Qualitätsanforderungen an wasserbasierte Flexofarben in der Etikettendruckindustrie

In der Etikettendruckindustrie ist der Einsatz von UV-Tinten fast schon zum Konsens geworden. Ob Flexo- oder Hochdruck-Etikettendruck, in der Regel werden UV-Tinten gewählt. Diese Präferenz ist besonders ausgeprägt, wenn sich Druckmaterialien aufgrund der starken Haftung von UV-Tinten auf nicht saugenden Materialien von beschichtetem Papier auf Kunststofffolien erstrecken. Darüber hinaus setzt auch der neu aufkommende Rotationsoffsetdruck tendenziell auf UV-Farben.

Zu den Vorteilen von UV-Tinten zählen die Trocknung durch spektrale Strahlungsenergie, geringe VOC-Emissionen, Umweltfreundlichkeit, ein hoher Feststoffgehalt und eine hohe Farbkonzentration. Darüber hinaus trocknen UV-Tintenfilme ohne Einwirkung einer UV-Lampe nicht, wodurch die Notwendigkeit einer Reinigung des Tintenwegs und die Verschwendung von Tinte reduziert werden. Allerdings sind UV-Tinten deutlich teurer und kosten ein Vielfaches mehr als lösungsmittelbasierte und wasserbasierte Tinten. Darüber hinaus passt der Photoinitiator in UV-Tinten häufig nicht perfekt zur Frequenz von UV-Lampen, was zu einer geringen Energieeffizienz und einem hohen Energieverbrauch führt. Obwohl die LEDUV-Technologie versucht, dieses Problem zu lösen, indem sie die ultraviolette Wellenlänge anpasst und kühle Lichtquellen verwendet, um die Energieeffizienz zu verbessern und den Verbrauch zu senken, ist ihre Einführung auf dem inländischen Etikettendruckmarkt aufgrund ihrer hohen Kosten schwierig.

Im Gegensatz dazu sind wasserbasierte Tinten eine umweltfreundliche Option, die in der Druckindustrie hohes Ansehen genießt. Diese Tinten enthalten nur minimale organische Lösungsmittel und weisen daher keine Probleme mit VOC-Emissionen auf. Um jedoch Flexo-UV-Tinten im High-End-Etikettendruck, insbesondere bei folienbasierten Klebeetiketten, zu ersetzen, müssen wasserbasierte Tinten bestimmte Anforderungen an die Druckleistung erfüllen.

Die wasserlöslichen Harze in wasserbasierten Tinten müssen aminiert werden, damit sie sich in Wasser lösen. Dadurch unterscheidet sich das Wasser in diesen Tinten von Leitungswasser, dessen pH-Wert typischerweise zwischen 8,5 und 9,5 liegt. Einige wasserbasierte Tinten sind stark alkalisch und haben pH-Werte über 10,0. Der pH-Wert wasserbasierter Tinten ändert sich mit der Umgebungstemperatur und erfordert eine regelmäßige Überwachung und Anpassung, um die Viskositätsstabilität aufrechtzuerhalten, ein schnelles Trocknen zu verhindern und die Übertragungsleistung sicherzustellen. Hochwertige wasserbasierte Tinten sollten einen pH-Wert zwischen 8,25 und 8,5 mit minimalen Schwankungen beibehalten.

Bei der Herstellung wasserbasierter Tinten werden bei der Aminierung von Acrylharz drei Prozesse eingesetzt: organisches Amin, Ammoniakwasser und anorganische Alkalilösungen. Jeder Prozess variiert erheblich in Leistung, Kosten und Stabilität. Organische Aminverfahren bieten Stabilität, sind aber kostspielig, Ammoniakwasserverfahren sind kostengünstiger, erfordern aber häufiges Nachfüllen, und anorganische Alkalilösungen sind billig, weisen aber eine schlechte Leistung auf. Derzeit kombinieren die meisten hochwertigen wasserbasierten Tinten organische Amin- und Ammoniakwasserprozesse, um Leistung und Kosten in Einklang zu bringen.