انواع مرکب خواص و کاربرد در پست آخر مجموعه داستان مرکب ها در اختیار شما قرار گرفت، امید که انتشار این محتوا به فعالان صنعت چاپ کمک نماید.
۱- مرکب های رنگی برای چاپ کاغذ Dye Inks For Paper، این مرکب ها 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 کننده Mordant or Resin binder
٣- حلال ها solvents
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:
- pigment: نوع پیگمنت باید بر اساس نیازها انتخاب شود. مثل آبی فتالوسیانین ثبات خوبی دارد.
- Binder: نیتروسلولز، که بوی کمتری دارد و غیر سمی است. مقاومت خوبی هم در برابر گرما و آب دارد.
- 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.
- 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.
- 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:
- pigment مانند آبی فتالو
- Binder انواع رزین پلی آمید دارای الکل تقلیل پذیر، به همراه میزان کمی نیتروسلولز یا بدون آن.
- solvent اتیل الکل، الکل پروپیل یا ایزوپروپیل. به همراه مقادیر کمی هیدروکربن های آلیفاتیک (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.
- 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:
- pigment مانند آبی فتالو (phthalo blue)
- Binder رزین پلی آمید شبه حلالی
- solvent الکل پروپیل نرمال و یا الکل ایزوپروپیل ، همراه با هیدروکربن های آلیفاتیک (چربی دار) با نسبت تقریبی ٥٠ : ٥٠ ، مثل الکل های لاکتول یا نفت VM&P
- 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 جاییکه 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 لمینت 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 آلیفاتیک (چربی دار) Alephatic Hydrocarbon
هیدروکربن های آلیفاتیک، 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 موثر 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 آلیفاتیک، 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 چون blocking ، پشت زنی یا set off ، ایجاد بو و معیوب شدن لمینت ها، باید به درستی و به میزان مناسب مصرف شوند.
٥- گلیکول ها Glycol:
گلیکول ها مانند اتیلن گلیکول و پروپیلن گلیکول، 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.
داستان مرکب ها پایان
بسیار مفید وعالی بود