Давайте «найдём различия» вместе! Эти «четыре основных аспекта» помогут вам полностью понять сходства и различия между технологиями тонера и струйной печати!

Сравнение и анализ нескольких расходных материалов для печати. ​​Для простоты приведенная ниже оценка будет сосредоточена на четырех аспектах: их взаимодействии с основами этикеток, внешнем виде печатной продукции, долговечности и экологичности. Взаимодействие с основами этикеток. При оценке взаимодействия тонера и чернил для струйной печати с различными материалами мы учитывали адгезию чернил и проникновение пигмента. Адгезия определяет, закрепляется ли напечатанное изображение на подложке и каким образом, а проникновение пигмента указывает, проникает ли пигмент в тонере или чернилах в подложку. При оценке следует стремиться к максимальной адгезии чернил, а проникновение пигмента должно быть сведено к минимуму. Основные причины: (1) проникновение цвета отрицательно влияет на глубину цвета, форму и размер точки; (2) проникновение цвета приводит к неэффективному использованию пигментов, а это означает, что для достижения той же глубины цвета требуется больше чернил или тонера. (1) Материалы бумаги. Поскольку сухой тонер имеет хорошее химическое сродство с бумагой или бумажными покрытиями, адгезия прочная, без покрытия. В сухих и жидких тонерах молекулы пигмента инкапсулированы в высокополимерные смолы, и эти частицы пигмента слишком велики, чтобы проникнуть в волокна бумаги без покрытия и тем более в волокна бумаги с покрытием. Однако полиэтиленовая смола в жидком тонере (электронные чернила) химически менее совместима с бумагой или бумажными покрытиями, а поскольку растворенная в смоле жидкость-носитель все еще должна испаряться, адгезия жидкого тонера (электронных чернил) несколько ухудшается. Следовательно, по сравнению с сухим тонером, жидкий тонер (электронные чернила) требует покрытия не для предотвращения проникновения пигмента, а для улучшения адгезии. Примечательно, что нанесение равномерного покрытия на натуральную бумагу жидким тонером (электронными чернилами) для обеспечения равномерного прилегания остается серьезной проблемой. Чтобы обеспечить надежное качество струйной печати, чернила для струйной печати должны иметь низкую вязкость, обычно поддерживая температуру печатающей головки на уровне 45 градусов, чтобы обеспечить низкую вязкость (обычно 4–17 мПа·с). Чернила для УФ-струйной печати имеют вязкость примерно в шесть раз ниже, чем обычно используемые УФ-чернила для флексографской печати, что повышает вероятность их проникновения в волокна бумаги. Вот почему для струйной печати требуется покрытие, предотвращающее проникновение пигмента. Что касается адгезии, чернила на водной-основе обычно не требуют покрытия, поскольку компоненты, инкапсулирующие пигменты, химически более совместимы с бумагой или бумажными покрытиями. Однако для предотвращения проникновения пигмента и растискивания все равно может потребоваться покрытие. При УФ-струйной печати весь слой чернил должен оставаться на поверхности подложки для полного отверждения, и любые чернила, проникающие в подложку, не могут быть подвергнуты адекватному воздействию УФ-излучения, что приводит к неэффективному отверждению. Обеспечение печатной продукции неотвержденными веществами обременительно для компаний, занимающихся печатью этикеток, и может вызвать ряд проблем. Поэтому при печати на пористых бумажных основах следует использовать покрытие для обеспечения надлежащего отверждения и адгезии. (2) Синтетические материалы. В настоящее время ни один пигмент не может проникнуть в синтетические основы, поэтому проникновение пигмента не является проблемой для любого из расходных материалов, обсуждавшихся выше. Сухой тонер имеет хорошее химическое сродство к синтетическим основам, поэтому адгезия, как правило, не является проблемой. Однако для жидкого тонера (электронных чернил) адгезия несколько ухудшается, поскольку жидкость-носитель, растворенная в смоле, все еще должна испаряться, поэтому для печати жидким тонером (электронными чернилами) требуется покрытие. Адгезия УФ-чернил для струйной печати зависит от относительного баланса между чернилами и поверхностной энергией подложки. Чем выше поверхностная энергия подложки по сравнению с поверхностной энергией чернил, тем лучше смачиваемость. Хорошая смачиваемость имеет решающее значение для достижения прочной адгезии. Синтетические носители обычно имеют более низкую поверхностную энергию, поэтому для некоторых комбинаций носителей и чернил необходимо покрытие или обработка коронным разрядом для увеличения поверхностной энергии носителя и улучшения адгезии, хотя это может повлиять на однородность глянца и качество изображения. Поскольку синтетические носители водонепроницаемы, чернила на водной-основе остаются на поверхности носителя после испарения. Этого можно достичь двумя способами: используя чернила, содержащие полимеры, образующие полимерную пленку после испарения воды, обеспечивающую хорошую адгезию, или использование полимерного покрытия, совместимого с пигментом чернил. Взаимодействие сухого тонера, жидкого тонера, УФ-струйной печати и струйной печати на водной-основе с этикеточной бумагой и синтетическими подложками сравнивается в Таблице 1.

Внешний вид Восприятие В зависимости от различных применений печати функциональность или эстетические соображения могут доминировать. Следующее обсуждение ограничивается качеством изображения, глянцевостью, тактильным ощущением и непрозрачностью.(1) Качество изображения Качество изображения – относительно сложная концепция, и объяснение всех ее аспектов требует-отнимания времени. С точки зрения точного размещения и контроля размера точек печать сухим тонером и влажным тонером (электронные чернила) позволяет создать больше деталей изображения при том же (исходном) разрешении по сравнению с УФ-струйной и водной струйной печатью, а процесс печати является более последовательным и контролируемым. (2) Глянцевость матовых материалов. Высокая вязкость сухого тонера и влажного тонера (электронные чернила) приводит к среднему блеску (атласный/шелковистый матовый). Чернила для УФ-струйной печати имеют низкую вязкость, что позволяет чернилам самовыравниваться-, образуя чрезвычайно гладкую поверхность с высоким глянцем. С другой стороны, водная струйная печать, с грунтовкой или без нее, будет иметь уровень глянца, эквивалентный уровню глянца подложки, поскольку количество чернил, оставшихся на поверхности подложки, недостаточно для воздействия на глянец. (3) Тактильное ощущение (3D-текстура) Возможность достижения 3D-текстуры во многом зависит от толщины слоя напечатанного изображения. Слой изображения, полученный с помощью УФ-струйной печати, имеет среднюю толщину около 6 мкм, что позволяет получить выраженную текстуру. Сухой тонер образует слой изображения средней толщиной около 4 мкм (слой белой краски обычно толще); хотя он тоньше, чем слои для УФ-струйной печати, его достаточно для создания тонкой 3D-текстуры. Влажный тонер (электронные чернила) и водная струйная печать создают слои изображения, которые слишком тонкие, чтобы создать какой-либо трехмерный текстурный эффект. (4) Непрозрачность Непрозрачность цвета определяется концентрацией пигмента (количеством пигмента) и размером частиц пигмента, при этом сухой тонер хорошо работает в обоих аспектах. Для белого лучше использовать более высокую непрозрачность. Сухой тонер сочетает в себе наибольшее количество пигмента с наибольшим размером частиц пигмента, поэтому непрозрачность белого цвета при однопроходной печати обычно выше, чем непрозрачность белого цвета при флексографской печати. Размер частиц пигмента во влажном тонере аналогичен сухому тонеру, но его концентрация ниже (жидкость-носитель снижает концентрацию), что приводит к меньшей непрозрачности. Конечно, в зависимости от конструкции устройства принтеры с влажным тонером (электронными чернилами) могут наносить несколько слоев тонера для достижения лучшей непрозрачности, но это снижает скорость печати, снижает производительность и увеличивает производственные затраты из-за дополнительных сборов за обслуживание нескольких слоев тонера. Для УФ-чернил, используемых в высокоскоростной струйной печати за один проход, размер частиц пигмента должен быть достаточно мал, чтобы избежать засорения сопла, а вязкость чернил, требуемая соплом, ограничивает максимальное количество пигмента, что приводит к низкой непрозрачности. Вязкость водных чернил для струйной печати ниже, чем у УФ-чернил, поэтому непрозрачность однослойных белых чернил в водной струйной печати также относительно низкая. Напротив, для цветов, отличных от белого, непрозрачность должна быть сведена к минимуму. Чем мельче частицы пигмента и чем меньше содержание пигмента, тем прозрачнее цвет. Прозрачность также можно оптимизировать в зависимости от толщины слоя изображения, при этом более тонкие слои лучше. Сравнение восприятия внешнего вида отпечатков, полученных сухим тонером, влажным тонером, УФ-струйной печатью и водной струйной печатью, показано в Таблице 2.

Устойчивость печатных материалов к атмосферным воздействиям В идеале цвета этикеток должны сохраняться как можно дольше на полках и во время использования. Следовательно, в зависимости от предполагаемого использования печатные материалы должны быть устойчивы к царапинам и истиранию, теплу, воде и химической коррозии. (1) Устойчивость к царапинам и истиранию Чем ниже поверхностная энергия материала, тем выше его устойчивость к царапинам. Чем толще слой изображения, тем ниже устойчивость к царапинам. В зависимости от толщины слоя изображения, если сухой тонер и УФ-чернила для струйной печати должны действовать одинаково, слои изображения сухого тонера и влажного тонера (электронные чернила) легче царапаются, поскольку поверхностная энергия УФ-чернил для струйной печати ниже, чем у сухого и влажного тонера. В этом случае нанесение УФ-лака на поверхность материалов, напечатанных с помощью тонера-, может придать им такую ​​же устойчивость к царапинам, как и отпечаткам, полученным при УФ-струйной печати. Струйные отпечатки на водной-основе демонстрируют наилучшую устойчивость к царапинам; однако, поскольку их слои изображения очень тонкие, устойчивость подложки к царапинам также оказывает некоторое влияние на конечный результат печати. ​​(2) Термостойкость Изображения из сухого тонера и влажного тонера (электронные чернила) представляют собой полимеры, сплавленные с подложкой, поэтому при нагревании они могут снова расплавиться. Термическое ламинирование может решить эту проблему. Чернила как для УФ-струйной печати, так и для чернил на водной-основе являются термостойкими-, при этом УФ-чернила для струйной печати образуют полностью отвержденные полимеры с высокими температурами плавления, а чернила на водной-основе из-за низкой концентрации полимеров на поверхности подложки не плавятся и не становятся липкими при воздействии тепла. (3) ВодостойкостьКомпоненты сухого тонера или УФ-чернил для струйной печати не имеют химического сродства к воды, поэтому они обладают хорошей водостойкостью. Что касается влажного тонера (электронных чернил), поскольку при печати обычно используется грунтовка на водной-основе, а такая грунтовка не является водо-стойкой, она может отслаиваться. Чтобы сделать этикетки для струйной печати на водной-основе водонепроницаемыми, необходимо использовать грунтовку, которая снижает или подавляет гидрофильность пигментов, например грунтовку, содержащую соли кальция. (4) Химическая стойкость. Перекрестная сшивка обычно обеспечивает высокую химическую стойкость, что объясняет, почему УФ-чернила для струйной печати обладают более высокой химической стойкостью по сравнению с тонером, поскольку большинство смол в тонере не сшиты. Эту проблему можно решить, используя-стойкие ламинаты. Химическая стойкость чернил на водной-основе обусловлена ​​отсутствием в чернилах каких-либо компонентов, имеющих сродство к химическим растворителям. Сравнение стойкости к атмосферным воздействиям сухого тонера, влажного тонера, материалов для УФ-струйной печати и материалов для струйной печати на водной-основе показано в Таблице 3.

Устойчивость печатной продукции. Как и другие отрасли, полиграфическая промышленность также сталкивается с экологическим давлением, требующим устойчивого развития. Как различные технологии цифровой печати работают с точки зрения образования химических отходов, удобства оператора и соблюдения требований к пищевым продуктам? Вот подробный анализ. (1) Электростатическая печать с использованием тонера Chemical WasteDry и струйная печать на водной-основе имеют общую особенность: они не производят никаких опасных химических отходов. Напротив, при струйной УФ-печати из-за остатков чернил в картриджах и использования чистящих средств в процессе печати необходимо обращаться безопасно в соответствии с инструкциями в паспортах безопасности. Что касается печати влажным тонером (электронными чернилами), большая часть жидкости-носителя собирается в принтере во время печати и обрабатывается как химические отходы, тогда как часть жидкости испаряется в производственную среду, а часть остается в печатных материалах, в конечном итоге также испаряясь из материала. (2) Удобство оператора Как печать с тонером, так и струйная УФ-печать выделяют озон во время процессов разряда и отверждения. Озон — потенциально токсичное вещество, но его концентрация значительно ниже порога безопасности. Правильные устройства озоновой фильтрации могут эффективно уменьшить любой запах или вредные вещества, например встроенный-озоновый фильтр в оборудовании серии Xeikon CX, который может эффективно удалять вредные вещества и запахи, делая процесс печати без запаха. Кроме того, во время операций струйной УФ-печати операторы также должны обеспечивать защиту от воздействия УФ-излучения. Что касается летучих органических соединений (ЛОС), при электростатической печати с влажным тонером (электронными чернилами) образуются летучие органические соединения по мере испарения жидкости-носителя. Чернила для струйной печати на водной-основе содержат увлажнители, некоторые из которых представляют собой летучие органические соединения. Сухой тонер, не содержащий добавок, редко выделяет летучие органические соединения. Сравнение устойчивости сухого тонера, влажного тонера, продукции для УФ-струйной печати и продукции для струйной печати на водной-основе показано в Таблице 4.

Заключение Как обсуждалось выше, очевидно, что печать этикеток не является универсальным-решением,-подходящим-всем. Например, этикетки для алкогольных напитков не обязательно требуют химической стойкости, тогда как промышленные, фармацевтические и косметические этикетки требуют хорошей химической стойкости. Фармацевтические этикетки требуют особенно точной печати, тогда как этикетки для пищевых продуктов должны уделять приоритетное внимание безопасности пищевых продуктов. Короче говоря, наиболее подходящая технология зависит от применения продукта, и компании, занимающиеся печатью этикеток, могут выборочно выбирать подходящее оборудование для цифровой печати этикеток в зависимости от их конкретной продукции. Поскольку печать становится все более короткой-тиражей, автоматизированные рабочие процессы могут повысить производительность, что и является преимуществом цифровой печати. Поскольку каждая технология имеет свои плюсы и минусы, в идеале несколько или все эти технологии следует объединить в гибридную технику печати, тем самым максимизируя их соответствующие преимущества и особенности.