و جایگزینی آنها با مرکب های فلکسوی بر پایه ی حلال آب، هنوز بخش اعظم مرکب‌های فلکسو و گراور بر پایه حلال آلی هستند، هرچند پیشرفت هایی نیز در دو دهه ی اخیر به وقوع پیوسته است.

طبیعت فرموله کردن یک مرکب فلکسوگرافی بستگی به سطحی دارد که مرکب باید روی آن چاپ شود. طیف وسیعی از رزین های مختلف که بر اساس سطوح چاپی کاربرد دارند، می توانند به شرح زیر باشند:

• نیتروسلولز
• رزین های آکریلیکی قابل حل در حلالها (معمولا از نوع ترموپلاستیک)
• پلی اورتان‌ها
• اتیل سلولز قابل حل در الکل‌ها
• استات‌های سلولزی پروپیونیکی
• پلی آمیدها
• پلی و نیل بوتیرال (در حال توسعه برای جایگزین کردن cap)
• سایر رزین ها : مانند رزین های کتونی و پلیمرهای پی.وی.سی و پلی‌ونیل استات‌ها

درواقع فرمول های علمی دارای تنوعی زیاد هستند؛ بنابراین، فیلم های مورد مصرف که بیشترین کاربرد را در بسته بندی دارند عبارتند از پلی اتیلن که می توان یک نوع فرمول عمومی برای آن در نظر گرفت.

تا اواسط سال ۱۹۹۰ از نظر فرمولاسیون تأکید بر چاپ روی سطوح پلی اتیلنی بود که بتواند مشکلات تکنیکی چاپ روی نوارهای پلی اتیلنی یا پلی ویرونیلی را بپوشاند. بعد از آن مرکب بدون این که مشخصات و خواص تکنیکی خود را از دست بدهد، فرمولاسیون در جهت چاپ خوب در ماشین های چاپ با سرعت بالا تغییر کرد تا بتوانند با سرعت ۴۵۰-۵۰۰ متر در دقیقه چاپ انجام دهند. این تغییرات باید طوری انجام می گرفت که مرکب بتواند دقیقا با سیالیت مطمئن و بدون ایراد در چاپ، به راحتی از حفره های نورد آنیلوکس بیرون بیاید و چاپ خوب و دقیق را ارائه دهد. ضمن آن که مرکب بتواند خودش را در حفره های آنیلوکس جای دهد. خواص و ویژگی این مرکب باهدف یک چاپ چهار رنگ فرموله می‌شود همان طوری که برای دهها سال در چاپ افست رعایت شده است. با این وجود سریع تر و ساده تر به فرمولهای تک رنگ از یک رنگدانه استاندارد بسیار شبیه است.

مصرف نرم کن های فتالاتی به خاطر مسائل غذایی مسئله برانگیز میشود به همین دلیل امکان جایگزینی آنها با سولفان آمیدها و یا نرم کن ها فسفاتی وجود دارد. این مسئله امروزه اتفاق افتاده است و بعضی از مرکب سازان آن را جایگزین کردهاند که از نظر فرمول بسیار پیچیده است.

مرکب های تک حلالی

بخش اعظم مرکب‌های فلکسو پایه ی حلالی بر اساس مخلوطی از حلال ها (معمولا از مخلوط الکل و استر) هستند که به طور تدریجی پایدار و نسبت به الکل در حال افزایش هستند. بنابراین این مخلوط‌ها به طور نسبی تناژ کمتری از حلال هایی که بیشتر چاپخانه های بسته بندی مصرف می کنند دارند. در نهایت هدف، حلال موردنظر است. در راستای تلاش برای بازیافت حلال، تعدادی از سازندگان مرکب چاپ فلکسو از فرمولاسیون تک حلالی بهره می گیرند.

شرکت سان کمیکال گزارش کرده است که در تحقیقات خود به دنبال مصرف حلال اتیل استات هستند. این حلال ها امکان بازیافت دارند اما سیستم های انتخاب رنگدانه را محدود می کنند. هم چنین باید دقت کرد که حتما نرم کن های پلیمری نسبت به نرم کن مونومری استفاده شود. این نوع مرکب در ماشین های چاپ با سرعت بالا به خاطر فراریت سریع حلال کاربرد دارند (نسبت به مرکب های چند حلالی، اتیل استات حلال فرارتری است.) لازم به ذکر است مصرف حلال و مرکب باید به قدری بالا باشد که استفاده از دستگاه بازیافت حلال مقرون به صرفه بوده و ارزش سرمایه گذاری داشته باشد (دستگاه بازیافت حلال گران است).

برای جایگزینی، شرکت سیگپا به دنبال توسعه‌ی کلی و فراگیر مرکب هایی است که در آن استرها به کار گرفته شده اند و قابل چاپ روی پلی اتیلن و پلی پروپیلن هستند، روش سنتی این نوع مرکب های فلکسو بر اساس مخلوط الکل و استر برای اطمینان از چاپ خوب و پایدار در فرآیندهای طولانی مدت کاربرد دارند. در صورتی که مصرف مرکب های تک حلالی در حد بالایی باشد، سرمایه گذاری برای بازیافت را توجیه پذیر می کند.
ممنوعیت مصرف حلال آلی فرار (VOC)

خروج و تبخیر حلال ها از طریق حذف آن ها در مرکب گراور و فلکسو پایه حلالی، کمک به مصرف کننده است. مقررات و قوانین بر مبنای قوانین زیست محیطی که در سال ۱۹۹۰ به تصویب رسید، ضروری است که حلالهای آلی فرار از فرمول مرکب های گراور و فلکسو حذف شوند، تقریبا بیش از ۵۰ درصد شرکت ها از این مقررات ناراضی هستند.

راه حل ها بر مبنای مرکب: مقررات دو گزینه ارائه کرده است؛ روش اول کاهش میزان خروجی حلال ها بر اساس تعبیهی دستگاه حذف حلال در انتهای فرآیند چاپ (به صورت حذف حلال و مانع ورود به جو) است. این روش به خاطر گرانی دستگاه بسیار هزینه بر است در نتیجه گزینه دوم بیشتر مورد نظر است؛ یعنی بهترین راه حل تغییر حلال یا حذف و یا کاهش آن است.

مرکب های پایه آب: اولین فکر مرکب سازان حذف حلال ها و کاربرد آب به جای حلال در فرمول مرکب است. اگرچه امروزه اکثر مرکب های پایه آب هنوز دارای مقدار کمی حلال هستند، ولی اثر زیست محیطی آن بسیار کمتر از حد مجاز قوانین و مقررات است. این راه حل به صورت عمومی مورد قبول است، فقط نگرانی به هنگام چاپ روی کاغذ و مقوا باقی می ماند. توسعه‌ی سیستم پایه آب برای کاربرد ویژه به صورت فرصتی است که در آن فیلم و روش خشک شدن روی ماشین چاپ به صورت فرصتی است که در آن فیلم و روش خشک شدن روی ماشین چاپ به صورت مؤثر تغییر یافته و موجب خروج مؤثر آب از سطح چاپی شده است.

باید یادآوری کرد که تبخیر آب نسبت به حلال های دیگر نیاز به دو برابر انرژی دارد تا از محیط و یا سطح چایی خارج شود. به طور معمول فیلم مرکب چاپ شده توانایی رسیدن به حد استاندارد فیلم حاصل از مرکب حلالی را ندارد با سرعت چاپ به حدی پایین می آید که فرآیند چاپ غیراقتصادی میشود. (آب به سختی از فیلم چاپ شده خارج می شود).

مرکب با مواد تشکیل دهنده ی جامد بالا در بعضی از موارد مشاهده شده است که کاربرد مرکب های با درصد مواد جامد بالا (رزین های با وزن ملکولی پایین تر)، موجب کاهش حلال و افزایش مصرف رزین می شود (۷۰ درصد کاهش وزنی). این مورد برای مرکب های متداول نرمال است و موجب کاهش آن در کل فرآیند به اندازه ۰ تا ۵۰ درصد می شود. مصرف پایین و کم ارزش است و موجب کاهش مصرف به حد کمتری از مرز مقررات شود اما مسئله این نیست. برای جانشینی مرکب های با درصد جامد بالا، از فرمولاسیون درمان UV استفاده می‌شود.

فناوری کاهش: زمانی که شرکت ها دریافتند مرکب های پایه آب با درمان UV نمی توانند کیفیت مورد انتظار از زیبایی و تناسب چاپ را ارائه دهند. توجه آنها به یکی از دو روش بیوتکنولوژی (اکسیداسیون) و یا فناوری کاهش انتشار VOC، جلب شد.

اکسیداسیون: اکسیداسیون می تواند با کاربرد کاتالیست ها و یا بدون کاربرد آنها صورت گیرد. در اکسیداسیون حرارتی بدون کاتالیست ها، حرارت ذخیره شده در سرامیک کندویی (شانه عسلی) به وسیله ی اگزوز خروجی گاز را گرم می کند.

اکسیداسیون در ۸۰۰ درجه سانتی گراد انجام می گیرد و قبل از این که گازهای خروجی از فرآیند وارد آن شوند به بستر دوم هدایت می شوند. این روش به کمترین مقدار سرمایه گذاری نیاز دارد تا گازهای حاصل از حلال را حذف کند؛ اما اگر مقدار حلال زیاد باشد و تعداد چاپ نیز به همان اندازه افزایش یابد در این صورت این سیستم برای حذف حلال ها کافی نخواهد بود و به تعبیه‌ی یک سیستم سوخت اضافی روغن یا گاز منتهی خواهد شد.