การพิมพ์

นอกจากนี้ หมึกพิมพ์ต้องมีพารามิเตอร์ทางเทคนิคที่เหมาะสม สิ่งสำคัญคือหมึกพิมพ์ต้องแห้งในสภาวะที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการพิมพ์ และต้องมีความแข็งแรงตามการใช้งานจริงของวัสดุพิมพ์นั้นๆ คุณสมบัติการพิมพ์ที่สำคัญอื่นๆ ได้แก่ ความเป็นพลาสติกของสี ความไวต่อการแยกตัวและค่า thixotropy เช่น ความสามารถในการเปลี่ยนความหนืด เช่น ภายใต้อิทธิพลของการผสม

การใช้งานและคุณสมบัติของหมึกพิมพ์

หมึกพิมพ์มีความหลากหลายอย่างยิ่งและสามารถใช้ได้กับแทบทุกพื้นผิว ไม่ว่าจะมีเนื้อสัมผัส ขนาด หรือรูปร่างแบบใด หมึกพิมพ์เหล่านี้สามารถใช้กับสีกระดาษ พลาสติก โลหะ แก้ว และสิ่งทอได้ หมึกพิมพ์ต่างจากสีทาและสารเคลือบเงา ตรงที่จะถูกเคลือบลงบนพื้นผิวเป็นชั้นบางๆ ซึ่งอาจมีความหนา 2 ถึง 30 ไมโครเมตร ขึ้นอยู่กับกระบวนการพิมพ์ ลักษณะที่มองเห็นของหมึกพิมพ์ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลัก 3 ประการ ได้แก่ สี ความโปร่งใส และความเงา นอกจากนี้ คุณสมบัติหลายอย่างที่สัมพันธ์กันยังส่งผลต่อสีของหมึกพิมพ์ สียังขึ้นอยู่กับความเข้มและความอิ่มตัวของสี และความบริสุทธิ์ของหมึกพิมพ์เป็นตัวกำหนดว่าหมึกจะเข้มหรืออ่อนแค่ไหน

แน่นอนว่าโครงสร้างทางเคมีของสีย้อมมีผลสำคัญต่อเฉดสี ขนาดอนุภาค หรือความสามารถในการใช้หมึกพิมพ์ การใช้เรซิน น้ำมัน และตัวทำละลายชนิดต่างๆ ส่งผลต่อเฉดสีหรือความบริสุทธิ์ของสีย้อม บางครั้งแม้แต่สารเติมแต่งบางชนิด (เช่น สารช่วยกระจายตัว) ก็สามารถทำให้สีของสีย้อมเปลี่ยนไปได้ นอกจากโครงสร้างของหมึกแล้ว สัดส่วนของส่วนประกอบแต่ละชนิดก็มีความสำคัญอย่างยิ่งเช่นกัน

ส่วนประกอบของหมึกพิมพ์

ส่วนประกอบหลักของหมึกพิมพ์ ได้แก่:

• สารแต่งสี – คิดเป็น 5 ถึง 30%ของหมึก โดยทั่วไปแล้วสารแต่งสีจะเป็นรงควัตถุ สีย้อม หรือทะเลสาบ รงควัตถุคือของแข็งที่บดละเอียดซึ่งไม่ละลายในสารยึดเกาะ แต่จะกระจายตัวอยู่ในนั้น ในขณะที่สีย้อมเป็นสารที่ละลายได้อย่างสมบูรณ์ในสารยึดเกาะ สารแต่งสีสุดท้ายคือทะเลสาบ ซึ่งเป็นสีย้อมที่ตกตะกอนจากตัวทำละลายจนกลายเป็นของแข็ง ซึ่งมีคุณสมบัติคล้ายกับรงควัตถุ โดยทั่วไปจะสังเกตได้ว่าความเข้มข้นของสีย้อมเฉพาะที่สูงกว่าจะส่งผลต่อความเข้มของสี อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ จะใช้ความเข้มข้นที่เหมาะสมของสารแต่งสี ซึ่งหากความเข้มข้นสูงกว่านี้จะไม่สังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงของสี
• สารยึดเกาะ – คิดเป็น 15 ถึง 50%ของหมึกพิมพ์ทั้งหมด สารยึดเกาะนี้ถูกออกแบบมาเพื่อให้เม็ดสีเปียกชื้น ซึ่งเอื้อต่อการกระจายตัวของอนุภาค สารยึดเกาะเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติการพิมพ์ของหมึกพิมพ์ รวมถึงวิธีการยึดเกาะกับพื้นผิว สารเหล่านี้ยังให้ความเงางามและความทนทานต่อการสึกหรอที่เพียงพอ โดยทั่วไปแล้ว เรซินหลายชนิดจะถูกใช้เป็นสารยึดเกาะ PCC Group นำเสนอผลิตภัณฑ์หลากหลายชนิดที่ใช้เป็นสารตัวกลางสำหรับการเตรียมเรซินพื้นฐาน จากนั้นจึงนำไปผสมกับสารเติมแต่งที่เหมาะสมเพื่อให้ได้หมึกพิมพ์ขั้นสุดท้าย ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ประกอบด้วย Rokopol® D2002 และ Rokopol® LDB series ( 2000D, 4000D, 8000D และ 12000D ) เมื่อน้ำหนักโมเลกุลเพิ่มขึ้น สารเหล่านี้จะมีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำมากขึ้นเรื่อยๆ และปฏิกิริยาจะลดลง ซึ่งทำให้คุณสามารถเลือกส่วนผสมที่เหมาะสมตามพารามิเตอร์สุดท้ายที่คาดหวังของหมึกพิมพ์ได้ นอกจากนี้ ผลิตภัณฑ์ Rokopol® ยังสามารถใช้เป็นสารตัวกลางในการเชื่อมต่อกลุ่มฟังก์ชันปฏิกิริยาที่ใช้ในเทคโนโลยีอื่นนอกเหนือจากโพลียูรีเทน
• ตัวทำละลาย – สารเหล่านี้ถูกออกแบบมาเพื่อละลายสารยึดเกาะและผสมกับส่วนประกอบอื่นๆ ของสี โดยทั่วไปแล้วสารเจือจางจะมีสัดส่วน 15-65%ของส่วนประกอบสี เนื่องจากคุณสมบัติทางเคมี ไดคลอโรโพรเพน ( DCP ) จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับใช้เป็นตัวทำละลายในหมึกพิมพ์ ไดคลอโรโพรเพนเป็นของเหลวไม่มีสี ไม่มีสิ่งเจือปนเชิงกล และมีกลิ่นเฉพาะตัว DCP สามารถใช้ทดแทนตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น โทลูอีน อะซิโตน และอนุพันธ์ไซลีนอื่นๆ ได้สำเร็จ ในขณะเดียวกันก็มีราคาที่คงที่
• สารเพิ่มปริมาณ – มีผลต่อคุณสมบัติการใช้งานของสี โดยปกติแล้วจะไม่เกิน 10%ของส่วนประกอบ ผลิตภัณฑ์ EXOdis PC30 สามารถใช้เป็นสารเติมแต่งสำหรับสีน้ำและหมึกพิมพ์ทุกชนิด EXOdis PC30 ให้ความเสถียรขั้นสุดท้ายที่ยอดเยี่ยมของผลิตภัณฑ์สีย้อมแม้ในความเข้มข้นเพียงเล็กน้อย ในทางตรงกันข้าม ผลิตภัณฑ์ ROKAdis 900 และ ROKAdis 905 นอกจากความสามารถในการกระจายตัวแล้ว ยังเป็นสารทำให้เปียกที่ยอดเยี่ยมอีกด้วย ด้วยเหตุนี้ จึงสามารถใช้ในการผลิตหมึกพิมพ์และหมึกพิมพ์ เพื่อให้มั่นใจว่าเม็ดสีซึ่งเป็นส่วนประกอบของสีจะกระจายตัวอย่างเหมาะสม

เทคนิคการพิมพ์ที่ได้รับความนิยมมากที่สุด

ในทางปฏิบัติ องค์ประกอบของหมึกพิมพ์และลักษณะทางกายภาพขึ้นอยู่กับเทคนิคการพิมพ์ที่เราใช้เป็นหลัก:

• การพิมพ์แบบเฟล็กโซกราฟิกและแบบพิมพ์แกะ หมึกพิมพ์ที่ใช้สำหรับการพิมพ์ประเภทนี้มีลักษณะเฉพาะคือมีความเรียบเนียนมาก จึงเรียกกันทั่วไปว่า หมึกเชื่อมต่อของเหลว เนื่องจากหมึกชนิดนี้มีความสามารถในการไหลลื่นสูง จึงสามารถใช้ตัวทำละลายที่ระเหยง่ายได้สูง ซึ่งทำให้หมึกแห้งเร็วมาก ในระยะแรก การผลิตแบบพิมพ์นี้ใช้ยางธรรมชาติ จากนั้นจึงถูกแทนที่ด้วยยางไนไตรล์และยางบิวทิล และปัจจุบัน โฟโตโพลิเมอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด ความหนาของชั้นสีที่ใช้ทาบนพื้นผิวมักจะไม่เกิน 10 ไมโครเมตร
• สีพิมพ์หินและสีพิมพ์ตัวอักษร หมึกที่ใช้สำหรับงานพิมพ์หินและตัวอักษรมีความเหนียวมากและมีเนื้อสัมผัสคล้ายเนื้อครีมมากกว่าของเหลว สำหรับการพิมพ์หินและตัวอักษร จะใช้ตัวทำละลายที่ไม่ระเหย เพื่อไม่ให้ระเหยในระหว่างกระบวนการพิมพ์ สารพาหะหลักของสีเหล่านี้คือรงควัตถุและทะเลสาบ ส่วนสารยึดเกาะมักเป็นเรซินหรือน้ำมันแร่ที่ผ่านการปรับแต่ง
• หมึกพิมพ์สกรีน หมึกที่ใช้สำหรับงานพิมพ์ประเภทนี้มีพื้นผิวคล้ายกับสี การพิมพ์สกรีนให้ความหลากหลายมากกว่าวิธีการพิมพ์แบบดั้งเดิม หมึกพิมพ์สกรีนสามารถใช้กับวัสดุได้หลากหลาย เช่น สิ่งทอ เซรามิก ไม้ กระดาษ แก้ว พลาสติก และอื่นๆ อีกมากมาย

การทำให้หมึกพิมพ์แห้ง

บ่อยครั้งที่หมึกพิมพ์จะถูกแบ่งกลุ่มตามความสามารถในการรวมตัว หมึกพิมพ์ในรูปแบบพื้นฐานจะเป็นของเหลวหรือคล้ายกับของเหลวมาก การเปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นของแข็งเรียกว่าการทำให้แห้งของหมึก และสามารถดำเนินการได้โดยใช้วิธีการทางกายภาพหรือทางเคมี หรือทั้งสองวิธีร่วมกัน การทำให้แห้งมีหลายประเภท:

• การอบแห้งแบบดูดซับ หมึกจะแห้งเมื่อหมึกซึมผ่านเส้นใยของพื้นผิว และเมื่อหมึกถูกดูดซับโดยพื้นผิวด้วย
• การอบแห้งแบบออกซิเดชัน หมึกแห้งเนื่องจากกระบวนการดูดซับออกซิเจนจากบรรยากาศ ก๊าซจะรวมตัวทางเคมีกับเรซินและเปลี่ยนสถานะทางกายภาพจากของเหลวเป็นของแข็ง กระบวนการอบแห้งแบบออกซิเดชันค่อนข้างช้าและใช้เวลานานถึงหลายชั่วโมง ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ เช่น ชนิดของเม็ดสีและสารเติมแต่งที่ใช้
• การอบแห้งแบบระเหย คือวิธีการอบแห้งที่ขึ้นอยู่กับอัตราการระเหยของตัวทำละลายที่เลือก รวมถึงค่าสัมประสิทธิ์การระเหยระหว่างเรซินและตัวทำละลายที่ใช้ ในทางปฏิบัติ ยิ่งค่าสัมประสิทธิ์การระเหยสูงขึ้นเท่าใด ก็ยิ่งระเหยช้าลงเท่านั้น ค่าสัมประสิทธิ์การระเหยระหว่างเรซินและตัวทำละลายที่ใช้ในหมึกก็มีผลต่อคุณสมบัติของหมึกเช่นกัน ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อความสามารถในการพิมพ์ ความเร็วของกระบวนการอบแห้งทั้งหมด และการคงตัวของตัวทำละลายในชั้นหมึก
• การอบแห้งทางเคมี กระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของสารประกอบเคมีที่เรากำลังดำเนินการอยู่ ระบบบางระบบอาจประกอบด้วยสารประกอบพอลิเมอร์ไรเซชันที่ต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อให้เกิดปฏิกิริยาเคมีที่กำหนด หรืออีกทางเลือกหนึ่ง อาจจำเป็นต้องให้ความร้อนแก่กระบวนการเพื่อเริ่มต้นปฏิกิริยาเชื่อมขวางทางเคมี กระบวนการเหล่านี้แต่ละกระบวนการต้องการสภาวะเฉพาะที่ปฏิกิริยาเคมีจะเกิดขึ้น
• การอบแห้งด้วยการแผ่รังสี การอบแห้งประเภทนี้สามารถแบ่งออกได้เป็นหลายกลุ่ม ได้แก่ การอบแห้งโดยใช้รังสีอัลตราไวโอเลต อินฟราเรด ลำแสงอิเล็กตรอน หรือคลื่นวิทยุ แต่ละวิธีขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเคมีของตัวพาหมึกและชนิดของหมึกเอง การอบแห้งด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตใช้กระบวนการที่เรียกว่าโฟโตพอลิเมอไรเซชัน หมึกพิมพ์จะมีโฟโตอินิเตเตอร์ที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่กับตัวพาหมึกในระหว่างกระบวนการอบแห้ง จากนั้นกระบวนการพอลิเมอไรเซชันอย่างรวดเร็วจะเกิดขึ้น และสถานะของของเหลวจะเปลี่ยนเป็นของแข็งที่มีการเชื่อมโยงกันสูง ซึ่งเรียกกันทั่วไปว่าฟิล์ม การอบแห้งด้วยลำแสงอิเล็กตรอนมีความคล้ายคลึงกันมาก และความแตกต่างอยู่ที่การใช้อิเล็กตรอนพลังงานสูงในกระบวนการ ซึ่งก่อให้เกิดอนุมูลอิสระ ทำให้เกิดพอลิเมอไรเซชันของตัวพาสีอย่างรวดเร็ว การอบแห้งด้วยการแผ่รังสีประเภทสุดท้ายคือการใช้คลื่นวิทยุ การอบแห้งประเภทนี้ใช้เมื่อหมึกพิมพ์มีโมเลกุลที่มีขั้วจำนวนมาก เช่น น้ำ รังสีวิทยุจะถูกดูดซับโดยอนุภาคที่มีขั้ว ซึ่งทำให้สีร้อนเร็วมาก จากนั้นน้ำจะระเหยและได้ชั้นหมึกหนา

แนวโน้มในอุตสาหกรรมการพิมพ์

ตลาดการพิมพ์กำลังเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง จากรายงานของ Ceresana คาดการณ์ว่ามูลค่าตลาดจะสูงถึง 25.7 ล้านล้านดอลลาร์สหรัฐภายในปี 2566 การเติบโตอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานี้เป็นผลมาจากความนิยมที่เพิ่มขึ้นของการพิมพ์ดิจิทัล กระบวนการพิมพ์ดิจิทัลรวดเร็วและมีประสิทธิภาพมากกว่าวิธีการพิมพ์แบบดั้งเดิมมาก ความนิยมของการพิมพ์ดิจิทัลยังเป็นผลมาจากความต้องการของผู้บริโภคที่เปลี่ยนแปลงไป ในภูมิภาคที่มีการเปลี่ยนผ่านสู่ระบบดิจิทัลเพิ่มขึ้นอย่างมาก พบว่าจำนวนหนังสือพิมพ์ นิตยสาร และหนังสือลดลงอย่างเห็นได้ชัด

ความนิยมของการพิมพ์ดิจิทัลยังเกิดจากความต้องการที่เพิ่มขึ้นของโรงพิมพ์ แนวโน้มการลดจำนวนงานพิมพ์ ขณะเดียวกัน จำนวนคำสั่งซื้องานพิมพ์ที่เพิ่มขึ้น และการปรับแต่งเนื้อหาให้ตรงกับความต้องการของลูกค้า ล้วนส่งเสริมให้มีการใช้งานพิมพ์ดิจิทัลมากขึ้น นอกจากนี้ การพิมพ์ดิจิทัลยังช่วยประหยัดเวลาได้อย่างมาก เนื่องจากสามารถผลิตได้เร็วขึ้นและปรับเปลี่ยนได้ง่ายตามคำสั่งซื้อ ระบบการพิมพ์ดิจิทัลยังมีข้อได้เปรียบเหนือการพิมพ์แบบดั้งเดิมในการพิมพ์สื่อโฆษณาหรือฉลาก ยิ่งไปกว่านั้น ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องยังช่วยเพิ่มคุณภาพและความเร็วของกระบวนการพิมพ์อย่างต่อเนื่อง ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อการประหยัดต้นทุน ด้วยเหตุนี้ การพิมพ์ดิจิทัลจึงมีความสามารถในการแข่งขันและคุ้มค่าในหลายสาขา

ในอุตสาหกรรมการพิมพ์ เราเห็นถึงความตระหนักรู้ด้านสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มมากขึ้น ซึ่งนำไปสู่การพัฒนาหมึกพิมพ์และวิธีการพิมพ์สมัยใหม่อย่างต่อเนื่อง คาดการณ์ว่าในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า หมึกพิมพ์ที่พิมพ์ด้วยรังสี UV และวิธีการฉายรังสีอื่นๆ จะมีความสำคัญเพิ่มมากขึ้น มีการใช้ผลิตภัณฑ์สมัยใหม่เหล่านี้เพิ่มมากขึ้น แน่นอนว่าต้องแลกมาด้วยการใช้หมึกพิมพ์แบบตัวทำละลายแบบดั้งเดิม นักวิเคราะห์ของ Cerasana คาดการณ์ว่าการใช้หมึกพิมพ์ที่พิมพ์ด้วยรังสี UV จะเพิ่มขึ้นมากกว่า 13%ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า