Chemische componenten van drukinkten - PCC Group (2023)

Bovendien moeten de inkten de juiste technische parameters hebben. Het is cruciaal dat ze worden gedroogd onder de juiste omstandigheden voor het gegeven proces en dat ze ook bepaalde sterkte-eigenschappen hebben, afhankelijk van het uiteindelijke gebruik van het gegeven drukwerk. Andere belangrijke drukeigenschappen zijn: de plasticiteit van de verf, de gevoeligheid voor delaminatie en de thixotropie ervan, d.w.z. het vermogen om de viscositeit te veranderen, b.v. onder invloed van mengen.

Toepassing en eigenschappen van de inkten

De inkten zijn extreem veelzijdig en kunnen op vrijwel elk oppervlak worden gebruikt, ongeacht de textuur, grootte of vorm. Ze kunnen worden gebruikt bij het kleuren van papier, plastic, metaal, glas en textiel. Drukinkten worden, in tegenstelling tot verven en vernislagen, op het oppervlak aangebracht in de vorm van een zeer dunne laag, die, afhankelijk van het drukproces, een dikte kan hebben van 2 tot 30 μm. De visuele kenmerken van de inkt zijn afhankelijk van drie belangrijke factoren, namelijk: de kleur, transparantie en glans. Bovendien beïnvloeden verschillende kenmerken die met elkaar samenhangen de kleur van de inkt. De kleur hangt ook af van de intensiteit en verzadiging, en de zuiverheid ervan vertelt ons hoe donker of licht de inkt zal zijn.

Natuurlijk heeft de chemische structuur van een kleurstof een belangrijke invloed op de tint, de deeltjesgrootte of het vermogen om een ​​bepaalde inkt aan te brengen. Het is het gebruik van verschillende soorten harsen, oliën en oplosmiddelen die de tint of zuiverheid van een bepaalde kleurstof beïnvloeden. Soms kunnen zelfs sommige additieven (bijvoorbeeld voor dispersie) veranderingen in de kleur van de verf veroorzaken. Naast de structuur van de inkt zelf zijn ook de verhoudingen van de afzonderlijke componenten erg belangrijk.

Componenten van drukinkten

De belangrijkste componenten van de drukinkt zijn:

• Kleurstoffen – ze vormen 5 tot 30% van de inkt. Het zijn meestal pigmenten, kleurstoffen of lakken. Pigmenten zijn fijn versnipperde vaste stoffen die niet oplossen in het bindmiddel, maar erin gedispergeerd zijn. Terwijl kleurstoffen stoffen zijn die volledig oplosbaar zijn in het bindmiddel. De laatste kleurstof is meer. Dit zijn kleurstoffen die uit het oplosmiddel neerslaan in een vaste vorm, die daardoor eigenschappen krijgen die vergelijkbaar zijn met die van pigmenten. Meestal kan worden waargenomen dat een hogere concentratie van een specifieke kleurstof de intensiteit van de kleur beïnvloedt. In de praktijk worden echter optimale concentraties kleurstoffen gebruikt, waarboven geen verandering in de kleur wordt opgemerkt.
• Bindmiddel – vormt 15 tot 50% van de samenstelling van de inkt. Het is ontworpen om het pigment te bevochtigen, wat de verspreiding van de deeltjes vergemakkelijkt. Het is de lijm die de afdrukeigenschappen van de inkt bepaalt, evenals de manier waarop deze zich aan het substraat hecht. Deze stoffen zorgen bovendien voor voldoende glans en slijtvastheid. Meestal worden verschillende soorten harsen als bindmiddel gebruikt. De PCC Group biedt een scala aan producten die worden gebruikt als tussenproducten voor de bereiding van basisharsen. Ze worden vervolgens gemengd met geschikte additieven om de uiteindelijke inkt te verkrijgen. Deze producten omvattenRokopol® D2002EnRokopol®LDBserie (2000D, 4000D, 8000DEn12000 D). Naarmate het molecuulgewicht toeneemt, worden ze meer en meer hydrofoob en neemt hun reactiviteit af. Hierdoor kunt u de juiste samenstelling kiezen afhankelijk van de te verwachten uiteindelijke parameters van de inkt. In aanvulling,Rokopol®producten kunnen worden gebruikt als tussenproducten om reactieve functionele groepen te verbinden die worden gebruikt in andere technologieën dan polyurethaan,
• Oplosmiddelen - dit zijn stoffen die zijn ontworpen om het bindmiddel op te lossen en te mengen met de andere componenten van de verf. Het verdunningsmiddel is typisch 15-65% van de verfsamenstelling. Door zijn chemische eigenschappen,dichloorpropaan(DCP) werkt uitstekend als oplosmiddel in drukinkten. Het is een kleurloze vloeistof zonder mechanische onzuiverheden met een karakteristieke geur. DCP kan met succes organische oplosmiddelen zoals tolueen, aceton en andere xyleenderivaten vervangen, en heeft tegelijkertijd een stabiele prijs,
• Hulpstoffen - beïnvloeden de bruikbare eigenschappen van de verf. Meestal maken ze niet meer dan 10% van de samenstelling uit. DeEXOdis PC30product kan worden gebruikt als dispersieadditief voor alle soorten watergedragen verf en drukinkten.EXOdis PC30zorgt voor een uitstekende uiteindelijke stabilisatie van kleurstofproducten, zelfs in kleine concentraties. De producten daarentegenROKA is 900EnROKAdis 905, zijn naast hun dispergerende eigenschappen ook uitstekende bevochtigingsmiddelen. Om deze reden kunnen ze worden gebruikt bij de productie van drukinkten en inkten, waardoor pigmenten die componenten zijn van kleurstoffen goed worden verspreid,

De meest populaire druktechnieken

In de praktijk hangt de samenstelling van de drukinkt en het uiterlijk ervan vooral af van de druktechniek die we gebruiken:

• Flexografische en diepdruk. De inkten die voor dit soort afdrukken worden gebruikt, worden gekenmerkt door een zeer gladde consistentie, daarom worden ze in de volksmond vloeibare connectoren genoemd. Door hun uitstekende vloeibaarheid is het mogelijk om zeer vluchtige oplosmiddelen te gebruiken, waardoor deze inkten zeer snel drogen. Bij de productie van deze drukvorm werd aanvankelijk natuurrubber gebruikt. Daarna werd het vervangen door nitril en butylrubber, en momenteel zijn fotopolymeren het meest gebruikt. De laagdikte van deze verven die op het oppervlak worden aangebracht, is meestal niet groter dan 10 μm,
• Lithografische verven en typografische prints. De inkten die voor lithografie en typografie worden gebruikt, zijn erg plakkerig en lijken qua consistentie meer op pasta dan op vloeistof. Voor lithografische en typografische druk worden niet-vluchtige oplosmiddelen gebruikt zodat ze niet verdampen tijdens het drukproces. De belangrijkste drager van deze verven zijn pigmenten en lakken, en het bindmiddel is meestal harsen of gemodificeerde minerale oliën,
• Zeefdruk inkten. De inkten die voor dit type afdrukken worden gebruikt, zijn qua textuur vergelijkbaar met verven. Zeefdruk biedt meer veelzijdigheid dan traditionele drukmethoden. Zeefdrukinkten kunnen worden gebruikt om met verschillende materialen te werken, zoals textiel, keramiek, hout, papier, glas, plastic en nog veel meer.

Drogen van de drukinkten

Vaak worden de inkten in groepen verdeeld op basis van hun vermogen om te consolideren. Drukinkten in hun basisvorm zijn vloeibaar of lijken sterk op vloeibare vorm. Hun verandering van vloeibare naar vaste toestand wordt het drogen van de inkt genoemd en kan worden uitgevoerd met behulp van fysische of chemische methoden, of een combinatie van beide. Er zijn verschillende soorten drogen:

• Absorptie drogen. De inkt wordt gedroogd wanneer deze door de vezels van het oppervlak gaat en ook wanneer deze door het oppervlak zelf wordt geabsorbeerd.
• Oxidatie drogen. De inkt droogt door het zuurstofopnameproces uit de atmosfeer. Het gas combineert chemisch met harsen en verandert hun fysieke toestand van vloeibaar naar vast. Het oxidatiedroogproces is vrij langzaam en duurt tot enkele uren. Het wordt beïnvloed door een aantal factoren, b.v. het type pigmenten en gebruikte additieven.
• Verdampend drogen. Dit is het type drogen dat afhangt van de verdampingssnelheid van geselecteerde oplosmiddelen, evenals de affiniteit tussen de harsen en de gebruikte oplosmiddelen. In de praktijk geldt: hoe hoger het is, hoe langzamer het verdampt. De affiniteit tussen harsen en oplosmiddelen die in de inkt worden gebruikt, heeft ook invloed op de eigenschappen ervan. Dit heeft een directe invloed op het printvermogen, de snelheid van het gehele droogproces en het vasthouden van oplosmiddelen in de inktlaag.
• Chemisch drogen. Dit proces is sterk afhankelijk van met welke soorten chemische verbindingen we te maken hebben. Sommige systemen kunnen bijvoorbeeld een polymeriseerbare verbinding bevatten die een katalysator nodig heeft om een ​​bepaalde chemische reactie tot stand te brengen. Of in een andere optie kan het nodig zijn om het proces van warmte te voorzien om een ​​chemische verknopingsreactie op gang te brengen. Elk van deze processen vereist specifieke omstandigheden waarin chemische reacties zullen plaatsvinden.
• Door straling veroorzaakte droging. Deze manier van drogen kan worden onderverdeeld in verschillende groepen: drogen met behulp van ultraviolette straling, infrarood, elektronenstralen of radiogolven. Elk van deze methoden wordt bepaald door de chemie van de inktdrager en het type inkt zelf. Ultraviolet drogen maakt gebruik van een proces dat fotopolymerisatie wordt genoemd. De inkten bevatten foto-initiatoren die tijdens het droogproces een kettingreactie met de inktdrager op gang brengen. Dan vindt er een snel polymerisatieproces plaats en verandert de toestand van de vloeistof in een sterk verknoopte vaste stof, in de volksmond een film genoemd. Drogen met een elektronenbundel lijkt erg op elkaar, en het verschil bestaat uit het gebruik van hoogenergetische elektronen voor het proces, die vrije radicalen genereren, wat leidt tot een snelle polymerisatie van de verfdrager. Het laatste type door straling geïnduceerde droging is het gebruik van radiogolven. Dit type droging wordt gebruikt wanneer de inkten een groot volume polaire moleculen bevatten, b.v. water. Radiostraling wordt geabsorbeerd door polaire deeltjes, waardoor de verf zeer snel opwarmt. Het water verdampt dan en er ontstaat een dikke laag inkt.

Trends in de grafische industrie

De printmarkt verandert continu. Op basis van het Ceresana-rapport wordt de waarde ervan geschat op $ 25,7 biljoen in 2023. Een dergelijke grote stijging in de afgelopen jaren wordt veroorzaakt door de groeiende populariteit van digitaal printen. Het digitale printproces is veel sneller en efficiënter dan traditionele printmethodes. De populariteit van digitaal printen is ook te danken aan de veranderende behoeften van consumenten. In regio's waar de digitalisering sterk is toegenomen, is een opvallende afname van de collecties kranten, tijdschriften en boeken waar te nemen.

De populariteit van digitaal printen wordt ook veroorzaakt door de toenemende eisen die aan drukkerijen worden gesteld. De tendens om het aantal afdrukken te verminderen, en anderzijds een toenemend aantal afdrukopdrachten en de personalisering van de inhoud, pleiten voor het gebruik van digitale afdrukken. Bovendien zorgt digitaal printen voor een aanzienlijke tijdsbesparing dankzij een versnelde productie en een eenvoudigere aanpassing afhankelijk van de bestelling. Digitale printsystemen hebben ook een voordeel ten opzichte van traditioneel printen als het gaat om het printen van reclamemateriaal of etiketten. Bovendien verhoogt de voortdurende technologische vooruitgang voortdurend de afdrukkwaliteit en de snelheid van het proces, wat zich direct vertaalt in kostenbesparingen. Om deze reden wordt digitaal printen op veel gebieden concurrerend en kosteneffectief.

Ook binnen de grafische industrie is een toenemend ecologisch bewustzijn waar te nemen, wat leidt tot de voortdurende ontwikkeling van moderne drukinkten en verwerkingsmethoden. Geschat wordt dat UV-uithardende inkten en andere bestralingsmethoden de komende jaren aan belang zullen winnen. Er wordt steeds meer gebruik gemaakt van dergelijke moderne producten, uiteraard ten koste van het gebruik van traditionele inkten op basis van oplosmiddelen. Analisten van Cerasana schatten dat het gebruik van UV-uithardende inkten de komende jaren met ruim 13% zal toenemen.