En förhandsvisning av FESPA: s tekniska guider: en introduktion till bläck

Vi tittar på bläck i denna förhandsgranskning av den andra upplagan av FESPA inledande tekniska guider.

Med en härkomst som sträcker sig över mer än 4000 år är bläck en av de mest etablerade teknikerna som är kända för människan. Faktum är att när du tänker på det är bläck den viktigaste tekniken som har gjort det möjligt för mänskligheten att samla, spela in och distribuera sina upptäckter över hela världen och genom hela tiden.

Eftersom det har en sådan grundläggande roll i mänsklighetens historia, borde det inte bli någon överraskning att lära sig att bläck är ett stort företag: 2018 beräknades de totala globala bläckintäkterna till 35 miljarder dollar. Det är också en komplicerad verksamhet - vi har kommit långt sedan den olje-, sot-, lack-, äggvita-, terpentin- och valnötsoljans sammansättning som Gutenberg använde med sin tryckpress från 1200-talet. Men medan de specifika ingredienserna kan ha förändrats, har komplexiteten i de berörda recepten verkligen inte gjort det.

Med de ständigt utvecklade teknologiska genombrotten under 1900-talet har det faktiskt skett en ökning i antalet, utbudet och användningen av tillgängliga bläck. Denna innovation fortsätter med nya digitala utskriftsmetoder och applikationskrav. Medverkar i de ytterligare krav som hållbarhet och miljömedvetenhet ställer, och vi kan se att bläckindustrin blir alltmer komplex.


Roterande screentryck på textilmaterial kräver höga nivåer av ljusbeständighet och gnidningsbeständighet

FESPA: s inledande Technical Guide-serie syftar till att ge användbar insikt för dem som överväger att komma in på nya marknadssegment eller där deras anställda skulle dra nytta av en bättre förståelse för tryckbranschen.

Grunderna för bläck

Bläck faller i allmänhet i en av fyra klasser: flytande, vattenhaltig, pasta och pulver. På sin mest grundläggande nivå är bläck kemiska recept som är utformade för att ge ett specifikt tryckt resultat, och inte bara när det gäller färg. Bläck bedöms utifrån faktorer som ytspänning, härdningshastighet, viskositet, vidhäftning eller hög lamineringsbindningshållfasthet, och de skapas för att fungera optimalt beroende på avsedd applikation, tryckmetod och substrat.

För att uppfylla ett så brett spektrum av krav är bläckkemi en komplex verksamhet. Enligt European Printing Inks Federation används över en miljon olika bläckformuleringar enbart i Europa. Bläckrecept - och hur de sedan fungerar med olika substrat och tryckprocesser - är föremål för ständig forskning och patentskydd. Vetenskapen om blandning av färgämnen och andra ingredienser för att producera önskad prestanda är komplex. Men skrivare som förstår de fulla möjligheterna för bläckval för olika applikationer kan vara säkra på att producera hållbar kvalitet i ett brett spektrum av material.

Bläckingredienser

Alla bläck innehåller en bärare, antingen flytande eller pasta, plus färgämnen och ofta lösningsmedel och tillsatser. Bäraren eller bindemedlet är det fordon som levererar färgämnena till ett substrat. Bindemedlet kan vara mineral eller alltmer vegetabilisk olja eller vatten - vattenbaserade bläck är den snabbast växande sorten av bläck. Bläckets viskositet, till stor del bestämd av bindemedlet och eventuella tillsatser, ger dess flödesegenskaper och lämplighet för olika tryckmetoder.

Färgning tillhandahålls antingen av pigment (olösliga fasta partiklar som hålls i en suspension) eller färgämnen, som är upplösta molekylära organiska föreningar. Pigmenterade bläck är i allmänhet mer färgsnabba och resistenta mot vatten än färgbaserade bläck, men de kan vara dyrare och inkonsekventa i färgåtergivning. Färgbaserade bläck tenderar att vara billigare, starkare och med tätare färg än pigmenterade bläck, men de kan också sjunka ner i ett substrat och ha en relativt låg UV-beständighet.


Speciella färgbläckformuleringar inkluderar RGB-skärmfärger från Merck för utskrift på svarta ytor

Tillsatser påverkar ett bläcks flöde, torkning och nötningsbeständighet. Under tiden är lösningsmedel flyktiga organiska föreningar (VOC) som väljs för att förbättra kemisk vidhäftning och för att hantera avdunstningshastigheter för att passa tryckprocessens hastighet.

Hur man väljer bläck

När det gäller att bestämma vilket bläck som ska användas finns det några uppenbara krav, såsom maskinkompatibilitet, substratvidhäftning, härdning, ljusbeständighet, rep- och kemikalieresistens, ytfinish, dvs. glans eller matt tillsammans med andra faktorer som transparens och färg. Att utvärdera prestationskraven är det första steget för att säkerställa professionella resultat. Till exempel behöver schampoemballage bläck med god fuktbeständighet, medan tryckta fordonsomslag kräver bläck med god elasticitet.

Kategorier av bläck

Medan många av oss förstår de olika typerna av bläck som finns, ger den inledande tekniska guiden en sammanfattning av de nyckeltyper som används i specialutskriftsapplikationer.

• Lösningsmedelsbaserade bläck - denna etablerade teknik erbjuder vidhäftning till ett brett spektrum av material och vid plastbindningar ofta genom kemisk etsning. Dessa bläck är billiga, hållbara och vattentåliga. Formuleringarna kan lätt dra nytta av många pigmenttyper från processfärger till metalliska och fluorescerande ämnen. Dessa formuleringar minskar emellertid i popularitet eftersom de innehåller flyktiga organiska föreningar. De kräver också noggrann hantering för att säkerställa operatörens hälsa och säkerhet och ansvarsfullt avfall.
• Ekolösningsmedelsfärger har liknande egenskaper som lösningsmedelsfärger men innehåller lägre mängder farliga flyktiga organiska ämnen än lösningsmedelsfärg, vilket gör dem mindre farliga att använda men också långsammare att torka. De är hållbara med utmärkt ljus-, vatten- och reptålighet och är lämpliga för inomhus- och utomhusbruk.
• UV-bläck härdar när de utsätts för UV-ljus. De trycker på de flesta underlag, har hög UV-, vatten- och reptålighet och är lämpliga för inomhus- och utomhusbruk. De är nästan lösningsmedelsfria och torkar mycket snabbt, även om både de och härdningsutrustningen de behöver kan vara dyra. Försiktighet måste iakttas för att skydda operatörer från exponering för UV-ljus.
• Latexbläck är vattenbaserade och påstås ha samma prestanda som lösningsmedelsfärger. Dessa bläck torkas praktiskt taget omedelbart med hjälp av värme, vilket begränsar substraten de kan användas med. Latexbläck används för alla typer av tryck inklusive flexibla applikationer, till exempel förpackning av fordon. De utgör ingen hälsorisk och är hållbara.
• Färgsublimeringsfärg är vattenbaserat bläck, med värme som används för att sublimera bläck i substratytan. Dessa bläck används vid textiltryck för lätta snabba och tvättbara tryck. De är hållbara med hög ljusstyrka och därför lämpliga för utomhusapplikationer. Bläcket är inte farligt, men utskriftsmedia kan krympa eller förvrängas under utskriften, så de är endast lämpliga för ett begränsat antal substrat.

Sammanfattar bläck

Förutom innovationer inom tryckteknik innebär allt strängare hälso- och miljölagstiftning att bläckteknologin ständigt förändras. Skrivare måste inte bara vara medvetna om sitt hållbarhetsansvar, men bläckval är viktigt för att maximera produktkvalitet och kommersiell effektivitet. Ibland korsar dessa två områden - till exempel sparar nya lågtemperaturflexibla bläck energi, vilket minskar både koldioxidavtrycket och företagskostnaderna. Men vad du än vill att ditt bläck ska göra, kommer noggrann övervägande att skörda frukterna - det finns nästan säkert den perfekta bläckprodukten där ute för jobbet.