Kwaliteitseisen voor flexo-inkten op waterbasis in de etikettendrukindustrie

In de etikettendrukindustrie is het gebruik van UV-inkten bijna een consensus geworden. Of het nu gaat om flexo- of boekdruklabels, UV-inkten worden over het algemeen gekozen. Deze voorkeur is vooral uitgesproken wanneer printmaterialen uitzetten van gecoat papier naar plastic films vanwege de sterke hechting van UV-inkten aan niet-absorberende materialen. Bovendien kiest de nieuw opkomende rotatieoffsetdruk vaak voor UV-inkten.

De voordelen van UV-inkten zijn onder meer drogen door spectrale stralingsenergie, lage VOS-emissies, milieuvriendelijkheid, hoog vastestofgehalte en hoge kleurconcentratie. Bovendien drogen UV-inktfilms niet zonder blootstelling aan UV-lampen, waardoor de noodzaak voor reiniging van het inktpad en inktverspilling wordt verminderd. UV-inkten zijn echter aanzienlijk duurder en kosten vele malen meer dan inkten op oplosmiddel- en waterbasis. Bovendien komt de foto-initiator in UV-inkten vaak niet perfect overeen met de frequentie van UV-lampen, wat resulteert in een lage energie-efficiëntie en een hoog energieverbruik. Hoewel de LEDUV-technologie dit probeert aan te pakken door de ultraviolette golflengte aan te passen en koele lichtbronnen te gebruiken om de energie-efficiëntie te verbeteren en het verbruik te verminderen, maken de hoge kosten het een uitdaging om deze technologie toe te passen op de binnenlandse markt voor het afdrukken van etiketten.

Inkten op waterbasis zijn daarentegen een milieuvriendelijke optie die hoog aangeschreven staat in de grafische industrie. Deze inkten bevatten minimale organische oplosmiddelen en veroorzaken dus geen VOC-emissieproblemen. Om flexo-UV-inkten te vervangen bij het printen van hoogwaardige etiketten, vooral voor zelfklevende etiketten op filmbasis, moeten inkten op waterbasis echter aan specifieke eisen voor afdrukprestaties voldoen.

De wateroplosbare harsen in inkten op waterbasis moeten worden geamineerd om in water op te lossen, waardoor het water in deze inkten anders is dan kraanwater, met een pH-waarde die doorgaans tussen 8,5 en 9,5 ligt. Sommige inkten op waterbasis zijn zeer alkalisch, met pH-waarden hoger dan 10,0. De pH-waarde van inkten op waterbasis verandert met de omgevingstemperatuur, waardoor regelmatig toezicht en aanpassing nodig is om de viscositeitsstabiliteit te behouden, snelle droging te voorkomen en de overdrachtsprestaties te garanderen. Hoogwaardige inkten op waterbasis moeten een pH-waarde tussen 8,25 en 8,5 behouden met minimale schommelingen.

Bij de productie van inkten op waterbasis wordt bij de aminering van acrylhars gebruik gemaakt van drie processen: organisch amine, ammoniakwater en anorganische alkalische oplossingen. Elk proces varieert aanzienlijk qua prestaties, kosten en stabiliteit. Organische amineprocessen bieden stabiliteit maar zijn kostbaar, ammoniakwaterprocessen zijn minder duur maar vereisen frequente aanvulling, en anorganische alkalioplossingen zijn goedkoop maar presteren slecht. Momenteel combineren de meeste hoogwaardige inkten op waterbasis organische amine- en ammoniakwaterprocessen om de prestaties en kosten in evenwicht te brengen.