داستان مرکب‌ها (بخش سوم) خشک شدن

خشک شدن مرکب

میدانیم که مرکب شامل پایه رنگ و رنگدانه و مواد افزودنی و حلال می باشد، که رنگدانه به وسیله اعمال نیروهای مکانیکی در بخش مایع و روان مرکب پخش می شود و خصلت اصلی خود را که همان چاپ مناسب باشد، تا زمانی که بخش فرار مرکب از سطح چاپی بیرون نیامده بروز نمی دهد. نمی توان نشست خوب و ثبات خشک شدن مرکب را با حدس و گمان پیش بینی کرد. وقتی مرکب توسط کلیشه به سطح چاپی منتقل شد، بخش فرار آن از سطح چاپی بیرون آمده و ماده رزینی آن موجب ثبات رنگدانه روی سطح چاپی می گردد .

به طور کلی، کیفیت انتقال و نشست و خشک شدن مرکب بستگی به عوامل ذیل دارد:

۱- تکنولوژی روانی یا سیالیت:
تکنولوژی انتقال حرارتی و تکنولوژی فرمولاسیون، دو مورد مربوط به چاپ می باشد ولی تکنولوژی سوم مربوط به سازنده و فرمول کننده مرکب است. در چاپ فلکسوگرافی، خشک شدن مرکب به وسیله هوای گرم می باشد.

این عمل بی اندازه پیچیده است، زیرا هم درجه حرارت باید کنترل شود و هم جریان هوا همزمان تنظیم گردد. برای مرکب ساز مسئله خشک شدن مرکب، یک سازش بین قدرت خشک شدن، یعنی سرعت خشک شدن و جریان خروج حلال از مرکب می باشد.

اگر مرکب ساز یک دیسپرس کننده سیالیت که دارای توانایی خروج بالا و سریع باشد، به کار برد، خطر خشک شدن مرکب قبل از چاپ پیش خواهد آمد، که این پدیده روی کلیشه یا در حفره های آنیلوکس به وقوع خواهد پیوست. برعکس اگر مرکب ساز از حلال هایی استفاده کند که دیر از سطح مرکب خارج شود یا فراریت کمی داشته باشد، آن وقت خطر ماسیدن یک رنگ توسط رنگ دیگر در سطح چاپی- که به صورت رول چاپ خواهد شد- پدید خواهد آمد.
یا زمانی که مصرف کننده مرکب، دارای ماشین خیلی قدیمی و کهنه باشد و هنوز امکانات خشک شدن سریع را نداشته و یا روش هایی که برای خشک شدن مرکب، بعد از چاپ به کار می گیرد کاملاً ابتدایی باشد، آن وقت تنظیم مرکب چاپ از نظر خشک شدن برای یک مرکب ساز مشکل خواهد بود. زیرا فرمولاسیون مرکب چاپ برای یک ماشین مدرن با امکانات خشک شدن بالا در مقایسه با ماشین های قدیمی و کهنه که در زمان ساخت از یک تکنولوژی پایین برخوردار بوده و یا امکانات خشک شدن کمتری را دارا می باشد، به هیچ وجه یکسان نخواهد بود. در چنین صورتی لازم است برای هر ماشینی با اطلاعات کافی از آن ماشین، مرکب مناسبی فرمول شود.البته وجود خشک کن های میانی تعبیه شده در ماشین برای هر رنگ، مشکلات را تا حد زیادی کم کرده است.

٢- اثر نوع حلال:
اثر متقابل رنگدانه و رزین بررسی شد ولی نباید از اثر حلال روی رنگدانه و یا رزین غافل بمانیم. زیرا حلال ها دارای ساختمان ویژه و دارای خواص فیزیکی کاملاً مخصوص به خود هستند. برای مثال اگر حلال آب را در ساختمان مرکب های محلول در آب در نظر بگیریم، آب دارای ساختمان قطبی ، دارای پیوندهای هیدروژنی بین مولکولی و سایر خواص ویژه شیمیایی و فیزیکی است. بعضی از رنگدانه ها به دلایل نوع ساختمان شیمیایی شان و داشتن خواص فیزیکی ویژه در اثر وجود نیروهای متقابل بین حلال آب و رنگدانه، به دلیل شکل ساختمانی آب و رنگدانه، سیالیت خود را از دست داده، در حین چاپ به صورت سخت درآمده و در مواردی قبل از چاپ و انبارداری رنگ، به شکل یک کیک سفت شده در آیند، که دوباره سیال کردن آن حتی توسط حلال خود (آب) مشکل بوده یا امکان پذیر نباشد. باز هم اهمیت تحقیق و بررسی مواد سازنده مرکب چاپ آشکار می شود.

٣- اثر متقابل صمغ و رنگدانه:
در مورد اثر شیمیایی و فیزیکی صمغ یا صمغ های کاربردی در ساختمان و رنگدانه ، بحث کاملاً علمی بوده و نمی توان از کنار آن به راحتی گذشت. کاربرد بعضی از انواع رنگدانه ها در مرکب چاپ فلکسو به ویژه در چاپ فلکسو روی استات سلولز یعنی سلفون، در اثر واکنش بین رنگدانه و صمغ از یک سو و اثر متقابل هر دو روی قشر نیتروسلولزی پوشش داده شده روی سلفون، از سوی دیگر، ایجاد نوعی گاز بد بو می کند که بیشتر بعد از چند ساعت چاپ و جمع شدن کار چاپی این پدیده خود را نشان می دهد. که در اثر این بوی بد، امکان کاربرد آن در صنایع بسته بندی غذایی یا هر نوع بسته بندی دیگر از صنعت گر صلب می شود و موجبات بروز ضرر و زیان فراوان را فراهم می کند.

٤- اثر صلایه:
آگاهی از ساختمان رنگدانه و اینکه کلیه رنگدانه ها باید قبل از مصرف به صورت دانه بندی کوچکتر از دو میکرون برای صنعت چاپ، آماده شوند، بسیار ضروری است.

یکی از صفات مهم و برجسته رنگدانه، دانه بندی و ریزی آن است که در مواقع مصرف باید مورد بررسی قرار گیرد. نقش مرکب ساز در انتخاب آن برای ساختمان مرکب مهم است. باید توجه داشته باشیم که یک مرکب ساز نمی تواند در اصل دانه بندی رنگدانه نقش مؤثری داشته باشد. یعنی نمی تواند دانه بندی را از آنچه که مختص یک رنگدانه هست، پائین تر بیاورد و این مهم به عهده سازنده رنگدانه است. نقش مرکب ساز فقط پخش رنگدانه در وارنیش کاربردی در ساختمان مرکب چاپ است که با اعمال یک سری کارهای مکانیکی و فیزیکی موفق به پخش یکنواخت رنگدانه در داخل زنجیره های ماکرو پلیمر کاربردی می شود. کارهای مکانیکی توسط آسیاب های ساچمه ای به اشکال مختلف مثلاً با همزن های مختلف و با پروانه های گوناگون صورت می گیرد. شکل و زوایای صفحات همزن ها در پخش رنگ و برای شکستن نیروهای کنش سطحی، بین مولکولی و غیره کاملاً مؤثر است.
بنابراین دانه بندی و صلایه مرکب چاپ برای رسیدن به یک چاپ خوب و ایده آل کاملاً ضروری است. اگر رنگدانه ای به طور کامل صلایه نشده باشد، موقع چاپ، فیلم حاصله، مات و ضعیف بوده و سطح چاپی پیوسته نخواهد بود.
در بعضی موارد حتی رنگدانه ها به هنگام ساخت کاملاً پخش و صلایه می باشند. ولی ساختمان رنگدانه طوری است که دوباره بعد از مدتی نگهداری، دانه های رنگ به هم پیوسته و ایجاد دانه های درشت تر می نماید. چنین پدیده ای را تجمع رنگدانه می گویند که در اصطلاح لاتین Cogoalation یا Agrogate نامیده می شود.

برای رهایی از این پدیده و حفظ پایداری مرکب چاپ به هنگام انبار کردن و نگهداری در انبار، لازم است در انتخاب نوع رنگدانه دقت کافی به عمل آید و تلاش شود برای نوع ویژه رنگدانه که بیشترین احتمال تجمع در آن می رود، از مواد ضدتجمع که به مقدار خیلی کم هم مصرف دارند استفاده شود. این مواد در صنعت رنگدانه سازی به نام مواد ضد تجمع ساخته و آماده می شوند. نقش این مواد در پخش رنگدانه به قدری حساس و با اهمیت است که در بعضی موارد ساختمان مرکب چاپ را از نظر چاپی دگرگون می سازد و کیفیت مرکب چاپ را به شکل معجزه آسایی بالا می برد.

مرکب های پایه آبی:

رفتار این مرکب ها به خاطر ماهیت خاص شان به راحتی مرکب های پایه حلالی قابل پیش بینی نیست.

هرکس که در چاپ روی فیلم های انعطاف پذیر مخصوص بسته بندی فعالیت می کند به نحوی با مسایل چسبندگی مرکب روی فیلم برخورد کرده است. از آن جا که این مرکب ها با انواع مرکب های هوا خشک متفاوت است، روش چاپ و خشک شدن توجه خاصی را می طلبد.

مرکب های پایه آبی فلکسو، برای چاپ روی فیلم ها و متریال های منعطف بسته بندی مناسب نیستند. از آن ها بیشتر برای چاپ روی کاغذ استفاده می شود. این مرکب ها از طریق تبخیر و جذب در کاغذ، خشک می شوند.

مرکب های پایه آب و پایه حلال به طور عمده از رنگدانه ها برای ایجاد رنگ، رزین برای چسباندن رنگدانه ها روی مواد، حلال ها برای کاهش گرانروی و مناسب نمودن آن برای چاپ و سرانجام مواد افزودنی برای اضافه کردن خواص لازم به مرکب تشکیل می شوند.

اگر رزین مرکب های پایه آبی در آب حل می شد، از نقطه نظر عملکرد محصول قابل قبول نبود. یک مثال در این زمین می تواند پاکت نامه های چاپ شده باشد که مشکلات زیادی برای پستچی ایجاد خواهد کرد.

شیمی دانان مرکب، برای حل این مشکل از رزین هایی استفاده می کنند که در مرکب پراکنده می شوند. ولی پس از چاپ، غیر محلول می گردند. یک راه دست یافتن به این امر اضافه کردن یک ماده قلیایی به رزین است. این کار منجر به تولید مرکب با PH معمولاً بین ٥/٧ تا ٩ است. انتخاب ماده قلیایی به عواملی مانند هزینه، مورد استفاده، مقاومت در برابر آب، ثبات در چاپ و سرعت خشک شدن مورد نیاز بستگی دارد. پس از چاپ، ماده قلیایی تبخیر می شود و یک لایه مرکب غیر قابل حل در آب، به جا می گذارد.

کشش سطحی مرکب های پایه آب، با افزودن مواد فعال کننده سطح ماده و الکل ها کاهش می یابد. واضح است که الکل از نقطه نظر محیطی مطلوب نمی باشد و مواد فعال کننده سطح ماده نیز، خاصیت ضد آبی چاپ را کاهش می دهند. به علاوه کاهش کشش سطحی مرکب موجب گرایش بیشتر آن ها به کف کردن می شود. در موارد چاپ کاغذ و مقوا، بیشترین عامل خشک مرکب نتیجه جذب است. ولی در لایه های غیر جاذب، خشک شدن به وسیله تبخیر صورت می گیرد. با توجه به این امر که برای تبخیر آب در برابر حلال انرژی بیشتری لازم است، مطلوب است میزان آب مرکب تا حد امکان پائین و مقدار ماده جامد بالا نگه داشته شود.

مرکب های پایه آبی کاربردهای جدیدی برای شرینک اسلیوها پیدا کرده اند، در عین حال توسعه و پیشرفت های روزافزون در زمینه تولید پلیت و فن آوری آنیلوکس باعث شده تا سازندگان مرکب مجبور شوند کیفیت و کارآیی مرکب های خود را بالا ببرند. رشد تجهیزات فلکسو رول عرض کم و بالا رفتن عرض رول سطوح چاپ پذیر در ماشین های فلکسو سیلندر مرکزی، چالش های جدیدی را از لحاظ سرعت و میزان چسبندگی به چاپکاران تحمیل کرده است. در عین حال طرفداران محیط زیست با نگاه تیزبین خود مراقبند تا استفاده از مواد مضر در صنعت چاپ و بسته بندی کاهش پیدا کنند.

نقاط قوت: یکی از بزرگترین نقاط قوت سیستم های استفاده کننده از مرکب های پایه آب، عدم وابستگی آن ها به حلال ها است. مرکب های پایه آب سرعت تبخیر پائین تری نسبت به مرکب های پایه حلالی دارند و این امر موجب می شود تا آن ها برای چاپ، با ثبات تر از مرکب های پایه حلالی عمل کنند. در نتیجه سرعت تبخیر پائین تر و چسبندگی آن ها بسیار ثابت تر است و بازرسی مداوم کمتری برای کنترل رنگ می طلبد. آب به عنوان رقیق کننده مرکب، اقتصادی تر از حلال است. به علاوه تمیز کردن حلال و مرکب های پایه آب، احتمال خطر آتش سوزی را در پی ندارد و بنابراین نیازی به ضد حریق ساختن ماشین چاپ و اتاق آن نمی باشد.

نقاط ضعف: ترکیبات مرکب های پایه آب، آن ها را برای کف کردن مستعد می سازد. این امر می تواند از طریق افزودن ضد کف ها و از بین برنده های کف کنترل شود، با این حال اضافه کردن مقادیر زیادی از این دو می تواند موجب پیامدهای منفی مانند خیس ماندن بیش از حد و نشست ضعیف مرکب شود. کف کردن همچنین می تواند با مدیریت مناسب مرکب به طور قابل توجهی کاهش یابد. مرکب های پایه آب برای خشک شدن، به نسبت مرکب های پایه حلالی، به انرژی بیشتری نیاز دارند.
در چاپ، می توان با اضافه کردن میزان کمی الکل، خشک شدن را تسریع نمود ولی بهترین روش برای بالا بردن سرعت خشک شدن و کاهش مصرف انرژی، آن است که لایه مرکب نازک تری را توسط نورد آنیلوکس با حجم پائین تری چاپ کنند. تونل خشک کن و دیگر اجزای چاپ، در تماس با آب در حال تبخیر و مرکب، باید در برابر زنگ زدگی مقاوم باشند. PH مرکب های پایه آب باید بازرسی و در هنگام چاپ کنترل شود.

در هنگام کار با مرکب های پایه حلالی، تنظیم سرعت خشک شدن مرکب از طریق تغییر ترکیب حلال، آسان است؛ در حالیکه با مرکب های پایه آب واقعی- یعنی مرکب هایی که شامل مقادیر بالای حلال نیستند – تنظیم سرعت خشک شدن مرکب در ماشین چاپ ممکن نمی باشد و بنابراین باید برای خشک شدن کارآمد با سرعت معمولی ماشین چاپ تنظیم گردند. این بدان معنی است که اگر ماشین چاپ به هر دلیلی کند شود، مرکب ممکن است بر سطح پلیت و یا حتی روی خود نورد آنیلوکس خشک شود. وقتی چاپکار با مرکب های پایه حلالی کار می کند، شستن ماشین چاپ آسان است و هر گونه رگه های باقیمانده روی نورد پس از شستشو و هنگام قرار گرفتن مرکب بعدی روی ماشین، به سرعت حل می شود. این امر در مورد مرکب های پایه آب صادق نمی باشد، چرا که این مرکب ها، پس از خشک شدن دیگر در آب حل نمی شوند.

چاپکارانی که با مرکب های پایه آب کار می کنند، حجم بیشتری از زائدات شستشو تولید می کنند و این مواد را نمی توان به دلیل آلودگی خطرناک در سیستم فاضلاب عمومی شهر ریخت. زائدات شستشو یا باید به عنوان زباله دور ریخته شوند و یا به کارخانه تصفیه آب برده شود تا آب مناسب برای ریختن در فاضلاب جدا شود و البته هر دو این راه حل ها پر هزینه محسوب می شوند. مرکب های پایه آب، نتیجه نهایی مطلوب خود را تا ساعت ها پس از چاپ به دست نمی آورند. این بدین معناست که فیلم بسته بندی چاپ نشده نمی تواند بلافاصله پس از بیرون آمدن از ماشین به طور کارآمد و دقیق، تست و کنترل شود و عمل تست کردن بعد از زمان مشخصی پس از چاپ قابل انجام است.

موارد استفاده:
برخی زمینه های بازار چاپ برای کار با مرکب های پایه آب ایده آل است و وسیع ترین استفاده از این سیستم مرکب، چاپ فلکسو روی کارتن فلوت دار، مقوا، کیسه های کاغذی چند لایه، لیبل های پشت چسبدار می باشد.

به طور کلی، لایه سطحی کارتن و کیسه های کاغذی، جاذب و نسبتاً اسیدی است و بنابراین ماده قلیایی را خنثی کرده و خشک شدن را سهولت می بخشد. با این حال برخی کاغذها و مقواهای روکش دار، دارای یک پوشش قلیایی هستند و اگر مقاومت بالا در برابر آب ضروری باشد، استفاده از ورنی uv لازم است.

در سال های اخیر، تکنولوژی فلکسو یووی، بیشتر جا افتاده است و سیستم مرکب یووی کم کم جایگزین اکثر چاپ های لیبل با پایه آب شده اند. مرکب های پایه آب بیشتر برای چاپ های کارتن مناسب می باشند و در جائیکه حوزه های بزرگ پوشش مرکب یکدست مورد نیاز است، هزینه پائین تری هم نسبت به مرکب های یووی دارند. با این حال در مورد لیبل ها، سیستم های مرکب یووی توسط بسیاری از چاپکاران کارتن با روش فلکسو به کار گرفته شده است.

مرکب های پایه حلالی:

این نوع مرکب ها با استفاده از حلال ها رقیق می شوند. حلال های الکلی یا استرها، هیدروکربن ها و …

رزینی که در این مرکب ها استفاده می شود معمولاً نیتروسلولز است، البته رزین های دیگری هم مورد استفاده قرار می گیرند. در مرکب های پایه حلالی، رزین در حلال حل شده و بعد از چاپ تبخیر می شود تا مرکب خشک شود. لایه مرکب خشک شده، معمولاً در این حلال ها، قابل حل شدن می باشد.

مزیت این مرکب ها سرعت خشک شدنشان است که در مدت زمان کوتاهی خشک می شوند. برای چاپ روی انواع فیلم های پلیمری و کاغذهای کوتد و یا گلاسه مناسب اند. براقیت و شفافیت خاصی پس از چاپ دارند.

تنظیم سرعت خشک شدن مرکب پایه حلال از طریق تغییر ترکیب حلال آن صورت می گیرد.

مرکب های یووی:

مرکب های فلکسوی uv طی ده سال گذشته با فراز و نشیب های زیادی مواجه بوده اند. این مرکب ها بر اساس و مبنای ویژگی های رادیکال آزاد می باشند. مرکب های رادیکال آزاد، نوعی فناوری ناشی از تأثیر انرژی محسوب می شوند و بیش از ٩٠ درصد بازار را به خود اختصاص داده اند. از سویی مرکب های کاتیون دار در صورت ضرورت تنها در تعدادی از چاپ های برجسته مورد استفاده قرار می گیرند.

امروزه تولیدکنندگان مرکب با استفاده از مواد خامی که در تهیه مرکب به کار می روند، به خصوص موادی که در چاپ فلکسو مورد استفاده قرار می گیرند و رنگدانه های بسیار پیشرفته، می توانند مرکب های رادیکال آزاد یووی را با درصد چسبندگی کمتر و دوام رنگ (مقاومت نوری) بیشتر تولید کنند. این مرکب های جدید و پیشرفته دارای برق خاصی بوده و چسبندگی و میزان نشست مرکب بیشتری دارند.

مرکب های یووی هم مانند مرکب های معمولی در فام های مختلف تهیه می شوند. از جمله فام های پنتون، فام های استاندارد و نیز انواع مرکب های متالیک، طلایی و نقره ای که مورد آن ها تنها تابش بیشتری اشعه یووی مورد نیاز است.

مرکب های یووی از چند نظر با مرکب های معمولی تفاوت دارند. یکی از تفاوت های عمده آن این است که مرکب یووی به جای خشک شدن به صورت معمول، با فرآیند فتوشیمیایی تثبیت می شود. مرکب یووی دارای مواد شیمیایی است که photo initiator نام دارند. زمانی که این مرکب در معرض نور یووی قرار می گیرد، در اثر یک واکنش پیچیده شیمیایی، مرکب از حالت مایع به جامد تغییر ماهیت می دهد. وقتی که مرکب ثابت شد، دیگر برگشت این فرآیند غیرممکن خواهد بود و به همین دلیل است که ورنی یووی به عنوان یک روکش شفاف و مقاوم شناخته شده است.

کیفیت چاپ به خصوص شفافیت و شارپ بودن تصاویر در یووی فلکسو بالاتر از چاپ فلکسوی معمولی می باشد. از این روش چاپ می توان برای چاپ های خطی بسیار ریز و متن هایی با حروف کوچک استفاده کرد. ترام دو درصد با این روش قابل چاپ است. با این شرایط، نتایجی قابل مقایسه با روتوگراور به دست می آید، اما به علت قیمت مناسب این نوع چاپ، شانس آن هست که در آینده از چاپ روتوگراور اقتصادی تر شود.

ویژگی دیگر مرکب های یووی آن است که پس از چاپ یک رنگ و قبل از این که رنگ دوم چاپ شود، کاملاً خشک می شود و به این وسیله از بروز مشکلات ناشی از قرار گرفتن دو مرکب مرطوب بر روی یکدیگر جلوگیری می شود. زمانی که دو مرکب کاملاً خشک نشده روی یکدیگر قرار می گیرند، مشکلاتی را به وجود می آورند که معمولاً اثر آن را در لبه های کار چاپ شده می توان مشاهده کرد. یعنی یکی از رنگ ها از روی دیگری به سمت لبه کار نفوذ می کند، که به این حالت Trapping می گویند.

در مراحل پایان کار و بعد از چاپ، مثل برش و تیغ زنی و جمع کردن رول چاپ شده نیز مرکب یووی امکان انجام این عملیات را بدون خطر مالیده شدن مرکب به مناطق ناخواسته فراهم می سازد.

در فلکسوی معمولی که از مرکب های پایه حلالی استفاده می کنند، میزان حلال تبخیر شده در هوا باید در نظر گرفته شود. بنابراین هوایی که از دستگاه خارج می شود، باید تصفیه شود. اما در یووی فلکسو تخلیه هوا مشکلی ایجاد نمی کند و می توان آزادانه هوای دستگاه را تخلیه کرد. فقط عمل جرقه زنی هنوز مشکلاتی ایجاد می کند، زیرا این عمل باعث تولید اوزون شده و هوای شامل اوزون باید از یک سیستم تصفیه کننده عبور داده شود. این فیلتر، اوزون را می گیرد و دوباره آن را به شکل اکسیژن در می آورد.

در تهیه مرکب های کاتیون دار اغلب از مواد خام بیشتری استفاده می شود، در نتیجه این مرکب ها دارای سرعت خشک شدن بالاتری بوده و در چاپ با کیفیت، روی بسته بندی های غذایی مناسب می باشند. به طور کلی در سال های اخیر کاربرد مرکب های یووی و پوشش ها در چاپ فلکسو به سرعت پیشرفت کرده است. این مرکب ها تأثیرات زیادی را بر بخش لیبل و جعبه های مقوایی گذاشته اند. اما هنوز باید در زمینه کاربرد آنها در بسته بندی انعطاف پذیر بیشتر کارکرد. بسته بندی انعطاف پذیر بخش وسیعی از بازار و رقابت آمیزترین آن را به خود اختصاص داده است. به طوری که به علت کارآیی بالای آن ها، سفارشات زیادی از جانب شرکت های بسته بندی مواد غذایی آماده مصرف دریافت می شود. کاربرد مرکب های یووی در فیلم ها یا متریال هایی با عرض زیاد، به کندی در حال پیشرفت است و در این بخش های بازار است که مرکب های کاتیون دار دارای مزایایی بوده و کارآیی بهینه ای را از خود نشان داده اند، به طوریکه جایگزینی بادوام، بر دیگر انواع مرکب و فناوری ها محسوب می شوند. تفاوت موجود میان سیستم های مرکب کاتیون دار یووی و رادیکال آزاد، به دلیل وجود خصوصیات شیمیایی متفاوت و مکانیسم های خشک شدن آن ها می باشد.

پیشرفت های یووی فلکسو توسط قوانین سخت و دقیق زیست محیطی کنترل می شود. در مقایسه با مرکب های حلالی، تکنولوژی یووی هوا را آلوده نمی سازد و یک راه حل سازگار با محیط زیست را ارائه می دهد. در یووی فلکسو برای سیلندرهای چاپ از پوشش خاص اسلیو استفاده می شود که چند بار قابل استفاده است. نصب سیستم یووی روی ماشین های سیلندر مرکزی که جای محدودی دارند، بسیار حائز اهمیت است.

تعداد ماشین های فلکسو یووی در سال های اخیر، خصوصاً در حوزه لیبل افزایش یافته است. این مرکب ها بازار رقابتی زیادی را ایجاد کرده اند. در حال حاضر اغلب شرکت های تولید کننده مرکب به دلیل عرضه تولیدات یووی فلکسو به موفقیت های زیادی دست یافته اند و بیشتر سود آن ها از این مرکب هاست و این محصولات در مقایسه با محصولات قبلی از تنوع زیادی برخوردارند.

مرکب های یووی فلکسو استفاده وسیعی به منظور پوشش دهی و جلای بالا داشته و پیشرفت در کیفیت تصاویر در چاپ فلکسو مرهون این نوع مرکب ها می باشد. مرکب های رنگی یووی رشدی روزافزون در صنعت فلکسو داشته اما از سویی سرمایه گذاری برای تجهیز ماشین آلات به سیستم های یووی مانع این رشد می باشند.

مکانیسم خشک شدن:
در هر چاپ یووی به جز تکنولوژی لامپ و اشعه یووی، مساله مهم خشک شدن صحیح و کامل مرکب است که به آن cross linking می گویند. مرکب ها و وارنیش های یووی که به دلیل عاری بودن از حلال در بعضی مواقع آن ها را مواد صد در صد جامد می شناسند، بر خلاف مرکب ها و وارنیش های پایه حلالی نحوه خشک شدن متفاوت و پیچیده ای دارند که به طور مستقیم به اجزا سازنده شان بستگی دارد. معمولاً این مواد را بر اساس نحوه خشک شدنشان طبقه بندی می کنند. بر اساس نوع آغازگرهای نوری که در ساخت این مواد به کار گرفته می شود، رادیکال های آزاد یا کاتیون هایی در محیط تولید می شود که خشک شدن رادیکالی، کاتیونی و یا ترکیبی (هیبرید) از هر دو را نتیجه می دهد.

فرآیند خشک شدن با عبور مرکب کاتیون دار از زیر لامپ یووی آغاز می شود. سپس حدود چند ساعت ادامه می یابد تا لایه مرکب کاملاً به طور عرضی خشک و به هم متصل گردد. این مرحله اغلب مرحله خشک شدن تاریک خوانده می شود. پس از این دوره، لایه های مرکب به نهایت خشک شدن بهینه خود رسیده اند. به دلیل اینکه عملیات خشک شدن، به سرعت انجام نمی شود، روی هم چاپ شدن سریع مرکب های کاتیون دار امکان پذیر نیست و در صورتیکه بین واحدهای چاپ، سیلندرهای هدایت کننده کافی وجود نداشته باشد، سرعت چاپ پائین خواهد آمد.

به همین دلیل، ماشین چاپ پیوسته موجود در واحدهای چاپ در مقایسه با ماشین های چاپ سیلندر مرکزی، برای مرکب های کاتیون دار مناسب تر می باشند. سرعت خشک شدن مرکب کاتیونی می تواند تحت تأثیر رطوبت بالا تغییر کند. بنابراین ضروری است تا در صورت وجود رطوبت بالا، اقداماتی در جهت کاهش رطوبت اطراف خشک کن انجام پذیرد. مرکب های کاتیون دار نوعاً دارای درصد افت حجمی کم، چسبندگی خوب بر روی فیلم ها و دیگر لایه های جاذب همچون فلز و شیشه، خصوصیات کاربردی عالی، بوی کمتر و قابل استخراج می باشند. مرکب های رادیکال آزاد اغلب با عبور از زیر لامپ های یووی خشک می شوند، اما به دلیل عدم وجود مرحله خشک شدن تاریک، باید انرژی لازم برای خشک شدن کامل لایه مرکب وجود داشته باشد. فعل و انفعالات خشک شدن مرکب رادیکال آزاد توسط اکسیژن متوقف شده و این مسئله اغلب در سطح لایه مرکب ایجاد می شود. در مواقعی که این مرکب در چاپ روی بسته بندی های ثانویه، موادی مانند برچسب ها و کارتن ها مورد استفاده قرار می گیرد، این مسئله مشکل ساز نمی باشد. اما در مواقعی که مرکب های یووی در چاپ روی بسته بندی های اولیه، موادی مانند فیلم های انعطاف پذیر مورد استفاده قرار می گیرند، باید در نهایت سطح فیلم بدون چاپ، با مواد داخل بسته بندی تماس داشته باشد. در مواردی که این مسئله از اولویت برخوردار است، لامپ های نیتروژنی یا واحدهای پخت پرتوهای الکترونی مطمئناً بهترین جایگزین محسوب می شوند. به طور کلی، مرکب های رادیکال آزاد، در مقایسه با مرکب های کاتیون دار به هنگام خشک شدن دارای درصد افت حجمی بیشتری می باشند، اما سرعت پخت به معنی آن است که در مقایسه با مرکب های کاتیون دار می توان این مرکب ها را با سرعت بالا چاپ نمود.

مقایسه خشک شدن مرکب یووی به دو روش کاتیونی و رادیکال آزاد

معایب، مزایا، خواص

در زمانی که قدرت تابش لامپ کم باشد خشک شدن بسیار ضعیف انجام می شود.

خشک شدن در چند صدم ثانیه و فقط در زمان تابش اشعه صورت می گیرد.

خشک شدن به روش رادیکالی

در زمانی که قدرت تابش لامپ کم باشد امکان خشک شدن ناقص و پشت زنی وجود دارد.

خشک شدن در چند صدم ثانیه در زمان تابش اشعه صورت می گیرد و پس از آن نیز ادامه می یابد.

خشک شدن به روش کاتیونی

سیستم های رادیکالی بوی بیشتری نسبت به سیستم کاتیونی دارند.

سیستم های کاتیونی بوی کمتری دارند.

بو

انتقال رنگ تا حد زیادی به حرارت ویسکوزیته بستگی دارد.

تفکیک رنگ بهتر،پیش بینی بهتر چاپ، افزایش مراحل مختلف دانسیته رنگ،امکان پذیر است.

ویسکوزیته(در هر دو روش)

قیمت مرکب های یووی نسبت به مرکب های عادی بیشتر است.

مصرف مرکب یووی نسبت به مرکب های عادی کمتر است.

هزینه(در هر دو روش)

امکان ضایعات پوستی وجود دارد و رعایت نکات ایمنی در هنگام کارکردن ضروری است.

مرکب یووی در توقف های ماشین خشک نمی شود و نیاز به جمع کردن ندارد.

کار کردن(در هر دو روش)

از بین سه روش متداول در خشک شدن مرکب های یووی، روش رادیکال آزاد بیشترین کاربرد را دارد. امروزه به کارگیری سیستم ترکیبی که مزیت سرعت خشک شدن را در حالت رادیکالی با یکنواختی و چسبندگی خوب کاتیونیک توأماً در بر دارد، بسیار محدود است.

در حال حاضر مرکب های خشک شونده به طریق رادیکالی در چاپ لیبل ها بیشتر به کار گرفته می شود تا مرکب های گران قیمت خشک شونده به طریق کاتیونیک. در اغلب مواقع هنگامی که مرکب های رادیکالی نتوانند در حل مشکلات و دستیابی به کیفیت مطلوب موفق باشند توجه ها به سوی مرکب های کاتیونیک جلب می شود.

امروزه برای بهبود مرکب های یووی بحث ها و تحقیقاتی در زمینه های زیر انجام می شود:

-کاهش بوی مرکب

– بهبود چسبندگی

– خشک شدن بهتر لایه های درونی و پائینی مرکب یا وارنیش

– بهبود تکنولوژی خشک شدن ترکیبی(رادیکالی و کاتیونی)

– دانش فنی انتخاب و تولید خشک کن های یووی با دانش فنی تولید مرکب یووی بستگی تام و بسیار نزدیک دارد.

اساس و مبنای انتخاب خشک کن یووی در چاپ فلکسوی یووی نکات زیر می تواند باشد که البته هیچ گونه تقدم و تأخری در موارد زیر وجود ندارد و همه نکات دارای اهمیت زیادی هستند:

– حداقل ابعاد و اندازه واحد لامپ

– یکنواختی در تابش اشعه یووی متناسب با سرعت حرکت رول

– توانایی ایجاد بیشترین اجزا یووی در طیف نور ساطع شده از لامپ با کمترین میزان تولید حرارت

– حداقل میزان گرم کردن متریال در حین عبور از خشک کن

– قدرت تشعشع ویژه بالا در لامپ

– عمر طولانی لامپ

– حداقل میزان تولید اوزون (ترجیحاً بدون تولید اوزون)

لامپ در خشک کن یووی مهمترین قسمتی است که باید به آن توجه شود. آگاهی فنی از طرز کار و نوع طیف ساطع شده از لامپ، مانع دوباره کاری ها، تغییر لامپ، خشک نشدن لایه های مرکب و نایکنواخت خشک شدن لایه ها می گردد. برای این منظور استفاده از دستگاه های نمایش طیف لامپ ضروری می باشد.

در صورت تشخیص و تعیین اجزای سازنده طیف ، چگونگی خشک شدن مرکب روشن می شود و اشکالات آن را راحت تر میتوان حل کرد. با انتخاب لامپ مناسب می توان مواد موجود در مرکب را طی کسری از ثانیه خشک و سخت کرد تا یک فیلم و لایه یکدست از مرکب یا وارنیش به دست می آید.

لامپ های بخار جیوه امروزه بیشترین مصرف را دارند. این لامپ ها از یک تیوب از جنس شیشه کوارتز ساخته شده اند که داخل آن از گاز پر شده است. یک الکترود فلزی نیز در داخل لامپ است که انتهای آن به شیشه ذوب شده است.

تحت شرایط ولتاژ زیاد یک قوس الکتریکی ایجاد می شود که خود سبب افزایش سریع دمای داخل لامپ می شود. فلز جیوه داخل لامپ به ٧٠٠ الی ٩٠٠ درجه سانتی گراد می رسد. بخشی از طیف نوری تولید شده توسط لامپ اشعه یووی است که سبب فعال شدن مواد اولیه موجود در مرکب می شود تا پس از آغاز واکنش پلیمریزاسیون و تکمیل واکنش ها لایه مرکب خشک و جامد شود.

در اغلب مواقع طیف خروجی از لامپ، شامل ٢٥ درصد اشعه UV، ٥٥ درصد اشعه IR و٢٠ درصد نور مرئی است. اخیراً سطح درونی لامپ ها را با اکسیدهای فلزی پوشش می دهند تا حداکثر انعکاس اشعه حاصل شود.

لامپ های یووی:

مرکب های خشک شدنی با نور یووی که گاهی اوقات مرکب های انرژی یووی خوانده می شوند، می توانند با عبور لایه مرکب چاپ شده از زیر لامپ یووی یا یک واحد الکترونی (EB) خشک شوند، اما روش عبور از زیر لامپ های یووی آخرین و معمولترین روش خشک کردن مرکب یووی است. لامپ های یووی متنوعی در بازار وجود دارند که تفاوت شان در شیوه کنترل گرماست. شیوه های کنترل گرمای تولید شده توسط لامپ ها شامل خنک کردن آب، بازتابنده های نور، استفاده از آینه های سرد، کاربرد سیلندرهای سرد، فیلترها و دیافراگم ها می باشد.

به طور کلی، هرچه لایه چاپ شده بیشتر به گرما حساس باشد، سیستم سرد کننده بهتری برای کنترل آن باید به کار برد. از دیگر تفاوت های موجود میان لامپ های یووی آن است که همه آن ها بازده یووی را روی لایه مرکب ندارند و این مسئله باعث تأثیر بر کیفیت خشک شدن مرکب دارد. اغلب لامپ های یووی در محیط پر از هوا کار می کنند. اما به دلیل این که سطح خشک شدن مرکب های رادیکال آزاد و پوشش ها توسط گاز اکسیژن محدود می شود. برخی از سازندگان لامپ، امروزه اقدام به فروش لامپ های نیتروژنی کرده اند که عمل خشک شدن در آن ها در پوششی از گاز نیتروژن انجام می پذیرد. این سیستم ها پیچیده تر و نیز گران تر بوده اما در چاپ روی بسته بندی های مواد غذایی، جایگزینی بادوام تر محسوب می شوند.

بررسی مزایا و معایب لامپ یووی در خشک کن ها

معایب

مزایا

خواص

در چند میلی ثانیه صورت می گیرد.

خشک شدن

طراحی ماشین باید به صورتی باشد که پس از هر چاپ خشک کن یووی قرار گیرد.

ابعاد خشک کن ها بسیار کوچک است.

فضای مورد نیاز

از ازون تولید شده باید اجتناب نمود.

برای تصفیه هوای خروجی خشک کن احتیاجی به دستگاه های گران قیمت نمی باشد.

هوای خروجی

هزینه سرمایه گذاری و انرژی برای خشک کن ها و تصفیه در سیستم یووی به مراتب کمتر از مرکب های پایه حلالی است.

انرژی

پوشاندن و ایزوله کردن لامپ ها برای جلوگیری از ضایعات اشعه یووی ضروری است.

تعویض و تغییرات سریع در خط، به آسانی امکان پذیر است.

سهولت کار کردن

پرتوهای الکترونی :

راهکار دیگر خشک شدن مرکب ها و پوشش ها کاربرد پرتوهای الکترونی است. با استفاده از این شیوه خشک شدن، پرتوهای الکترونی پرانرژی باعث اتصال مرکب یا پوشش در حین عبور از میان مواد می شوند. این فرآیند، یک جایگزین سریع و با گرمای کم لامپ یووی است و اگر این عمل خصوصاً روی لایه های مرکب رنگدانه دار ضخیم انجام شود، تأثیر بیشتری خواهد گذاشت. در فرآیند خشک شدن به وسیله پرتوهای الکترونی، کاربرد آغازگرهای نوری در مرکب ضروری است.

سال هاست که پرتوهای الکترونی، جایگزینی بر سیستم خشک شدن مرکب به وسیله انرژی می باشند اما در گذشته واحدهای پرتوهای الکترونی، واحدهای پرهزینه ای محسوب می شدند. این وضعیت اکنون تغییر کرده است چرا که یکی از شرکت های اصلی تهیه مرکب اخیراً سیستم خشک کردن مرکب به وسیله تشعشع را اختراع کرده، که قادر است چاپ دوم را بدون خشک شدن مرکب چاپ زیرین انجام دهد و چنین عملکردی تنها نیاز به یک واحد خشک کن در انتهای دستگاه چاپ دارد. این راهکاری است مؤثر برای ماشین های چاپ بزرگ که فیلم های انعطاف پذیر را در بسته بندی های مواد غذایی که نیاز به تولید با سرعت بالا دارند، به کار می برند.

انواع مرکب های خاص و کاربردها :

۱- مرکب های رنگی برای چاپ کاغذ Dye Inks For Paper، این مرکبها شامل یک یا دو شکل اصلی رنگینه یا dyestuff هستند:

– رنگینه قلیایی یا Basic dyestuff

– رنگینه پایه فلزی مختلط (رنگینه مقاوم در برابر نور) یا

Metal complex dyestuff (light-fast dye)

رنگ ها به طور ذاتی شفاف و سفت هستند. رنگینه های قلیایی معمولاً سفت تر، روشن تر و درخشان ترند و خشک شدن آن ها بهتر صورت می گیرد. همچنین نسبت به رنگینه های مقاوم در برابر نور، ارزان تر هستند. رنگ های قلیایی معمولا ً مقاومت کمتری در برابر آب دارند. که این امر با افزودن یک ماده ثابت کننده ، بهبود می یابد. این ماده معمولاً تانیک اسید یا یک ماده مصنوعی مشابه است، که قابلیت ترکیب شدن با رنگینه را دارد و بیشتر با الکل قابل حل است تا آب.

این ماده ثابت کننده می تواند اغلب به عنوان پایه رنگ عمل کند.

با توجه به این توضیحات مرکب رنگینه قلیایی دارای اجزای تشکیل دهنده زیر است:

۱- رنگینه قلیایی Basic dyestuff

٢- ماده ثابت کنندهMordant or Resin binder

٣- حلال هاsolvents

٤- واکس wax ، برا ی مقاوم شدن در برابر سایش و خوردگی

لاک شفاف یا همان shellac یا رزین های حلال در الکل به طور گسترده ای به عنوان Binder استفاده می شوند. حلال هم معمولاً اتیل الکل بوده و گاهی اوقات آن را با مقدار کمی گلیکول نیز ترکیب می کنند.

رنگینه های پایه فلزی مختلط یا همان رنگینه های مقاوم در برابر نور بدون ماده ثابت کننده، ساخته می شوند و شامل اجزای زیر می باشند:

۱- رنگینه پایه فلزی مختلط metal complex dyestuff

٢- Binder نیترو سلولز، رزین کتون

٣- solvent  اتانول

۴- Plasticizer (نرم کننده) : برای افزایش انعطاف پذیری لایه مرکب خشک شده

۵- Wax برای افزایش مقاومت در برابر سایش و خوردگی لایه مرکب خشک شده

مرکب های رنگی دارای رنگینه های قلیایی عموماً برای چاپ روی کاغذ استفاده می شوند. رنگینه های فلزی مرکب هم برای چاپ روی کاغذ و هم برای چاپ روی فویل های آلومینیومی استفاده می شوند. که این امر موجب دستیابی به یک چاپ بسیار شفاف و درخشان، با مقاومت خوب در برابر نور می شود.

مرکب های رنگی می توانند با بیشتر پلیت های لاستیکی و پلاستیکی استفاده شوند.

٢- مرکب های پیگمنت دار برای چاپ روی کاغذ Pigmented Inks For Paper:

تفاوت اساسی بینdyestuff (رنگینه) و pigment در این است که رنگینه ها در حلال مرکب حل می شوند، در حالیکه پیگمنت ها غیر قابل حل هستند. عملاً این بدان معناست که در آماده سازی مرکب، رنگینه ها در حلال مرکب به اضافه سایر موادی که در مرکب هست مانند رزین و یا نرم کننده، حل می شوند. اما پیگمنت ها در سیال حامل مرکب یا همان vehicleپراکنده اند. این پراکندگی توسط تجهیزات پراکنده سازی[۹] انجام

می شود.

مرکب پیگمنت دار دارای اجزای زیر است:

۱-:pigment نوع پیگمنت باید بر اساس نیازها انتخاب شود. مثل آبی فتالوسیانین ثبات خوبی دارد.

٢-:Binder نیتروسلولز، که بوی کمتری دارد و غیر سمی است. مقاومت خوبی هم در برابر گرما و آب دارد.

٣- plasticizer : اگر مرکب بخواهد روی کاغذ نسبتاً جاذب چاپ شود در اینصورت، نرم کننده خیلی کمی مورد نیاز است. اما اگر متریال مورد استفاده ناجاذب باشد، به میزان بیشتری از نرم کننده نیاز است. نوع رایج نرم کننده فتالات دی بوتیل است.

٤- solvent : حلال اولیه اتیل الکل است. حلال فرعی، اتیل استات یا پروپیل استات معمولی است. مقدار خیلی کمی از گلیکول هم می تواند سرعت خشک شدن را به تأخیر بیاندازد.

٥- wax: برای افزایش مقاومت مرکب در برابر سایش و خوردگی به مرکب اضافه می شود.

این نوع مرکب اثر بدی روی پلیت های لاستیکی ندارد. اما میزان حلال آن باید برای پلیت های پلاستیکی تغییر کند؛ یعنی باید میزان حلال های استات را کاهش داد.

نوع دیگری از مرکب های پیگمنت دار هم وجود دارد که در فرمول بندی آن به جای نیتروسلولز از لاک شفاف یا shellac استفاده می شود. این نوع مرکب ها معمولاً مقاومت گرمایی کمتر، بوی بیشتر و سرعت خشک شدن کمتری دارند. اما مزیتی که این ها دارند، قابلیت چسبندگی خوب به سطوح مختلف چاپی است. این مرکب ها نباید مدت زیادی نگهداری شوند و یا تحت شرایط دمایی بالایی باشند، این امر موجب بسته شدن مرکب  می شود.

٣- مرکب برای چاپ روی فیلم های پلی اتیلن Ink For Polyethylene:

فیلم های پلی اتیلن استفاده وسیعی در چاپ فلکسوگرافی دارند. کیسه های نان، کیسه های پوشاک، بسته های کود، کیسه های خرید و لفاف های بسته بندی، کاربردهای اساسی فیلم های پلی اتیلن هستند. مرکب های پلی آمید برای این منظور مناسب اند.

اگر نیاز باشد که مرکب مقاومت بالایی در برابر آب داشته باشد در این حالت از شبه حلال در مرکب استفاده می شود. اما اگر مقاومت گرمایی در مرکب مد نظر باشد در این صورت باید از انواع مرکب های غیر پلی آمید استفاده کرد. البته این مسئله موجب می شود که چسبندگی لایه های مرکب روی هم ضعیف بوده و براقیت و درخشندگی کار کم شود. همچنین انعطاف پذیری مرکب، بخصوص در کارهای چند رنگ که مرکب ها روی هم می خورند، تحت اشعاع قرار می گیرد.

٤- مرکب پلی آمید رقیق شونده با الکل Alcohol-Reducible Polyamide Ink: شامل اجزای زیر است:

۱- pigment  مانند آبی فتالو

٢- Binder انواع رزین پلی آمید دارای الکل تقلیل پذیر، به همراه میزان کمی نیتروسلولز یا بدون آن.

٣- solvent اتیل الکل، الکل پروپیل یا ایزوپروپیل. به همراه مقادیر کمی هیدروکربن های آلفاتیک (چربی دار) و استرها (مانند اتیل استات یا پروپیل استات) که به طور معمول برای تنظیم سیالیت مرکب و خشک شدن آن استفاده می شود.

٤- wax موم پلی اتیلن برای تنظیم مقاومت مرکب در برابر سایش استفاده می شود و سایر موم ها برای کاهش میزان ضریب اصطکاک به کار می روند.

مرکب های پلی آمید رقیق شونده با الکل دارای :

– براقیت و درخشندگی خوب

– استحکام و مقاومت بالا( اغلب بهتر از نوع شبه حلالی آن)

– چسبندگی خوب

– بوی کم

– مقاومت در برابر بسته شدن یا gelation

۵- مرکب پلی آمید شبه حلالی Co-Solvent Polyamide Ink این نوع مرکب ها متشکل از اجزای زیر هستند:

۱- pigment مانند آبی فتالو(phthalo blue)

٢- :Binder رزین پلی آمید شبه حلالی

٣- solvent الکل پروپیل نرمال و یا الکل ایزوپروپیل ، همراه با هیدروکربن های آلفاتیک (چربی دار) با نسبت تقریبی ٥٠ : ٥٠ ، مثل الکل های لاکتول یا نفت VM&P

٤- wax موم پلی اتیلن برای مقاومت در برابر سایش.

ویژگی:

– براقیت و درخشندگی خوب

– چسبندگی عالی

– بوی کم

– مقاومت رنگی بالا

– سرعت خشک شدن این مرکب می تواند به نسبت ترکیب حلال های به کار رفته در آن متفاوت باشد.

اشکالات:

– مقاومت کم در برابر گرما

– بسته شدن سریع

– نسبت به نوع مرکب پلی آمید با الکل تقلیل پذیر، مقاومت رنگی کمتری دارد.

٦- مرکب برای فیلم های سلولزی و سایر فیلم های آکریلیک یا پی.وی.دی.سی:

۱-٦ مرکب های پلی آمید Polyamide Ink:

مرکب های پلی آمید معمولاً برای فیلم های سلولزی استفاده می شوند.

برای مثال فیلم های (Plain Transparent Cellophane) PT و فیلم های PVDC (Polyvinylidene chloride).

استفاده از مرکب های پلی آمید برای چاپ روی فیلم های سلولزی براق توصیه نمی شود. چون این امر موجب سوراخ شدن فیلم شدید می شود.

٢- ٦ مرکب های اکریلیک Acrylic Ink:

در جائیکه نیاز به مقاومت گرمایی بالا در مرکب باشد، مرکب اکریلیک می تواند برای دستیابی به چسبندگی خوب روی فیلم های PVDC مناسب باشد. همچنین مرکب های اکریلیک در کارهای لمینیت روی فیلم های PVDC مناسب اند.

مزایای مرکب های اکریلیک:

– چسبندگی خوب روی فیلم

– مقاومت گرمایی بالا

– مقاومت و استحکام خوب در لمینیت ها

اشکالات:

– چاپ کثیف و لک دار

– ایجاد بوی زیاد در فضای چاپخانه و یا در کار چاپ

– باقی ماندن حلال که موجب کنده شدن لمینیت های ضعیف و حلقه ای می شود.

– موجب بزرگ شدن و انبساط پلیت های لاستیکی می شود.

– معمولاً نمی توان این نوع مرکب را مستقیماً با الکل رقیق کرد، این امر نیازمند درصدهای بالای حلال استر است، مثلاً٦٠ درصد.

٣- ٦ مرکب های نیتروسلولز Nitrocellulose Ink:

برای چاپ روی سلفون های براق، به طور خاص مرکب های نیتروسلولز مورد استفاده قرار می گیرند. این مرکب ها ویژگی های کلی مشابهی دارند. به طور مثال می توانند با اتیل الکل یا به شکل بهتر با ترکیب اتیل الکل و استات به نسبت ۱٥:٨٥ رقیق شوند.

همچنین می توان با افزودن مقدار کمی گلیکول، سرعت خشک شدن آن را کاهش داد.

رنج مقاومت گرمایی این مرکب ها بین ٢٧٥ تا٣٥٠ درجه فارنهایت است، که این میزان وابسته به تجهیزات گرمایشی موجود در ماشین چاپ است. اگر گرمای زیادی برای چسباندن مرکب به سلفون به کار برده شود، باید یک مرکب با مقاومت گرمایی بالا مورد استفاده قرار گیرد. اگر امکانات گرمایشی ماشین ضعیف باشد، مرکبی مناسب خواهد بود که مقاومت گرمایی ضعیف تری داشته باشد.

آلاینده های مرکب های فلکسو در محیط زیست :

مهمترین آلاینده مرکب های فلکسو حلالی برای چاپ روی سطوح غیر جذبی مثل پلاستیک ها و فویل ها، در حین عملیات چاپ ، تبخیر و انتشار حلال ها که عمدتاً الکل است، می باشد.

چون مکانیزم خشک شدن مرکب های فلکسو حلالی ،به ویژه روی سطوح غیر جذبی مثل پلاستیک ها و انواع فویل ها و متالایز ها، تبخیری است. یعنی حلال مرکب باید تبخیر شود، تا رزین آن خشک شده و به سطح چاپی بچسبد و خواص و شید رنگی مورد نظر را به ما بدهد. لذا اگر آلودگی محیط زیست و چاپخانه بخواهد کم شود. باید بگونه ای مشکل انتشار حلال ها در حین چاپ، حل شود. برای این منظور چندین روش وجود دارد.

١- بازیافت حلال:

در این روش، دستگاه چاپ باید بگونه ای باشد که تمام حلال تبخیر شده را جمع آوری کند و سپس در یک چگالنده[۱۷] ،حلال تبخیر شده، سرد شده و مایع شود.این روش نیاز به سرمایه گذاری و استفاده از دستگاه های جاپ سر پوشیده و بدون درز دارد. که تمام حلال تبخیر شده را جمع آوری کند.

٢- استفاده از مرکب های پایه آب:

مرکب های پایه آب، حلال عمده ی مرکب ،آب می باشد که با تبخیر آن هیچ آلودگی برای محیط زیست و چاپخانه ایجاد نمی شود. قیمت این مرکب ها از مرکب حلالی مقداری بالاتر است. چون تکنولوژی ساخت رزین های پایه آب پیچیده و هزینه بر است.

٣-استفاده از مرکب های خشک شونده با تابش(یو وی):

در این مرکب ها، فرمولاسیون بگونه ای است که مرکب ،فقط با تابش اشعه ماوراء بنفش، خشک می شود و انتشار حلال وجود ندارد و یا در حد بسیار ناچیزی است. در این روش دستگاه چاپ باید قسمت نصب لامپ یووی و محفظه تابش اشعه یو وی را داشته باشد. قیمت این نوع مرکب ها نیز بالاتر از فلکسو حلالی است.

حلال ها:

نقش حلال در چاپ فلکسو بسیار حائز اهمیت است. از آن جایی که مرکب مصرفی جهت رسیدن به گرانروی مطلوب توسط حلال رقیق می شود، لذا اهمیت حلال و تأثیر آن بر چاپ بیشتر مشخص می شود.

اصلی ترین روش رقیق سازی مرکب افزودن حلال های فرار به آن است. چاپکاران باید میزان افزایش حلال را برای کنترل سرعت خشک شدن، رنگ، ویسکوزیته و کیفیت چاپ تغییر دهند. این ویژگی ها با سرعت ماشین، نورد آنیلوکس، نورد لاستیکی، تجهیزات خشک کن و توالی رنگ و سایر متغیرات تغییر می کند. بنابر این ضروری است که چاپکار حلال ها و پایه آن ها را به درستی بشناسد. در چاپ های ترکیبی و چند رنگ مانند color process استفاده مناسب از حلال تأثیر بسزایی در کیفیت کار چاپی دارد.

حلال در واقع یک ماده اضافی لازم است. لازم برای این که به رنگ جامد و سیال حامل مرکب اضافه شده و آن را به منظور دستیابی به کیفیت چاپ بهتر، رقیق سازد.

ماده زائد و اضافی؛ به این دلیل که پس از چاپ تبخیر شده و از مرکب خارج شده و در محصول نهایی چاپ شده نیز باقی نمی ماند. بنابراین در انتخاب یک حلال هم باید جنبه کارآیی و کاربردی آن و هم صرفه اقتصادی آن در نظر گرفته شود.

ویژگی کلی حلال ها:

۱- قدرت حلالیت Solvency

یک حلال خوب به سرعت به بخش جامد مرکب نفوذ کرده و آن را در خود حل می کند. در واقع از قدرت نفوذ خوبی در مرکب برخوردار است. جهت رقیق کردن و گسستن پیوندهای مرکب، حلال باید از قدرت بازکنندگی بالایی برخوردار باشد. ضعف حلال مصرفی، سبب قرار گرفتن حلال بر سطح مرکب خواهد شد. قدرت حلالیت بالای یک حلال موجب می شود که میزان استفاده از آن، برای رقیق کردن مرکب و رسیدن به ویسکوزیته مورد نظر برای چاپ، کاهش یابد. در نتیجه صرفه اقتصادی بیشتری هم در پی خواهد داشت. همچنین امکان چاپ با استفاده از مرکب های خیلی سفت و جامد را نیز فراهم کرده و به کیفیت چاپ و سرعت خشک شدن آن کمک می کند.

٢- سرعت خشک شدن Drying Rate:

کار چاپ نهایی باید دارای کمترین میزان حلال باقی مانده باشد. حلال باقی مانده در کار، لایه مرکب را نرم می کند، که این امر موجب بروز pick off در نوردها (مرکب به درستی روی نورد قرار نمی گیرد) و blocking (انسداد) در هنگام جمع کردن رول چاپ شده می شود. همچنین موجب ایجاد بوی بد در کار و پائین آمدن کیفیت لمینیت ها و کنده شدن آن ها می شود. به طور کلی سرعت تبخیر و خشک شدن حلال باید در حد متعارف باشد. خشک شدن سریع یا کند، به نوبه خود می تواند اثرات نامطلوبی بر پروسه چاپ بگذارد.

اگر حلال سریع تر از حد معمول خشک شود، مسأله خشک شدن مرکب بر کلیشه یا پرکردگی ترام های آنیلوکس پیش می آید. که چاپکار مجبور به شست و شوی مرتب آن ها یا استفاده از گلیکول بیشتر به منظور دادن چربی لازم به حلال خواهد بود. پیامد آن هم استهلاک سریع تر کلیشه و دستگاه یا خسارت مالی است.

در خشک شدن کند حلال هم، لایه مرکب حتی پس از عبور از تونل هوای گرم به صورت کامل، خشک نخواهد شد. پس حلال می بایست سرعت تبخیر طبیعی داشته باشد تا بتوان یک کار چاپی با کیفیت بالا ارائه داد.

٣- بو Odor:

برخی حلال ها به طور طبیعی بوی بدی دارند، که این بو می تواند در لایه مرکب خشک شده نیز باقی بماند. بوهایی مثل بوی الکل گوگرددار یا ترکیبات سولفور که اغلب در هیدروکربن ها یافت می شوند و اصلاً برای چاپ بسته بندی مواد غذایی مناسب نیستند. هر گونه بوی بد در حلال، گذشته از کاهش راندمان کاری اپراتور، می تواند پس از چاپ هم مسئله ساز شود. البته بوی طبیعی اجتناب ناپذیر و پذیرفته شده است. حساسیت این پارامتر به حدی است که برخی سازندگان حلال ها ترجیح می دهند از اسانس های خوشبو علیرغم گرانی آن ها استفاده کنند.

٤- ایمنی Safety:

بسیاری از حلال های آلی خطر اشتعال دارند. در واقع یکی از نکاتی که کمتر به آن توجه می شود، مسأله نقطه اشتعال یا حلال هاست. هر حلالی با توجه به آتش گیر بودن خود، نقطه اشتعالی دارد. توجه به نقطه اشتعال حلال های مصرفی، مانع خسارت ها و خرابی های احتمالی ناشی از کار با آن ها و نگهداری آن ها خواهد شد. باید هنگام استفاده به این مسئله توجه شود. حتی بخار برخی از حلال ها برای سلامت انسان هم مضر است.

انواع حلال ها

۱- الکل ها Alcohol:

به طور کلی الکل ها استفاده زیادی در چاپ فلکسو دارند. به این علت که آن ها عملاً تأثیر سویی روی پلیت های چاپ لاستیکی فلکسو ندارند.

متیل الکل، تنها الکلی است که علیرغم اینکه به عنوان یک حلال نیتروسلولزی عالی شناخته شده است ، اما به علت سمی بودن مورد استفاده قرار نمی گیرد.

اتیل الکل، قدرت حلالیت قابل قبولی دارد و نسبتاً هم غیر سمی است.

ایزوپروپیل الکل یک حلال نیتروسلولزی ضعیف است.

پروپیل الکل هم به منظور کنترل سرعت خشک شدن در ترکیب با اتیل الکل استفاده می شود.

٢- استرها Ester:

همه استرها به طور گسترده در چاپ فلکسوگرافی مورد استفاده قرار می گیرند. بیشتر مرکب های فلکسوگرافی دارای نیتروسلولز، به منظور بالا بردن انحلال پذیری نیتروسلولز موجود در آن، بین ۱٠ تا ٢٠ درصد دارای استر هستند. اتیل استات و ایزوپروپیل استات خیلی فرارند و برای افزایش سرعت خشک شدن مرکب استفاده می شوند. پروپیل استات تقریباً با سرعتی همانند اتیل الکل، تبخیر می شود و به همین علت آن را با اتیل الکل ترکیب می کنند. استرها جزو حلال های مهم در مرکب های نیتروسلولزی گراور محسوب می شوند.

٣- هیدروکربن ها Hydrocarbon:

هیدروکربن ها تنها شامل دو جز هیدروژن و کربن هستند.

دو نوع از مهمترین هیدروکربن ها عبارتند از:

۱-٣ هیدروکربن های آلفاتیک (چربی دار) Alephatic Hydrocarbon

هیدروکربن های آلفاتیک، اساساً از نظر تعداد و ساختار اتم های کربن در هر مولکول، متفاوت هستند. این تفاوت ها در سرعت تبخیر و خشک شدن حلال و مرکب مؤثر است.

هگزان با اتم کربن، سریع ترین میزان تبخیر را در بین سایر هیدروکربن ها دار است.

هپتان شامل اتم کربن، یک حلال بسیار فرار محسوب می شود.

اکتان دارای اتم کربن بوده و میزان فرار بودن آن نسبت به هپتان کمتر است.

حلال های هیدروکربن آلفاتیک، جزو فرآورده های نفتی هستند بوده و دارای اجزای به شدت فرار و اشتعال پذیرند. این نوع هیدروکربن ها اساساً به عنوان شبه حلال (co-solvent) در مرکب های پلی آمید فلکسو مورد استفاده قرار می گیرند. مرکب های پلی آمید باید به همراه میزان قابل توجهی از حلال های هیدروکربن استفاده شوند.

٢-٣ هیدروکربن های آروماتیک (معطر- غیر نفتی یا آلی) Aromatic Hydrocarbon:

این نوع از هیدروکربن ها عموماً از قدرت حلالیت بالایی برخوردارند. اما استفاده از آن ها به مرکب های گراور محدود می شود. علت آن هم تأثیری است که روی پلیت ها و نوردهای فلکسو می گذارد و موجب بزرگ شدن و تورم آن ها می شود.

از جمله هیدورکربن های آروماتیک می توان به تولوئن و زایلین اشاره کرد.

٤- اترهای گلیکولی Glycol Ether:

اترهای گلیکولی با نام های تجاری مانند:

 cellosolve نام تجاری union carbide corp

 Dowanol نام تجاری Dow chemical corp

 Oxitol نام تجاری shell chemical cirp

یک خانواده از حلال های دارای قدرت حلالیت عالی، برای نیتروسلولزها و سایر رزین ها محسوب می شوند. این حلال ها به کندی تبخیر شده و برای جلوگیری از بروز مشکلاتی چونblocking ، پشت زنی یا set off ، ایجاد بو و معیوب شدن لمینیت ها، باید به درستی و به میزان مناسب مصرف شوند.

٥- گلیکول ها Glycol:

گلیکول ها مانند اتیلن گلیکول[۳۰] و پروپیلن گلیکول[۳۱]، می توانند به عنوان عاملی برای کند شدن سرعت تبخیر، در مرکب های پایه آبی به کار روند.

٦- آب:

آب معمولاً برای رقیق سازی مرکب های پایه آبی به کار می رود.

 

پایان مقاله داستان مرکب‌ها

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *