¿Cómo mejorar la cobertura de la tinta blanca?
Respuesta rápida: Para trabajos prácticos de formulación, la detección del fotoiniciador comienza con la fuente de luz y la formación de la película, luego verifica el amarilleo, la adhesión y la integridad del curado en condiciones de producción reales.
En el campo de la impresión de envases, cuando las empresas se hacen cargo del negocio de los envases con películas transparentes, el proceso de capa base de tinta blanca a menudo se enfrenta al problema de una opacidad insuficiente, lo que supone un dolor de cabeza para muchos profesionales. Para resolver eficazmente este problema, primero debemos analizar exhaustivamente los factores centrales que afectan la opacidad de la tinta, que cubren principalmente los tres aspectos importantes de la concentración del color de la tinta, el espesor de la capa de tinta y la dispersión del pigmento, y luego llevar a cabo experimentos y análisis específicos.
1. Análisis en profundidad de la concentración de color de tinta
Aumentar la concentración de color de la tinta es sin duda una de las formas habituales de mejorar el poder cubriente de la tinta. En el proceso de impresión real, se utilizó una tinta blanca de titanio especialmente formulada con una concentración de color de hasta el 55 % (en comparación con la concentración de color del 25 % en la tinta blanca ordinaria, el pigmento blanco de titanio es conocido por su blancura y poder cubriente entre muchos pigmentos blancos). Sin embargo, los resultados de la impresión mostraron que, aunque su poder cubriente era mejor que el de la tinta blanca común, aun así no cumplía con el estándar. Esto se debe a que una alta concentración de color significa un bajo contenido de disolvente, lo que a su vez conduce a un secado más rápido y a un alto riesgo de obstrucción. Desde un punto de vista profesional, esta situación demuestra que confiar simplemente en aumentar la concentración de color no es una buena solución y debemos encontrar otra manera. Por ejemplo, si recordamos los procesos de impresión anteriores en la historia, debido a las limitaciones de las formulaciones de pigmentos y tintas en ese momento, cuando tratábamos con tintas similares de alta concentración de color, a menudo nos enfrentábamos a problemas de calidad de impresión más graves, como colores desiguales y superficies impresas rugosas. Esto también proporciona lecciones para nuestras exploraciones actuales.
2. Investigación integral y estrategias de respuesta para el espesor de la capa de tinta
El espesor de las tintas de huecograbado suele estar entre 8 y 15 μm. Si el espesor de la tinta blanca de huecograbado es de sólo 3-4 μm, que es inferior al valor estándar, causará muchos problemas. En este sentido, podemos investigar y solucionar el problema desde los siguientes aspectos.
(1) Puntos clave en la producción de cilindros de impresión.Aunque la profundidad de grabado de los cilindros de impresión proporcionados por los proveedores actuales ha alcanzado el límite (60 μm), la tecnología de celda piramidal que utilizan tiene defectos. Las celdas en forma de pirámide son propensas a obstruirse durante el proceso de impresión, lo que provoca una mala transferencia de tinta. Técnicamente hablando, las características estructurales de las celdas en forma de pirámide restringen el flujo de tinta, por lo que aunque la capacidad de almacenamiento de tinta ha aumentado, la transferencia de tinta real no ha mejorado de manera efectiva. Por el contrario, las células en forma de pirámide o de panal tienen importantes ventajas. No solo tienen una gran capacidad de almacenamiento de tinta, sino que también transfieren la tinta con mayor fluidez. Además, la suavidad de los bordes de las celdas y el grosor del cromado también tienen un impacto significativo en la transferencia de tinta. En algunos casos de innovación tecnológica en impresión en el pasado, ha habido mejoras significativas en la eficiencia de transferencia de tinta debido a mejoras en la forma de las celdas. Por ejemplo, después de que una conocida imprenta introdujera un nuevo cilindro de celda en forma de panal, la tasa de transferencia de tinta aumentó casi un 30% y la calidad de impresión mejoró significativamente. Por lo tanto, para los problemas de los cilindros, puede considerar utilizar el método de doble impresión para resolverlos.
(2) La idoneidad del rodillo de goma de impresión para el sustrato.
Cuando el rodillo de impresión es duro y el sustrato es blando, la diferencia de dureza entre los dos dará como resultado una transferencia de tinta muy pequeña en las celdas. Esto se debe a que la tinta no se puede transferir completamente desde las celdas al sustrato bajo la presión de impresión debido a la falta de coincidencia de dureza. Al igual que dos engranajes, si el paso de los dientes y la dureza no coinciden, no se puede lograr una transmisión de potencia eficiente. En este momento, es una buena elección reemplazar el rodillo de impresión por uno más suave para garantizar una transferencia de tinta suave y lograr el espesor de capa de tinta deseado.
3. Control preciso de la presión de impresión.
Si la presión de impresión es demasiado baja, la tinta de las celdas no se exprimirá lo suficiente, lo que inevitablemente provocará una mala transferencia de tinta. La presión de impresión juega un papel clave en el proceso de transferencia de tinta, al igual que el corazón bombea sangre. Si la presión es insuficiente, la tinta no se puede transferir completamente al sustrato. Por lo tanto, aumentar apropiadamente la presión de impresión es una manera efectiva de resolver este problema, que puede promover una mejor transferencia de tinta desde las celdas y así aumentar el espesor de la capa de tinta.
4. Tratamiento superficial del sustrato y tiempo de impresión.
Si la superficie de una película se trata y luego se almacena durante mucho tiempo, las propiedades de la superficie cambiarán, lo que dará como resultado una mala humectación y adherencia de la tinta.Esto se debe a que, con el tiempo, la superficie de la película puede absorber impurezas del aire o sufrir una reacción de oxidación, reduciendo su afinidad por la tinta. A juzgar por algunos casos de producción reales, la tasa de falla en la adhesión de la tinta de las películas almacenadas durante más de una semana aumentará significativamente. Por lo tanto, la impresión debe realizarse inmediatamente después de que se haya tratado la superficie del sustrato para garantizar que la tinta se adhiera bien a la superficie de la película, lo que a su vez ayuda a aumentar el espesor de la capa de tinta.
(5) Equilibrio entre la concentración de pigmento de la tinta y la viscosidad.
Una alta concentración de pigmentos de tinta puede provocar una velocidad de secado excesiva, lo que tiene un impacto negativo en la transferencia de tinta. Existe una relación química compleja entre la concentración de pigmento y la velocidad de secado. Cuando la concentración es demasiado alta, el disolvente se evapora más rápido, la tinta se espesa rápidamente y se dificulta la transferencia uniforme de tintas posteriores. Por lo tanto, es necesario ajustar razonablemente la concentración del pigmento y la viscosidad para encontrar el equilibrio óptimo entre las dos, a fin de garantizar que la tinta se pueda transferir sin problemas durante el proceso de impresión, manteniendo al mismo tiempo buenas propiedades de secado, lo que favorece la mejora estable del espesor de la capa de tinta.
(6) Tratamiento eficaz de los problemas electrostáticos.
Las películas son propensas a la electricidad estática durante la impresión, lo que puede interferir con el proceso de transferencia de tinta. La electricidad estática puede hacer que las partículas de tinta se desplacen durante el proceso de transferencia o se adhieran al equipo de impresión, en lugar de adherirse uniformemente al sustrato. Por ejemplo, en algunos ambientes secos, la electricidad estática es particularmente prominente, lo que puede provocar problemas como puntos de tinta desiguales y desviaciones de color en el material impreso. Por lo tanto, es necesario eliminar primero la electricidad estática de la película y luego utilizar un dispositivo de absorción de tinta electrostática para mejorar la tasa de transferencia de tinta y garantizar que el espesor de la capa de tinta cumpla con los requisitos.
(7) Consideración integral del desempeño de la imprenta.
El rendimiento de la propia imprenta también es un factor importante que afecta al espesor de la capa de tinta. Las imprentas de diferentes modelos y fabricantes se diferencian en términos de transferencia de tinta, control de presión y cooperación entre el cilindro portaplanchas y el rodillo de goma. Por ejemplo, algunas máquinas de impresión de alta gama están equipadas con sistemas avanzados de circulación de tinta y sistemas precisos de control de presión, que pueden lograr una mejor transferencia de tinta uniforme y un control preciso del espesor de la capa de tinta.Por lo tanto, al solucionar el problema del espesor de la capa de tinta, no se debe ignorar la influencia del rendimiento de la máquina de impresión y, si es necesario, se debe realizar una inspección y depuración exhaustivas de la máquina de impresión.
Aunque el espesor de la capa de tinta aumentó significativamente después de tomar las medidas anteriores, la opacidad de la tinta blanca aún no cumplió con las expectativas, lo que nos llevó a reexaminar las características de la tinta de huecograbado en sí.
3. La influencia principal de la dispersión de pigmentos y la forma de optimizarla
El poder cubriente de la tinta depende esencialmente de la relación entre el índice de refracción del pigmento y el del aglutinante. Cuando la proporción es 1, el pigmento es transparente; si la proporción es mayor que 1, el pigmento tiene poder cubriente. El índice de refracción del pigmento se ve afectado por el grado de dispersión del pigmento y la diferencia en el índice de refracción entre el pigmento y el aglutinante. En términos generales, cuanto mayor sea el grado de dispersión del pigmento, menor será la diferencia anterior y mejor será la transparencia del pigmento.
El pigmento de tinta blanca utilizado en la prueba es dióxido de titanio, que es un polvo cristalino blanco. Tiene la opacidad más alta de todos los pigmentos blancos, con un índice de refracción entre 1,84 y 2,55. También es altamente dispersable y tiene una excelente resistencia a la luz, al calor y a los álcalis. Sin embargo, la impresión por huecograbado se diferencia de otros métodos de impresión. Mientras que otros métodos de impresión pueden lograr la opacidad deseada con una fina capa de tinta y una baja concentración de color utilizando pigmentos comunes, esto es difícil de lograr en la impresión por huecograbado. Esto se debe a que el tamaño de partícula de los pigmentos en las tintas de huecograbado debe ser inferior a 5 µm, y las tintas de huecograbado son relativamente más delgadas y más dispersas, lo que da como resultado una alta transparencia (es decir, baja opacidad). Si el dióxido de titanio utilizado tiene partículas finas y está muy disperso, la opacidad será insuficiente. Si no se puede lograr el poder cubriente deseado aumentando el tamaño de las partículas, entonces quizás deberían considerarse otros métodos de impresión. Por ejemplo, en algunos productos impresos de gran superficie que no requieren una alta precisión de impresión pero tienen requisitos de poder cubriente extremadamente altos, como la impresión de vallas publicitarias grandes para exteriores, si la impresión en huecograbado no puede cumplir con los requisitos de poder cubriente de la tinta blanca, se puede intentar la serigrafía. Su espesor de tinta es relativamente grande y el tamaño de las partículas de pigmento es relativamente grueso, lo que puede lograr mejor un efecto de alto poder cubriente. Sin embargo, si la tinta se formula utilizando dióxido de titanio con un tamaño de partícula adecuadamente aumentado, se mejorará el poder cubriente de la tinta blanca.Este método es más eficiente y conveniente que aumentar la concentración del color de la tinta y el espesor de la capa de tinta, y también puede reducir los costos de producción. Esto se debe a que aumentar apropiadamente el tamaño de partícula puede mejorar efectivamente el poder cubriente del pigmento sin afectar significativamente otras propiedades de la tinta, y reducir problemas tales como el bloqueo de la placa y el secado deficiente que pueden ser causados al ajustar la concentración de color y el espesor de la capa de tinta.
En resumen, al resolver el problema de la opacidad insuficiente de la tinta blanca en la impresión de envases de película transparente, es necesario considerar de manera integral múltiples factores como la concentración del color de la tinta, el espesor de la capa de tinta y la dispersión del pigmento, y ajustar de manera flexible el proceso de impresión y la formulación de la tinta de acuerdo con la situación real para lograr el efecto de impresión deseado y satisfacer las necesidades de producción de las empresas de impresión de envases. Al mismo tiempo, con el continuo desarrollo de la tecnología de impresión, es posible que en el futuro haya métodos y materiales más innovadores que proporcionen nuevas ideas y enfoques para resolver este problema. Por ejemplo, los investigadores están desarrollando nuevos pigmentos a nanoescala que se espera que alcancen una mayor opacidad manteniendo una buena dispersabilidad, lo que traerá nuevos cambios y oportunidades a la industria de la impresión de envases.
A ruta de selección práctica para proyectos relacionados con fotoiniciadores
Cuando los compradores técnicos o los formuladores analizan los fotoiniciadores, el marco de decisión más útil suele ser la calidad del curado más el ajuste de la aplicación: qué paquete cura de manera confiable, mantiene una apariencia aceptable y aún funciona bajo la lámpara, el espesor de la película y las condiciones del sustrato del proceso real.
- Primero haga coincidir el paquete con la lámpara: las lámparas de mercurio, los LED UV y los sistemas de luz visible pueden clasificar los mismos fotoiniciadores de manera muy diferente.
- Compruebe el curado en profundidad y el curado en superficie por separado: una película que se siente seca en la parte superior aún puede estar débil en la parte inferior.
- Equilibrar el amarilleo con la reactividad: la ruta de curado profundo más fuerte no siempre es la mejor opción comercial si el riesgo de color o migración se vuelve inaceptable.
- Utilice la fórmula final como punto de referencia: la carga de pigmento, el paquete de monómero y el espesor de la película pueden cambiar la clasificación aparente del mismo iniciador.
Referencias de productos recomendados
- CHLUMINIT 819: Útil cuando una formulación necesita una absorción más fuerte y un soporte de curado más profundo.
- CHLUMINIT 1173: Un punto de comparación práctico para la iniciación UV clásica de onda corta.
- CHLUMINIT ITX: Una útil ruta de soporte de onda larga en muchos paquetes de tintas de impresión.
- CHLUMINIT CQ: Una referencia directa para debates sobre curado sensible al color y luz visible.
Preguntas frecuentes para compradores y formuladores
¿Por qué son tan comunes los paquetes de fotoiniciadores combinados?
Debido a que un producto puede controlar el amarilleo o el ajuste de la lámpara mientras que otro mejora la profundidad de curado o el rendimiento de la velocidad de la línea, el paquete completo suele ser más fuerte que cualquier grado individual.
¿La curación incompleta siempre debe resolverse agregando más iniciador?
No automáticamente. La verdadera limitación puede ser la lámpara, el espesor de la película, el tono del pigmento o el resto del sistema reactivo en lugar de una simple dosis insuficiente.
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