Factores que influyen en la luz y la resistencia a la intemperie de las tintas de impresión de la almohadilla

La resistencia a la luz y la resistencia a la intemperie de las tintas de la almohadilla son críticas para las aplicaciones que requieren durabilidad a largo plazo, como la señalización al aire libre, los componentes automotrices y la electrónica de consumo. Estas propiedades dependen de una combinación de composición de material, interacciones ambientales y controles de procesos.

 

 

1. Composición de material

2. Factores ambientales

3. Controles de proceso

4. Prueba y evaluación

5. ¿Cómo elegir tinta adecuada según los materiales de impresión?

 

 

 

1. Composición materna

 

Selección de resina

 

Compatibilidad de polímeros: Para varios tipos de tintas, que incluyen tinta de impresión, tinta de inyección de tinta, tinta de impresión de compensación y tinta de impresión de pantalla, el sistema de resina es un determinante fundamental de la estabilidad química. Por ejemplo, en las tintas de impresión curables UV, las resinas de poliuretano resistentes a los rayos UV crean marcos moleculares densos. Estos marcos obstruyen efectivamente la radiación ultravioleta (UV), mejorando la pliegue de la tinta. En las tintas de inyección de tinta, las resinas acrílicas a menudo se eligen por sus buenas propiedades de solubilidad y adhesión en diferentes sustratos, que contribuyen al rendimiento general y la durabilidad de la salida impresa.

 

Resistencia a la hidrólisis: Las resinas con baja absorción de agua, como polímeros modificados con silicona en ciertas tintas de impresión y algunas tintas especializadas de inyección de tinta, son cruciales para combatir la degradación causada por la humedad y la humedad. Prevengan problemas como la hinchazón y la delaminación que pueden ocurrir en la tinta de impresión compensada y las películas de tinta de impresión de pantalla cuando se exponen a entornos húmedos. Esta propiedad asegura que las imágenes impresas permanezcan intactas y la tinta se adhiera bien al sustrato con el tiempo.

 

Estabilidad de pigmento

Pigmentos inorgánicos versus orgánicos: Los pigmentos inorgánicos como el dióxido de titanio y los óxidos de hierro exhiben una notable resistencia UV en comparación con los pigmentos orgánicos. Esta característica los hace muy adecuados para aplicaciones donde la descripción de color a largo plazo es esencial, como en la señalización al aire libre impresa con tinta de impresión de pantalla o en tinta de impresión compensada de alta calidad utilizada para materiales de embalaje duraderos. Los pigmentos orgánicos, por otro lado, son más propensos al desvanecimiento debido a la degradación fotoquímica, lo cual es una consideración al formular tintas de inyección de tinta para la impresión de fotos donde la exposición a la luz es común.

 

Calidad de dispersión: Los aditivos de nanopartículas, como la sílice o el óxido de zinc, pueden mejorar significativamente la dispersión de pigmentos en todos los tipos de tintas. Al reducir los defectos inducidos por la aglomeración, mejoran la resistencia a la intemperie de la tinta de impresión, la tinta de inyección de tinta, la tinta de impresión compensada y la tinta de impresión de pantalla. Esto da como resultado una reproducción de color más consistente y una mejor resistencia a los factores ambientales que de otro modo podrían causar el envejecimiento prematuro de los materiales impresos.

 

Aditivos

Absorbentes de rayos UV y estabilizadores: Los compuestos como los estabilizadores de luz amina (HALS) obstaculizados están ampliamente incorporados en varias tintas para eliminar los radicales libres generados por la exposición a los rayos UV. En la tinta de impresión utilizada para pancartas al aire libre y tinta de inyección de tinta para carteles al aire libre, estos aditivos juegan un papel vital en la desaceleración de la fotooxidación, preservando así el color y la integridad de las imágenes impresas durante períodos prolongados.

Antioxidantes: Los antioxidantes son esenciales para prevenir la degradación oxidativa causada por la exposición al calor y el oxígeno en todos los tipos de tinta. Ayudan a mantener la integridad estructural de la tinta bajo estrés térmico cíclico, lo que garantiza que la tinta de impresión compensada utilizada en procesos de impresión de alta temperatura y tinta de impresión de pantalla cura a temperaturas elevadas permanezcan estables y funcionen de manera óptima.

 

 

2. Factores ambientales

 

Radiación ultravioleta

La luz UV, particularmente en el rango de 280–400 nm, plantea una amenaza significativa para los enlaces químicos en los pigmentos y resinas de todos los tipos de tinta, incluida la tinta de impresión, la tinta de inyección de tinta, la tinta de impresión compensada y la tinta de impresión de pantalla. Esta exposición puede conducir a la decoloración y la fragilidad de las capas impresas. Las pruebas aceleradas han revelado que los pigmentos orgánicos en las tintas de inyección de tinta y algunas tintas de impresión pueden experimentar una pérdida de color hasta el 80% dentro de las 500 horas posteriores a la exposición a los rayos UV, enfatizando la importancia de formular tintas con una protección UV adecuada.

 

Temperatura y humedad

Ciclismo térmico: Los ciclos de calentamiento y enfriamiento repetidos pueden inducir microcracks en las películas de tinta de todas las variedades de tinta. En la tinta de impresión compensada utilizada para el empaque de metal y la tinta de impresión de pantalla en plásticos, estas microgracks pueden permitir que la humedad penetre, lo que lleva a una mayor degradación. El curado a alta temperatura de la tinta de impresión, como en algunos procesos de impresión industrial, puede mejorar la reticulación, pero debe controlarse cuidadosamente para evitar la fragilidad excesiva que pueda comprometer la durabilidad de la tinta.

 

Humedad: Las moléculas de agua en ambientes húmedos pueden hidrolizar los enlaces de resina entinta de impresión, tinta de inyección de tinta, compensación de tinta de impresión ytinta de impresión de pantalla, causando hinchazón y potencial delaminación de las capas impresas. Los agentes de acoplamiento de silano se pueden usar para mejorar la resistencia a la humedad mediante la creación de capas superficiales hidrófobas, lo cual es especialmente importante para las tintas utilizadas en aplicaciones donde la humedad es frecuente, como en la señalización de baño impresa con tintas especializadas.

 

Oxígeno y contaminantes

El oxígeno atmosférico y los contaminantes ácidos como SO₂ pueden tener efectos perjudiciales en las tintas. El oxígeno promueve la oxidación, mientras que los contaminantes pueden corrogar los pigmentos en la tinta de impresión, la tinta de inyección de tinta, la tinta de impresión compensada y la tinta de impresión de pantalla. Las tecnologías de encapsulación o la aplicación de recubrimientos de barrera se pueden emplear para mitigar estos efectos, protegiendo las tintas de la degradación y asegurando la longevidad de los materiales impresos.

 

 

3. Controles de proceso

 

Formulación de tinta y curado

 

Proporciones de catalizador: En las tintas de doble componente, como algunas tintas de impresión de pantalla y ciertos tipos de tinta de impresión, las relaciones precisas de la resina catalizador son esenciales para la polimerización completa. Cualquier desviación de la relación óptima puede dar como resultado un curado incompleto, reduciendo significativamente la resistencia a la intemperie y el rendimiento general de la tinta. En las tintas de inyección de tinta con componentes reactivos, la formulación adecuada también es crucial para lograr la adhesión y durabilidad deseadas en el sustrato.

 

Condiciones de secado: Optimizar la temperatura y la humedad durante el proceso de secado es fundamental para todos los tipos de tinta. Por ejemplo, en la tinta de impresión compensada, un entorno de secado controlado en alrededor de 50 grados y 30% HR ayuda a prevenir el estrés interno y garantiza la formación de películas uniformes. Del mismo modo, en la impresión de inyección de tinta, son necesarias condiciones de secado adecuadas para evitar la manchas y para lograr la mejor calidad de impresión y durabilidad.

 

Preparación del sustrato

Los tratamientos superficiales como el plasma o la descarga de corona son efectivos para mejorar la adhesión de todas las tintas, incluida la tinta de impresión, la tinta de inyección de tinta, la tinta de impresión de compensación y la tinta de impresión de pantalla, a varios sustratos. Al modificar las propiedades de la superficie del sustrato, estos tratamientos reducen la probabilidad de que la tinta se despegue bajo estrés mecánico o ambiental, mejorando la vida útil general de los productos impresos.

 

Post-tratamiento

La aplicación de abrigos protectores, como acrílicos curados por UV, sobre las capas impresas de todos los tipos de tinta puede proporcionar una barrera adicional contra la radiación UV, la humedad y otros factores ambientales. Este post-tratamiento puede extender significativamente la vida útil de los materiales impresos, ya sea que estén impresos con tinta de impresión para publicidad al aire libre,tinta de inyección de tintaPara impresiones de bellas artes, tinta de impresión compensada para cubiertas de libros o tinta de impresión de pantalla para artículos promocionales.

 

 

4. Probación y evaluación

 

Pruebas de envejecimiento acelerado: Las pruebas de cámara de Xenon-Arc o UV se usan comúnmente para simular años de exposición al exterior para imprimir tinta, tinta de inyección de tinta, tinta de impresión compensada y tinta de impresión de pantalla en un período relativamente corto. Las métricas clave para evaluar el rendimiento de estas tintas incluyen el cambio de color (donde un valor ΔE de menos de 3 se considera generalmente aceptable) y retención de brillo (con el objetivo de una tasa de retención de más del 80% después de 1, {4}} horas de pruebas). Estas pruebas ayudan a los fabricantes a evaluar la durabilidad y la resistencia a la intemperie de sus tintas en condiciones controladas.

 

Validación del mundo real: La realización de ensayos de exposición al aire libre de materiales impresos utilizando diferentes tintas en regiones de alta UV como Florida o Arizona proporciona datos de campo valiosos que pueden correlacionarse con los resultados de las pruebas de envejecimiento aceleradas basadas en el laboratorio. Esta validación del mundo real es esencial para evaluar con precisión el rendimiento a largo plazo de la tinta de impresión, la tinta de inyección de tinta, la tinta de impresión compensada y la tinta de impresión de pantalla en condiciones ambientales reales, asegurando que las tintas cumplan con los estándares de calidad y durabilidad requeridos para diversas aplicaciones.

 

 

 

5. ¿Cómo elegir tinta adecuada según los materiales de impresión?

 

Materiales de papel

Documento ordinario: como papel de periódico, papel de escritura, etc., este tipo de papel tiene una superficie suelta y una fuerte absorción de tinta. Es adecuado para elegir la tinta de secado penetrante, como la tinta de noticias Offset, que se seca rápidamente y puede penetrar rápidamente en el papel, haciendo que la impresión se seque rápidamente. Para algunos libros y revistas que tienen requisitos de alto color, se puede usar tinta compensada a cuatro colores para lograr una rica reproducción de color.

 

Papel cuché:

La superficie es lisa, el recubrimiento es uniforme y la absorción de tinta es relativamente débil. Es adecuado para usar tinta de compensación rápida, que puede fijarse rápidamente en la superficie del papel después de la impresión, evitando la penetración de tinta y la expansión del punto, asegurando así la claridad y el brillo del producto impreso. También se puede usar la tinta de compensación UV, que se cura por rayos ultravioleta para obtener un efecto de impresión de alto brillo y resistente al desgaste.

 

Papel especial

como el papel de arte, el papel texturizado, etc., tiene diferentes características de la superficie. Para el papel con texturas especiales, se debe considerar la nivelación y la adhesión de la tinta. Se puede seleccionar tinta de pantalla de seda, y la tinta puede llenar mejor la textura de papel a través de la impresión de pantalla para obtener un efecto de impresión único. Al mismo tiempo, elija el color de la tinta y el brillo que coincida con el color y la textura del papel.

 

Materiales plásticos

Los plásticos no polares como el polietileno (PE) y el polipropileno (PP): estos plásticos tienen baja energía superficial y mala adhesión de tinta. Se requiere el tratamiento de la superficie (como el tratamiento con corona) para aumentar la energía de la superficie y luego seleccionar tintas plásticas especiales, como tintas de resina de polipropileno cloradas. También se pueden usar tintas basadas en solventes o tintas UV. Las tintas a base de solventes pueden formar una buena capa de película en la superficie de plástico, mientras que las tintas UV tienen una velocidad de curado rápida y una buena resistencia al desgaste.

 

Cloruro de polivinilo (PVC)

Tiene una cierta polaridad y adhesión de tinta relativamente buena. Puede elegir tintas especiales para cloruro de polivinilo, como las tintas de resina de copolímero de acetato de cloruro de vinilo-vinilo, que tienen una buena compatibilidad con los materiales de PVC y pueden proporcionar mejores efectos de impresión. También se pueden utilizar las tintas de PVC a base de agua, que tienen un buen desempeño ambiental y son adecuados para la impresión de empaquetado con altos requisitos ambientales.

 

Poliéster (mascota)

La superficie es lisa y la estabilidad química es buena. Es adecuado para imprimir con tintas UV o tintas basadas en solventes. Las tintas UV pueden formar una capa de película dura y resistente al desgaste en la superficie de las mascotas, mientras que las tintas a base de solventes pueden proporcionar una buena saturación de color y adhesión. Antes de la impresión, el tratamiento de la superficie también se puede realizar para mejorar aún más la adhesión de la tinta.