수성-기반 스크린 인쇄 잉크: 배합 최적화, 성능 향상 및 산업 응용

최근 몇 년 동안 환경 규제, 작업장 안전 표준, 지속 가능한 제조 추세로 인해 전 세계 인쇄 산업에서 수성{0} 기반 잉크 채택이 크게 가속화되었습니다. 기존의 용제-기반 잉크와 비교하여 수성-기반 잉크는 더 깨끗하고 안전하며 환경 친화적인 솔루션을 제공합니다.- 휘발성 유기 화합물(VOC) 방출을 줄이고 유해한 용제 잔류물을 제거하며 작업자에게 보다 안전한 작업 환경을 제공합니다.

 

특히 스크린 인쇄 분야에서는 종이, PET 필름, PVC 소재 등 다양한 재질과의 호환성으로 인해 수성 잉크가 주목을 받고 있습니다. 그러나 환경적 이점에도 불구하고 기존 수성- 기반 스크린 인쇄 잉크는 여전히 낮은 광택, 불충분한 내마모성, 약한 접착력, 느린 건조 성능 등의 기술적 문제에 직면해 있습니다.

 

 

기존 수성{0}}기반 스크린 인쇄 잉크의 과제

 

수성-기반 잉크는 환경적 이점을 제공하지만 광범위한 산업 응용을 제한하는 여러 가지 성능 제한과 관련이 있는 경우가 많습니다.

1. 저광택 성능

기존 수성{0}}잉크는 무광택 또는 반광택 마감 처리를 하는 경향이 있어 고급 포장, 브랜드 소재 또는 장식 인쇄물의 시각적 요구 사항을 충족하지 못할 수 있습니다.-

2. 내마모성이 좋지 않음

인쇄된 표면은 마모되거나 긁히기 쉬운 경우가 많으며, 특히 자주 취급하는 포장 또는 라벨링 응용 분야에서는 더욱 그렇습니다.

3. 약한 접착력

PET 및 PVC 필름과 같은 비다공성 기판에서 강력한 접착력을 얻는 것은 -주요 과제이며 벗겨짐이나 벗겨짐 문제가 발생합니다.

4. 느린 건조 속도

물 증발은 본질적으로 용제 증발보다 느리므로 고속 인쇄 환경에서 생산 효율성이-낮아질 수 있습니다.

5. 뒷면-고착(차단) 문제

인쇄 후 건조가 충분하지 않거나 구성이 부적절하면 인쇄된 레이어가 서로 달라붙어 제품 품질에 영향을 줄 수 있습니다.

 

연구 목표: 고성능-수성-기반 잉크 개발

 

위의 과제를 해결하기 위한 목적은 다음과 같은 수성{0}기반 스크린 인쇄 잉크를 제조하는 것입니다.

고광택 및 우수한 시각적 외관 제공

우수한 내마모성을 제공합니다.

여러 기판에 대한 접착력 향상

스크린 인쇄에 적합한 점도를 유지합니다.

건조 속도 및 안티블로킹 특성-향상

생산 비용 경쟁력 유지

 

방법론: 제제 최적화 접근법

 

최적의 성능을 달성하기 위해 체계적인 실험 방법론이 채택되었습니다.단일-요인 분석그리고직교 실험 설계.

1. 단일-요소 최적화

잉크 제제의 각 구성 요소는 다음과 같은 주요 특성에 미치는 영향을 평가하기 위해 개별적으로 조정되었습니다.

점도

광택

건조 속도

내마모성

부착

이 단계는 각 성분의 최적 복용량 범위를 식별하는 데 도움이 되었습니다.

2. 직교 실험 설계

예비 범위를 결정한 후 공식을 효율적으로 최적화하기 위해 직교 실험 방법을 적용했습니다. 다음을 포함하여 여러 성능 지표가 동시에 테스트되었습니다.

잉크 점도

표면광택

내마모성

건조 속도

접착력

차단 방지 성능-

이 접근 방식은 단일 속성에 초점을 맞추는 대신 모든 중요한 매개변수의 균형 잡힌 최적화를 보장합니다.

 

 

 

 

수성-기반 스크린 인쇄 잉크의 최적화된 배합

 

체계적인 실험을 통해 최적의 제제(질량 백분율 기준)는 다음과 같이 결정되었습니다.

스티렌-아크릴 수지:27%

에틸렌 글리콜(지속 건조제):5%

셀룰로오스 아세테이트 부티레이트(CAB 변형 수지):0.75%

소포제:1.0%

폴리에틸렌 왁스 에멀젼:6%

암모니아 용액:11%

결합성 증점제:0.8%

탈이온수:38.25%

그림 물감:10%

합계: 100%

 

주요 구성 요소의 기능 분석

 

1. 스티렌-아크릴 수지(27%)

이는 다음을 제공하는 기본 필름-형성 재료입니다.

강한 접착력

좋은 방수

균형잡힌 유연성과 견고함

광택과 내구성을 향상시키는데 중요한 역할을 합니다.

2. 에틸렌글리콜(5%)

다음과 같은 느린-건조제 역할을 합니다.

화면의 조기 건조 방지

레벨링 및 인쇄 부드러움 개선

인쇄 일관성 향상

3. 셀룰로오스아세테이트부티레이트(0.75%)

다음에 기여하는 변형된 수지:

광택 개선

더 나은 필름 형성

강화된 내화학성

4. 폴리에틸렌 왁스 에멀젼(6%)

중요한 사항:

내마모성 향상

표면 매끄러움 향상

마찰 감소

5. 암모니아 용액(11%)

다음과 같은 용도로 사용됩니다.

pH 수준 조정

분산 시스템 안정화

수지 용해도 향상

6. 회합성 증점제(0.8%)

점도를 제어하고 다음을 보장합니다.

스크린 인쇄 중 적절한 잉크 전달

균일한 코팅 두께

7. 안료(10%)

수성 시스템과의 호환성을 유지하면서 색상 강도와 불투명도를 제공합니다-.

 

성능 테스트 및 평가

제제를 검증하기 위해 여러 장비와 표준화된 테스트가 사용되었습니다.

1. 점도 테스트

디지털 점도계를 사용하여 잉크는 다음을 보여주었습니다.

안정적인 점도

우수한 인쇄적성

일관된 흐름 동작

2. 내마모성 테스트

내마모성 시험기를 사용하여 잉크는 다음과 같은 결과를 보여주었습니다.

내스크래치성 대폭 개선

포장 애플리케이션을 위한 강화된 내구성

3. 광택 측정

달성된 최적화된 제제:

기존 수성-기반 잉크에 비해 표면 광택이 더 높습니다.

상업용 인쇄의 시각적 매력이 향상되었습니다.

4. 접착력 테스트

여러 기판에서 테스트됨:

종이(코팅된 표면 포함)

PET 필름

PVC 필름

결과적으로 벗겨짐이나 박리 현상 없이 우수한 접착력을 보여주었습니다.

5. 건조 성능

잉크는 균형 잡힌 건조 속도를 달성했습니다.

산업 생산에 충분히 빠른 속도

화면 막힘을 방지할 만큼 충분히 느림

6. 안티{1}}차단 성능

왁스를 추가하고 건조 조건을 최적화하여 역점착 문제가-크게 감소했습니다.

 

수성-기반 스크린 인쇄 잉크의 산업 응용

 

최적화된 잉크는 여러 산업 분야에 걸쳐 광범위하게 적용될 수 있습니다.

1. 인사말 카드 및 문구류
고광택과 생동감 넘치는 컬러가 시각적 매력을 더해줍니다.
강력한 접착력으로 내구성 보장
2. 포장 인쇄
색상 상자 및 소매 포장에 적합
취급 및 운송 마모에 대한 저항성
3. 라벨 및 간판
플라스틱 필름에 대한 접착력 우수
다양한 환경에서-오래 지속되는 성능
4. 유연한 필름 인쇄
PET 및 PVC 필름 응용 분야에 이상적
균열 없이 유연성을 유지