Краски для тампонной печати

Оглавление

Введение

Типы красок

Тампонные краски на основе растворителей

Тампонные краски окислительного отверждения

Двухкомпонентные тампонные краски

Сублимационные тампонные краски

Тампонные термокраски для стекла и керамики

УФ-отверждаемые тампонные краски

Выбор красок

Предварительная обработка поверхности

Факторы, влияющие на адгезию краски

Отличительные черты отвержденной краски

Список использованных источников

Введение

Краски для тампонной печати похожи на краски для трафаретной печати, хотя есть несколько существенных различий. Краски для трафаретной печати созданы для того, чтобы сопротивляться быстрому испарению, чтобы не высыхали на форме. Краски для тампонной печати созданы как раз для противоположной цели, так как быстрое испарение во время печатного цикла тампонной машины очень важно. Также, краски для тампонной печати не наносят очень толстым слоем, как краски для трафаретной печати. Лишь около половины краски с клише забирается тампоном; после переноса краски, красочный слой уменьшается за счет испарения растворителя.

Краски для тампопечати состоят из следующих компонентов:

• смолы;

• пигменты (или красящие вещества);

• растворители;

• дополнительные добавки.

Смолы, прежде всего, нужны для окончательного формирования красочного слоя, также смолы несут красящий пигмент. Обычные смолы имеют в своем составе поливинилхлорид (ПВХ), алкиды, полиэстер и эпоксиды. Пигменты, обычно поставляемые в виде порошка, передают цвет и матовость законченному отпечатку. Они добавляются в краску производителем при помощи механического перемешивания. Красящие вещества иногда применяются вместо пигментов – в сублимационных красках, например, или в соответствующих составах, где нужно особое прозрачное цвета. Растворители дают возможность смеси (взвеси) смолы и пигмента перенестись на поверхность во время тампопечати. Тампонная печать требует быстро испаряющихся растворителей для передачи краски. К тому же использование «быстрых» (легколетучих) растворителей делают возможной многокрасочную печать «сырое по сырому». Правильный выбор растворителей и его количества всецело зависят от применяющихся в краске смол и пигментов. В ряде случаев, поверхность запечатываемого материала играет роль при выборе растворителя. Краски, которые поступают готовыми, как правило, не содержат необходимое количество или тип растворителя, необходимого для конкретной «точной настройки» системы для соответствия условиям окружающей среды. Даже если вы используете тампонный станок в кондиционированном помещении все равно конкретное количество и тип растворителя будет зависеть от используемой тампомашин. Например, скорость высыхания краски может определяться тем, выполняете ли вы однокрасочную работу или печатаете многокрасочную работу «сырым по сырому». Может возникнуть необходимость использования быстросохнущего растворителя для тампонной печати первого цвета и растворителя средней скорости высыхания для тампопечати второго цвета, и отвердителя – для последнего цвета.

Дополнительные добавки включают в себя пластификаторы и поверхностно активные вещества, созданные для повышения эластичности краски, стабилизации пигмента, и других характеристик важных для тампопечати. Без них краска будет страдать такими дефектами как: хрупкость, низкая прочность красочного слоя, отделение пигмента, и неудовлетворительной укрывистостью.

Типы красок

Тампонные краски на основе растворителей

Краски на основе растворителя преобладают в тампонной печати. Они высыхают очень быстро путем испарения растворителя. При работе с данным типом тампонной краски необходима осторожность при запечатывании неабсорбирующих материалов, поскольку абсорбция нужна для прилипания. Тампонные краски на основе растворителей можно производятся как глянцевые, так и матовые, и подходят для многих пластиков.

Самый простой способ проверить подходят ли краски на основе растворителя для конкретного пластика – капнуть растворитель, который используется в данной краске для разбавления, в поверхность материала. Если растворитель плавит пластик, есть все основания полагать, что тампонная краска прилипнет к поверхности очень хорошо.

Тампонные краски окислительного отверждения

В тампонных красках окислительного отверждения (типа масляных красок), смолы впитывают кислород из атмосферного воздуха и подвергаются процессу полимеризации, производя очень плотный, эластичный, стойкий к атмосферным воздействиям красочный слой. Тампонные краски окислительного отверждения применяются в тампонной печати весьма ограниченно из-за медленной скорости высыхания, но они отлично подходят для тампопечати на металле и стекле, и особенно широко используются (из-за гигиенических соображений) при тампопечати на керамической посуде.

Двухкомпонентные тампонные краски

Двухкомпонентные или реактивные (катализаторного отверждения) тампонные краски, используемые в тампопечати весьма широко, также содержат смолы, способные к полимеризации. Однако необходимый катализатор должен быть добавлен в краску непосредственно перед печатью. Так или иначе, тампонные двухкомпонентные краски имеют ограниченный срок использования после замешивания составляющих ее компонентов, обычно составляющий 8 часов. Нагрев двухкомпонентной тампокраски ускоряет ее отверждение. Основной сферой применения двухкомпонентных тампокрасок, если требуется хорошая сопротивляемость к воздействию химикатов или стойкость к износу, является тампопечать на сложных поверхностях, таких как металлы, некоторые виды пластиков, стекла. Необходимо проявлять особую точность при смешивании основы краски с катализатором, точно отмеривая компоненты по весу. Небрежное смешивание двухкомпонентной тампокраски может дать неравномерное прилипание и другие неприятные явления в виде непропечатки или т.п. Другой важный фактор, который надо учитывать при использовании двухкомпонентных красок – что после печати и перед полным высыханием, температура печатаемого красочного слоя не должна падать ниже 15°C (например, Вы после тампопечати, зимой, перенесли продукцию на не отапливаемый склад). Если это произойдет, краска перестанет отверждаться. Проблемы, возможно, и не будет, если отверждение было почти закончено. Однако если на отверждение еще требовалось много времени, красочный слой будет весьма уязвим. Для этого нужно время, температура или сочетание того и другого для того, чтобы произвести полное отверждение. С двухкомпонентными красками, отверждение обычно занимает пять дней при температуре 20°C или 10 минут при 100°C. Эту информацию можно прочесть в инструкции к тампонным краскам, технические данные, которые, к сожалению, многие пользователи не удосуживаются прочитать. Высохшим краскам нужен определенный температурный минимум и время для отверждения. Время отверждения варьируется пропорционально температуре: чем выше температура, тем меньше время высыхания. Но на пути безудержного сокращения времени отвердевания путем повышения температуры находится такой параметр как эластичность красочного слоя. Эластичность красочного слоя – следующий фактор, который необходимо учитывать при использовании двухкомпонентных красок тампонных красок. Красочные слои должны закрепить свою эластичность, для этого нужны низкие температуры, высокая температура может стать причиной хрупкости.

Сублимационные тампонные краски

Сублимационные тампонные краски вовлечены в особый процесс, где твердые вещества обращаются в газообразное состояние при нагревании. Когда эти краски наносятся на подходящую поверхность и затем нагреваются до определенной температуры (приблизительно 200°C), красители в краске сублимируются, поверхность материала становится пористой и краска проникает в материал. Это существенно изменяет цвет запечатываемого материала. Как только материал охлаждается, краска запечатывается в поверхность. Тампонная печать – подходящий процесс для сублимации, поскольку время переноса краски должно быть сведено к минимуму для предотвращения миграции пигмента цвета. Запечатываемым материалом могут быть клавиатуры и другие приложения, где крайне важна стойкость запечатанного изделия к износу. Надо проявлять осторожность при выборе цветов, поскольку определенные пигменты тампонных сублимационных красок чувствительны к УФ свету и очень быстро бледнеют. Цветовая гамма тампонных сублимационных красок весьма ограничена, и подбор пантонных цветов практически невозможен. Другое ограничение в применении тампонных сублимационных красок заключается в том, что цвет поверхности должен быть светлее, чем цвет тампонных сублимационных красок.

Тампонные термокраски для стекла и керамики

Термокраски довольно успешно применяются в индустрии тампонной печати. Термокраски, используемые для печати на стекле и керамики, при обычных условиях находятся в твердом состоянии. Перед применением термокраску необходимо нагреть до жидкого состояния. Термокраски для тампопечати похоже на термокраски, что используются в трафаретной печати. Оба типа термокраски при температуре окружающего воздуха, находится в твердом состоянии подобно свечному воску. И термокраски становится жидкими, когда температура повышается до 80°C. Печатное оборудование, используемое для тампопечати, нагревает клише и красочные резервуары. В отличие от обычных красок для тампонной печати намокания тампона не происходит из-за испарения растворителя, а из-за охлаждающего эффекта, когда тампон контактирует с краской в углублениях клише. Краска передается с тампона на поверхность, поскольку внешний слой краски остается липким, чем краска, которая находится на поверхности тампона. Охлаждающий эффект на стеклянной или керамической поверхности создает возможность для дальнейшего полного переноса тампонной краски. Процесс тампопечати термокрасками позволяет перенести довольно много краски в процессе тампопечати, поскольку глубина травлений клише в этом случае больше - 30 до 50 микрон. После тампопечати термокраску на поверхности необходимо обжечь при температуре приблизительно 580°C для стекла и 1200°C для керамики. Изделия запечатанные тампонной термокраской не следует мыть в посудомоечной машины, но это пожалуй единственное ограничение по использованию тампонной термокраски. А так, тампонная термокраска широко используются для печати на стекле и керамике с последующим обжигом.

УФ-отверждаемые тампонные краски

УФ-отверждаемые тампонные краски широко используются в трафаретной печати, предлагая высокую скорость высыхания, легкость печати, меньшие проблемы с загрязнением окружающей среды, практически не оказывают вредного влияния на здоровье чем с системами на основе растворителя. УФ лаки (покрытия) используются для того, чтобы защитить продукцию, например, клавиатуры, от износа. Пигментированные УФ краски для тампонной печати для декоративных работ в настоящее время все еще имеют ограниченную цветовую палитру, но уже вскоре можно ожидать решение данной проблемы. Большинство основных поставщиков красок работают над тем, чтобы УФ краски стали доступными для тампонной печати. Производители машин работают с производителями УФ красок, обещают оборудование, которое, как сообщают, будет способно работать на скоростях до 4000 оттисков в час, используя эти УФ краски. Поскольку в УФ красках нет растворителей, нельзя полагаться на испарение растворителей в печатном процессе, как с обычными красками. Но, тем не менее, производители достигают отлипа, необходимого в тампонной технологии. При глубине травлений клише для УФ красок около 20 микрон, только проценты красок – приблизительно 6 микрон – прилипает к тампону. Однако поскольку краски не содержат испаряющихся жидкостей, красочный слой в этом случае гораздо более плотный, чем сырой красочный слой обычных красок. В настоящий момент отработка технологии печати УФ красками находятся на заключительном этапе, и в ближайшее будущее следует ожидать появление промышленных образцов. В настоящий момент производители подбирают материалы для тампонов, подбирают их жесткости, определяют оптимальную глубину травления клише. По-видимому, ряд запечатываемых поверхностей, станет меньше, чем у красок на основе растворителя. Возможно, будет необходима белая подложка для передачи требуемой цветовой глубины УФ красок. Для печатников значительное преимущество технологии УФ тампопечати заключаются в том, что небольшие изменения, происходящие с окружающей средой не затронут краску, тем самым обеспечивая гораздо большую стабильность процесса.

Выбор красок

Все производители тампонных красок предоставляют технические инструкции, где разъясняется, какой материал какой краской запечатывать. В таких инструкциях также уточняются любые специальные требования, такие как предварительная и заключительная обработка поверхности запечатываемого материала. Но для того чтобы правильно выбрать краску, вы должны быть осведомлены о ряде условий и требований. Запрос заказчика «напечатать (на тампонить) синей краской на пластике» ставит целый спектр вопросов, на которые необходимо иметь ответы для того, чтобы выполнить работу хорошо. Если поверхностное натяжение краски больше, чем поверхностная энергетика запечатываемой поверхности, краска будет скорее капать, чем правильно стекать. Для того, чтобы сделать такую поверхность смачиваемой, и тем самым сделать возможным адгезии (прилипание) краски, необходимо предварительно обработать (активировать) поверхность. Засоренность из-за масла, силиконовых смазок, конденсации, и т.д.., помешает или остановит краску от смачивания поверхности. Чистота необходима. Трудно переоценить необходимость точно идентифицировать поверхность, поскольку небольшие изменения в химическом составе могут радикально отразиться на смачиваемости поверхности материала. Наиболее трудная ситуация – когда условия поверхностного натяжения изменяются, как в различных местах поверхности, так и в процессе массового производства от партии к партии. В некоторых видах пластиков с наполнителями (например, нейлон со стеклонаполнителем, полипропилен с тальком) наполнитель также оказывает влияние на смачиваемость поверхности пластика из-за миграции добавок присутствующих в наполнителе. Это особенно сказывается при работе, когда после запечатывания изделие по технологии требует нагрева запечатываемой поверхности. Тогда нанесенная, казалось бы, краска может просто слететь с поверхности материала.

Предварительная обработка поверхности

Термин «полиолефин» относится к широкому ряду пластиков. Некоторые, такие как полиэстер и винил, очень хорошо подходят для тампопечати. Другие, такие как полиэтилен и полипропилен, нельзя запечатать в их обычном состоянии. Перед печатью поверхность подобных «трудных» пластиков должна быть обработана (активизирована) и при этом необходимо помнить, что активация «держится» как правило, не более четырех дней. Обработке поверхности коронным высоковольтным разряд разрядом или пламенем газовой горелки необходима для того, чтобы поменять поверхностную энергетику поверхности. Материалы при активации поверхности коронным разрядом обрабатываются в линии, при помощи двух электродов – один над поверхностью пластика, и один – под ней. Электроды генерируют плазму, которая ионизирует поверхность, изменяя поверхностное натяжение. Расстояние между электродами коронного разрядника очень важно и должно оставаться постоянным в процессе активации поверхности. Обработка плоских пластиков и пленок коронным разрядом в большинстве своем проводить легко, потому что расстояние между электродами маленькое. Предприятия, которые имеют большие объемы запечатываемой продукции, как правило, имеют специальное оборудование с использованием коронного разряда или покупают обработанный материал у своих поставщиков, например полиэтиленовые пакеты. Существуют сложные системы для предварительной активации поверхности у трехмерных объектов. Их применяют там, где большие объемы производства оправдывают вложенные затраты на оборудования для активации поверхности пластиков коронным разрядом. Как альтернативное решение, трехмерные изделия из сложных пластиков можно предварительно обработать (активизировать) в камере, которая заряжена электрической плазмой. Это очень эффективный метод, и им можно обрабатывать (активировать) любую сформированную поверхность, не важно, какой именно формы. Однако применять подобный метод активации поверхности можно только в том случае, если объемы тампопечати действительно большие, из-за высоких капиталовложений.

Огневая обработка или точнее активация пламенем – наиболее широко используемый метод предварительной обработки поверхности. Как и активация коронным разрядом активация пламенем может выполняться как на месте печати, так и у производителем изделий из пластиков. Гибкая и надежная (если как следует отрегулировать и контролировать), обработка (активация) поверхности пламенем позволяет обрабатывать неровную поверхность. В этом процессе используется смесь воздуха и газа, например бутан, пропан, метан и т.д. Для того чтобы пламя было эффективным, оно должно быть окислительным (то есть синим). Точный контроль над пламенем очень важен. Простое пламя (например, от зажигалки или от автогеновой горелки) может выполнять простую одноразовую работу, но для регулярного использования активации при тампопечати, рекомендуется использовать специально для этого созданные системы. Эти системы активации снабжены клапанами контроля над газом и над воздухом для возможности компенсации неустойчивого давления, гарантирующими, что смесь всегда будет оптимальной. Конструкция выходного отверстия горелки очень важна, и обычно используют одиночные или двойные ряды щелевых горелок, которые дают более стабильные форму пламени и характеристики активации поверхности. Контроль над пламенем и положением изделия под пламенем чрезвычайно важные моменты для активизации, поэтому важна и правильная установка горелок над активируемым изделием. Чрезмерный перегрев при активизации пламенем повредит поверхность запечатываемого материала, а недостаточный нагрев станет причиной того, что краска из-за недостаточной адгезии поверхности не прилипнет. Обработка холодной газовой плазмой является эффективным способом активировать полимеры, поразительно улучшая свойства их поверхности для высококачественной печати. В некоторых случаях обработка (активизация) поверхности плазмой – единственное приемлемое решения для проблем с запечатыванием поверхности не только тампонным способом но и при помощи трафаретной печати. Единственный недостаток активизации холодной плазмой – дороговизна оборудования, хотя некоторые компании предлагают плазменную обработку по более или менее разумной цене.