Aké sú rozdiely medzi prísadami do tlačiarenských farieb na vodnej báze a na báze rozpúšťadiel?

Aké sú rozdiely medzi aditívami do tlačiarenských farieb na vodnej a rozpúšťadlovej báze?

Ako dodávateľ aditív do tlačiarenských farieb som bol svedkom jedinečných vlastností a požiadaviek tlačových farieb na vodnej aj rozpúšťadlovej báze. Tieto dva typy atramentov slúžia v polygrafickom priemysle na rôzne účely a aditíva v nich používané sú prispôsobené ich špecifickým vlastnostiam. V tomto blogu preskúmam kľúčové rozdiely medzi aditívami do tlačiarenských farieb na báze vody a rozpúšťadiel.

1. Rozpustnosť a kompatibilita

Jeden z najzásadnejších rozdielov medzi atramentmi na vodnej a rozpúšťadlovej báze spočíva v ich rozpúšťadlách. Atramenty na báze vody používajú vodu ako primárne rozpúšťadlo, zatiaľ čo atramenty na báze rozpúšťadla sa spoliehajú na organické rozpúšťadlá, ako sú estery, ketóny a alkoholy. Tento rozdiel v rozpúšťadlách má významný vplyv na rozpustnosť a kompatibilitu prísad.

Pre atramenty na vodnej báze musia byť prísady rozpustné vo vode alebo aspoň vo vode dispergovateľné. Aditíva rozpustné vo vode sa môžu ľahko zmiešať s atramentovým systémom, čím sa zabezpečí rovnomerná distribúcia a konzistentný výkon. Napríklad povrchovo aktívne látky rozpustné vo vode sa bežne používajú v atramentoch na báze vody na zníženie povrchového napätia, zlepšenie zmáčavosti a zvýšenie priľnavosti atramentu k substrátu. Na druhej strane prísady, ktoré nie sú rozpustné vo vode, môžu spôsobiť oddelenie fáz alebo zrážanie v atramente, čo vedie k nízkej kvalite tlače.

Na rozdiel od toho prísady do atramentov na báze rozpúšťadiel musia byť rozpustné alebo kompatibilné s organickými rozpúšťadlami použitými vo formulácii atramentu. Organické rozpúšťadlá majú odlišnú polaritu a charakteristiky rozpustnosti v porovnaní s vodou. Preto sú aditíva určené pre atramenty na báze rozpúšťadiel často formulované tak, aby sa v týchto rozpúšťadlách rozpúšťali. Napríklad niektoré polyméry s vysokou molekulovou hmotnosťou používané ako zahusťovadlá v atramentoch na báze rozpúšťadiel sú rozpustné v organických rozpúšťadlách, ale nerozpustné vo vode. Tieto polyméry môžu účinne zvýšiť viskozitu atramentu, zlepšiť jeho potlačiteľnosť a zabrániť ochabnutiu.

2. Mechanizmy sušenia a vytvrdzovania

Mechanizmy schnutia a vytvrdzovania atramentov na vodnej a rozpúšťadlovej báze sa tiež líšia, čo následne ovplyvňuje výber aditív.

Atramenty na vodnej báze schnú hlavne odparovaním vody. Keď sa voda vyparuje, pevné častice atramentu zostávajú na substráte a vytvárajú suchý film. Na urýchlenie procesu sušenia sa môžu použiť prísady, ako sú zvlhčovadlá a urýchľovače sušenia. Zvlhčovadlá pomáhajú udržiavať atrament vlhký počas procesu tlače a zabraňujú jeho príliš rýchlemu schnutiu na tlačovom zariadení. Na druhej strane urýchľovače sušenia môžu zvýšiť rýchlosť odparovania vody a skrátiť čas sušenia. Okrem toho niektoré atramenty na vodnej báze môžu vyžadovať sieťovacie prísady na zlepšenie trvanlivosti a chemickej odolnosti vytvrdeného filmu. Tieto sieťovacie prísady reagujú so zložkami atramentu počas procesu sušenia alebo vytvrdzovania a vytvárajú trojrozmernú sieťovú štruktúru.

Atramenty na báze rozpúšťadiel schnú odparovaním organických rozpúšťadiel. Rýchlosť odparovania organických rozpúšťadiel je vo všeobecnosti vyššia ako rýchlosť odparovania vody, čo znamená, že atramenty na báze rozpúšťadiel môžu schnúť rýchlejšie. Voľba prísad je však stále rozhodujúca pre riadenie procesu sušenia a zlepšenie výkonu vytvrdeného filmu. Napríklad do atramentov na báze rozpúšťadla sa môžu pridávať činidlá proti tvorbe povlaku, aby sa zabránilo tvorbe povlaku na povrchu atramentu počas skladovania alebo tlače. Tieto činidlá pôsobia tak, že inhibujú oxidáciu alebo polymerizáciu zložiek atramentu na povrchu. Okrem toho niektoré atramenty na báze rozpúšťadiel môžu používať reaktívne prísady, ktoré sa zúčastňujú vytvrdzovacej reakcie, ako napríklad izokyanáty v atramentoch na báze polyuretánu. Tieto reaktívne prísady môžu výrazne zlepšiť tvrdosť, odolnosť proti oderu a chemickú odolnosť vytvrdeného filmu.

3. Environmentálne a zdravotné aspekty

V posledných rokoch sú v polygrafickom priemysle čoraz dôležitejšie otázky životného prostredia a zdravia. Atramenty na vodnej a rozpúšťadlovej báze majú rozdielne environmentálne profily a tieto rozdiely odzrkadľujú aj aditíva v nich použité.

Atramenty na vodnej báze sa vo všeobecnosti považujú za ekologickejšie ako atramenty na báze rozpúšťadiel, pretože obsahujú málo alebo žiadne prchavé organické zlúčeniny (VOC). VOC sú organické chemikálie, ktoré sa môžu pri izbovej teplote vyparovať do vzduchu, čím prispievajú k znečisteniu ovzdušia a predstavujú potenciálne zdravotné riziká. Výsledkom je, že aditíva pre atramenty na vodnej báze sú často navrhnuté tak, aby boli s nízkym obsahom VOC alebo bez VOC. Napríklad mnohé prísady do atramentov na vodnej báze sú formulované s použitím prírodných alebo biologicky odbúrateľných materiálov, ktoré sú menej škodlivé pre životné prostredie.

Na druhej strane atramenty na báze rozpúšťadiel zvyčajne obsahujú značné množstvo VOC. Používanie atramentov na báze rozpúšťadiel a ich prísad je v mnohých krajinách regulované s cieľom znížiť znečistenie ovzdušia. Na splnenie týchto predpisov výrobcovia atramentových aditív na báze rozpúšťadiel neustále vyvíjajú nové produkty s nižším obsahom VOC. Niektoré aditíva do atramentov na báze rozpúšťadiel sú navrhnuté tak, aby nahradili tradičné rozpúšťadlá menej toxickými alebo ekologickejšími alternatívami. Napríklad niektoré rozpúšťadlá s nízkym obsahom VOC možno použiť v kombinácii s aditívami, aby sa dosiahol podobný výkon ako pri tradičných atramentoch na báze rozpúšťadiel a zároveň sa znížil dopad na životné prostredie.

4. Výkon a aplikácia

Požiadavky na výkon a aplikácie atramentov na vodnej a rozpúšťadlovej báze tiež ovplyvňujú výber aditív.

Atramenty na vodnej báze sa bežne používajú v aplikáciách, kde je prioritou šetrnosť k životnému prostrediu, ako sú balenie potravín, detské hračky a niektoré typy papierovej tlače. Aditíva pre atramenty na vodnej báze sa často zameriavajú na zlepšenie priľnavosti atramentu k rôznym substrátom, zvýšenie ich farebnej sily a zabezpečenie dobrej odolnosti proti oteru. Napríklad do atramentov na vodnej báze možno pridať promótory adhézie, aby sa zlepšila ich priľnavosť k neporéznym substrátom, ako sú plasty. Tieto prísady môžu modifikovať povrchové vlastnosti substrátu alebo atramentu, čo umožňuje lepšie zmáčanie a priľnavosť.

Atramenty na báze rozpúšťadla sa široko používajú v aplikáciách, ktoré vyžadujú vysoký výkon a odolnosť, ako sú automobilové nátery, priemyselná tlač a niektoré typy obalovej tlače. Aditíva pre atramenty na báze rozpúšťadiel sú často navrhnuté tak, aby zlepšili chemickú odolnosť atramentu, odolnosť proti oderu a odolnosť voči poveternostným vplyvom. Napríklad UV stabilizátory môžu byť pridané do atramentov na báze rozpúšťadiel používaných vo vonkajších aplikáciách na ochranu atramentu pred degradáciou spôsobenou ultrafialovým žiarením. Tieto stabilizátory dokážu absorbovať alebo rozptýliť UV energiu, čím zabraňujú vyblednutiu atramentu alebo jeho praskaniu v priebehu času.

5. Špecifické príklady aditív a ich aplikácie

Aby sme ďalej ilustrovali rozdiely medzi aditívami pre atramenty na vodnej a rozpúšťadlovej báze, pozrime sa na niektoré konkrétne príklady aditív.

Povrchovo aktívne látky: V atramentoch na vodnej báze sa bežne používajú aniónové a neiónové povrchovo aktívne látky. Aniónové povrchovo aktívne látky, ako je dodecylsulfát sodný, môžu poskytnúť dobré zmáčacie a disperzné vlastnosti. Neiónové povrchovo aktívne látky, ako sú etoxylované alkoholy, sa často používajú pre ich nízku penivosť. V atramentoch na báze rozpúšťadiel prevládajú katiónové a neiónové povrchovo aktívne látky. Katiónové povrchovo aktívne látky môžu zlepšiť priľnavosť atramentu k niektorým substrátom, najmä tým, ktoré majú negatívny povrchový náboj. Môžete nájsť viac informácií o povrchovo aktívnych látkach a inýchPrísady do sieťotlačových atramentov.

Živice: Atramenty na vodnej báze často používajú vo vode rozpustné alebo vo vode dispergovateľné živice, ako sú akrylové emulzie a polyuretánové disperzie. Tieto živice poskytujú dobré filmotvorné vlastnosti a priľnavosť. Na druhej strane atramenty na báze rozpúšťadla môžu používať živice rozpustné v rozpúšťadle, ako je nitrocelulóza, alkydové živice a epoxidové živice. Tieto živice môžu ponúknuť vysoký lesk, tvrdosť a chemickú odolnosť. Viac podrobností o živiciach a iných prísadách do atramentov na balenie nájdete v častiAditíva a živice pre atramenty na balenie.

Vytvrdzovacie prísady: V atramentoch na vodnej báze sa na zlepšenie trvanlivosti vytvrdeného filmu používajú niektoré sieťovacie činidlá. Napríklad melamín-formaldehydové živice možno použiť ako sieťovacie činidlá v akrylových atramentoch na vodnej báze. V atramentoch na báze rozpúšťadiel sa na vytvrdzovanie bežne používajú izokyanáty a iné reaktívne prísady. napr.Nízko tuhnúca prísada pre plastisolový atramentmožno použiť na zníženie teploty a času vytvrdzovania plastizolových atramentov, ktoré sú typom atramentu na báze rozpúšťadla.

Záver

Záverom možno povedať, že rozdiely medzi aditívami do tlačiarenských farieb na vodnej a rozpúšťadlovej báze sú značné a sú spôsobené najmä rozdielmi v rozpustnosti, mechanizmoch sušenia a vytvrdzovania, environmentálnych a zdravotných aspektoch a výkonnostných požiadaviek. Ako dodávateľ aditív do tlačiarenských farieb rozumieme jedinečným potrebám systémov atramentov na vodnej aj rozpúšťadlovej báze. Ponúkame širokú škálu vysoko kvalitných prísad, ktoré sú špeciálne navrhnuté tak, aby spĺňali požiadavky rôznych zložení atramentov a tlačových aplikácií.

Ak pôsobíte v polygrafickom priemysle a hľadáte správne aditíva pre atramenty na vodnej alebo rozpúšťadlovej báze, radi vám pomôžeme. Náš tím odborníkov vám môže poskytnúť profesionálne poradenstvo a prispôsobené riešenia. Kontaktujte nás ešte dnes a začnite diskutovať o vašich špecifických potrebách a o tom, ako môžu naše prísady zlepšiť výkon vašich tlačových farieb.

Referencie

1. "The Printing Ink Manual", 5. vydanie, Leach, RH a kol.
2. "Nátery na báze vody: Veda a technika", Koleske, JV
3. "Rozpúšťadlové nátery: chémia a technológia", Zeno W. Wicks, Jr. a kol.