Druckertinten

Tinten sind Materialien, die gewöhnlich in der flüssigen Form auftreten, zum Schreiben oder zum Drucken benutzt werden. Ihre Hauptverwendung ist die Färbung der Oberfläche, damit ein Text, ein Bild oder eine Muster als Effekt gewonnen wurde. Darüber hinaus müssen sich die Tuschen mit entsprechenden technischen Parametern auszeichnen. Vor größter Bedutung ist es, dass sie in für den Vorgang entsprechenden Bedingungen der Trocknung unterliegen und bestimmte Festigkeitseigenschaften besitzen, die von Endbestimmung des  Druckmaterials abhängen. Andere wichtige Druckeigenschaften sind: Plastizität der Farbe, Anfälligkeit für Enthaftung und ihre Thixotropie, also Fähigkeit der Änderung der Viskosität z. B. unter dem Einfluß vom Mischen.

Verwendung und Eigenschaften der Tinten

Tinten sind äußerst universal und können fast auf jeder Oberfläche verwendet werden, unabhängig von deren Tekstur, Größe oder Gestalti. Sie können bei der Färbung von Papier, Plastik, Metall, Glas und Texilien verwendet werden. Druckertinten, im Gegensatz zu Lackfarben und –schichten, werden auf die Oberfläche als eine sehr dünne Schicht aufgetragen, die abhängig vom Druckvorgang dick von 2 bis 30 µm sein kann. Visuelle Merkmale der Tinte sind von drei Hauptfaktoren abhänging, und zwar: von ihrer Farbe, Durchsichtigkeit und Glanz. Zusätzlich beeinflußen auch einige Merkmale die Farbe selbst, die miteinander verbunden sind. Die Farbe ist auch von der Intensität und Sättigung abhängig, und ihre Reinheit wiederum informiert uns darüber, wie dunkel oder hell die Tinte sein wird.

Natürlich hat die chemische Struktur des Farbstoffes einen Schlüsseleinfluß auf dessen  Farbton, die Größe der Moleküle oder die Fähigkeit der Applikation der Druckertinte. Gerade die Verwendung der verschiedenartigen Harze, Öle und Lüssungsmittel hat einen Einfluß auf den Farbton und die Reinheit des Farbstoffes. Manchmal können sogar die zur Mithilfe (z.B. der Dyspersie) gewählten Zusätze die Änderungen im Farbton verursachen. Außer Strukturbau der Tinte sind auch sehr wichtig Mengenverhältnisse der einzelnen Bestandteile der Tinte.

Bestandteile der Druckertinten

Hauptbestandteile der Druckertinte sind:

  • Färbende Substanzen – sie bilden von 5 bis 30% der Tinte. Gewöhnlich sind das Pigmente, Farbstoffe oder auch Lacken. Pigmente sind fein zerbröckelte Substanzen in der Festform, die sich im Bindemittel nicht lösen, aber darin zerstreut (dispergiert) sind. Farbstoffe wieder bilden Substanzen, die völlig löslich im Bindemittel sind. Die letzten der färbenden Substanzen sind Lacken. Das sind so genannte aus dem Lösungsmittel zur Festform ausgefällte Farbstoffe, die dadurch von der Form der Pigmenten her ähnliche Eighenschaften gewinnen. Gewöhnlich kann man die Abhängigkeit beobachten, die darauf beruht, dass die höhere Konzentration des bestimmten Farbstoffes die Intensität dessen Farbe beeinflußt. Praktisch werden jedoch optimale Konzentrationen der färbenden Substanzen verwendet, über die schon keine Änderung der Färbung bemerkt wird,
  • Bindemittel – bildet von 15 bis 50% der Tintezusammensetzung. Seine Aufgabe ist, ein Pigment anzufeuchten, was die Zerstreuung von dessen Molekülen erleichtert. Gerade das Bindemittel entscheidet über die Druckeigenschaften der Farbe, un auch darüber, auf welche Weise sich die Tinte mit dem Boden verbindet. Zusätzlich sichern diese Substanzen einen entsprechenden Glanz und Beständigkeit auf Abrieb. Die Funktion eines Bindemittels erfüllen verschiedenartige Harze am häufigsten. Die PCC-Gruppe besitzt in ihrem Angebot eine Reihe von Produkten, die als Halbfertigprodukte zur Gewinnung der Basisharze verwendet werden Sie werden weiter mit entsprechenden Zusätzen gemischt, damit eine Fertigtinte gewonnen wird. Zu diesen Produkten gehören Rokopol® D2002 und Rokopol® der Serie LDB (2000D, 4000D, 8000D und 12000D). Mit der Erhöhung deren Molekülmasse werden sie immer wieder wasserabweisend und verringert sich auch ihre Reaktivitä. Das ermöglicht eine Auswahl der entsprechenden Zusammensetzung unter Berücksichtigung von erwarteten endgültigen Parametern der Tinte. Zusätzlich können Rokopol® als Halbfertigprodukte zum Anschließen der reaktiven Funktionsgruppen dienen, die bei anderen Technologien als eine Polyurethan-Technologie benutzt werden,
  • Lösungsmittel – sind Substanzen, deren Aufgabe ist, ein Bindemittel zu lösen, und sich auch mit anderen Bestandteilen der Farbe zu vermischen. Verdünnungsmittel bildet gewöhnlich 15-65% der Zusammensetzung der Farbe. Dichlorpropan (DCP), wegen seinen chemischen Eigenschaften, bewährt sich hervorragend als ein Lösungsmittel bei Druckertinten. Das ist eine farblose Flüssigkeit ohne mechanischen Verscmutzungen mit einem charakteristischem Geruch. DCP kann mit Erfolg organische Lösungsmittel ersetzen, wie Toluol, Aceton und andere Derivate von Xylol, dabei besitzt es einen stabilen Preis,
  • Hilfssubstanzen – beieinflußen benutzbare Eigenschaften der Farbe. Gewöhnlich überschreiten sie 10% der Zusammensetzung nicht. Das Produkt EXOdis PC30 kann als ein Dispergierungsmittel zu verschiedenartigen mit Wasser verdünnten Malerartikeln und Druckertinten verwendet werden. EXOdis PC30 sichert sogar in ziemlich kleinen Konzentrationen eine hervorragende  finale Stabilisation der Farbprodukte. Produkte ROKAdis 900 und ROKAdis 905 hingegen, neben ihren Dispergierungsfähigkeiten, sind auch hervorragende Anfeuchtungsmittel. Deswegen können bei der Herstellung der Druckertinten und Farben verwendet werden, indem sie eine entsprechende Dispergierung von Pigmenten sichern, die Bestandteile von Farbstoffen sind

Die populärsten Drucktechniken

In der Praxis hängen die Zusammensetzung der Druckertinte und ihr phyisisches Aussehen hauptsächlich von der Drucktechnik, die wir benutzen:

  • Flexographische Farben und Tiefdruckfarben. Tinten, die zu solch artigen Ausdrucken verwendet werden, charakterisieren sich mit sehr flüssiger Konsistenz, deshalb werden umganssprachlich „flüssige Leitungen” genannt. Im Hinblick auf ihre hervorragende Flüssigkeit ist es möglich, hochflüchtige Lösungsmittel zu verwenden, dadurch trocknen diese Tinten sehr schnell. Anfangs wurde der Pflanzengummie bei der Herstellung von der Ausdrucksform verwendet. Dann wurde er durch Nitrilkautschuk und Butylkautschuk ersetzt und heute werden Photopolymere am häufigsten verwendet. Die Auftragungsdicke der Farben auf Druckboden überschreitet gewöhnlich 10 µm nicht,
  • Lithographische Farben und typographische Drucke. Tinten, die bei der Lithographie und Typographie verwendet werden, sind sehr klebrig und mit ihrer Konsistenz erinnern eher an eine Creme und nicht an eine Flüssigkeit. Beim Lithographie- und Typographiedruck werden nichflüchtige Lösungsmittel verwenden, damit sie beim Druckverfahren nicht verdampfen. Ein Hauptfarbträger von diesen farben sind Pigmente und Lacke, und ein Bindemittel bilden Harze oder modifizierte Mineralöle gewöhnlich,
  • Tinten, die bei diesem Druck verwendet werden, erinnern mit ihrer Konsistenz an Malerfarben. Siebdruck sichert höhere Vielseitigkeit als traditionele Druckmethoden. Siebdruckfarben können zur Arbeit mit verschiedenen Materialien verwendet werden, wie z. B. Texilien, Keramik, Holz, Papier, Glas, Kunststoffe und andere mehr.

Trocken der Druckertinten

Oft wird die Verteilung von Tinten auch hinsichtlich deren Festigungsweise verwendet. Druckertinten in ihrer Basisform treten in der flüssiger Form oder in der dazu ähnlichen Form auf. Änderung ihres Aggregatzustands von dem flüssigen in den festen wird ein Trocknen der Tinte genannt und kann mit Hilfe von physischen, chemischen Methoden, oder von einer kombination berder Verfahren realisiert werden. Wir unterscheiden einige Arten vom Trocknen:

  • Tinte unterliegt der Trocknung, wenn sie durch die Bodenfaser durchdringt und wenn sie auch durch den Boden selbst absorbiert wird.,
  • Tinte trocknet infolge des Verfahrens der Sauerstoffabsorption von der Luft. Gas verbindet sich chemisch mit Harzen und ändert deren Aggregatzustand von dem flüssigen in den festen. Verfahren der Oxidationstrocknung ist ziemlich langsam und dauert sogar bis zu ein paar Stunden. Das Verfahren beinflusst eine Reihe von Faktoren z.B. Art der verwendeten Pigmente und Zusätze,
  • Es ist eine Art. der Trocknung, die von der Schnelligkeit der Verdunstung der gewählten Lösungsmittel, und auch von der Verschwägerung der verwendeten Harze mit Lösungsmitteln abhängt. In der Praxis, je größer die Verschwägerung ist, desto langsamer verflüchtigt sich ein Lösungsmitteln. Die Verschwägerung der Harze mit den in der Tinte verwendeten Lösungsmitteln beeinflusst auch Eigenschaften der Tinte. Das hat einen direkten Einfluß auf die Fähigkeit des Aufdrucks der Tinte, die Schnelligkeit des ganzen Trocknungsverfahrens und Festhaltung der Lösungsmittel in der Schicht der Druckfarbe,
  • Chemische Trocknung. Das verfahren ist stark davon abhängig, mit welchen Arten der chemischen Verbindungen wir zu tun haben. Einige Systeme werden z. B. polymerisierbare Verbindung enthalten, die eines Katalysators bedarf, damit die chemische Reaktion vorkommt. In einem anderen Fall ist bei diesem Verfahren eine Wärme zuzuliefern, um eine chemische Vernetzungsreaktion auszulösen. Jedes der Verfahren bedarf der spezifischen Bedingungen, in denen chemische Reaktionen vorkommen werden,
  • Trocknung, die mit Strahlung induziert wird. Diese Art. der Trocknung kann ausführlicher in einige Gruppen geteilt werden: Trocknung mit Hilfe der UV-Strahlung, von Infrarot, von einem Elektronenbund oder auch mit Hilfe von Funkwellen. Jede dieser Methoden wird durch die Chemie vom Träger der Druckfarbe und durch die Art der Tinte selbst bestimmt. UV-Trocknung benutzt ein Verfahren, das Photopolymerisation genannt wird. Tinten enthalten Photoinitiatore, die beim Trocknungsverfahren eine Kettenreaktion mit einem Träger der Druckfarbe initiieren. Dann kommt ein heftiges Verfahren der Polymerisation und eine Änderung des Aggregatzustands von der Flüssigkeit in den hochvernetzten Festkörper vor, der umgangssprachlich einen Film genannt wird. Sehr ähnlich verläuft die Trocknung mit Hilfe von Elektronenstrahl, und der Unterschied beruht auf die Verwendung, beim Verfahren, von einem Elektronenstrahl mit hoher Energie, die freie Radikale generieren und dadurch zur schnellen Polymerisation des Trägers der Farbe führen. Die letzte Typ der mit Strahlung induzierten Trocknung ist eine Verwendung von Funkwellen. Solcher Typ der Trocknung wird benutzt, wenn Tinten viele polare Moleküle enthalten, z. B. Wasser. Die Funkstrahlung wird durch polare Moleküle absorbiert, was eine schnele Erwärmung der Farbe verursacht. Dann kommt eine Verdunstung des Wassers vor und eine dicke Tintenschicht wird gewonnen.

Trends in der Druckindustrie

Polygraphischer Markt unterliegt der ständigen Änderungen. Aufgrund des Berichts von Ceresana wird geschätzt, dass der Wert von dem Markt einen Betrag von 25,7 Billionen von Dollars bis Jahr 2023 erreicht. Ein solch großer Anstieg in den letzten Jahren wird durch eine steigende Popularität vom Digitaldruck in der Polygraphiebranche verursacht. Das Verfahren vom Digitaldruck verläuft in der wesentlich kürzeren Zeit und mehr problemlos als bei der Benutzung von traditionellen Druckmethoden. Die Popularität vom Digitaldruck wird auch durch ändernde Bedürfnisse der Kunden verursacht. In Regionen, in den ein wesentlicher Anstieg der Digitalisierung erfolgte, wird ein wahrnehmbarer Rückgang der Sammlungen von Zeitungen, Zeitschriften und Büchern beobachtet.

Die Popularität vom Digitaldruck wird auch durch immer höhere Anforderungen verursacht, die den polygraphischen Betrieben gestellt werden. Einerseits die Tendenz zur Verkleinerung der mengen der Ausdrucke, und andererseits immer größere Zahl der Druckaufträge und Personalisierung von darin enthaltenem Inhalt begünstigen die Verwendung von Digitalausdrücken. Zusätzlich erlaubt der Digitaldruck riesiggroß durch eine schnelle Produktion und eine leichtere Anpassung, in der Abhängigkeit vom Auftrag, die Zeit zu sparen. Digitale Drucksysteme haben beim Druck von Werbematerialien oder Etiketten einen Vorsprung gegenüber dem traditionellen Ausdruck. Vielmehr erhöht der ständige technologische Fortschritt die Qualität des Ausdrucks und die Schnelligkeit des Verfahrens selbst, was sich direkt auf seine Kosten übertragt. Deshalb wird der digitale Druck konkurrenzfähig und einträglich bei immer größerer Zahl der Verwendung.

In der poligraphischen Branche wird auch ein wachsende Umweltbewusstsein bemerkt, was zur Bearbeitung moderner Druckfarben und Methoden deren Verarbeitung führt. Es wird geschätzt, dass die mit UV-Strahlen und anderen Strahlungmethoden gehärteten Farben in den nächsten Jahren an Bedeutung gewinnen werden Es wird immer größere Benutzung von diesen modernen Produkten bemerkt, selbstverständlich auf Kosten der traditionellen Tinten, die auf Lösungsmitteln beruhen. Analytiker der Firma Ceresana schätzen, dass die Verwendung der Farben, die mit UV-Strahlen gehärtet werden, in den kommenden Jahren um mehr als 13% steigen wird.

 

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