หมึกพิมพ์

นอกจากนี้ หมึกจะต้องมีพารามิเตอร์ทางเทคนิคที่เหมาะสม สิ่งสำคัญคือหมึกจะต้องแห้งในสภาวะที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการที่กำหนด และต้องมีความแข็งแรงตามการใช้งานขั้นสุดท้ายของวัสดุพิมพ์ที่กำหนด คุณสมบัติการพิมพ์ที่สำคัญอื่นๆ ได้แก่ ความเป็นพลาสติกของสี ความไวต่อการแยกตัวและความหนืดของสี เช่น ความสามารถในการเปลี่ยนความหนืด เช่น ภายใต้อิทธิพลของการผสม

การใช้งานและคุณสมบัติของหมึก

หมึกพิมพ์มีความอเนกประสงค์อย่างยิ่งและสามารถใช้ได้บนพื้นผิวแทบทุกชนิด ไม่ว่าจะมีเนื้อสัมผัส ขนาด หรือรูปร่างแบบใดก็ตาม หมึกพิมพ์สามารถใช้ระบายสีกระดาษ พลาสติก โลหะ แก้ว และสิ่งทอได้ หมึกพิมพ์นั้นแตกต่างจากสีและสารเคลือบวานิชตรงที่จะถูกทาลงบนพื้นผิวเป็นชั้นบางๆ ซึ่งอาจมีความหนาตั้งแต่ 2 ถึง 30 ไมโครเมตร ขึ้นอยู่กับกระบวนการพิมพ์ ลักษณะที่มองเห็นได้ของหมึกนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยหลัก 3 ประการ ได้แก่ สี ความโปร่งใส และความมันวาว นอกจากนี้ คุณสมบัติหลายประการที่เชื่อมโยงกันยังส่งผลต่อสีของหมึก สียังขึ้นอยู่กับความเข้มข้นและความอิ่มตัว และความบริสุทธิ์ของหมึกจะบอกเราว่าหมึกจะมีสีเข้มหรืออ่อนแค่ไหน

แน่นอนว่าโครงสร้างทางเคมีของสีย้อมมีผลสำคัญต่อเฉดสี ขนาดอนุภาค หรือความสามารถในการใช้หมึก การใช้เรซิน น้ำมัน และตัวทำละลายประเภทต่างๆ กันจะส่งผลต่อเฉดสีหรือความบริสุทธิ์ของสีย้อมนั้นๆ บางครั้งแม้แต่สารเติมแต่งบางชนิด (เช่น สำหรับการกระจายตัว) ก็สามารถทำให้สีของสีย้อมเปลี่ยนไปได้ นอกจากโครงสร้างของหมึกแล้ว สัดส่วนของส่วนประกอบแต่ละส่วนก็มีความสำคัญมากเช่นกัน

ส่วนประกอบของหมึกพิมพ์

ส่วนประกอบหลักของหมึกพิมพ์ ได้แก่:

• สารแต่งสี – พวกมันประกอบด้วยหมึก 5 ถึง 30%โดยทั่วไปแล้วจะเป็นเม็ดสี สีย้อม หรือทะเลสาบ เม็ดสีคือของแข็งที่ฉีกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยซึ่งไม่ละลายในสารยึดเกาะ แต่กระจายอยู่ในนั้น ในขณะที่สีย้อมคือสารที่ละลายได้อย่างสมบูรณ์ในสารยึดเกาะ สารแต่งสีสุดท้ายคือทะเลสาบ สีเหล่านี้คือสีที่ตกตะกอนจากตัวทำละลายเป็นของแข็ง ซึ่งจึงได้รับคุณสมบัติที่คล้ายกับเม็ดสี โดยทั่วไปจะสังเกตได้ว่าความเข้มข้นที่สูงขึ้นของสีย้อมเฉพาะจะส่งผลต่อความเข้มของสี อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ จะใช้ความเข้มข้นที่เหมาะสมของสารแต่งสี ซึ่งหากเกินความเข้มข้นนี้ สีจะไม่เปลี่ยนแปลง
• สารยึดเกาะ – ประกอบด้วย 15 ถึง 50%ขององค์ประกอบของหมึก ออกแบบมาเพื่อให้เม็ดสีเปียก ซึ่งช่วยให้อนุภาคกระจายตัวได้ สารยึดเกาะเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติการพิมพ์ของหมึก รวมถึงวิธีการยึดเกาะกับพื้นผิว สารเหล่านี้ยังให้ความเงางามและทนต่อการสึกหรอได้ดี โดยทั่วไปแล้ว เรซินหลายประเภทจะถูกใช้เป็นตัวยึดเกาะ PCC Group นำเสนอผลิตภัณฑ์หลากหลายประเภทที่ใช้เป็นสารตัวกลางในการเตรียมเรซินพื้นฐาน จากนั้นจึงผสมกับสารเติมแต่งที่เหมาะสมเพื่อให้ได้หมึกขั้นสุดท้าย ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ได้แก่ Rokopol® D2002 และ Rokopol® LDB series ( 2000D, 4000D, 8000D และ 12000D ) เมื่อน้ำหนักโมเลกุลเพิ่มขึ้น เรซินเหล่านี้จะมีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำมากขึ้นเรื่อยๆ และปฏิกิริยาจะลดลง ซึ่งทำให้คุณสามารถเลือกองค์ประกอบที่เหมาะสมได้ตามพารามิเตอร์สุดท้ายที่คาดไว้ของหมึก นอกจากนี้ ผลิตภัณฑ์ Rokopol® ยังสามารถใช้เป็นสารตัวกลางในการเชื่อมต่อกลุ่มฟังก์ชันปฏิกิริยาที่ใช้ในเทคโนโลยีอื่นๆ นอกเหนือจากโพลียูรีเทน
• ตัวทำละลาย – สารเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อละลายสารยึดเกาะและผสมกับส่วนประกอบอื่นๆ ของสี โดยทั่วไปแล้วตัวทำละลายจะมีสัดส่วน 15-65%ขององค์ประกอบสี เนื่องจากคุณสมบัติทางเคมี ไดคลอโรโพรเพน ( DCP ) จึงทำหน้าที่เป็นตัวทำละลายในหมึกพิมพ์ได้เป็นอย่างดี DCP เป็นของเหลวไม่มีสีไม่มีสิ่งเจือปนทางกล มีกลิ่นเฉพาะตัว DCP สามารถทดแทนตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น โทลูอีน อะซิโตน และอนุพันธ์ไซลีนอื่นๆ ได้สำเร็จ ในขณะเดียวกันก็มีราคาคงที่
• สารเสริม – มีผลต่อคุณสมบัติการใช้งานของสี โดยปกติแล้วจะไม่เกิน 10%ขององค์ประกอบ ผลิตภัณฑ์ EXOdis PC30 สามารถใช้เป็นสารเติมแต่งการกระจายตัวสำหรับสีน้ำและหมึกพิมพ์ทุกชนิด EXOdis PC30 ให้การคงตัวขั้นสุดท้ายที่ยอดเยี่ยมของผลิตภัณฑ์สีแม้จะมีความเข้มข้นเพียงเล็กน้อย ในทางตรงกันข้าม ผลิตภัณฑ์ ROKAdis 900 และ ROKAdis 905 นอกจากความสามารถในการกระจายตัวแล้วยังเป็นสารทำให้เปียกที่ยอดเยี่ยมอีกด้วย ด้วยเหตุนี้จึงสามารถใช้ในการผลิตหมึกพิมพ์และหมึกพิมพ์ได้ ทำให้มั่นใจได้ว่าเม็ดสีซึ่งเป็นส่วนประกอบของสีจะกระจายตัวอย่างเหมาะสม

เทคนิคการพิมพ์ที่ได้รับความนิยมมากที่สุด

ในทางปฏิบัติ ส่วนประกอบของหมึกพิมพ์และลักษณะทางกายภาพขึ้นอยู่กับเทคนิคการพิมพ์ที่เราใช้เป็นหลัก:

• การพิมพ์แบบเฟล็กโซกราฟิกและอินทาลิโอ หมึกที่ใช้สำหรับการพิมพ์ประเภทนี้มีลักษณะเฉพาะคือมีความสม่ำเสมอที่เรียบเนียนมาก ซึ่งเป็นเหตุว่าทำไมจึงเรียกกันทั่วไปว่าตัวเชื่อมของเหลว เนื่องจากมีความลื่นไหลดีเยี่ยม จึงสามารถใช้ตัวทำละลายที่ระเหยได้สูงได้ ซึ่งทำให้หมึกเหล่านี้แห้งเร็วมาก ในช่วงแรก ยางธรรมชาติถูกนำมาใช้ในการผลิตรูปแบบการพิมพ์นี้ จากนั้นจึงถูกแทนที่ด้วยยางไนไตรล์และยางบิวทิล และปัจจุบันที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือโฟโตโพลิเมอร์ ความหนาของชั้นของสีเหล่านี้ที่ทาลงบนพื้นผิวโดยปกติแล้วจะไม่เกิน 10 μm
• สีพิมพ์หินและการพิมพ์ตัวอักษร หมึกที่ใช้สำหรับการพิมพ์หินและการพิมพ์ตัวอักษรจะมีความเหนียวมากและมีเนื้อสัมผัสคล้ายแป้งมากกว่าของเหลว สำหรับการพิมพ์หินและการพิมพ์ตัวอักษร จะใช้ตัวทำละลายที่ไม่ระเหยเพื่อไม่ให้ระเหยในระหว่างกระบวนการพิมพ์ สารพาหะหลักของสีเหล่านี้คือเม็ดสีและทะเลสาบ ส่วนสารยึดเกาะมักเป็นเรซินหรือน้ำมันแร่ที่ดัดแปลง
• หมึกพิมพ์สกรีน หมึกที่ใช้พิมพ์ประเภทนี้มีพื้นผิวคล้ายกับสี การพิมพ์สกรีนมีความคล่องตัวมากกว่าวิธีการพิมพ์แบบดั้งเดิม หมึกพิมพ์สกรีนสามารถใช้พิมพ์วัสดุต่างๆ ได้ เช่น สิ่งทอ เซรามิก ไม้ กระดาษ แก้ว พลาสติก และอื่นๆ อีกมากมาย

การทำให้แห้งของหมึกพิมพ์

หมึกพิมพ์มักจะถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มตามความสามารถในการรวมตัว หมึกพิมพ์ในรูปแบบพื้นฐานจะเป็นของเหลวหรือคล้ายกับของเหลวมาก การเปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นของแข็งเรียกว่าการทำให้หมึกแห้ง และสามารถดำเนินการได้โดยใช้เทคนิคทางกายภาพหรือทางเคมี หรืออาจใช้ทั้งสองวิธีรวมกันก็ได้ การทำให้หมึกแห้งมีหลายประเภท:

• การอบแห้งโดยการดูดซึม หมึกจะแห้งเมื่อหมึกผ่านเส้นใยของพื้นผิวและเมื่อหมึกถูกดูดซึมโดยพื้นผิวด้วย
• การอบแห้งด้วยปฏิกิริยาออกซิเดชัน หมึกจะแห้งเนื่องจากกระบวนการดูดซับออกซิเจนจากบรรยากาศ ก๊าซจะรวมตัวกับเรซินทางเคมีและเปลี่ยนสถานะทางกายภาพจากของเหลวเป็นของแข็ง กระบวนการอบแห้งด้วยปฏิกิริยาออกซิเดชันค่อนข้างช้าและใช้เวลานานถึงหลายชั่วโมง โดยได้รับอิทธิพลจากปัจจัยหลายประการ เช่น ประเภทของเม็ดสีและสารเติมแต่งที่ใช้
• การอบแห้งด้วยการระเหย เป็นวิธีการอบแห้งที่ขึ้นอยู่กับอัตราการระเหยของตัวทำละลายที่เลือก รวมถึงความสัมพันธ์ระหว่างเรซินและตัวทำละลายที่ใช้ ในทางปฏิบัติ ยิ่งมีความสัมพันธ์สูง เรซินก็จะระเหยช้าลง ความสัมพันธ์ระหว่างเรซินและตัวทำละลายที่ใช้ในหมึกยังส่งผลต่อคุณสมบัติของหมึกด้วย ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อความสามารถในการพิมพ์ ความเร็วของกระบวนการอบแห้งทั้งหมด และการคงอยู่ของตัวทำละลายในชั้นหมึก
• การอบแห้งด้วยสารเคมี กระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของสารเคมีที่เรากำลังจัดการอยู่ ระบบบางระบบอาจประกอบด้วยสารประกอบพอลิเมอร์ไรเซชันที่ต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อให้เกิดปฏิกิริยาเคมีที่กำหนด หรืออีกทางหนึ่ง อาจจำเป็นต้องให้ความร้อนแก่กระบวนการเพื่อเริ่มปฏิกิริยาเชื่อมขวางทางเคมี กระบวนการเหล่านี้แต่ละกระบวนการต้องการเงื่อนไขเฉพาะที่ปฏิกิริยาเคมีจะเกิดขึ้น
• การอบแห้งด้วยการแผ่รังสี การอบแห้งประเภทนี้สามารถแบ่งได้เป็นหลายกลุ่ม ได้แก่ การอบแห้งโดยใช้รังสีอัลตราไวโอเลต อินฟราเรด ลำแสงอิเล็กตรอน หรือคลื่นวิทยุ โดยแต่ละวิธีจะพิจารณาจากคุณสมบัติทางเคมีของตัวพาหมึกและประเภทของหมึกเอง การอบแห้งด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตใช้กระบวนการที่เรียกว่าโฟโตพอลิเมอไรเซชัน หมึกจะมีโฟโตอินิเตเตอร์ที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่กับตัวพาหมึกระหว่างกระบวนการอบแห้ง จากนั้นจึงเกิดกระบวนการโพลีเมอไรเซชันอย่างรวดเร็ว และสถานะของของเหลวจะเปลี่ยนเป็นของแข็งที่มีการเชื่อมขวางกันสูง ซึ่งเรียกกันทั่วไปว่าฟิล์ม การอบแห้งด้วยลำแสงอิเล็กตรอนมีความคล้ายคลึงกันมาก และความแตกต่างอยู่ที่การใช้อิเล็กตรอนพลังงานสูงในกระบวนการ ซึ่งก่อให้เกิดอนุมูลอิสระ ทำให้เกิดโพลีเมอไรเซชันของตัวพาสีอย่างรวดเร็ว การอบแห้งด้วยการแผ่รังสีประเภทสุดท้ายคือการใช้คลื่นวิทยุ การอบแห้งประเภทนี้ใช้เมื่อหมึกมีโมเลกุลที่มีขั้วจำนวนมาก เช่น น้ำ รังสีวิทยุจะถูกดูดซับโดยอนุภาคที่มีขั้ว ซึ่งทำให้สีร้อนเร็วมาก จากนั้นน้ำจะระเหยและได้หมึกชั้นหนา

แนวโน้มในอุตสาหกรรมการพิมพ์

ตลาดการพิมพ์มีการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง จากรายงานของ Ceresana คาดว่ามูลค่าของตลาดจะสูงถึง 25.7 ล้านล้านดอลลาร์ภายในปี 2023 การเพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเกิดจากความนิยมที่เพิ่มขึ้นของการพิมพ์ดิจิทัล กระบวนการพิมพ์ดิจิทัลรวดเร็วและมีประสิทธิภาพมากกว่าวิธีการพิมพ์แบบดั้งเดิมมาก ความนิยมในการพิมพ์ดิจิทัลยังเกิดจากความต้องการที่เปลี่ยนแปลงไปของผู้บริโภค ในภูมิภาคที่มีการแปลงเป็นดิจิทัลเพิ่มขึ้นอย่างมาก อาจสังเกตเห็นว่าคอลเลกชันหนังสือพิมพ์ นิตยสาร และหนังสือลดลงอย่างเห็นได้ชัด

ความนิยมในการพิมพ์ดิจิทัลนั้นเกิดจากความต้องการที่เพิ่มขึ้นของโรงพิมพ์ แนวโน้มในการลดจำนวนงานพิมพ์ และในทางกลับกัน จำนวนการสั่งพิมพ์ที่เพิ่มขึ้นและการปรับแต่งเนื้อหาทำให้การใช้การพิมพ์ดิจิทัลเป็นที่นิยมมากขึ้น นอกจากนี้ การพิมพ์ดิจิทัลยังช่วยประหยัดเวลาได้มาก เนื่องจากสามารถเร่งการผลิตและปรับเปลี่ยนได้ง่ายขึ้นตามคำสั่งซื้อ ระบบการพิมพ์ดิจิทัลยังมีข้อได้เปรียบเหนือการพิมพ์แบบดั้งเดิมเมื่อต้องพิมพ์สื่อโฆษณาหรือฉลาก ยิ่งไปกว่านั้น ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องยังช่วยเพิ่มคุณภาพการพิมพ์และความเร็วของกระบวนการอย่างต่อเนื่อง ซึ่งส่งผลให้ประหยัดต้นทุนได้โดยตรง ด้วยเหตุนี้ การพิมพ์ดิจิทัลจึงมีความสามารถในการแข่งขันและคุ้มต้นทุนในหลายสาขา

ในอุตสาหกรรมการพิมพ์ พบว่ามีการตระหนักรู้เกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมเพิ่มมากขึ้น ซึ่งนำไปสู่การพัฒนาหมึกพิมพ์และวิธีการแปรรูปสมัยใหม่อย่างต่อเนื่อง คาดว่าหมึกที่บ่มด้วยแสงยูวีและวิธีการฉายรังสีอื่นๆ จะมีความสำคัญเพิ่มมากขึ้นในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า มีการใช้ผลิตภัณฑ์สมัยใหม่ดังกล่าวเพิ่มมากขึ้น แน่นอนว่าต้องแลกมาด้วยการใช้หมึกตัวทำละลายแบบดั้งเดิม นักวิเคราะห์ของ Cerasana ประเมินว่าการใช้หมึกที่บ่มด้วยแสงยูวีจะเพิ่มขึ้นมากกว่า 13%ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า