В индустрии печати этикеток использование УФ-чернил является общепринятым. Будь то этикетки для высокой печати или этикетки для глубокой печати, при выборе чернил будут использоваться УФ-чернила. А когда печатный материал простирается от мелованной бумаги до пластиковой пленки, кажется, что нет другого выбора, кроме как использовать УФ-чернила из-за адгезии красочной пленки к невпитывающему материалу. Даже ротационная офсетная печать, которая только что появилась в индустрии печати этикеток, решила использовать УФ-чернила. УФ-чернила действительно хорошая вещь. Он использует энергию спектрального излучения для сушки чернил с низким уровнем выбросов летучих органических соединений и низким уровнем загрязнения окружающей среды.
Чернила имеют высокое содержание твердых веществ и высокую концентрацию цвета. Пока УФ-лампа не облучается, красочная пленка практически не высыхает. Таким образом, нет необходимости очищать чернила в конце производственного задания, а разумные потери чернил невелики. Однако цена УФ-чернил очень высока: она в несколько раз превышает цену чернил на основе растворителей и чернил на водной основе.
Более того, поскольку светочувствительная частота УФ-чернил и частота освещения УФ-лампы часто не могут быть полностью согласованы, резонанс не может быть достигнут, поэтому энергоэффективность УФ-чернил низкая. Потребление энергии огромно. Теоретически при УФ-сушке должен использоваться спектр УФ-лампы, но на практике утилизируется большая часть тепловой энергии, излучаемой УФ-лампой. В настоящее время металлические выхлопные трубы широко используемых устройств УФ-сушки печатных машин обычно очень горячие на ощупь, и к ним нельзя даже прикоснуться напрямую, поэтому необходимо уделять особое внимание рассеиванию тепла.
В последние годы технология LEDUV была запущена на европейском и американском рынках для решения этой проблемы. В качестве источников освещения он использует светодиодные источники холодного света и регулирует длину волны УФ-излучения до 365 нм, чтобы улучшить использование УФ-энергии и снизить потребление энергии. К сожалению, эта технология все еще находится в зачаточном состоянии, цена очень высока, и отечественному рынку печати этикеток трудно ее принять. Чернила на водной основе — это экологически чистые чернила, которые могут быть приняты и готовы быть принятыми в полиграфической промышленности. Чернила на водной основе редко содержат органические растворители, за исключением небольшого количества добавок, поэтому чернила на водной основе не выделяют летучих органических соединений.
Однако, если вы хотите использовать чернила на водной основе для глубокой печати вместо чернил для глубокой УФ-печати на высококачественных этикетках, особенно на пленочных самоклеящихся этикетках, у коллег из отрасли есть много сомнений по этому поводу. Поэтому, будучи экологически чистыми чернилами с беспрецедентными преимуществами по стоимости и экологичности, чернила на водной основе для глубокой печати должны соответствовать требованиям рынка с точки зрения производительности печати, чтобы заменить УФ-чернила для глубокой печати. Как мы все знаем, водорастворимая смола в чернилах на водной основе перед растворением в воде должна пройти обработку аминированием. Поэтому вода в чернилах на водной основе сильно отличается от водопроводной воды, которую мы используем в повседневной жизни. Чернила на водной основе являются слабощелочными, а их значение pH обычно составляет 8,5-9,5. Некоторые чернила на водной основе являются сильнощелочными, их уровень pH достигает или превышает 10,0. Значение pH чернил на водной основе будет меняться с изменением температуры окружающей среды, поэтому при нанесении чернил на водной основе, как и чернил на основе растворителей, с использованием вискозиметра для измерения вязкости каждые 15–20 минут значение pH воды Чернила на основе также необходимо регулярно контролировать.
Когда значение pH чернил на водной основе ниже нижнего предела указанного значения, их вязкость увеличится, скорость высыхания увеличится, а качество переноса ухудшится. Поэтому стабилизатор (на самом деле щелочная добавка, такая как аммиак), предоставляемый поставщиком чернил, должен быть добавлен вовремя, чтобы восстановить значение pH чернил на водной основе до исходного уровня.
В настоящее время при применении чернил на водной основе контроль значения pH представляет собой набор зигзагообразных кривых с временем t в качестве оси. По мере расширения оси t значение pH постепенно уменьшается. После добавления стабилизатора значение pH сразу же снова повышается и так далее, постоянно колеблясь. Фактически, значение pH чернил на водной основе столь же нестабильно, как и пилообразная кривая. Для обеспечения стабильности время определения значения pH и добавления стабилизаторов необходимо сократить, то есть увеличить частоту определения значения pH и добавления стабилизаторов.
Поэтому при нанесении чернил на водной основе зарубежные компании, занимающиеся печатью этикеток, часто используют оборудование для контроля pH в реальном времени для определения значения pH в любое время и добавляют стабилизаторы в любое время для поддержания стабильности характеристик чернил на водной основе. Значение pH чернил на водной основе необходимо определять и корректировать во времени, что связано с технологией аминирования смолы в процессе производства чернил на водной основе. В соответствии с современной технологией при аминировании акриловой смолы обычно используются три процесса: один — процесс органического амина, второй — процесс аммиака, а третий — процесс NaOH или NaHCO3.
Эти три процесса сильно различаются по производительности, стоимости и стабильности после аминирования. Органические амины улетучиваются медленно, поэтому обладают хорошей стабильностью, но стоят дорого; аммиак дешев, но быстро улетучивается и его необходимо вовремя пополнять; растворы неорганических щелочей дешевы и нелетучи, но имеют низкую эффективность. В настоящее время чернила на водной основе, используемые в промышленности, в основном используют один из первых двух процессов или комбинацию двух процессов, используя как органические амины, так и аммиак, чтобы сбалансировать производительность и стоимость.
В настоящее время высококачественные чернила на водной основе практически не требуют регулярного контроля значения pH и частого добавления стабилизаторов. Значение pH стабильных чернил на водной основе составляет от 8,25 до 8,5 с очень небольшими колебаниями. Такие чернила на водной основе обладают стабильной переносимостью и стабильной вязкостью (из-за большой скрытой теплоты воды вероятность увеличения вязкости чернил, вызванного испарением воды во время испарения чернил на водной основе, очень мала. Увеличение вязкость чернил на водной основе часто обусловлена снижением значения pH, вызванным улетучиванием аммиака), поэтому плотность цвета стабильна.