خواص اصلی، ترکیب و طبقه بندی جوهر مبتنی بر آب

جوهر مبتنی بر آب جوهر مبتنی بر آب به جوهر مبتنی بر آب گفته می شود و جوهر مبتنی بر آب انعطاف پذیر نیز جوهر مایع نامیده می شود. با بهبود مستمر آگاهی زیست محیطی، نیازهای بازار برای جوهرها بیشتر و بیشتر می شود. بنابراین جوهرهای مبتنی بر آب سازگار با محیط زیست ظهور کرده و به تدریج به یک روند بازار تبدیل شده اند. بر اساس داده های مؤسسات معروف، تخمین زده می شود که تا سال 2027، کل مصرف جوهرهای مبتنی بر آب به 576،{9}} تن، به ارزش 5.1 میلیارد دلار آمریکا برسد و به رشد خود ادامه دهد. نرخ رشد مرکب سالانه 3.1٪.

1 عملکرد جوهر مبتنی بر آب

جوهر مبتنی بر آب، به عنوان یک جوهر دوستدار محیط زیست، دارای حلال های مبتنی بر آب به عنوان ویژگی های اصلی آن است و دارای ویژگی های انتشار ترکیبات آلی فرار کم (VOC)، محتوای جامد بالا و خشک شدن سریع است. در مقایسه با جوهرهای مبتنی بر حلال سنتی، مزایای قابل توجهی در عملکرد زیست محیطی دارد و می تواند تأثیر منفی بر محیط زیست و بدن انسان را کاهش دهد. در عین حال، جوهرهای مبتنی بر آب دارای چسبندگی، شفافیت و عملکرد چاپ عالی هستند و نیازهای مختلف چاپ را برآورده می کنند. با پیشرفت مداوم فناوری، جوهرهای مبتنی بر آب می توانند از نظر کیفیت و عملکرد با جوهرهای سنتی قابل مقایسه باشند و حتی از آنها پیشی بگیرند. ویژگی های اصلی عملکرد آن به شرح زیر است:

• ویسکوزیته جوهر مبتنی بر آب تأثیر مهمی بر کیفیت چاپ آن دارد. ویسکوزیته پایین ممکن است مشکلاتی مانند رنگ روشن الگوهای چاپی، چاپ غیر واقعی، نقاط بزرگ شده و انتقال ناموزون جوهر ایجاد کند. ویسکوزیته بالا ممکن است عملکرد انتقال جوهر جوهر را کاهش دهد و باعث ناهمواری رنگ جوهر، سرعت خشک شدن آهسته جوهر، چسبندگی صفحه، چسبندگی، تراز ضعیف و غیره شود.
• رنگ عملکرد شهودی جوهر مبتنی بر آب است که توسط رنگ و قدرت رنگ مشخص می شود. رنگ مرکب با استفاده از نمونه های مرکب استاندارد یا نمونه های چاپ استاندارد کنترل می شود و یا همان سری مرکب ها با توجه به نیاز کارخانه چاپ با یکدیگر مخلوط می شوند تا رنگ مورد نیاز به دست آید.
• بزرگترین مزیت جوهر مبتنی بر آب کاهش انتشار ترکیبات آلی فرار (VOCs)، جلوگیری موثر از آلودگی هوا، بهینه سازی محیط چاپ و کاهش شدید خطر آتش سوزی است. در مقایسه با جوهرهای مبتنی بر حلال، جوهرهای مبتنی بر آب خطر مسمومیت را برای بدن انسان و اقلام بسته بندی از بین می برد و کیفیت کلی محیط را بهبود می بخشد. به ویژه برای بسته بندی و چاپ محصولات با شرایط بهداشتی دقیق مانند غذا و دارو مناسب است.

با این حال، جوهر مبتنی بر آب در فرآیند تبلیغ با چالش‌های زیادی مواجه است. به عنوان مثال، هزینه تولید جوهر مبتنی بر آب بالا است، که آن را در رقابت در بازار در مضیقه قرار می دهد. از نظر فناوری، قابلیت چاپ جوهر مبتنی بر آب نسبتا ضعیف است و نیازهای بالایی برای تجهیزات چاپ و فناوری عملیاتی دارد. علاوه بر این، برخی از شرکت ها و مصرف کنندگان دانش کافی در مورد جوهر مبتنی بر آب ندارند و درک جامعی از عملکرد و مزایای زیست محیطی آن ندارند.

2 ترکیب جوهر مبتنی بر آب

جوهر مبتنی بر آب جوهر مبتنی بر آب به جوهر آب گفته می شود و جوهر فلکسوگرافی بر پایه آب نیز جوهر مایع نامیده می شود. عمدتاً از طریق آسیاب کامپوزیت از چسب ها، رنگدانه ها، حلال ها، مواد افزودنی و افزودنی های مرتبط ساخته می شود.
1. کلاسور
جزء کلیدی جوهر مبتنی بر آب، بایندر است که در میان آنها رزین محلول در آب یا رزین قابل پخش در آب به عنوان چسب جوهر پایه آب در نظر گرفته می شود. این نوع بایندر تاثیر قابل توجهی بر ویسکوزیته، چسبندگی، خشک شدن براق و سازگاری چاپ جوهر دارد. به عنوان یک پلیمر با مولکولی بالا، پخش کننده رزین مبتنی بر آب دارای حلالیت و پایداری عالی در آب است. عملکرد آن این است که به جوهر روانی و چسبندگی خوبی می دهد، در حالی که به کاهش ویسکوزیته جوهر کمک می کند و چاپ آن را آسان تر می کند.
در کشور من معمولاً از رزین مالئیک اسید اصلاح شده با رزین به عنوان چسب برای ساخت جوهر استفاده می شود، اما این نوع جوهر فقط برای چاپ کارتن های معمولی مناسب است و نمی تواند الزامات براقیت و مقاومت در برابر آب را در چاپ بسته بندی های متوسط ​​و بالا برآورده کند. رزین اتیل فرمت پایداری خوبی دارد، اما سازگاری چاپ و حلالیت آن نسبتا ضعیف است. علاوه بر این، مواردی از استفاده از رزین اسید مالئیک اصلاح شده با استایرن، رزین آمینه مبتنی بر آب و رزین های پلیمری مانند پلی وینیل الکل و کربوکسی متیل سلولز نیز وجود دارد. این رزین های پلیمری معمولاً حاوی گروه های آبدوست مانند -COOH (کربوکسیل)، -OH (هیدروکسیل) و -NH2 (آمین) هستند. پس از یک فرآیند خاص، کاملاً در آب حل می شود و می تواند به عنوان چسب برای جوهرهای مبتنی بر آب استفاده شود. با این حال، این کلاسورها هنوز تا حدودی دارای کاستی هایی هستند و درجات مختلفی بر سازگاری چاپ، براقیت و مقاومت در برابر آب جوهرهای مبتنی بر آب تأثیر می گذارند.
2. رنگدانه ها
رنگدانه ها موادی هستند که برای نشان دادن رنگ در جوهرهای مبتنی بر آب استفاده می شوند. با توجه به الزامات چاپ و ویژگی های تصویر، انواع مختلف رنگدانه ها مانند رنگدانه های معدنی، رنگدانه های آلی و رنگدانه های فلزی را می توان انتخاب کرد. در انتخاب رنگدانه ها باید پراکندگی، قدرت پنهان کردن، مقاومت در برابر نور و مقاومت در برابر آب و هوا در جوهرها در نظر گرفته شود.
3. حلال ها
حلال ها در تنظیم ویسکوزیته، سرعت خشک شدن و عملکرد چاپ در جوهرهای مبتنی بر آب نقش دارند. در مقایسه با جوهرهای سنتی، جوهرهای مبتنی بر آب دارای محتوای حلال کمتری هستند و معمولاً از حلال‌های سازگار با محیط زیست مانند الکل‌ها، استرها، کتون‌ها و غیره استفاده می‌کنند.
حلال اصلی جوهرهای مبتنی بر آب، آب است. در حالی که نقش حل کننده رزین ها، تنظیم ویسکوزیته و ترویج خشک شدن را ایفا می کند، به طور موثر انتشار ترکیبات آلی فرار (VOC) را کاهش می دهد و آلودگی زیست محیطی را کاهش می دهد. با این حال، محتوای آب تأثیر قابل توجهی بر سیالیت، سرعت خشک شدن و اثر چاپ جوهر دارد. بنابراین در فرآیند چاپ واقعی لازم است با شرایط خاص تطبیق و تنظیم شود.
انتخاب حلال های جوهر پایه آب باید عملکرد چاپ و الزامات حفاظت از محیط زیست جوهر را در نظر بگیرد.
4. مواد افزودنی
افزودنی ها نوعی افزودنی هستند که برای بهبود عملکرد جوهرها استفاده می شوند، مانند پخش کننده ها، امولسیفایرها، غلیظ کننده ها، کف زدا و غیره. افزودن مواد افزودنی می تواند پایداری، چسبندگی، ضد رسوب و سایر خواص جوهر را بهبود بخشد و اطمینان حاصل کند که جوهر اثرات تراز و چاپ خوبی را در طول فرآیند چاپ حفظ می کند.
تطابق و نسبت معقول این مواد، عملکرد چاپ، عملکرد حفاظت از محیط زیست و اثر چاپ جوهرهای مبتنی بر آب را تعیین می کند.

3 طبقه بندی جوهرهای مبتنی بر آب

جوهرهای مختلف مبتنی بر آب را می توان بر اساس طبقه بندی روش های چاپ و زمینه های کاربردی آنها طبقه بندی کرد.

• طبقه بندی با روش چاپ

① جوهر مبتنی بر آب افست: عمدتاً برای چاپ افست، با چسبندگی خوب، مقاومت در برابر آب و مقاومت در برابر آب و هوا، مناسب برای کاغذ، بسته بندی، برچسب ها و سایر زمینه های چاپ استفاده می شود.
② جوهر مبتنی بر آب صفحه نمایش: عمدتا برای چاپ روی صفحه، با محتوای جامد بالا، خشک شدن سریع و چسبندگی خوب، مناسب برای چاپ پلاستیک، منسوجات، شیشه و مواد دیگر استفاده می شود.
③ جوهر مبتنی بر آب فلکسوگرافی: عمدتا برای چاپ فلکسوگرافی، با عملکرد چاپ خوب و عملکرد حفاظت از محیط زیست، مناسب برای بسته بندی های مختلف، برچسب ها، دستورالعمل ها و سایر زمینه های چاپ استفاده می شود.
④ جوهر مبتنی بر آب گراور: عمدتا برای چاپ گراور، با چسبندگی بالا، محتوای جامد بالا و مقاومت چاپ خوب، مناسب برای چاپ مواد بسته بندی مانند کاغذ و پلاستیک استفاده می شود.

• طبقه بندی بر اساس فیلد برنامه

① جوهر مبتنی بر آب چاپ کاغذ: عمدتا برای چاپ کاغذ، با عملکرد چاپ خوب و عملکرد حفاظت از محیط زیست، مناسب برای چاپ انواع لوازم فرهنگی، بسته بندی، برچسب ها و سایر چاپ ها استفاده می شود.
② جوهر مبتنی بر آب برای چاپ پلاستیک: عمدتا برای چاپ محصولات پلاستیکی، با چسبندگی بالا، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر آب و هوا، مناسب برای بسته بندی های مختلف پلاستیکی، اسباب بازی ها، لوازم خانگی و سایر زمینه های چاپ استفاده می شود.
③ جوهر مبتنی بر آب برای چاپ پارچه: عمدتاً برای چاپ پارچه استفاده می شود، با نفوذپذیری خوب، چسبندگی و عملکرد حفاظت از محیط زیست، مناسب برای زمینه های چاپ مانند لباس، منسوجات خانگی، کفش و کلاه.
④ جوهر مبتنی بر آب برای چاپ شیشه: عمدتا برای چاپ محصولات شیشه ای، با چسبندگی بالا، مقاومت در برابر دمای بالا و مقاومت شیمیایی خوب، مناسب برای زمینه های چاپ مانند شیشه های معماری و شیشه های خانگی استفاده می شود.

4 زمینه های کاربردی جوهر مبتنی بر آب

جوهر پایه آب در بسیاری از صنایع مانند کاغذ، پلاستیک بافی و فیلم پلاستیکی جایگاه مهمی را به خود اختصاص می دهد.
1. کاربرد جوهر بر پایه آب در کاغذ. کاغذهای مختلفی مانند کاغذ کرافت، کاغذ پوشش داده شده، کاغذ حرارتی، کاغذ گلاسه، کاغذ آزاد و مقوای راه راه را می توان با جوهر پایه آب چاپ کرد. محصولات چاپی شامل کارتن های معمولی، کیسه های کاغذی و کاغذهای خود چسب می باشد. برای محصولات غذایی، مانند بشقاب های کاغذی، لیوان های کاغذی، دستمال ها و نی های کاغذی، الزامات جوهرهای مبتنی بر آب بیشتر است.
2. جوهرهای مبتنی بر آب نیز به طور گسترده در محصولات پلاستیکی بافته شده استفاده می شود. مواد بافته شده پلاستیکی رایج مانند محصولات بافته شده LDPE، HDPE و PP را می توان پس از چاپ به محصولات کیسه ای بافته شده مانند کیسه های سیمانی، کیسه های خوراک، کیسه های ظرف و کیسه های آرد تبدیل کرد.
3. جوهرهای مبتنی بر آب نیز نقش مهمی در محصولات پلاستیکی دارند. مواد غیر جاذب نوع فیلم مانند LDPE، HDPE، BOPP، PVC، PET و PO را می توان با جوهرهای مبتنی بر آب چاپ کرد. محصولات بسته بندی پلاستیکی مانند کیسه های جلیقه، کیسه های لباس، کیسه های زباله، کیسه های سریع و کیسه های شیمیایی، و همچنین محصولات غذایی مانند پوشک، نوار بهداشتی و کیسه های خوراکی همگی را می توان با جوهرهای مبتنی بر آب چاپ کرد.
4. کاربرد در زمینه های چاپ فلکسوگرافی و چاپ گراور. در زمینه بسته بندی مواد غذایی، بسته بندی تنباکو و الکل، بسته بندی اسباب بازی های کودکان و ... جوهرهای پایه آب سهم زیادی را به خود اختصاص داده اند. بر اساس داده ها، 95 درصد از چاپ های کاغذ فلکسوگرافی با نسخه باریک با جوهرهای مبتنی بر آب و 80 درصد از چاپ های کاغذ گراور نیز با جوهرهای مبتنی بر آب چاپ می شوند. با این حال، اگرچه کشور من در سال های اخیر به سرعت توسعه یافته است، اما هنوز شکاف خاصی بین سطح برنامه در چین و کشورهای خارجی وجود دارد.
علاوه بر این، جوهرهای مبتنی بر آب نیز می توانند نتایج بسیار خوبی در محصولاتی مانند منسوجات و مبلمان ایجاد کنند. جوهرهای قابل درمان مبتنی بر آب را می توان بر روی بسترهای غیر کاغذی مانند PVC، PET یا کاغذ مصنوعی نیز استفاده کرد.

در کشور من، تحقیق و توسعه و استفاده از جوهرهای مبتنی بر آب به نتایج قابل توجهی دست یافته است، اما هنوز هم برای رفع نیازهای بازارهای داخلی و خارجی باید بیشتر ترویج شوند. با بهبود مستمر آگاهی زیست محیطی، جوهرهای مبتنی بر آب به طور گسترده در بسته بندی، تبلیغات، منسوجات و سایر زمینه ها مورد استفاده قرار گرفته اند و انتظار می رود به تدریج جایگزین جوهرهای سنتی شوند و در آینده به انتخاب اصلی صنعت چاپ تبدیل شوند.