به نام خدا

با توجه به ماهیت روش چاپ فلکسوگرافی و شرایط و نیرو های وارده به مرکب در این روش چاپی، مرکب های فلکسو گرافی باید بطور عام خواصی داشته باشند که در زیر آورده شده است:

١- جریان پذیری(fluidity):  مرکب فلکسوگرافی باید به خوبی جاری شود.چون در این روش چاپ، عموما مرکب از داخل محفظه مرکب به داخل مرکبدان پمپ می شود .واز آنجا به روی سیلندر و کلیشه ودر نهایت زیرایند(سطح چاپی)منتقل می شود.در تمام این مراحل ،مرکب باید بخوبی جاری شود و به اصطلاح فلو داشته باشد. وگرنه چاپ با مشکل مواجه می شود.

٢- گرانروی (viscosity):ویسکوزیته مرکب در فلکسو گرافی خیلی مهم است.و برای حفظ دانسیته چاپ، باید انرا تحت کنترل در اورد.ویسکوزیته مناسب به پارامتر های زیادی مانند سرعت نورد ،نوع زیرآیند،روش اندازه گیری،دما،مخلوط حلال ،و ضخامت چاپ دارد.

٣- انتقال (transfer):مرکب باید به نحو مطلوبی از مرکبدان به روی زیرآیند (سطح چاپی) نهایی منتقل شود.و لذا میزان چسبندگی مرکب بر روی نورد ها،کلیشه و سطح چاپی،اثر زیادی روی مقدار مرکب انتقال یافته دارد.در اجزاء مرکب، رزین بیشترین تاثیر را رو ی میزان چسبندگی مرکب دارد.علاوه بر این انرژی سطحی زیرآیند نیز می تواندروی انتقال مرکب اثر بگذارد.هرچه انرژی سطحی زیرآیند بیشتر باشد ،انتقال مرکب بتر ورت می پذیرد.

۴-قدرت رنگی(colour and strengh):قدرت رنگی چاپ فلکسو گرافی ، به ضخامت فیلم مرکب چاپ شده روی زیرآیند و نوع و غلظت رنگدانه بکار رفته در فرمولاسیون مرکب دارد.ضخامت فیلم تر چاپی عمومابین ١٢ تا ١۵ میکرون متغیر  می باشد .که این تغییر  به نوع نورد، روش اندازه گیری و عملکرد چاپچی بستگی  دارد.بطور متوسط ضخامت فیلم در فلکسوگرافی کمتر از گراور است. ولذا به یک مرکبی با قدرت رنگی بالاتر نیاز است تا به چاپ مورد نظر رسید.چون ضخامت فیلم مرکب در طول چاپ خیلی متغیر است در عمل باید مرکبی با ویسکوزیته بیشتر و قدر ت رنگی بالاتر طراحی کرد ،تا چاپچی بتواند با افزودن حلال و ورنی به چاپ مورد نظر برسد.

۵- جنس کلیشه(stereo composition):حنس و مواد بکار رفته در ساخت کلیشه،اثر زیادی روی انتخاب نوع حلال بکار رفته در مرکب دارد. تا حلال باعث خرابی کلیشه نشود.آب و الکل عموما با تمام کلیشه ها سازگار است ولی گاهی با توجه به جنس خاص کلیشه باید حلال های مناسب تر بکاربرد.

۶-مشخصات چاپ:با توجه به نوع طراحی چاپ، مرکب علاوه بر تامین شید رنگی مورد نیاز باید براق ، مات، شفاف و غیر شفاف باشد.همچنین کلیشه ممکن است هافتون دار باشد و لذا مشخصات مرکب روی کیفیت چاپ اثر بگذارد.مرکب دراین موارد باید جریان پذیری خوب ، خیس سازی خوب و بازحل شوندگی خوب روی کلبشه داشته باشد.و همچنین مرکب، علاوه بر انتقال خوب از نوردها وکلیشه بروی زیرایند، باید روی زیرآیند بسرعت خشک شود.بعبارتی درمرکب باید یک موازنه ی خوبی بوجود بیاید،که روی نورد و کلیشه خشک نشود ولی روی زیرآیند بسرعت خشک شود. تا سرعت چاپ بالا برود ودر صورت نیاز چاپ مجددی روی چاپ قبلی  انجام شود.لذا نوع دستگاه چاپ و روش چاپ و سرعت و ویزگی های چاپ روی طراحی فرمولاسیون چاپ اثر می گذارد.

٧-چسبندگی و کاربرد نهایی (adhesion and end user):نوع زیر آیندی که چاپ روی آن انجام می شود ،در فرمولاسیون مرکب نقش زیادی دارد.مثلا در چاپ روی کاغذ ،چسبندگی با نفوذ مرکب به داخل کاغذ ایجاد می شود.ولی در زیر آیند های غیر جذبی مانند پلاستیک ها چسبندگی با موارد دیگری همچون پیوند های شیمیایی و فیزیکی و خیس سازی(wetting) بین سطح چاپی و مرکب بوجود می اید. شرایط کاربرد نهایی چاپ نیز در فرمولاسیون مرکب نقش زیادی دلرد.مثلا در بسته بندی ها مقاوت حرارتی مهم است و درچاپ برعکس ،عدم حل شوندگی مرکب در لاک و چسب مهم است.و یا در کاربرد های مختلف ،زیرایند باید در برابر عواملی مانند آب ، روغن ها ، چربی ها، صابون، شوینده ها و ... مقاومت کند.

آلاینده های مرکب های فلکسو در محیط زیست

مهمترین آلایند ه ی مرکب های فلکسو  حلالی برای چاپ روی سطوح غیر جذبی مثل پلاستیک ها و فویل ها، در حین عملیات چاپ ، تبخیر و انتشار حلال ها که عمدتا الکل است، می باشد.

چون مکانیزم خشک شدن مرکب های فلکسو حلالی ،به ویژه روی سطوح غیر جذبی مثل پلاستیک ها و انواع فویل ها و متالایز ها،تبخیری است.یعنی حلال مرکب باید تبخیر شود ،تا رزین آن خشک شده و به سطح چاپی بچسبدو خواص و شید رنگی مورد نظر را به ما بدهد.

لذا اگر آلودگی محیط زیست و چاپخانه بخواهد کم شود. باید بگونه ای مشکل انتشار حلال ها در حین چاپ ،حل شود.برای این منظور چندین روش وجود دارد.

١- بازیافت حلال: در این روش ،دستگاه چاپ باید بگونه ای باشد که تمام حلال تبخیر شده را جمع آوری کند و سپس در یک کندانسو ر(چگالنده) ،حلال تبخیر شده، سرد شده و مایع شود.این روش نیاز به سرمایه گذاری و استفاده از دستگاه های جاپ سر پوشیده و بدون درز دارد. که تمام حلال تبخیر شده را جمع اوری کند.

٢- استفاده از مرکب های پایه آب :در مرکب های پایه آب ،حلال عمده ی مرکب ،آب می باشد .که با تبخیرآن هیچ الودگی برای محیط زیست و چاپخانه ایجاد نمی شود. قیمت این مرکب ها از مرکب حلالی مقداری بالاتر است.چون تکنولوژی ساخت رزین های پایه آب پیچیده و هزینه بر است.

٣-استفاده از مرکب های خشک شونده با تابش(یو وی):در این مرکب ها ،فرمولاسیون بگونه ای است که مرکب ،فقط با تابش اشعه ماوراء بنفش (آلترا ویولت) ، خشک می شود. و انتشار حلال وجود ندارد و یا در حد بسیار ناچیزی است.در این روش دستگاه چاپ باید قسمت نصب لامپ یووی و محفظه تابش اشعه یو وی را داشته باشد.قیمت این نوع مرکب ها نیز بالاتر از فلکسو حلالی  است.

ورنی رو کار یو وی در دو نوع مات و براق وجود دارد . و در انتهای عملیات چاپی ،روی سطح چاپ شده  ورنی زده می شود  . و خواص بصری خوبی به کار چابی می دهد.

ورنی یووی براق ،براقیت زیادی به نمونه چاپی می دهد .و معمولا در کمتر از ده ثانیه خشک می شود. در نتیجه واحد ورنی زن ،به فضای اضافی جهت نگهداری و خشک کردن نمونه چاپی نیاز ندارد.

معمولا ورنی یو وی با دو روش سیلک و سیلندری به روی سطح چاپی منتقل می شود . وسپس زیر لامپ یو وی با سرعت زیاد خشک می شود.وبه مشتری تحویل می شود.

فرمولاسیون ورنی یووی مشابه مرکب یو وی است  با این تفاوت که رنگدانه ندارد و شفاف و بیرنگ است .البته در نوع مات آن ممکن است از مات سازها (matting agent) استفاده شود.(رجوع شود به مقاله مرکب یووی)

باتوجه به آلودگی محیط زیست و زیانبار بودن حلال های  شیمیایی که در فرمولاسیون مرکب چاپ استفاده می شود.یکی از راه حل ها برای کاهش انتشار مواد شیمایی در محیط ، استفاده از مرکب های یو وی (uv) می باشد.

 مرکب های یووی(uv) در حالت عادی خشک نمی شود . و فقط با تابش نور ماوراءبنفش(ultra viollet :uv ) خشک می شود. و حلالی را در محیط منتشر نمی کند.و زیانی برای چاپچی ندارد.

اجزاء سازنده مرکب یو وی عبارتند از:

1- رنگدانه (pigment):  که معمولا از رنگدانه های روتین در بازار می توان استفاده کرد.

2- پیش پلیمر(prepolymer): رزین اصلی است که خواص اصلی  مرکب را مانند ،چسبندگی ،زمان خشک شدن ،براقیت، سازگاری و ...راتعیین می کند .و دارای ویسکوزیته تقریبا بالایی است.

3- تکپار(monomer): این رزین معمولا دارای ویسکوزیته پایین تری نسبت به پیش پلیمر دارد .وبرای تنظیم ویسکوزیته ، وبهبود خواص جانبی مثل خیس سازی(wetting) و... بکار می رود. در حقیقت تکپار مانند حلال در مرکب های معمولی است.

4-آغازگر نوری(photoinitiator): این ماده نسبت به نور یو وی حساس است .وبه محض تاباندن نور یو وی  ،شروع به آزاد کردن رادیکال می کند . و واکنش بسپارش(polymerization)  توسط پیش پلیمر و تکپار انجام می شود . تادر نهایت مرکب خشک  شود. اگر این ماده در مرکب وجود نداشته باشد مرکب حتی با تاباندن نور ماوراءبنفش خشک نمی شود.

5- افزودنی ها:برای بهبو دخواص مرکب از افزودنی هایی مانند:همتراز کننده ها(leveling agent) ، خیس ساز ها(wetting &dispersing agent) ، واکس ها و... در صورت نیاز استفاده می شود.

نقش حلال اصلی و کمکی در ساخت ورنی مرکب چاپ

در مرکب سازی برای راحتی تولید و یا با توجه به فرمولاسیون ، یک ورنی بعنوان نیمساخته ساخته می شود. که از آن در فرمولاسیون های بعدی استفاده می شود.

در برخی ورنی ها باید رزین جامد را در یک یا چند حلال حل کرد . وبه یک ویسکوزیته و فلوی مناسب برای ساخت مرکب رسید.

اکثرا در برگه  اطلاعات فنی رزین ، حلال هایی را که رزین در آن قابل حل است را آورده اند .که کمک زیادی به طراح فرمولاسیون می کند.

حلال اصلی آن حلالی است که رزین جامد  را در خودش حل می کند. وبا آن می توان ویسکوزیته و فلوی ورنی را تنظیم کرد. بعنی هرچه نسبت حلال اصلی به رزین بیشتر باشد.یک ورنی با ویسکوزیته کمتر و فلوی بیشتر بدست می اید.

ولی در عمل ساخت ورنی  فقط با حلال اصلی، مشکلاتی مانند بوی زیاد ، سرعت تبخیر زیاد و یا سرعت تبخیر کم ویا قیمت دارد . لذا باید برای حل این مشکلات از حلال های کمکی استفاده کرد . تا مشکلات فوق الذکر حل شود.در حالی که ممکن است رزین در آن حلال کمکی قابل حل نباشد. ولی باید با هنرمندی حلال اصلی و حلال کمکی را پهلوی هم نشاند . و ورنی با خواص مورد نظر خود ساخت .

روش تجربی بهینه سازی درصد افزودنی ها در مرکب چاپ و رنگ

در فرمولاسیون مرکب چاپ و رنگ ،شما عموما ناچارید از افزودنی ها یی مانند

ضد کف(antifoam & defoam) ،همتراز کننده ها(leveling agent )، پخش کننده ها & خیس سازها(wetting   & dispersing agent )و... استفاده کنید.

این افزودنی ها (additve) اکثرا دارای قیمت بالایی هستند . وازطرفی اگر از حدی کمتر در فرمو لاسیون در نظر گرفته شود، اثربخشی لازم را ندارد. و اگر بیشتر از حد لازم ،به فرمولاسیون اضافه شود ، باعث بروز اثرات نا مطلوب در مرکب چاپ و رنگ می شود.و قیمت نهایی فرمول نیز بالا می رود. لذا بهینه سازی درصد افزودنی در فرمو لاسیون اهمیت زیادی دارد.

برای بهینه سازی روش تجربی زیر را می توان گام به گام  بکار برد.

1- ابتدا برگه اطلاعات فنی (data sheet) و برگه ایمنی(safty data sheet )را با دقت زیاد چند بار مطالعه کنید تا نکاتی را که سازنده بدان اشاره کرده است را بخوبی بفهمید و محدوده در صد پیشنهادی افزودنی به فرمول که توسط سازنده اعلام شده است را یادداشت کنید. اگر این اطلاعات موجود نبود حتما از سازنده بخواهید آنرا برای شما فاکس یا ایمیل کند یا بنحو مقتضی بفرستد.

2-سه آزمایش انجام دهید . بدین ترتیب که سه نمونه فرمولاسیون مرکب بسازید. یکی با کمترین درصد افزودنی ،دیگری با بیشترین درصد افزودنی ،ویکی با درصد بین این دو مقدار .(مثلا .5%، 1%و 1.5%)

3- نتایج را بررسی کنید وببینید در کدام محدوده نتایج بهتری از افزودنی گرفته اید.(مثلابین.5% تا 1%)

4- مجددا در بین این محدوده سه آزمایش با درصد کم ،متوسط و زیاد آنجام بدهید و نمونه را بسازید.(مثلا 6.5%، 7.5%و 9%)

5- نتایج بدست آمده را تجزیه و تحلیل کنید .و درصد بهینه را بدست آورید.

6- در صورت نیاز در محدوده جدید آزمایشات  را تکرار کنید

7- سعی کنید افزودنی را در کمترین درصد ممکن استفاده کنید ،تا از واکنش های نا خواسته جلوگیری کنید.

حذف بوی امونیاک در ورنی ابشور

هنگام طراحی فرمولاسیون یک ورنی آبشور اگر بخواهید یک رزین جامد آکریلیکی را در آب حل کنید. اغلب باید آنرا با یک قلیا خنثی کنید. و گاهی ناچار به استفاده از آمونیاک هستد. ولی آمونیاک بوی بسیار بد و زننده ای دارد . که هنگام تولید مرکب نیروهای تولیدی را اذیت می کند. و مرکب آبشور  ساخته شده با آن نیز بوی بسیار بدی دارد وچاپچی را نیز اذیت می کند.

حال برای حذف بوی آمونیاک باید چکار کرد؟

باید هنگام طراحی فرمولاسیون ورنی آبشور، طبق نسبت استوکیومتری مقداری رزین اضافه در ورنی در نظر گرفت. تا هنگام ساخت ورنی تمام آمونیاک مصرف شود. و بوی آن از بین برود. ودر انتها ورنی را با توری صاف کرد . ورزین اضافه را مجددا برای ساخت ورنی بعدی استفاده کرد. تا پرت کم شود.

نکاتی در طراحی فرمولاسیون مرکب

هنگام طراحی فرمولاسیون مرکب با توجه به شرایط خاص کشورما بهتر است نکات زیر در نظر گرفته شود.

١-استفاده از مواد اولیه داخلی :

با توجه به رشد روز افزون صنایع شیمیایی داخلی ،بهتر است هنگام انتخاب مواد اولیه حتی الامکان از مواد اولیه داخلی از سازندگان معتبر استفاده کنید. این کار مزایایی دارد  که عبارتند از:

-باعث رونق صنایع شیمیایی کشورمان می شود . و گردش مالی ،صنایع داخلی بیشتر می شود.و اشتغال بیشتر می شود.

-امکان تبادل اطلاعات بیشتری  وجود دارد

-امکان این وجود دارد که با هماهنگی با بخش فروش و فنی، تولید کننده، برای شما یک محصول سفارشی بسازد .و مشکل شما را حل کند.

-هزینه حمل و نقل کاهش می یابد .

هزینه گمرک و ترخیص کم می شود.

نیاز به خرید بالا و نگهداری موجودی بالا ندارید.و خواب سرمایه کم می شود.و...

٢- انتخاب رزین مناسب:

حتما هنگام طراحی فرمو لاسیون  مرکب سعی کنید بهترین رزین مناسب، برای کاربرد مورد نظرتان  را انتخاب کنید. سعی کنید بالای ٨٠%  ، خواص را از رزین بگیرید. وبه کمترین اصلاحات توسط افزودنی نیاز داشته باشد.افزودنی ها فقط تا حدودی مشکل را حل می کنند .و نمی توانند مشکل اساسی رزین را مرتفع سازند. واز طرفی افزودنی ها غالبا قیمت بالایی دارند .وقیمت نهایی فرمولاسیون را بالا می برند.و فرمولاسیون را فاقد توجیه اقتصادی می کنند.

٣- انتخاب حلال مناسب :

هنگام انتخاب حلال سعی کنید از حلا ل هایی استفاده کنید که ضرری برای کارگرتولید و یا چاپچی نداشته باشد.وبوی مشمئز کننده ایی حتی الامکان نداشته باشد.

۴-راحتی کارگر تولید وآسانی روش تولید:

هنگام طراحی فرمولاسیون مرکب دقت کنید.قسمت های میانی و ورنی ها را به گونه ای طراحی کنید که روش تولید اسان باشد و کارگر تولید براحتی آنرا بتواند تولید کند.ودر مصرف برق و انرزی صرفه جو یی شود.

۵- ساده سازی و بهینه سازی فرمولاسیون مرکب:

هنگام طراحی فرمولاسیون مرکب سعی کنید حتی الامکان  از کمترین تعداد مواد اولیه ممکن استفاده کنید.تا سیستم شما پایداری بیشتری داشته باشد. وبا توجه به اینکه کشور ما چهارفصل است و تنوع اب و هوایی دارد. مرکب دچار مشکل نشود.هر ماده اولیه اضافی مانند یک متغیر  اضافی در فرمولاسیون عمل می کند و ممکن است رفتار پیش بینی نشد ه ایی در مرکب پیش آورد. وکیفیت مرکب را تحت تاثیر قرار بدهد.

۶- استفاده از افزودنی های مناسب :

برخی از افزودنی ها با توجه به سیستم مرکب ،خواص و عملکرد خوبی از خود نشان می دهند. که با زیرکی فنی می توانیدار انها استفاده کنید.

٧-صبر و حوصله:

هنگام طراحی فرمولاسیون باید آزمایشات زیادی انجام بدهید .وصبر و حوصله زیادی بخرج دهید. تمام جوانب ممکنه را در نظر بگیرد. دقت کنید اگر با حوصله یک فرمولاسیون پایدار وبهینه و ساده را طراحی کنید.تمام قسمت های تولید و کنترل کیفیت و بسته بندی راحت هستند.ودعا گوی شما هستند.وچاپچی نیز راضی است . وفروش مدام بالا می رود.وبرگشت به حداقل می رسد.

٨- کاهش ضایعات:

حتما دقت کنید که فرمو لاسیون مرکب بگونه ایی طراحی شود. که احتمال خطا و ضایعات در خط تولید به کمترین مقدار برسد. و ضایعات تقرببا حذف شود.

نقش PHدر مرکب های آبشور

در سیستم های  رنگ و مرکب آبشور پایه اب، PH نقش بسیار مهمی  دارد .وباید هنگام طراحی فرمولاسیون دقت زیادی در تعین و کنترل آن انجام شود.برای سازگاری بهتر اجراء مرکب آبشور وپایداری طولانی مدت این نوع مرکب ،نکات زیر بهتر است در نظر گرفته شود.

ابتدا با توجه به منطقه و محل کارخانه PH آب مصرفی جهت تولید مرکب آبشور اندازه گیری شود.و سپس با توجه به PH آب ، رزین پایه آب وپیگمنت  و افزودنی هایی با محدوده PH آب کارخانه انتخاب شود.تا پس از تولید، بین اجزاء مرکب ،واکنش اسیدی و بازی رخ ندهد ومرکب پایداری بیشتری داشته باشد. یعنی ذاتا فرمولاسیون ومرکب دارای PH پایدار شود. ونیاز به افزودنی برای تنظیم PH کمتر شود و یا حذف شود.

تست ضد کف

درصنایعی مانند مرکب چاپ وانواع رتگ ها ،کف یک مورد نا مطلوب است.برای رفع این عیب از انواع ضد کف موجود در بازار استفاده می شود.برای تست یک روش استاتیک وجود دارد .ویک روش دینامیک.

روش استاتیک :٣٨٠ گرم آب مقطر +٢٠ گرم شوینده (مثلا مایع تاژ) را داخل ظرف  نمیز ریخته به مدت ۵ دقیقه میکس کنید تا کف کند  و بالا بیاید.سپس به اهستگی ضدکف اضافه کنید.تا کف ناپدید شود.میزان مصرف قدرت ضد کف را نشان می دهد.

روش دینامیک : من این روش را به تجربه دیدم که  اگر پس از ناپدید شدن کف ،میکسر را خاموش نکنید.ومیکس ادامه یابد مشاهده می شود پس از مدتی مجددا کف با لا می آید.واصطلاحا مقاومت تنش برشی آن از بین رفته است. و عملا  دیگر ضد کف عمل نمی کند.

این مورد در مرکب و رنگ  مهم است .چون ممکن است رنگ و یا مرکب درحین تولید در کارخانه تحت تنش قرار گرفته باشد . ومشتری هنگام مصرف بعلت عمل نکردن ضد کف دچار مشکل شود.

واز طرف دیگر افزایش ضدکف باعث ا یجاد مشکل مانند حفره ای شدن ودانه دانه شدت در سطح چاپی و یا رنگ شود .

منبع