Nguồn: Xeikon
Biên dịch: Nguyễn Thái Dũng
2. Thành phần và đặc điểm của mực in cho máy in electrography và máy in phun.
2.1 Mực bột (Toner):
Mực bột (Toner) khô thường bao gồm:
- Các sắc tố, các chất tạo màu được sử dụng để đạt được màu sắc mong muốn
- Nhựa, chủ yếu là polyester, một loại polyme hữu cơ có trọng lượng phân tử cao, rắn và giòn ở nhiệt độ phòng. Chất nhựa này bao quanh các hạt sắc tố và tạo nên phần lớn bột mực.
- Các chất làm đầy, chất kiểm soát điện tích được phân tán trong nhựa để tăng tốc độ hoặc, nếu cần, làm chậm tốc độ sạc và duy trì các đặc tính sạc của mực in và chất trợ nung chảy
- Phụ gia bề mặt hoặc phụ gia bên ngoài, để cải thiện hơn nữa các đặc tính của mực
- Phụ gia dành riêng cho ứng dụng để đạt được các đặc tính và đặc tính đặc biệt
Các hạt mực khô tương đối mịn, trong khoảng từ 6 đến 9 µm, với kích thước trung bình là 8 µm.
như được giải thích trong 1.1, khi hình ảnh được truyền đến vật liệu in, nhiệt được áp dụng để nung chảy mực với chất nền: nhiệt làm cho các hạt mực đông lại (tức là nhựa nóng chảy), tạo thành một màng polyester đồng nhất, rắn.
một lớp mực đơn được in bằng mực khô có độ dày trung bình khoảng 4 µm, nhưng có thể đạt được các lớp dày hơn bằng cách điều chỉnh lượng ánh sáng để tạo ra hình ảnh ẩn (xem 1.1), mà không ảnh hưởng đến năng suất. Điều này thường được thực hiện đối với các lớp mực in màu trắng đục.
2.2 Mực lỏng
Mực dạng lỏng được sử dụng trong máy in nhãn có bán trên thị trường được cấu tạo như sau:
- Các sắc tố, các chất tạo màu được sử dụng để đạt được màu sắc mong muốn
- Nhựa polyetylen biến tính với nhiệt độ chuyển tiếp thủy tinh thấp, làm cho nó giống như cao su ở nhiệt độ phòng. Trong quá trình sản xuất, bột màu được nhào vào nhựa và các hạt bị giảm kích thước bằng cách xé chúng ra, điều này gây ra hình dạng ngôi sao đặc trưng của các hạt mực.
- Chất lỏng mang, một loại dầu khoáng tương thích cao về mặt hóa học với nhựa polyetylen, do đó nó được hòa tan một phần bên trong hệ thống nhựa sắc tố, làm thay đổi các đặc tính nhớt của nhựa để nó có thể được chuyển / truyền trong giai đoạn nóng chảy đến bề mặt in cuối cùng
- Chất phân tán hữu cơ phân bổ trên bề mặt của các hạt mực lỏng để ổn định chúng và cũng để sạc chúng (do các phức hợp muối kim loại kết hợp)
- Các chất phụ gia, các phân tử bổ sung được thêm vào chất lỏng mang để đảm bảo tính trung hòa về điện của hệ thống mực in khi một hạt mực tích điện di chuyển đến trống quang dẫn
Các hạt mực in trong hệ thống mực in lỏng có kích thước xấp xỉ 2 µm, tức là nhỏ hơn nhiều so với mực in khô.
như đã giải thích trong 1.1, trong bước cuối cùng của quá trình in, trước khi chuyển hình ảnh sang vật liệu in, nhiệt được áp dụng. Mực tan chảy và hầu hết chất lỏng mang bay hơi. Bột mực đông lại, tạo thành một lớp màng đồng nhất, linh hoạt trên bề mặt. sau khi truyền ảnh, quá trình bay hơi vẫn tiếp tục. bất kỳ chất lỏng mang nào còn sót lại phải bay hơi trong vòng vài ngày, điều này sẽ đưa polyme polyetylen trở lại trạng thái bình thường ở nhiệt độ phòng.
Một lớp mực duy nhất được in bằng mực lỏng có độ dày khoảng 1,5 µm.
2.3 Mực in phun UV
Thành phần mực in phun sấy khô bằng UV điển hình như sau:
- Bột màu được nghiền dưới 150 nm, được ổn định bằng các chất phân tán để giữ cho sự phân tán ổn định trong thời gian dài
- Chất lỏng mang, một dung môi phản ứng, thường là acrylate, chứa các monome (hóa chất có cấu trúc phân tử đơn giản có thể kết hợp với các phân tử tương tự khác để tạo thành polyme) và một hỗn hợp của các chất quang hợp và chất tổng hợp:
- Các monome với các nhóm vinyl phản ứng đơn chức năng, được chọn từ nhiều loại vật liệu khác nhau để đảm bảo độ bám dính tốt, tính linh hoạt, khả năng chịu thời tiết, mùi, co ngót, v.v.
- Các monome có nhóm vinyl phản ứng đa chức năng (chức ete acrylic hoặc enol) để đảm bảo đóng rắn hiệu quả
- Chất quang hợp (Photoinitiators) và chất tổng hợp (synergists) để cung cấp độ nhạy đối với một loạt bước sóng và đảm bảo đóng rắn tốt đồng nhất lớp mực: ở bề mặt nền, phần lớn của lớp và ở bề mặt mực, nơi mà sự tương tác với oxy luôn là một thách thức với oxy trong không khí làm chậm quá trình đóng rắn trên bề mặt.
- Chất hoạt động bề mặt để kiểm soát sức căng bề mặt tĩnh và động của mực, đảm bảo tính đồng nhất của sự hình thành giọt (không hình thành các giọt vệ tinh) và thấm ướt tốt, nhanh chóng và có kiểm soát khi giọt mực chạm vào bề mặt vật liệu in
như đã giải thích ở 1.2, dưới tác động của ánh sáng UV, mực được đóng rắn, tức là các chất quang điện tạo thành các gốc tự do phản ứng, liên kết chéo với các thành phần mực khác, các monome, để tạo thành một màng polyme hóa hoặc đóng rắn. Mực khô khi phản ứng liên kết hoàn tất, tức là khi tất cả các thành phần đã được liên kết chéo.
Hình 10
In phun tần số cao yêu cầu mực có độ nhớt thấp. Mực gốc nước cung cấp độ nhớt thấp nhất có thể (xem 2.4). Mực UV có độ nhớt cao hơn, do thành phần hóa học cần thiết cho quá trình đóng rắn. Tuy nhiên, những loại mực này có độ nhớt thấp hơn 6 lần so với mực UV offset hoặc UV flexo, điều này gây ra một số hậu quả như chúng ta sẽ thảo luận thêm bên dưới (xem 2.5).
Một lớp mực duy nhất được in bằng mực UV có độ dày từ 4 đến 6 µm.
2.4 Mực gốc nước
Các loại mực in phun gốc nước được sử dụng trong máy in nhãn có bán trên thị trường thường được cấu tạo như sau:
- Môi trường chứa nước, chiếm phần lớn mực (60-90%)
- Các sắc tố, các chất tạo màu được sử dụng để đạt được màu sắc mong muốn, được phân tán trong chất mang
- Chất phân tán để ổn định sự phân tán sắc tố trong thời gian dài
- Chất giữ ẩm để ngăn nước bay hơi khi đầu in phun không được che đậy hoặc không hoạt động
- Chất hoạt động bề mặt để tạo điều kiện hình thành giọt (không hình thành giọt vệ tinh) và cải thiện sự thấm ướt của chất nền không phải giấy
- Chất diệt khuẩn để ngăn chặn sự phát triển sinh học
- Bộ đệm để kiểm soát độ pH của mực (CO2 từ không khí xung quanh hòa tan trong mực ảnh hưởng đến độ pH)
- Các chất phụ gia khác, chẳng hạn như chất tạo chelating, chất khử bọt và chất làm tan
Mực gốc nước cung cấp độ nhớt thấp nhất có thể và do đó chúng phù hợp nhất để phun với tần suất cao. Tuy nhiên, độ nhớt thấp có một nhược điểm: khó đạt được sự phân tán đầy đủ các hạt nặng, chẳng hạn như TiO2 đối với mực trắng.
Sau khi khô hoàn toàn, một lớp mực đơn được in bằng mực gốc nước thường có độ dày từ 0,2 đến 0,4 µm.
XEIKON WP DIGITAL LABEL PRINTING TECHNOLOGIES (1)
Kết thúc phần 2
Mời quý đọc giả đón đọc phần 3 – “So sánh khả năng in của mực khác nhau”
