Могут ли флексографские краски на водной основе заменить сольвентные краски в гибкой упаковке?

В индустрии печати гибкой упаковки краски на основе растворителей уже давно занимают доминирующее положение благодаря своим преимуществам, таким как быстрое высыхание и высокая адгезия, особенно при высокоскоростной глубокой и флексографской печати. Однако, в связи с ужесточением глобальных норм по выбросам летучих органических соединений (ЛОС), краски на водной основе постепенно стали рассматриваться как экологически безопасная альтернатива. В частности, в области флексографской печати краски на водной основе достигли значительного прогресса. Могут ли флексографские краски на водной основе действительно заменить краски на основе растворителей в печати гибкой упаковки?
 

I. Сильная движущая сила природоохранного законодательства

В последние годы нормы по охране окружающей среды стали ключевой движущей силой стремительного развития чернил на водной основе, и их влияние проникло во все аспекты отрасли.

Регламент ЕС REACH не только строго ограничивает выбросы ЛОС, но и четко оговаривает использование различных токсичных веществ, которые могут содержаться в чернилах. Внедрение этого регламента вынудило упаковочные и полиграфические предприятия проводить строгий скрининг при выборе чернил. Чернила на основе растворителей, не соответствующие требованиям, постепенно изымаются с рынка, что значительно ускоряет рост доли чернил на водной основе на рынке.

Китайский «Стандарт выбросов летучих органических соединений» (GB 37824) напрямую устанавливает предельные нормы содержания растворителей в чернилах. После внедрения этого стандарта многим типографиям приходится вкладывать значительные средства в модернизацию производственного оборудования или замену типов чернил для соответствия требованиям по выбросам. Это в определённой степени ускорило переход отрасли на экологически чистые чернила.

Помимо государственных нормативных требований, некоторые известные производители продуктов питания и другие владельцы брендов также начали активно указывать использование печатных материалов с низким содержанием летучих органических соединений (ЛОС). Чтобы поддерживать имидж своих брендов и удовлетворять потребности потребителей, владельцы брендов последовательно добавляли индикаторы защиты окружающей среды в цепочку поставок, что ещё больше способствовало применению чернил на водной основе в сфере печати гибкой упаковки.

На этом фоне чернила на водной основе, не содержащие или содержащие лишь крайне низкое количество ЛОС, естественным образом имеют политические преимущества и стали важным выбором для промышленной трансформации.
 

II. Технологические инновации в области флексографских красок на водной основе

Ранние водные чернила высыхали медленно, что влияло на эффективность печати. На невпитывающих пленках, таких как ПЭТ и БОПП, их адгезия была слабой, что затрудняло их использование для печати с предварительным ламинированием. Более того, их водостойкость и износостойкость значительно уступали сольвентным чернилам, что ограничивало область их применения.

В настоящее время, благодаря постоянному развитию технологий, флексографские краски на водной основе значительно усовершенствовались во многих аспектах:
применение высокоэффективных акриловых смол и самосшивающихся эмульсий эффективно повысило адгезию и водостойкость водных красок. Акриловые смолы обладают хорошими пленкообразующими свойствами и адгезией, в то время как самосшивающиеся эмульсии могут образовывать сшитую структуру в процессе формирования пленки, улучшая плотность и водостойкость красочного слоя, что позволяет водным чернилам лучше работать с различными пленочными материалами.

Сочетание быстросохнущих аддитивных систем и систем горячего воздуха значительно увеличило скорость высыхания водных красок. Быстросохнущие добавки могут снизить поверхностное натяжение чернил и способствовать испарению воды, в то время как система горячего воздуха обеспечивает достаточный поток тепла и воздуха для испарения воды, ускоряя процесс сушки.

Соответствие специальных флексографских пластин и анилоксовых валов позволяет точно контролировать количество переноса краски и гарантировать пригодность печати. Различные печатные материалы и требования к печати требуют различного количества переноса краски. Специальные пластины и анилоксовые валы можно регулировать в соответствии с фактическими потребностями, чтобы гарантировать равномерный и стабильный перенос краски на материал, улучшая качество печати.

Применение технологии онлайн-коронной обработки и грунтовки увеличило поверхностное натяжение пленки, тем самым улучшая адгезию чернил на водной основе. Обработка коронным разрядом может привести к образованию на поверхности пленки полярных групп и повышению поверхностной энергии, в то время как грунтовка может сформировать равномерное покрытие на поверхности пленки, улучшая сцепление между чернилами и пленкой.

Благодаря этим техническим оптимизациям производители чернил на водной основе, такие как StarColor, добились стабильной печати на распространенных гибких упаковочных материалах, таких как BOPP, PET и PE, заложив прочную техническую основу для широкого применения чернил на водной основе.

III. Подробное сравнение характеристик чернил на водной и сольвентной основе

Очевидно
, что по большинству показателей чернила на водной основе приблизились или даже приблизились к чернилам на основе растворителей, а также имеют очевидные преимущества с точки зрения защиты окружающей среды и соответствия конечным нормам.
 

IV. Расширение сфер применения чернил на водной основе

В настоящее время водные чернила успешно применяются во многих областях гибкой упаковки. В области упаковки товаров массового спроса, такой как пакеты для печенья и хлеба, в полной мере проявились слабый запах и экологические характеристики водных чернил, что не только отвечает требованиям безопасности пищевой упаковки, но и соответствует ожиданиям потребителей в отношении экологичности упаковки.

В области упаковки сухих продуктов, таких как пакеты для риса и упаковка для снеков, водные чернила могут обеспечить хорошие печатные эффекты и эксплуатационные характеристики упаковки, обеспечивая хранение и транспортировку продукции.

Этикетки и бумажная композитная упаковка также являются важными областями применения водных чернил. Их хорошая адгезия и пригодность для печати позволяют удовлетворить различные требования к печати этикеток, а также соответствуют экологическим стандартам композитной упаковки. Средне-

и низкоскоростные флексографские печатные машины (например, CI-машины) также обладают хорошей совместимостью с водными чернилами, что обеспечивает стабильное и эффективное печатное производство.

Однако в некоторых областях водные чернила все еще нуждаются в дальнейшей оптимизации. В области высокоскоростной печати (>400 м/мин), в связи с тем, что скорость высыхания чернил на водной основе все еще нуждается в улучшении, в настоящее время сложно полностью удовлетворить потребности высокоскоростного производства.
Для носителей с чрезвычайно низкой поверхностной энергией, таких как необработанный LDPE, адгезия чернил на водной основе все еще проблематична, и необходимы дальнейшие технологические усовершенствования для улучшения их печатного эффекта на таких носителях.

В областях, требующих чрезвычайно высокой термостойкости, таких как упаковка продуктов питания для микроволновой печи, термостойкость чернил на водной основе должна быть дополнительно улучшена, чтобы гарантировать, что упаковка не будет деформироваться, отпадать или иметь другие проблемы во время микроволнового нагрева.

В ответ на эти проблемы такие предприятия, как StarColor, активно разрабатывают следующее поколение флексографских красок на водной основе, подходящих для высокоскоростной флексографии и сложных композитных структур, стремясь расширить спектр применения чернил на водной основе, учитывая при этом производительность и защиту окружающей среды.
 

V. Выводы и перспективы на будущее

В настоящее время флексографские краски на водной основе широко используются в гибкой упаковке, но до полной замены сольвентных красок ещё далеко. По-прежнему существуют проблемы с быстротой высыхания и адаптируемостью к экстремальным материалам.

На фоне продвижения «зелёной упаковки» правительствами разных стран и владельцами брендов растёт спрос потребителей на экологичную упаковку. Чернила на водной основе, благодаря своим экологическим преимуществам, станут одним из основных вариантов экологичных решений для печати. Благодаря постоянному прогрессу технологий и развитию отрасли, вполне возможно, что в будущем флексографские краски на водной основе полностью заменят сольвентные краски.