Náhled technických příruček FESPA: úvod do inkoustu

Podíváme se na inkoust v tomto náhledu druhého vydání úvodních technických příruček FESPA.

S původem přesahujícím více než 4 000 let je inkoust jednou z nejznámějších technologií, které člověk zná. Když se nad tím zamyslíte, inkoust je ve skutečnosti hlavní technologie, která lidstvu umožnila shromažďovat, zaznamenávat a distribuovat své objevy po celém světě a v průběhu času.

Jelikož v lidské historii zaujímá tak zásadní roli, nemělo by být žádným překvapením, kdybychom se dozvěděli, že inkoust je velký byznys: v roce 2018 byly celkové globální příjmy z inkoustu odhadovány na 35 miliard dolarů. Je to také komplikovaná záležitost - od doby, kdy došlo ke směsi oleje, sazí, laku, vaječného bílku, terpentýnu a ořechového oleje, kterou Gutenberg použil ve svém tiskařském stroji ze 13. století, jsme prošli dlouhou cestu. I když se konkrétní přísady mohly změnit, složitost použitých receptů rozhodně nebyla.

S neustále se vyvíjejícími technologickými průlomy 20. století ve skutečnosti došlo k nárůstu počtu, rozsahu a aplikací dostupných inkoustů. Tato inovace pokračuje novými metodami digitálního tisku a požadavky aplikací. Přihlížíme k dalším požadavkům kladeným na udržitelnost a povědomí o životním prostředí a vidíme, že inkoustový průmysl je stále složitější.


Rotační sítotisk na textilní materiály vyžaduje vysokou úroveň světlostálosti a odolnosti proti oděru

Úvodní série FESPA Technical Guide si klade za cíl poskytnout užitečné informace pro ty, kteří uvažují o vstupu do nových tržních segmentů, nebo kde by jejich zaměstnanci měli prospěch z lepšího porozumění tiskovému průmyslu.

Základy inkoustu

Inkousty obecně spadají do jedné ze čtyř tříd: tekuté, vodné, pastové a práškové. Na své nejzákladnější úrovni jsou inkousty chemické recepty určené k produkci konkrétního vytištěného výsledku, nejen co se týče barvy. Inkousty se posuzují podle faktorů, jako je povrchové napětí, rychlost vytvrzování, viskozita, přilnavost nebo vysoká pevnost laminace, a jsou vytvořeny tak, aby optimálně fungovaly v závislosti na zamýšleném použití, způsobu tisku a podkladu.

Abychom uspokojili tak širokou škálu požadavků, je chemie inkoustu složitým obchodem. Podle Evropské federace tiskařských barev existuje pouze v Evropě více než milion různých složení inkoustu. Recepty inkoustů - a jak poté pracují s různými substráty a tiskovými procesy - podléhají neustálému výzkumu a patentové ochraně. Věda míchání barviv a dalších přísad k dosažení požadovaného výkonu je složitá. Tiskaři, kteří rozumějí plným možnostem výběru inkoustu pro různé aplikace, si však mohou být jisti produkcí trvanlivé kvality pro širokou škálu materiálů.

Inkoustové přísady

Všechny inkousty obsahují nosič, buď kapalný nebo pastový, plus barviva a často rozpouštědla a přísady. Nosičem nebo pojivem je vehikulum, které dodává barviva na substrát. Pojivem může být minerální nebo stále více rostlinný olej nebo voda - inkousty na bázi vody jsou nejrychleji rostoucí odrůdou inkoustu. Viskozita inkoustu, do značné míry určená pojivem a jakýmikoli přísadami, poskytuje jeho tokové vlastnosti a vhodnost pro různé způsoby tisku.

Barvení zajišťují buď pigmenty (nerozpustné pevné částice uchovávané v suspenzi), nebo barviva, což jsou rozpuštěné molekulární organické sloučeniny. Pigmentované inkousty jsou obecně barevně rychlejší a odolnější vůči vodě než inkousty na bázi barviv, ale mohou být dražší a nekonzistentní při barevném podání. Inkousty na bázi barviva mají tendenci být levnější, silnější a hustší barvy než pigmentované inkousty, ale mohou také zapadnout do podkladu a mít relativně nízkou odolnost proti UV záření.


Speciální složení barevných inkoustů zahrnuje kovové RGB inkousty na obrazovku od společnosti Merck pro tisk na černé povrchy

Přísady ovlivňují tokové chování inkoustu, odolnost proti vysychání a oděru. Mezitím jsou rozpouštědla těkavé organické sloučeniny (VOC), které jsou vybrány pro zlepšení chemické adheze a pro řízení rychlostí odpařování tak, aby vyhovovaly rychlosti procesu tisku.

Jak vybrat inkoust

Pokud jde o rozhodování o tom, který inkoust použít, existují zjevné požadavky, jako je kompatibilita stroje, přilnavost podkladu, vytvrzování, stálost vůči světlu, odolnost proti poškrábání a chemikáliím, povrchová úprava, tj. Lesk nebo mat, spolu s dalšími faktory, jako je průhlednost a barva. Hodnocení výkonových požadavků je prvním krokem k zajištění profesionálních výsledků. Například šamponové obaly vyžadují inkoust s dobrou odolností proti vlhkosti, zatímco potištěné obaly vozidel vyžadují inkousty s dobrou pružností.

Kategorie inkoustů

Zatímco mnozí z nás rozumějí různým typům inkoustů, které jsou k dispozici, úvodní Technický průvodce poskytuje souhrn klíčových typů používaných ve speciálních tiskových aplikacích.

• Inkousty na bázi rozpouštědel - tato zavedená technologie nabízí adhezi k široké škále materiálů a v případě plastů se často lepí chemickým leptáním. Tyto inkousty jsou levné, odolné a voděodolné. Formulace mohou snadno těžit z mnoha typů pigmentů od procesních barev až po metalické a fluorescenční látky. Popularita těchto formulací však klesá, protože obsahují těkavé organické sloučeniny. Rovněž vyžadují pečlivé řízení, aby byla zajištěna zdravá a bezpečná obsluha a odpovědná likvidace.
• Inkousty s ekologickým rozpouštědlem mají podobné vlastnosti jako inkousty s rozpouštědly, ale obsahují menší množství nebezpečných VOC než inkousty s rozpouštědly, což je činí méně nebezpečnými pro použití, ale také pomaleji schnou. Jsou odolné s vynikající odolností proti světlu, vodě a poškrábání a jsou vhodné pro vnitřní i venkovní použití.
• UV barvy vytvrzují, když jsou vystaveny UV záření. Tisknou na většinu podkladů, mají vysokou odolnost proti UV záření, vodě a poškrábání a jsou vhodné pro vnitřní i venkovní použití. Jsou téměř bez rozpouštědel a velmi rychle zasychají, i když oni i vytvrzovací zařízení, které vyžadují, mohou být drahé. Je třeba dbát na ochranu obsluhy před vystavením UV záření.
• Latexové inkousty jsou na vodní bázi a tvrdí se, že mají stejný výkon jako solventní inkousty. Tyto inkousty se suší prakticky okamžitě působením tepla, což omezuje substráty, se kterými je lze používat. Latexové inkousty se používají pro všechny druhy tisku, včetně flexibilních aplikací, jako je balení vozidel. Nepředstavují žádné zdravotní riziko a jsou odolné.
• Barvicí sublimační inkousty jsou inkousty na vodní bázi, přičemž se teplo sublimuje inkoustem na povrch substrátu. Tyto inkousty se používají v textilním tisku pro lehce rychlé a omyvatelné výtisky. Jsou odolné s vysokým jasem barev, a proto jsou vhodné pro venkovní použití. Inkousty nejsou nebezpečné, ale tisková média se mohou během tisku zmenšit nebo zdeformovat, takže jsou vhodná pouze pro omezený rozsah podkladů.

Shrnutí inkoustů

Stejně jako inovace v technologii tisku, stále přísnější legislativa v oblasti zdraví a životního prostředí znamená, že inkoustová technologie se neustále mění. Tiskaři si musí být nejen vědomi svých odpovědností za udržitelnost, ale výběr inkoustu je zásadní pro maximalizaci kvality produktu a obchodní efektivity. Někdy tyto dvě oblasti přecházejí - například vznikající nízkoteplotní flexibilní inkousty šetří energii a snižují uhlíkovou stopu i obchodní náklady. Ale ať už váš inkoust uděláte cokoli, pečlivé zvážení vám přinese odměnu - pro tuto práci je téměř jistě perfektní inkoustový produkt.