Produção de tinta de impressão de rotogravura à base de água: um guia abrangente

A tinta de impressão de gravura à base de água está se tornando cada vez mais popular na indústria de embalagens devido à sua natureza ecológica e impacto ambiental reduzido em comparação com as tintas à base de solvente. Este guia visa fornecer uma visão abrangente do processo de produção, com foco em fatores-chave, como dispersão da tinta, propriedades de secagem e formulação.

Introdução

A impressão em rotogravura é uma técnica amplamente utilizada para aplicações de impressão de alta qualidade e alto volume, incluindo materiais de embalagem. As tintas de rotogravura tradicionais são à base de solventes, o que representa riscos ambientais e à saúde devido aos compostos orgânicos voláteis (VOCs) emitidos durante o processo de impressão. As tintas de rotogravura à base de água oferecem uma alternativa sustentável, e dominar seu processo de produção é essencial para uma transição bem-sucedida da produção em escala laboratorial para a produção industrial.

Seção Experimental

1. Materiais e Instrumentos

Materiais

• Pigmentos: Os pigmentos são corantes que proporcionam as tonalidades desejadas na tinta.

• Resinas: As resinas atuam como ligantes, mantendo as partículas de pigmento unidas e auxiliando na adesão.

• Aditivos: Os aditivos podem incluir surfactantes, dispersantes e modificadores de reologia para melhorar o desempenho da tinta.

• Solvente: Neste caso, a água deionizada serve como solvente primário.

Principais Instrumentos

• Agitador de alta velocidade: Utilizado para mistura inicial e dispersão de materiais.

• Moinho de Areia Horizontal: Essencial para o processo de moagem úmida de pigmentos.

• Moinho de cestos: Outra opção de moagem para alcançar o tamanho de partícula de tinta desejado.

• Analisador de tamanho de partículas a laser: Mede a distribuição do tamanho das partículas na tinta.

• Zahn Cup: Mede a viscosidade da tinta.

• Raspador de Finura: Usado para avaliar as propriedades de secagem da tinta.

• Fita Adesiva: Avalia a aderência da tinta.

• Equipamentos de Teste de COV e Metais Pesados: Essenciais para o controle de qualidade e garantia do cumprimento das normas ambientais.

• Máquina de impressão de rotogravura padrão: Usada para determinar a velocidade máxima de impressão alcançável com a tinta.

2. Métodos de Ensaio

Dispersão de tinta

Alcançar a dispersão adequada da tinta é crucial para uma qualidade de impressão consistente. O analisador de tamanho de partículas a laser é empregado para analisar e otimizar a dispersão de pigmentos dentro da tinta.

Viscosidade da tinta

A viscosidade da tinta afeta seu fluxo e capacidade de impressão. As medições de viscosidade são realizadas usando um copo Zahn, ajudando a manter as propriedades consistentes da tinta.

Propriedades de secagem de tinta

As propriedades de secagem da tinta são avaliadas usando um medidor de finura raspador. A secagem rápida e uniforme é essencial para processos de impressão eficientes.

Adesão de tinta

A adesão da tinta a vários substratos é testada usando fita adesiva. Uma forte adesão é vital para garantir que os materiais impressos não se delaminam ou borram.

Conteúdo de COV

As emissões de COV (compostos orgânicos voláteis) podem prejudicar o meio ambiente e a saúde humana. A tinta' O conteúdo de COV é testado para garantir a conformidade com as regulamentações ambientais (por exemplo, GB26395-2011).

Conteúdo de Metais Pesados

Metais pesados na tinta podem ter efeitos adversos ao meio ambiente e à saúde. Os testes, seguindo normas como a EN 71-3:2013, garantem que a tinta atenda aos requisitos de segurança.

3. Resultados e Análises Experimentais

Influência das Condições de Pré-Dispersão

A pré-dispersão é uma etapa crítica na produção de tintas. As seguintes condições foram consideradas ótimas:

• Taxa de pré-dispersão: Uma velocidade de agitação de 1500-2000 rotações por minuto (r/min) é recomendada para uma pré-dispersão eficiente.

• Tempo de pré-dispersão: O processo de pré-dispersão deve durar aproximadamente 30-40 minutos para garantir uma mistura completa.

Otimização dos Parâmetros do Processo de Moagem

O processo de moagem afeta significativamente o tamanho e a distribuição das partículas de tinta. Para alcançar os resultados desejáveis:

• Relação pigmento-aglutinante: Uma relação pigmento-aglutinante de 3:1 é recomendada para a formulação da tinta.

• Taxa de alimentação: Uma taxa de alimentação de 150 mL/min é ideal para moagem eficiente.

• Número de Ciclos de Moagem: Três ciclos de moagem foram considerados suficientes para alcançar a distribuição granulométrica desejada.

Otimização do Processo de Adição de Agente de Secagem

A adição de um agente de secagem é crucial para alcançar propriedades adequadas de secagem da tinta. Recomenda-se adicionar o agente de secagem durante o processo de moagem para obter os melhores resultados.

Otimização da Formulação de Tintas

Com base nos resultados experimentais e análises, recomenda-se a seguinte formulação de tinta:

• Pigmentos: Conforme a cor desejada.

• Resinas: Selecionadas com base nos requisitos específicos da aplicação.

• Aditivos: Incluem surfactantes, dispersantes e modificadores de reologia necessários.

• Solvente: A água deionizada é usada como solvente primário.

Esta formulação otimizada, combinada com as condições recomendadas de pré-dispersão, parâmetros de moagem e adição de agente de secagem, contribui para o desenvolvimento de tinta de impressão de rotogravura à base de água de alta qualidade e ecológica.

Conclusão

Este guia abrangente fornece informações valiosas sobre a produção de tinta de impressão de rotogravura à base de água. Ele enfatiza a importância das condições de pré-dispersão, dos parâmetros do processo de moagem e da adição de agentes de secagem para alcançar as propriedades ideais da tinta. A formulação e os parâmetros de tinta recomendados servem como base para o desenvolvimento de materiais de impressão ecológicos e de alta qualidade.

Observe que formulações específicas de tinta e parâmetros de produção podem variar dependendo das características da tinta e das condições de produção. Sempre siga as diretrizes de segurança e regulamentos ambientais ao trabalhar com tintas e produtos químicos.