حلال های شیمیایی نقش گسترده ای در صنعت چاپ دارند. به طوری که تولید روزنامه و مجلات ، برچسب ها و بسته بندی مورد استفاده در مواد غذایی و سایر کالاهای مصرفی برای چاپ طرح و نوشته به وجود حلال ها وابسته هستند. برای فرمولاسیون جوهر از حلال ها برای پراکندگی پیگمنت های جوهر استفاده می شود که به تنظیم ویسکوزیته و کاهش غلظت آن کمک می کند. علاوه براین حلال های شیمیایی می تواند در سرعت خشک شدن جوهر تاثیرگذار باشد و بهترین زمان ممکن را برای آن فراهم کند.
دسته بندی حلال ها در صنعت چاپ
حلال های مورد استفاده در جوهر فلکسو و هلیوگراور
الکل‌هایی مانند اتانول، ایزوپروپیل و متانول به دلیل داشتن قابلیت تبخیر سریع به طور گسترده در جوهرها برای تسریع روند خشک شدن استفاده می شوند. این حلال‌ها همچنین خواص جریان جوهر را بهبود می‌بخشند و باعث توزیع یکنواخت آنها در سطح چاپ می شوند. بنابراین برای کاربردهایی که نیاز به خشک شدن سریع دارند مانند چاپ فلکسوگرافی و گراور ایده آل هستند. حلال های پایه الکل برای جوهر فلکسو و هلیوگراور شامل:
- اتانول
- ایزوپروپیل الکل
- بوتانول
- اتیل استات
- متیل اتیل کتون یا MEK
حلال های مورد استفاده در جوهر لترپرس
برای چاپ لترپرس جوهرهایی مناسب هستند که سرعت خشک شدن پایینی دارند. حلال های بر پایه گلیکول ها می تواند گزینه مناسبی برای چاپ لتر پرس باشد زیرا با تنظیم ویسکوزیته جوهر و عامل مرطوب کنندگی از خشک شدن سریع چاپ جلوگیری می کنند. همچنین در تولید جوهر های بر پایه آب چاپ لترپرس از گلیسیرین استفاده می شود. حلال های جوهد چاپ لترپرس شامل موارد زیر است:
- مونو اتیلن گلیکول
- دی اتیلن گلیکول
- تری اتیلن گلیکول
- گلیسیرین
حلال های مورد استفاده در جوهر چاپ سیلک اسکرین
در چاپ سیلک اسکرین از یک صفحه توری یا یک اسکرین با سوراخ های ریز از جنس پلی استر برای فرآیند چاپ استفاده می شود.در این روش طرح و تصاویر از طریق فشار یا جوهر بر روی کاغذ و پارچه منتقل می شود. چاپ سیلک اسکرین در صنایع مختلف از جمله پارچه ، تبلیغات و سطوح مدور به کار می رود. حلال های مورد استفاده در چاپ سیلک اسکرین شامل :
- سیکلو هگزان
- متیل ایزوبوتیل کتون یا MIBK
- متیل سیکلو هگزانون
- ایزوپرن
- بوتیل گلیکول
حلال های جوهر چاپ افست خشک
در جوهر افست خشک برای سرعت روند چاپ و تولید انبوه باید از حلال هایی استفاده شود که سریع تبخیر می شوند.
چرا از حلال های شیمیایی در صنعت چاپ استفاده می شود؟
تنظیم ویسکوزیته
حلال‌ها در کاهش ویسکوزیته جوهر، کاهش غلظت و پخش‌پذیری آن در طول فرآیند چاپ ضروری هستند. با تنظیم غلظت حلال، ویسکوزیته جوهر را می‌توان به دقت تنظیم کرد تا با تکنیک‌های مختلف چاپ، از جمله فلکسوگرافی، گراور و لیتوگرافی، مطابقت داشته باشد. حلال باید به گونه‌ای انتخاب شود که رئولوژی مطلوب جوهر حاصل شود و رفتار جوهر در طول مراحل چاپ، خشک کردن و پخت بهینه شود.
چسبندگی به زیرلایه‌ها
حلال چسبندگی جوهر و زیرلایه را تحت تأثیر قرار می‌دهد. یک حلال خوب به جوهر کمک می کند که بر سطوح مختلفی مانند فیلم‌های پلاستیکی، مقوا و فویل‌های فلزی بچسبد. در برخی موارد، حلال همچنین به افزایش انرژی سطحی زیرلایه کمک می‌کند و چسبندگی جوهر را بهبود می‌بخشد.
تبخیر و خشک شدن
میزان تبخیر حلال عامل مهمی است که زمان خشک شدن جوهر را تعیین می‌کند. کاربرد حلال‌های شیمیایی فرار فرآیند خشک شدن را سرعت می بخشند و برای فرآیند چاپ سریع بهترین گزینه هستند. میزان تبخیر باید متعادل باشد تا از مشکلاتی مانند لکه‌دار شدن جوهرجلوگیری شود.
حلالیت و پراکندگی
حلال‌های شیمیایی در جوهر برای حل کردن و پراکندگی رنگدانه‌ها به کار می‌روند. حلال شیمیایی باید پارامترهای حلالیت مناسبی داشته باشد که پایداری فرمولاسیون جوهر را تضمین کند و از تجمع یا لخته شدن ذرات جامد که می‌تواند منجر به کیفیت پایین چاپ شود، جلوگیری کند.
انواع مختلف حلال شیمیایی در صنعت چاپ
| انواع حلال شیمیایی در صنعت چاپ | کاربرد |
| آروماتیک | با قدرت حلالیت بالا باعث پراکندگی و چسبندگی جوهر بر روی سطوح می شود. |
| آلیفاتیک | دارای نرخ تبخیر پایین است و جایگزین ایمن تری به شمار می رود. |
| حلال های پایه الکل | به طور گسترده در جوهرها برای تسریع روند تبخیر کاربرد دارد مانند ایزوپروپیل الکل که برای چاپ فلکسوگرافی و گراور ایده آل است. |
| استر و کتون ها | برای خشک شدن سریع و چاپ با کیفیت کاربرد دارد. |
| حلال های پایه آب | با محیط زیست بسیار سازگار هستند ولی برای عملکرد بهتر به حلال های دیگر نیاز دارد. |
حلال‌های آروماتیک
این حلال شیمیایی قدرت حلالیت بالایی دارند که شامل تولوئن، زایلن و بنزن هستند. اما استفاده از بنزن به دلیل نگرانی‌های بهداشتی به شدت محدود شده است. حلال‌های آروماتیک به بهبود پراکندگی و چسبندگی جوهر، به ویژه روی سطوح غیر متخلخل، کمک می‌کنند.
حلال‌های آلیفاتیک
حلال‌های شیمیایی آلیفاتیک در صنعت چاپ ، مانند الکل‌های معدنی و نفتا، نسبت به حلال‌های آروماتیک سمیت کمتری دارند. این حلال ها بیشتر برای نرخ تبخیر پایین‌تر و جایگزین‌های ایمن‌تر به کار می رود. حلال‌های شیمیایی آلیفاتیک اغلب در ترکیب با حلال‌های آروماتیک برای ایجاد تعادل در عملکرد استفاده می‌شوند.
استرها و کتون‌ها
حلال‌هایی مانند اتیل استات، بوتیل استات و استون برای افزایش عملکرد جوهرها، به ویژه برای خشک شدن سریع و چاپ با کیفیت استفاده می‌شوند. در فرمولاسیون‌های خاص برای درجه بالایی از حلالیت و چسبندگی سطحی عالی کاربرد دارد.
حلال‌های پایه آب
جوهرهای پایه آب به دلیل ویژگی‌های سازگار با محیط زیست خود طرفداران زیادی دارد. آب به عنوان حلال اصلی استفاده می‌شود و برای بهبود عملکرد، از حلال‌های کمکی دیگری نیز استفاده می‌شود. این جوهرها برای راه‌حل‌های بسته‌بندی پایدار ایده‌آل هستند، اما اغلب به ملاحظات بیشتری در مورد زمان خشک شدن و چسبندگی نیاز دارند.
نقش حلال ها در کیفیت و دوام جوهر چاپ
حلال ها با کنترل ویسکوزیته باعث انتقال مناسب جوهر روی سطح می شوند که نتیجه آن چاپی یکنواخت و دقیق است. تبخیر سریع باعث می شود که چاپ به سرعت خشک شود . برای چاپ های سریع مانند فلکسو بسیار کاربردی است.
همچنین در دوام و ماندگاری چاپ بر روی سطوح غیر جاذب مانند پلاستیک، فلز و فیلم بسیار موثر هستند. بعد از تبخیر رنگ بر روی سطح می چسبد و چاپ مقاوم و با دوامی ارائه می دهد.
به دلیل نفوذ پیگمنت ها بر روی سطح موردنظر ماندگاری و چسبندگی چاپ افزایش می یابد در نتیجه کاربرد حلال ها باعث مقاومت در برابر ساییدگی و نور می شود.
نکات ایمنی هنگام استفاده از حلال های شیمیایی در چاپ
با سخت‌تر شدن مقررات مربوط به ترکیبات آلی فرار (VOC)، صنایع چاپ و بسته‌بندی به طور فزاینده‌ای به سمت جایگزین‌های حلال های شیمیایی مضر حرکت می‌کند. حلال های سبز و دوستدار محیط زیست تقاضای زیادی دارند و نوآوری‌هایی مانند جوهرهای پایه آب یا جوهرهای بدون حلال رواج بیشتری پیدا می‌کنند. این فرمولاسیون‌ها به کاهش اثرات زیست‌محیطی صنعت بسته‌بندی کمک می‌کنند و محیط‌های کاری ایمن‌تر می شوند.
در حالی که برخی از حلال‌ها مانند اتانول و ایزوپروپیل نسبتاً بی‌خطر هستند، برخی دیگر مانند تولوئن یا استون برای به حداقل رساندن خطرات، نیاز به جابجایی دقیق، تهویه مناسب و تجهیزات حفاظتی در طول فرآیند تولید دارند.
