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Analyse sur les caractéristiques et l'imprimabilité de l'encre basée sur l'eau

July 01, 2024
L'encre à base d'eau est un mélange de pigments organiques, de liants, de solvants et d'additifs associés. Il a deux caractéristiques remarquables: d'abord, une faible viscosité et une bonne fluidité; Deuxièmement, il est propice à la protection de l'environnement. Avec l'amélioration de la conscience de l'environnement humain, l'encre basée sur l'eau a été largement utilisée dans l'impression d'emballage et l'impression commerciale au pays et à l'étranger. Cet article analyse les caractéristiques et l'imprimabilité de l'encre basée sur l'eau.
Mécanisme de séchage et d'adhésion
1. Mécanisme de séchage
Les changements d'encre basés sur l'eau se transforment du liquide au solide et sont fixés sur le substrat. Ce processus de séchage est achevé en deux étapes: l'une est la phase de séchage initiale, ce qui signifie que l'encre basée sur l'eau passe du liquide au semi-solide et ne peut plus s'écouler et ne pas transférer; La deuxième étape est un séchage complet, ce qui signifie que le liant dans l'encre basée sur l'eau semi-solide réagit et sèche complètement pour former un film. Le séchage initial et le séchage complet sont collectivement appelés séchage fixes de l'encre à base d'eau. Selon les différents substrats d'impression, les méthodes de séchage de l'encre basée sur l'eau peuvent être divisées en volatilisation, infiltration, etc.
(1) Séchage volatil: l'encre à base d'eau contient des solvants volatils
Après avoir été imprimés à la surface du substrat, les solvants se volalisent et la résine restante dans l'encre basée sur l'eau forme un film d'encre solide avec des pigments et est fixé à la surface du substrat. Si le substrat est un matériau non absorbant, sa méthode de séchage est principalement un séchage volatil, et la vitesse de séchage dépend de la vitesse d'évaporation du solvant dans l'encre basée sur l'eau en premier. La volatilisation du solvant dans l'encre basée sur l'eau est affectée par les facteurs suivants.
① molécules de bindeaux et de pigments
Étant donné que les molécules de solvant dans l'encre basée sur l'eau sont attirées par le liant et les molécules de pigment, la vitesse de volatilisation est ralentie.
②résine
Différentes résines ont des degrés différents de ralentissement du taux d'évaporation du solvant. Plus la solubilité de la résine est élevée, plus le taux d'évaporation du solvant est faible.
③Pigment particules
Après avoir ajouté du pigment, la vitesse de volatilisation du solvant est considérablement réduite. Plus les particules de pigment sont fines, plus la surface est grande et plus la vitesse de volatilisation du solvant est plus lente.
④ Température et humidité ambiantes
Plus la température ambiante dans l'atelier d'impression est élevée, plus le solvant se volatile le solvant et le contraire est lent. La circulation de l'air intérieur, le solvant se volaalise rapidement, sinon le solvant se volatile lentement, de sorte que les ateliers d'impression flexographique sont équipés de systèmes de chauffage et d'échappement pour favoriser le séchage de l'encre.
(2) séchage osmotique
Le séchage osmotique dépend principalement de l'absorption de l'encre basée sur l'eau par papier. Lorsque l'encre basée sur l'eau entre en contact avec le papier, une partie du classeur pénètre dans le papier, tandis que le pigment reste à la surface du substrat, terminant le processus de séchage. L'encre à base d'eau séchée perméable ne peut imprimer que des matériaux absorbants, tels que le papier, et le degré de pénétration du liant dans le papier est directement proportionnel à la force d'absorption des capillaires dans le papier, c'est-à-dire qu'elle est liée à l'uniformité de l'étanchéité et de la texture du papier du papier . Dans l'impression réelle, l'influence de la pression d'impression, du temps d'impression et de la viscosité de l'encre doit également être envisagée.
Le processus de fixation et de séchage de l'encre a une excellente relation avec la perméabilité de l'encre aux matériaux absorbants. La perméabilité est trop petite ou trop peu profonde, et la fixation de l'encre n'est pas ferme et elle n'est pas facile à sécher. Une pénétration trop ou trop profonde provoquera de l'impression et affectera le brillant de la matière imprimée. Lors de l'impression de matériaux de substrat absorbant, il y a généralement à la fois un séchage volatil et un séchage osmotique.

2. Effet du séchage sur l'adhésion
Il existe une attraction mutuelle entre l'encre et le substrat à base d'eau, et le film d'encre peut être fermement adsorbé à la surface du substrat. Pour les substrats papier, l'encre basée sur l'eau peut pénétrer dans leurs lacunes et se fixer en utilisant «l'effet d'ancrage»; Pour le substrat à surface lisse et sans absorption, l'adhésion de l'encre à base d'eau dépend de l'affinité entre l'encre basée sur l'eau et les molécules de substrat.
Avec l'extension du temps de séchage, l'adhésivité de l'encre basée sur l'eau a progressivement augmenté au maximum, mais l'adhésivité a progressivement diminué à zéro, et à ce moment, la surface du film d'encre était lisse et sèche et a perdu son adhésivité. Par conséquent, l'impression de couleur chevauchant idéale doit être effectuée lorsque la viscosité est maximale, c'est-à-dire lorsque l'encre basée sur l'eau est sur le point de sécher. Parce que l'encre basée sur l'eau est résistante à l'eau, elle peut être mélangée à l'eau avant de sécher, et une fois sèche, il ne peut plus être dissous dans l'eau. Par conséquent, ne laissez pas l'encre basée sur l'eau sécher sur le rouleau Anilox pour éviter de bloquer le trou d'encrage du rouleau Anilox. De plus, la plaque flexographique doit toujours être mouillée par encre pendant le processus d'impression pour éviter de bloquer les graphiques et le texte sur la plaque d'impression après le séchage de l'encre.
Imprimabilité
L'imprimabilité de l'encre basée sur l'eau est très importante, ce qui a un impact sur la technologie d'impression et la qualité de l'impression, y compris principalement la viscosité, la thixotropie, l'adhésivité, la valeur du pH et d'autres indicateurs de performance.
1. Viscosité
La viscosité fait référence à la capacité des molécules de liquide d'encre à s'attirer mutuellement et à gêner le mouvement mutuel des molécules. Dans le processus d'impression, la viscosité de l'encre basée sur l'eau est une condition nécessaire pour maintenir le transfert normal et le transfert de l'encre. Les facteurs qui affectent la viscosité de l'encre basée sur l'eau comprennent principalement les aspects suivants.
(1) la viscosité du liant
Pour l'encre en utilisant le même pigment, la viscosité du liant est grande et la viscosité de l'encre est également grande.
(2) taille, contenu et dispersion des particules de pigment
Pour le même liant, si la quantité de pigment est la même, plus les particules sont grandes, plus la viscosité est grande et vice versa, plus la viscosité est petite. Plus la dispersion des pigments est meilleure, plus la viscosité de l'encre est petite, au contraire, la viscosité de l'encre est grande.
(3) Changement de température
Lorsque la température est élevée, la mobilité relative des molécules dans l'encre augmente et la viscosité diminue; Lorsque la température diminue, la cohésion des molécules d'encre augmente et la viscosité augmente.
Pour l'encre d'impression décalée, l'encre peut être uniformément recouverte de la plaque d'impression par la réconciliation entre les rouleaux d'encre, tandis que l'encre d'impression flexographique remplit les trous de maille en peu de temps par sa propre fluidité et son adhésivité, puis la transmet à la plaque d'impression , donc seule la faible viscosité, c'est-à-dire l'encre plus mince, a de telles propriétés. Si la viscosité est trop élevée, les défauts suivants seront causés:
Le transfert de liaison est difficile.
La machine à imprimer Flexo est très rapide, généralement 80 ~ 300 m / min, et l'intervalle entre la première impression couleur et la deuxième impression de couleur n'est que quelques secondes ou moins.
Il est facile de provoquer une sieste en papier et de la poudre, et même du pelage en papier.
③ L'encre est difficile à remplir dans le trou net, et il est difficile pour la raclette de gratter l'encre en excès.
Par conséquent, la viscosité de l'encre flexographique est petite, est généralement de 0,15 à 0,3 Pa s. Cependant, la viscosité de l'encre ne doit pas être trop petite, sinon il est facile de provoquer une saleté flottante, et dans les cas graves, il fera émulsifier le corps de l'encre, ce qui le rendra incapable de transférer normalement et accumulerait progressivement des pigments sur l'Anilox plaque de rouleau et d'impression, qui provoquera une plaque de pâte lorsqu'elle atteindra un certain niveau.
Pour un substrat lisse, lorsque l'alimentation encre est suffisante, le taux de transfert est plus élevé, de sorte que la viscosité de l'encre doit être légèrement plus élevée; Pour le papier avec une structure douce, la viscosité de l'encre utilisée doit être légèrement inférieure.
2. thixotrope
La thixotropie de l'encre est appelée la propriété que la fluidité de l'encre change sous l'action de la force externe. Sur la machine à imprimer à l'écran, en raison de la fonction du rouleau à encre, la fluidité et la ductilité de l'encre sont également augmentées lorsqu'elle est transférée, jusqu'à ce que la force externe disparaisse une fois qu'il est transféré sur la feuille d'impression et que sa fluidité et sa ductilité soient Réduit, et l'encre passe du dilue à épaisse, assurant ainsi la précision et la clarté de l'empreinte et du point. Lorsque l'encre a une bonne thixotropie, elle est bénéfique pour le transfert lisse et uniforme de l'encre et améliore le taux de transfert de l'encre. Les facteurs qui déterminent la thixotropie de l'encre sont les suivants.
(1) la nature du pigment
Après que le pigment avec une forte adsorption de surface soit fabriqué en encre, il a une grande thixotropie, tout comme un type de pigment noir de carbone. La surface du pigment est oxydée par l'ozone pour réduire son adsorption de surface, et l'encre fabriquée est moins thixotrope que l'encre en noir de carbone non traité.
(2) la quantité de pigment
Lorsque le dosage est grand, la thixotropie est également grande, car les molécules de pigment s'attirent et floculent.
(3) la forme des particules de pigment
La thixotropie de l'encre avec des pigments d'aiguille et de flocons est supérieure à celle de l'encre avec des pigments granulaires.
(4) la mouillabilité du pigment
La mouillabilité du pigment et du liant est mauvaise, et la thixotropie de l'encre est grande, sinon elle est petite.
Si la thixotropie de l'encre basée sur l'eau est trop grande, en raison du chemin à encre courte de l'impression flexographique, l'alimentation encre ne sera pas fluide, et même l'alimentation encre sera interrompue et l'alimentation en encre uniforme et précise ne peut pas être garantie. Si la thixotropie de l'encre à base d'eau est trop petite, le point augmentera et le texte et les lignes deviendront plus épais en raison de l'infiltration et de la propagation excessive de l'encre sur le papier. Différents types d'impression flexographique ont des exigences différentes pour la thixotropie de l'encre. Généralement, l'impression d'écran, l'impression de texte et l'impression de ligne nécessitent une thixotropie d'encre pour être légèrement plus grande. La version de champ à grande échelle est légèrement plus petite.
3. Adhésion
La capacité de l'encre à prévenir le pelage du film d'encre est appelée l'adhésivité de l'encre. Il est extrêmement important pour la douceur progrès de l'impression. Les exigences de l'impression flexographique pour l'adhésion à l'encre incluent principalement les points suivants.
(1) L'adhésivité de l'encre basée sur l'eau est inférieure à celle du papier. Lorsque l'adhésion de l'encre basée sur l'eau est grande, il est difficile de séparer l'encre et l'écart d'encre sur l'imprimerie est inégal. Lorsque la couche d'encre est séparée entre le papier et la plaque d'impression, si la résistance dépasse la force de liaison du papier, le papier sera sieste ou même décollé.
(2) L'adhésivité de la première encre de couleur est plus grande et l'adhésivité de l'encre des couleurs suivantes est progressivement réduite. Sinon, l'encre d'impression de poste emportera l'encre avant l'impression.
4. Valeur de pH
L'encre à base d'eau est généralement faiblement alcaline et la valeur de pH normale est de 8,5 à 9,5. À l'heure actuelle, les performances d'impression de l'encre basée sur l'eau sont bonnes et la qualité des produits imprimés est stable. L'influence de la valeur du pH sur l'imprimabilité de l'encre basée sur l'eau se manifeste principalement dans la viscosité et le séchage de l'encre.
Lorsque la valeur du pH est supérieure à 9,5, l'alcalinité est forte, la viscosité de l'encre basée sur l'eau diminue, la vitesse de séchage ralentit et la résistance à l'eau s'aggrave. Lorsque la valeur du pH est inférieure à 8,5 et que l'alcalinité est faible, la viscosité de l'encre basée sur l'eau augmentera et l'encre sèche facilement et s'en tiendra à la plaque d'impression ou au rouleau anilox, ce qui entraînera facilement la disposition de la disposition et générera bulles.
La valeur du pH de l'encre basée sur l'eau est principalement maintenue par les composés d'ammoniac. Cependant, en raison de la volatilisation des composés d'ammoniac dans le processus d'impression, la valeur du pH diminue, ce qui augmentera la viscosité de l'encre et aggravera le transfert. Dans le même temps, la vitesse de séchage de l'encre s'accélérera, bloquant le trou d'encre du rouleau Anilox et provoquant une pâte. Afin de maintenir la stabilité des performances de l'encre, d'une part, il est nécessaire d'éviter autant que possible la fuite de substances d'ammoniac et de couvrir le couvercle supérieur du réservoir d'encre; D'un autre côté, un stabilisateur d'encre doit être ajouté au réservoir d'encre régulièrement et quantitativement.

Points d'attention
1. Avant l'impression, la température de toutes les couleurs de l'encre utilisée doit être stabilisée à la température de l'atelier d'impression, et la vitesse d'impression doit être ajustée en fonction de la température et d'autres conditions spécifiques. Lorsque la température est élevée, l'eau s'évapore rapidement et l'encre à base d'eau sèche rapidement, de sorte que la vitesse de la machine doit être améliorée; Lorsque la température est basse, l'eau s'évapore lentement et l'encre à base d'eau sèche lentement, de sorte que le dispositif de séchage peut être allumé ou la vitesse de la machine peut être réduite.
2. La qualité et les performances du papier ont une grande influence sur la vitesse de séchage de l'encre basée sur l'eau et la qualité de la matière imprimée. Par conséquent, avant l'impression, vous devez comprendre pleinement les performances du papier utilisé, en particulier l'absorption de l'encre. Si le papier a une mauvaise absorption de l'encre et que l'encre ne peut pas être absorbée par le papier rapidement après son transfert sur le papier, alors l'encre humide sera transférée à l'arrière du papier précédent, provoquant une saleté collante. Cependant, si le papier absorbe trop l'encre, il pénétrera excessivement et provoquera une impression, ou la surface de la matière imprimée perdra sérieusement son éclat. Si du papier enduit est imprimé, le liant pénètrera tous dans la fibre de papier et la pénétration rapide peut provoquer la pulvérisation de l'encre, de sorte que le pigment gauche à la surface ne peut pas être protégé.
3. Déterminez la viscosité de l'encre basée sur l'eau en fonction de l'état de la plaque d'impression, de l'impression et de la vitesse d'impression.
4. Avant utilisation, il doit être complètement remué uniformément. Le diamètre des particules de pigment organiques dans l'encre à base d'eau est généralement de 2 ~ 5 μm, mais le diamètre des particules de pigment peut atteindre 10 ~ 25 μm par liaison. Par conséquent, si le pigment est dispersé de manière inégale, il affectera les performances de transfert d'encre, il doit donc être complètement agité uniformément avant utilisation.
5. Lorsque la viscosité est élevée, elle doit être diluée avec de l'eau ou un solvant spécial.
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Ms. Yan Hu

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