داستان مرکب ها (بخش دوم)

مرکب، رنگدانه ، در ادامه مبحث مرکب‌ ها به توضیح درباره اجزای تشکیل دهنده مرکب خواهیم پرداخت.

مرکب از رنگینه یا colorant، سیال حامل یا vehicle و افزودنی هایی تشکیل یافته است. شناخت مبانی چهار جز سازنده مرکب حائز اهمیت است.

۱- رنگینه Colorant:

رنگینه همان طور که از نامش پیداست، تعیین کننده رنگ مرکب است. رنگینه می تواند (dye) یا (pigment) باشد.

٢- رنگینه Dye:

در قسمت سیال حامل مرکب حل شدنی است. شفاف (Transparent) و رنگی بوده و معمولاً رنگ تیز و براقی را در مرکب به وجود می آورد. اما مشخصه های پس از چاپ آن ضعیف و نامرغوب است. بعضی از آن ها ثبات و استحکام نوری و درخشش خوبی دارند اما به سرعت محو می شوند به همین دلیل اغلب از مرکب های دارای dye استفاده نمی شود.

٣- رنگدانه Pigment:

رنگدانه ها ذرات رنگی هستند که سیال حامل نمی تواند تغییری در آن ها ایجاد کند. به همین دلیل رنگدانه را آسیاب کرده و یا در سیال حامل حل می کنند. رنگدانه ها نسبت به محو شدگی رنگ مقاومت بیشتری دارند. به همین دلیل معمولاً آنها را در مرکب چاپ فلکسو به کار می برند.

مرکب، رنگدانه ها به ۲ دسته معدنی و آلی تقسیم می شوند:

الف- پیگمنت های معدنی Inorganic Pigments:

• دی اکسید تیتانیوم (Titanium Dioxide)
• پیگمنت سیاه، که کوچکترین جز آن دوده یا است (Blacks)
• کرومات سرب (Lead Chromate)
• پیگمنت های آبی میلوری (Milori Blues)
• اکسید آهن (Iron Oxide)
• اکستندرها (Extenders)
• پیگمنت های کانی متفرقه مانند رنگ های کادمیوم، رنگ آبی سیر، سبز کرومی. عموماً رنگ های کادمیوم به علت قیمت بالا و کیفیت رنگ نسبتاً پائین مورد استفاده قرار نمی گیرند.

ب- پیگمنت های آلی Organic pigments:

رنگ های آلی شامل کربن، هیدروژن، نیتروژن و اکسیژن هستند و اغلب دارای اجزای فلزی مانند باریم، کلسیم و مس نیز میباشند. این پیگمنت ها از لحاظ سنگینی کمتر و شفافیت بالاتر با پیگمنت های معدنی متفاوت اند.

٤- سیال حامل مرکب Vehicle:

سیال حامل، قسمت مایع مرکب است که از دو بخش تشکیل یافته است: رزین و حلال.

– رزین Resin:

رزین شبیه به دانه گرانول است و بسیاری از خصوصیات مرکب چاپ نظیر براقی و نرمی به سبب وجود این ماده است. از آن جا که مقتضیات گوناگونی برای درخشش مرکب وجود دارد، گونه های متنوعی از رزین برای تأمین آن مقتضیات ساخته شده است. به این ترتیب، انتخاب نوع صحیح رزین دشوار است. چنانچه رزین های ناسازگار با هم را انتخاب کنیم، نمی توان آن ها را مخلوط کرد و ترکیب متناسبی به دست آورد. تولیدکنندگان مرکب هستند که تعیین می کنند کدام ترکیب از رزین را می توان به نحو موفقیت آمیزی مخلوط کرد تا نیاز چاپکاران تأمین شود.

– حلال Solvent:

حلال قسمت دیگر سیال حامل است. حلال مایعی است که رزین را حل می کند. شوینده یا حلال نیز باید با کلیشه نورد لاستیکی سازگار باشد، تا صدماتی نظیر باد کردگی، نرم کنندگی، حل کنندگی یا خشک کنندگی را به آن وارد نکند. حلال نیز نقش حفظ سیالیت مرکب و کنترل سرعت خشک شدن آن را به عهده دارد. زود یا دیر خشک شدن مرکب بستگی به نوع حلال مصرفی دارد.

٥- افزودنی ها Additives:

افزودنی ها اغلب برای تقویت و بهبود بخشیدن کلی به درخشش مرکب به کار می روند. افزودنی ها سختی رزین را کاهش داده و تعدیل می کنند و پس از آن که حلال از روی لفاف تبخیر شد و از بین رفت به عنوان جز پایدار لفاف چاپ شده در آن باقی می مانند. برخی افزودنی ها عبارتند از: پارافین ها ، ضد قارچ ها و ضد رنگ ها

کاربرد افزودنی ها در موارد زیر است:

مقاومت نسبت به حرارت، مقاومت نسبت به سائیدگی، مقاومت نسبت به لغزندگی (ضریب اصطکاک)

ویژگی مرکب با کیفیت:

مشخصه های معینی در مرکب های با کیفیت مشترک هستند. ظاهر کلی مرکب باید در عین حالی که در مخزن مرکب جریان می یابد روان و صاف باشد. علائم مرکب بی کیفیت که در ظرف مرکب در حال چرخش است شامل موارد مانند: – کف دار بود  – بریده بریده شدن  – غلیظ و زمخت شدن

نشانه دیگر نامرغوبی مرکب این است که جریان خروجی آن از فنجان غلظت سنج به صورت بریده و منقطع باشد.

تکه های خشک شده مرکب یا غبار نیز وارد ظرف حاوی مرکب مایع و سیال شده، می تواند چاپ را معیوب و ناقص کند. با استفاده از فیلترهای کاغذی یا پارچه ای که روی مخزن مرکب یا ظرف حاوی مرکب گذاشته می شود می توان این تکه ها را برطرف نمود.

مرکب های فلکسوگرافی بسیار شبیه به مرکب های گراور برای چاپ بسته بندی است. این مرکب ها بسیار سریع خشک شده و دارای ویسکوزیته پائینی می باشند. فرمول این مرکب ها به گونه ای است که بتوان روی سطوح چاپی که مرکب ناپذیرند، چاپ نمود و با تبخیر حلال به صورت یکپارچه و جامد درآمده و بر روی سطح چاپی بنشیند. حلال های مرکب توسط حرارت تبخیر می شوند، به استثنای مرکب های یووی که با اشعه به صورت یکپارچه در می آیند.

مرکب های فلکسوگرافی حاوی رنگدانه هایی هستند که ممکن است پیگمنت و جوهرهای محلول در چسب و حلال های گوناگون باشند. هر دو نوع مرکب ها ی پایه حلالی و یا پایه آب مشترکاً شامل انواع گوناگونی از الکل به عنوان حلال مقدماتی و یا خشک کن می شوند. تبخیر سریع الکل به سرعت تصاعد ذرات ارگانیک فرار یا voc کمک می کند. مرکب ها ممکن است حاوی گلیکول و یا آمونیاک به منظور تسهیل در خشک کردن باشند.

با توجه به اهمیت نقش مرکب در چاپ فلکسوگرافی به جاست قبل از مصرف، میزان مرغوبیت آن سنجیده شود. بخش اعظمی از کیفیت چاپ در گرو کیفیت مرکب مصرفی است. البته اهمیت نوع و قابلیت ماشین، کنترل های هنگام چاپ، اپراتور و مواد اولیه از قبیل نوع لفاف، حلال و … بر کسی پوشیده نیست، لیکن چون کیفیت نهایی کار، ارتباط تنگاتنگی با نوع مرکب مصرفی دارد، شایسته است قبل از مصرف، جهت حصول اطمینان و آگاهی از میزان مرغوبیت، یک سری آزمون های کنترل کیفی روی آن صورت پذیرد.

با توجه به ماهیت روش چاپ فلکسوگرافی و شرایط و نیرو های وارده به مرکب در این روش چاپی، مرکب های فلکسوگرافی باید دارای خواصی باشند که در زیر آورده شده است:

١- جریان پذیری Fluidity:

مرکب فلکسوگرافی باید به خوبی جاری شود. چون در این روش چاپ، عموماً مرکب از داخل محفظه مرکب به داخل مرکبدان پمپ می شود و از آنجا به روی سیلندر و کلیشه و در نهایت سطح چاپی منتقل می شود. در تمام این مراحل، مرکب باید بخوبی جاری شود و به اصطلاح فلو داشته باشد، وگرنه چاپ با مشکل مواجه می شود.

٢- گرانروی Viscosity:

ویسکوزیته مرکب در فلکسوگرافی خیلی مهم است و برای حفظ دانسیته چاپ، باید آن را تحت کنترل در آورد. در واقع اندازه گیری ویسکوزیته نقش مهمی در ادامه جریان چاپ دارد و چاپکار را به راحتی به انجام خوب کار هدایت می کند. بنابراین ارزش دارد که قبل از شروع چاپ ویسکوزیته مرکب، توسط چاپکار اندازه گیری شده و مرکب چاپ برای چاپ فلکسو آماده شود. ویسکوزیته مشخصه خوبی جهت تعیین نحوه انتقال مرکب چاپ از نورد تغذیه به کلیشه و از آنجا به سطح چاپی است. اغلب در عمل، ویسکوزیته مرکب به غلظت آن تعبیر می شود، یعنی جای ویسکوزیته و غلظت کاملاً عوض می شود. در صورتی که بین ویسکوزیته و غلظت یک اختلاف اساسی وجود دارد و آن قوام یا نیروهای بین مولکولی بالایی است که در غلظت کاملاً مشهود است. منظور از غلظت مقاومت نسبت به جاری و سیال بودن مرکب است.

درجه غلظت خود واحد اندازه گیری این مقاومت می باشد. ویسکوزیته مناسب به پارامتر های زیادی مانند سرعت نورد، نوع متریال، روش اندازه گیری، دما، مخلوط حلال و ضخامت چاپ دارد. ویسکوزیته در دو شاخه قابل بررسی است، یکی گرانروی در مرحله ساخت و دیگری گرانروی در حین مصرف.
نه رقت بالای مرکب مطلوب است و نه ویسکوز بودن آن. در مورد مرکب های فلکسو به علت تشکیل پیوندهای بین مولکولی (کووالانسی) و تراکم مولکولی حاصل از نوع رنگدانه، ظاهر بعضی از مرکب های فلکسو کاملاً سفت و ویسکوز به نظر می آید و برای به حرکت درآوردن اینگونه مرکب ها لازم است ابتدا مرکب چاپ را قبل از مصرف با همزن به صورت سیال درآوریم.

البته چنین پدیده ای را می توان به عوامل ذیل مربوط دانست که یک مرکب ساز باید آگاهی کامل از آن داشته باشد و در جهت رفع آن برآید:

۱- نوع رنگدانه
٢- نوع حلال
٣- اثر واکنش رنگدانه و رزین به کار برده شده
٤- صلایه رنگدانه

برای دستیابی به کیفیت خوب باید نسبت به تک تک عوامل چهارگانه فوق شناخت کامل پیدا کرد. برای سنجش ویسکوزیته اغلب از فوردکاپ با دهانه خروجی ٤ و ٦ میلیمتر استفاده می کنند. فاصله زمانی تخلیه مرکب از کاپ تا پیدایش اولین قطره در انتها، میزان گرانروی را به دست می دهد.

٣- سرعت خشک شدن:

انتظار ما از خشک شدن به موقع مرکب های فلکسو توقعی گزاف نیست. لایه این مرکب ها در حداکثر فاصله زمانی چند ثانیه پس از چاپ می بایست کاملاً خشک شوند. علیرغم آن که در فرمولاسیون مرکب های فلکسو از پوشش های سریع خشک شونده استفاده می شود، بعضاً دیده شده است فیلم در زمان متعارف به صورت عمقی خشک نشده است و با عبور سریع لایه مرکب از تونل حرارتی، سطح آن کاملاً خشک نمی شود. در صورت خشک شدن به موقع فیلم می توان از صحت نتایج کنترل های بعدی مطمئن بود.

٤- فام رنگ Hue:

فام رنگ در کیفیت کار نمی تواند بی تأثیر باشد و پارامتری است که با نوع و میزان پیگمنت ها و رنگینه های به کار رفته در فرمولاسیون ساخت مرتبط است.

٥- براقیت Glass:

از فاکتورهای مهم دیگر در کیفیت مرکب براقیت است. این پارامتر مخصوصاً در چاپ های ساده (غیر لمینیتی) از اهمیت بیشتری برخوردار است. کمی براقیت بعضی مرکب ها به حدی است که، به سادگی در مورد کیفیت آن می توان اضهار نظر کرد. برای سنجش میزان عددی براقیت از دستگاه گلاسومتر استفاده می کنند. براقیت مناسب در یک مرکب، بر کیفیت و زیبایی کار اثر می گذارد. البته براقیت بخشیدن به مرکب از وظایف اصلی رزین می باشد.

٦- بو:

با توجه به این که در بیشتر چاپ ها با بسته بندی مواد غذایی و بهداشتی روبه رو هستیم، لذا مرکب مصرفی می بایست عاری از هر گونه بوی زننده و نامطبوع باشد. وجود بوی طبیعی مرکب امری پذیرفته شده است، اما بعضاً مرکب هایی بوده اند که به دلیل بوی غیرطبیعی پس از مصرف مشکل ساز شده اند. به هر حال بوی مرکب نیز در کیفیت کار مؤثر است.

٧- اپاسیتی و میزان ترانس بودن (کدری و شفافیت) Opacity:

به جز مرکب های اپک نظیر سفید یا زرد پوششی یا آبی، از بقیه مرکب ها انتظار شفافیت مطلوب داریم. مرکب های پوششی می بایست از اپاسیتی بالا به منظور پشت پوشی برخوردار باشند و مرکب های شفاف هم باید درجه شفافیت قابل قبولی داشته باشند. این فاکتورها مستقیماً با نوع پیگمنت و رنگینه به کار رفته در مرکب مرتبط هستند.

٨- انتقال Transfer:

مرکب باید به نحو مطلوبی از مرکبدان به روی سطح چاپی نهایی منتقل شود و لذا میزان چسبندگی مرکب بر روی نورد ها، کلیشه و سطح چاپی، اثر زیادی روی مقدار مرکب انتقال یافته دارد. در اجزاء مرکب، رزین بیشترین تأثیر را روی میزان چسبندگی مرکب دارد. علاوه بر این انرژی سطحی متریال نیز می تواند روی انتقال مرکب اثر بگذارد. هرچه انرژی سطحی متریال بیشتر باشد، انتقال مرکب بهتر صورت می پذیرد.

٩- قدرت رنگی color and strength:

قدرت رنگی چاپ فلکسوگرافی، به ضخامت فیلم مرکب چاپ شده روی متریال و نوع و غلظت رنگدانه بکار رفته در فرمولاسیون مرکب بستگی دارد. ضخامت فیلم چاپی عموماً بین ١٢ تا ١۵ میکرون متغیر می باشد که این تغییر به نوع نورد، روش اندازه گیری و عملکرد چاپکار بستگی دارد. بطور متوسط ضخامت فیلم در فلکسوگرافی کمتر از گراور است. لذا به یک مرکبی با قدرت رنگی بالاتر نیاز است تا به چاپ مورد نظر رسید. چون ضخامت فیلم مرکب در طول چاپ خیلی متغیر است در عمل باید مرکبی با ویسکوزیته بیشتر و قدرت رنگی بالاتر طراحی کرد، تا چاپکار بتواند با افزودن حلال و ورنی به چاپ مورد نظر برسد.

۱٠- مشخصات چاپ:

با توجه به نوع طراحی چاپ، مرکب علاوه بر تأمین تونالیته رنگی مورد نیاز باید براق ، مات، شفاف و غیر شفاف باشد. همچنین کلیشه ممکن است هافتون دار باشد و لذا مشخصات مرکب روی کیفیت چاپ اثر می گذارد. مرکب در این موارد باید جریان پذیری خوب ، خیس سازی خوب و حل شوندگی خوب روی کلیشه داشته باشد و همچنین مرکب، علاوه بر انتقال خوب از نوردها و کلیشه بروی متریال، باید روی سطح چاپی بسرعت خشک شود. بعبارتی در مرکب باید یک موازنه ی خوبی بوجود بیاید، که روی نورد و کلیشه خشک نشود ولی روی متریال بسرعت خشک شود. تا سرعت چاپ بالا برود و در صورت نیاز، چاپ مجددی روی چاپ قبلی انجام شود. لذا نوع دستگاه چاپ و روش چاپ و سرعت و ویژگی های چاپ روی طراحی فرمولاسیون چاپ اثر می گذارد.

۱۱- چسبندگی و کاربرد نهایی adhesion and end user:

یکی از پارامترهای مهم و اساسی در تعیین میزان مرغوبیت مرکب پارامتر چسبندگی است و انتظار ما از چسبندگی مطلوب به عنوان یکی از خواص مرکب انتظاری بی جا نیست. البته کیفیت لفاف را نمی توان نادیده گرفت. چه بسا بهترین مرکب ها بر سطح لفافی که به هر علت قابلیت جذب ضعیفی از مرکب داشته، نشست خوبی نداشته است. نوع متریالی که چاپ روی آن انجام می شود، در فرمولاسیون مرکب نقش زیادی دارد. مثلا در چاپ روی کاغذ، چسبندگی با نفوذ مرکب به داخل کاغذ ایجاد می شود. ولی در متریال های غیر جذبی مانند پلاستیک ها چسبندگی با موارد دیگری همچون پیوندهای شیمیایی و فیزیکی و خیس سازی بین سطح چاپی و مرکب بوجود می آید. شرایط کاربرد نهایی چاپ نیز در فرمولاسیون مرکب نقش زیادی دارد. مثلاً در بسته بندی ها مقاوت حرارتی مهم است و در چاپ برعکس، عدم حل شوندگی مرکب در لاک و چسب مهم است و یا در کاربرد های مختلف، متریال باید در برابر عواملی مانند آب ، روغن ها ، چربی ها، صابون، شوینده ها و … مقاومت کند.

پایان بخش دوم

بخش سوم: خشک شدن مرکب ها (۱) – کلیک کنید