Trykkfarge

Trykkfarger og tilsetningsstoffer i et litografisk trykkstudio

Trykkfarger er blandinger som inneholder fargestoffer som overføres til et trykkmateriale ved hjelp av en trykkform . Trykkfarger må danne en intenst farget film i et tynt lag (tørre trykkfargelag i offsettrykk og fleksografisk utskrift er 1–3 µm tykke, mens det i silketrykk er opptil 15 µm). De inneholder også fargestoffer , vanligvis uorganiske og organiske pigmenter , titandioksid eller kullsvart , så vel som løsningsmidler eller et annet bæremedium.

De fargestoffer må være forankret i et fast og mekanisk motstandsdyktige fargefilm på substratene - mange trykkfarger inneholde flere bindemidler som kan belegge de pigmenter .

Under trykkprosessen er det nødvendig med en overgang fra flytende tilstand, der trykkfargen kan fordeles og overføres på trykkemaskinen og trykkformen , til den tørre, faste tilstanden på trykkmaterialet. For å oppfylle dette kravet inneholder trykkfarger flytende komponenter som muliggjør overgang fra væske til fast stoff gjennom fordampning, absorpsjon (penetrasjon) i substratet eller gjennom kjemisk reaksjon.

Klassifisering av trykkfarger

Avhengig av kravene til den respektive trykkprosessen , den anvendte trykkemaskinteknologien og trykkmaterialene (substratene) som vanligvis brukes, brukes det veldig forskjellige trykkblekkformuleringer.

De tonere av de elektrostatiske trykkeprosesser og blekket i blekkskriving prosesser ikke trykkfarger av den vanlige definisjon. Uttrykket skriverens blekk for (svart) trykkfarge brukes ikke lenger i tekniske termer.

Nett offset kaldsett trykkfarger (avisutskrift)

Aviser og avislignende reklamemateriale produseres ved hjelp av web offset-kalsetrykkfarger. Blekket tørker når den flytende komponenten absorberes i underlaget.

Web-offset heatset-trykkfarger

Magasiner, kataloger, bøker og reklamehefter produseres ved hjelp av varmetrykk. Blekket tørker ved fordampning av mineraloljer ved hjelp av termisk energi, derav navnet "heatset".

  • 8-15% pigmenter
  • 25–40% polymerer eller harpikser (kolofonimodifiserte harpikser og hydrokarbonharpikser)
  • 30–45% høykokende mineraloljer (kokeområde 250–310 ° C)
  • 2-8% tilsetningsstoffer

Arkmatede trykkfarger

Arkmatede trykkfarger brukes til å produsere bøker, reklamemateriell, magasiner, emballasje (f.eks. Til mat eller kosmetikk), kalendere, plakater og flygeblad. Fargene tørker ved herding og oksidativ tørking ( polymerisering ) av vegetabilske oljer og deres derivater. De fleste arkfarvede offset-trykkfarger produsert i Europa i dag er mineraloljefrie.

  • 10-30% pigmenter
  • 25–35% polymerer eller harpikser (kolofonimodifiserte harpikser, alkydharpikser )
  • 30-40% flytende komponenter (f.eks. Vegetabilsk olje eller mineralolje)
  • 5-10% tilsetningsstoffer

Illustrasjonsgraveringsblekk

I denne utskriftsprosessen produseres magasiner, kataloger og reklameblad i stort antall. Blekket tørker ved fordampning av toluen eller etylacetat, som blir gjenvunnet i tryksystemet og gjenbrukt.

  • 12-15% pigmenter
  • 20-30% polymerer eller harpikser (kolofonimodifiserte harpikser, hydrokarbonharpikser)
  • 45-60% toluen eller etylacetat
  • 2-5% tilsetningsstoffer

Flytende farger (vannbasert)

I denne prosessen blir emballasje laget av papir, papp og folier samt tapet, innpakningspapir, hygienepapir (silkepapir) og dekorativt papir skrevet ut. Fargene tørker gjennom fordampning og absorpsjon av vann.

  • 15-25% pigmenter
  • 10-25% polymerer eller harpikser
  • 35-60% vann
  • 8-12% tilsetningsstoffer

Flytende farger (løsemiddelbasert)

I denne prosessen trykkes emballasje laget av folier og komposittmaterialer samt dekorative folier. Blekket tørker gjennom fordampningen av løsemidler som blir fanget i trykkeprosessen.

Stråleherdende trykkfarger

Disse trykkfargene brukes til spesielle applikasjoner i forskjellige trykkprosesser. Blant annet trykkes emballasje, etiketter, overflater, plastflasker og rør. Fargene tørker gjennom lysindusert polymerisering av akrylatoligomerer og monomerer.

  • 10-30% pigmenter
  • 40-80% akrylatoligomerer og monomerer
  • 10-20% tilsetningsstoffer (inkludert fotoinitiatorer)

Generelle krav til trykkfarger

Optiske egenskaper

Trykkfargen skal oppnå en ønsket fargetone (fargeplassering, fargestyrke, lys / mørk) på et trykkmateriale. Overflateglans , metallisk glans og interferenseffekter gjør at et trykt produkt virker mer verdifullt. I noen tilfeller kan glanseffekter også oppnås med lakk. De optiske egenskapene avhenger av trykkprosessen, substratet, plasseringen av betrakteren og lyskilden der det trykte produktet blir sett under. Glanseffekter avhenger av observatørens synsvinkel.

Mekaniske egenskaper

De mekaniske egenskapene til trykkfarger kalles også reologiske egenskaper. Det store antallet forskjellige trykkprosesser og underlag krever forskjellige trykkfarger. Trykkfarger for trykkprosesser der blekket påføres av ruller (offsettrykk, flexografisk trykk, dybtrykk) krever god transport av blekket over blekerullene.

Fargen transport bestemmes av hastigheten av fargen. Det er et komplekst forhold mellom viskositet, kohesjon og vedheft og måles som klebrig i trykkfargetesten.

Kjemiske og fysiske egenskaper

De kjemiske og fysiske egenskapene bestemmer i stor grad tørkeoppførselen til trykkfarge.

Det blekk-innstillingen refererer til inntrengning av et blekk inn i en trykkemateriale. Absorberende farger er farger som består av en bærer (ofte et linoljerivat) og et pigment og en lakkformer. I det enkleste tilfellet består malingen bare av pigment og linolje . Absorpsjonen av trykkfarge må defineres nøyaktig for utskrift av høy kvalitet. Substratet spiller også en avgjørende rolle her.

Den oksydasjon av bindemidlet er en kjemisk prosess som også bidrar ofte til tørking av trykkfarger . Overflaten på trykkfargen er sterkt forstørret sammenlignet med volumet på grunn av den tynne påføringen på trykkmaterialet. Oksygenet fra luften angriper dobbeltbindingen til bindemidlet. En kjedereaksjon av bindemiddelkomponentene starter , noe som fører til tverrbinding til en tredimensjonal, stabil struktur i det trykte blekklaget. Når det gjelder fysisk tørking av trykkfarger, skjer størkning på trykkmediet gjennom fordampning / fordampning av den flyktige komponenten i trykkfargen eller gjennom stråleherding . De flyktige komponentene som brukes er vann (løsemiddelfritt trykkfarge) eller alkoholer , estere , ketoner (vanligvis for emballasje av trykkfarger) , toluen (for illustrasjon av trykkfarger for dybtrykk ) eller høykokende mineraloljer (web-offset-blekk). Stråleherdende trykkfarger (offset- eller flexografiske trykkfarger) herdes ved radikal polymerisering av umettede polymerer - utløst av UV-stråler (ultrafiolett, bølgelengde under det synlige området mellom 120 og 380 nm) eller EBC ( elektronstråleherding ). Denne herdingen skjer på mindre enn et sekund. Trykkfargene har høy motstand (tverrbundet) og er løsemiddelfrie.

De toksikologiske egenskapene til trykkfarger er spesielt viktige for bruk av trykte produkter til emballering av mat, men også for leker og hygieneprodukter.

Den fysiske motstanden til trykkfarge er dens motstand mot mekaniske belastninger og stråling. Test-parametre er derfor, for eksempel, var slitasje / skrapemotstand og tørk motstand . Den lysekthet er i hovedsak bestemt av motstanden i farge for UV-stråling.

Den kjemiske motstand er motstanden mot kjemiske reaksjoner med alle slags stoffer. Den kjemiske bestandighet er et krav som er laget spesielt for emballasje. Avhengig av tiltenkt bruk kreves motstandsdyktighet mot løsemidler , fett (smør), syrebestandighet (f.eks. Eddik), basemotstand (f.eks. Rengjøringsmidler), spytt (f.eks. Barneleker, søtsaker), svette, melk osv. Disse er regulert av tilsvarende standarder og forskrifter som DIN ISO 12040, DIN ISO 2836 , DIN EN 71, EN 646 og forordning (EU) 10/2011.

Spredning

I tillegg til den forståelige vannfastheten spiller spredningen av pigmentene i trykkfargelakken en viktig rolle i offsettrykk. Dårlig spredning (veldig fin fordeling) fører til pigmentagglomerater (pigmentklumper) som ved lagtykkelser på rundt 1 µm resulterer i en reduksjon i fargestyrke og glans på grunn av agglomerater som stikker ut fra lagoverflaten. Dette påvirker også gjennomsiktigheten. Dispersjonen finner sted på den ene siden under trykkfarge-produksjonen og på den andre siden i tillegg i rullemalingsenheten til offsettrykkemaskinen.

Komponenter av trykkfarge

Trykkfarger består av:

Fargestoffer

Fargestoffer er delt inn i pigmenter eller fargestoffer . Pigmenter kommer i form av uorganiske og organiske, fargede, svarte eller hvite materialer og er praktisk talt uoppløselige i prosesseringsmediet. Fargestoffer mister derimot sin krystall / partikkelstruktur i prosesseringsmediet og oppløses i det.

Effektpigmenter basert på malt metall og glimmer spiller en spesiell rolle .

binder

Bindemidler tjener til å fukte fargestoffene og muliggjøre en permanent binding med underlaget. De velges ut fra trykkprosessen , underlaget og kravene til sluttproduktet. I malingssystemet er bindemidler i løsemiddeloppløst form eller i spredt form.

Deres grunnleggende egenskap er utviklingen av reologien som kreves for trykkeprosessen, som bare gjør det mulig å transportere blekket fra trykkformen til underlaget ved hjelp av løsningsmidler . Videre muliggjør det dannelsen av en fargefilm når trykkfargen tørker, noe som har en avgjørende innflytelse på de påfølgende egenskapene til utskriften.

Harpiks

Basismaterialet til de harde harpikser er kolofonium (treharpiks) fra Portugal, Brasil, Mexico eller Kina. Spesifikt justert hard harpiks produseres gjennom kjemisk modifisering. Harde harpikser danner en vanskelig sprø film på overflaten av underlaget.

Basen av flytende harpikser ( alkyder ) er linolje eller soyaolje. Trykkfarger laget av flytende harpiks danner en mindre sprø malingsfilm, og fuktingen av pigmentene under produksjon blir lettere.

Blekklakk

I boktrykk og offsettrykk brukes lakk som permer. I disse trykkfargene bestemmes nesten alle mekaniske, fysiske og kjemiske sluttegenskaper av lakkene.

Blandinger med omtrent like store mengder harpiks og oljer kalles lakk . Harpikser har en veldig høy molær masse og er derfor i "kolloid" oppløst form. Under blandingsprosessen absorberer de oljer og svulmer opp. Vegetabilske oljer (innfødte oljer) og mineraloljer brukes.

Løsemiddel

Organiske løsemidler, vann og reaktive tynner brukes som løsemidler . Deres oppgave er å absorbere ingrediensene som pigmenter, bindemidler eller tilsetningsstoffer i dispergert og / eller oppløst form og å gjøre det mulig å transportere dem via trykkformen på underlaget.

Etter trykkprosessen rømmer løsningsmidlet fra det trykte laget gjennom tørking / fordampning eller absorpsjon; noe av det er innlemmet i malingsfilmen under polymerisering.

Tilsetningsstoffer

Tilsetningsstoffer kan brukes til å støtte produksjonen av trykkfarger, samt for å optimalisere trykkfargene for å påvirke spesifikke krav til sluttproduktet eller applikasjonen. Ved produksjon av trykkfarger brukes dispergerende tilsetningsstoffer og skumdempere som støtte; substratfuktemidler, skumdempere, voks og smøremidler brukes til å oppnå spesielle krav og for å støtte applikasjonen.

Produksjon av trykkfarger

I produksjonen av trykkfarger er det omtrent to produksjonsområder:

  • Produksjon av den pigmenterte / fargekomponenten : Her blir pigmentene dispergert ved sliping / gnidningsprosesser til den partikkelstørrelse som kreves for å oppnå ønsket fargestyrke og oppløst som dispergerende partikler i mediet (løsningsmiddel og / eller bindemiddel, tilsetningsstoff). Produktet løsnes ved å tilsette permer / lakk og leveres til skriveren enten som et konsentrat eller som en komponent som er klar til utskrift.
  • Produksjon av ikke-pigmenterte / fargestoffbaserte produkter : Her oppløses et stort utvalg av bindemidler i løsningsmidlet eller kombineres som dispersjoner (i vandige systemer) og blandes med tilsetningsstoffer for å oppnå egenskapene som kreves for typen trykkfarge og den endelige søknaden. Disse leveres til trykkeriet som mellomprodukter for videre internt bruk i trykkfargeproduksjon samt avfall / lakkkomponenter.

Testing av trykkfarger

Ved testing av trykkfarger undersøkes parametrene som er spesifikke for den respektive trykkprosessen og farrelevante parametere for det trykte sluttproduktet. Eksempler på spesifikke parametere er den viskositet , faststoffinnhold , den farge plassering , den fargestyrken eller den pH-verdi . Eksempler på fargerelevante parametere for det trykte sluttproduktet er slitasje , glans , bindingsstyrke, splittingsmotstand og brettmotstand.

Fargerekkefølge

I alle utskrift prosesser, blir den trykkfarge som påføres på substratet (program) i to trinn. Først påføres trykkfargen på trykkformen . Trykkfargen overføres deretter til trykkmaterialet. Påføringen og doseringen av trykkfargen på trykkformen og overføringen fra trykkformen til trykkmaterialet varierer avhengig av trykkprosessen.

Utskrift etterbehandling

Utskrift etterbehandling representerer behandlingen av utskriftsmaterialet etter den faktiske utskriften, og bidrar til bedre holdbarhet og bedre utseende på utskriften. Utskrift etterbehandling brukes hovedsakelig når en viss gnistmotstand skal oppnås. For å kunne utføre denne prosessen, må trykkfargen være helt tørr. Det er også viktig at underlaget er fritt for slitebeskyttende pastaer, silikoner og voks . Det skal bemerkes at på grunn av den påfølgende behandlingen av trykkmaterialet, kan fargetoner endres.

Lakk

Lakker tjener til å beskytte den trykte overflaten, optimalisere nødvendige egenskaper som slitasje og oppnå spesielle designeffekter (f.eks. Flekklakkering). Maling er tilgjengelig basert på alle kjente systemer (vannbasert, løsemiddelbasert, UV-basert).

Dispersjonsmaling

Dispersjonslakkene påføres underlaget i trykkemaskinen via en lakkeringsenhet. På grunn av sitt høye vanninnhold kalles dispersjonslakker også vannbaserte lakker. En polymerdispersjon laget av modifiserte akrylater og en harpiksoppløsning (lakk) danner filmen. Tørking ved fordampning av hoveddelen av vannet. Det er verken en forstyrrende lukt eller gulfarging. En annen ingrediens er voks (slitestyrke og smøreevne) og fuktemidler. Dispersjonslakker brukes hovedsakelig i offsettrykk for å gjøre underlaget mer holdbart, for å gi det et høykvalitetsutseende og som beskyttelse.

økonomi

Det historiske boktrykkblekket var svart og ble hovedsakelig produsert av sot . I lang tid var dette forbundet med lavere kostnader sammenlignet med fargetrykk . Moderne trykkfarger er svært komplekse blandinger av stoffer, slik at prisene har konvergert i løpet av den tekniske utviklingen.

I 2011 var det verdensomspennende salget av trykkfarger på rundt 20 milliarder dollar. Mens blekkforbruket til klassiske trykte medier synker, øker etterspørselen etter emballasje. Trykkfargemarkedet vokser for tiden med 2-3% per år. USA bruker 31%, Europa 28% og Japan 25% av trykkfargene som produseres.

Se også

litteratur

  • Blana, Hubert: Produksjonen . München: KG Saur Verlag, 1998. ISBN 3-598-20067-6
  • Scheper, Hans Jürgen: Eksamen kunnskapstrykk teknologi . Itzehoe: Verlag Beruf und Schule, 2005. ISBN 3-88013-623-8
  • Ulrich Zorll (red.): Römpp Lexikon. Lakk og trykkfarger . Thieme, Stuttgart 1998, ISBN 3-13-776001-1
  • Printing Ink Handbook, 7. utgave 2017, National Association of Printing Ink Manufacturers (NAPIM)

weblenker

Wiktionary: Trykkfarge  - forklaringer av betydninger, ordets opprinnelse, synonymer, oversettelser

Individuelle bevis

  1. ↑ a b R.H. Leach, RJ Pierce: Trykkblekkhåndboken . 5. utgave. BLUEPRINT, 1993, ISBN 978-0-948905-81-0 .
  2. ↑ Dr. Bernd Th. Grande: Tørkemekanismer i trykkfarger. (PDF) Hentet 24. februar 2017 .
  3. ↑ a b c d e f g Forelesning 4: Mangfold av trykkfarger - struktur og krav. Hentet 24. februar 2017 .
  4. ↑ Posisjonspapir toluen - fakta og data Nettsted for Association of the German Paint and Printing Ink Industry. Tilgang 10. februar 2017.
  5. ↑ Dr. Bernd Th. Grande: Reologi for trykkfarger. (PDF) Hentet 24. februar 2017 .
  6. ↑ KBA-ordliste for trykkfarger. (PDF) Hentet 24. februar 2017 .
  7. ↑ Forordning (EF) nr. 1935/2004 om materialer og gjenstander som er ment å komme i kontakt med mat , tilgjengelig 24. februar 2017
  8. ↑ Direktiv 2009/48 / EF om sikkerhet for leker , tilgjengelig 24. februar 2017
  9. ^ Fogra Forschungsgesellschaft Druck ev - Skrubbing av trykkfargen. Hentet 24. februar 2017 .
  10. ↑ Willy Herbst, Klaus Hunger: Organiske industrielle pigmenter . Wiley-VCH, ISBN 978-3-527-62496-6 .
  11. ↑ Ulrich Poth: Syntetiske bindemidler for beleggsystemer . 1. utgave. Vincentz Network, ISBN 978-3-86630-878-7 .
  12. ↑ Ceresana: Markedsstudie trykkfarger - verden . Hentet 21. mai 2013.