نگاهی به مرکب‌ های یو وی و ترکیبی

بخش چهارم از جستار مرکب‌ های چاپی

0
101
مرکب‌ های یو وی

این مجموعه مقالات در پی آن هستند تا آشنایی علمی را درباره‌ی مرکب ‌های مختلف مورداستفاده در صنعت چاپ ارائه دهند. در بخش‌های قبلی به معرفی مرکب‌های سریع نشست متداول پرداخته شد و مباحثی در مورد چگونگی فرموله کردن، تغییر در کیفیت رزین و تأثیرگذاری آن بر وارنیش مرکب، مباحثی در مورد انواع پیگمنت خشک و خیس و مزایا و معایب هر یک و معرفی مرکب‌های پایه روغن گیاهی مطرح شد. در این بخش نیز به مرکب‌ های یو وی، معایب و مزایا و همچنین مرکب‌هایی که از ترکیب یووی و پایه روغنی ساخته می‌شوند پرداخته‌شده است.  

فناوری چاپ یو وی (UV) از آغاز دهه 1970 در اروپا به کار بسته شد. این تکنیک ابتدا به‌صورت تجاری کار خود را آغاز کرد و با گذر زمان رشد پیدا کرد و تکمیل شد. در این شیوه، فرآیند چاپ با خشک شدن مرکب توسط اشعه‌ی ماورای بنفش و پرتو الکترونی (EB) صورت می‌گیرد. گفتنی است که چون در این شکل از چاپ، مرکب با کمک اشعه خشک می‌شود، در مباحث نظری با نام فناوری درمان یو وی مصطلح است.

هنگامی‌که پرینتر (چاپگر) مرکب را روی سطح پخش می‌کند، لامپ ‌های یو وی (که اشعه فرابنفش متصاعد می‌کنند) مخصوصی در ماشین‌های چاپ یو وی تعبیه‌شده است که عمل خشک ‌کردن را به عهده‌ دارند. این عمل ماشین ‌های یو وی به ‌صورت فوتومکانیک به انجام می‌رسد و چون سرعت بالایی در خشک شدن دارد از پخش رنگ مرطوب جلوگیری می‌کند که این مهم باعث می‌شود بتوانیم جزئیات طرح را باکیفیت بهتری به چاپ برسانیم.

استفاده از اشعه‌ی فرابنفش باعث می‌شود مرکب مایع به‌سرعت و با کمترین میزان تبخیر حلال، خشک شود که این خاصیت به ما این امکان را می‌دهد که بهترین کیفیت تصویری ممکن را بر روی سطوح کاغذی داشته باشیم و همچنین بتوانیم بر روی سطوحی چون بتن، چوب، فلز، پلاستیک، کاشی‌های سرامیکی، سنگ، فوم برد، شیشه، پلکسی، پارچه و امثال این متریال ها چاپ بزنیم.

مرکب‌ های یو وی نیز مخصوص هستند و نسبت به دیگر مرکب‌های معمول، در برابر تغییرات محیطی چون نور آفتاب و رطوبت مقاوم بوده و رنگ‌پریدگی و کمرنگ شدن در آن‌ها دیرتر رخ می‌دهد. همچنین این شیوه از چاپ دوستدار محیط‌زیست بوده و در هنگام فرایند چاپ مقدار کمی VOC (ترکیب آلی فرار)، بو و گرما از خود تولید می‌کند. در ادامه با مزیت‌ها و معایب فرآیند درمان یووی بیشتر آشنا می‌شویم.

مزایا و معایب

خشک شدن سریع کار چاپی، پایداری نامحدود چاپی بدون ایجاد پوسته، چسبندگی و نشست قابل‌قبول روی سطوح ناهموار بدون سایش روی سطوح غیر جاذب، ایجاد بوی بسیار کم نسبت به دیگر شیوه‌های چاپ، براقی بالا و یا ماتی خوب (بنا به نوع کار یا انتخاب شما) و سازگاری با محیط‌زیست از شاخص‌ترین مزایای این شیوه‌ی چاپ هستند.

فناوری درمان یو وی در کنار مزایایی که در اختیار مصرف‌کننده خود قرار می‌دهد معایبی هم دارد که می‌توان گران‌تر بودن مرکب‌ها و هزینه‌های بالای تولید (مثلاً احتیاج به تهیه دستگاه خشک‌کن یووی) از مهم‌ترین آن‌ها برشمرد. علاوه بر این باید گفت که ویژگی‌های لیتوگرافی این شیوه از چاپ هم نسبت به دیگر روش‌های متداول متفاوت بوده و کار در این بخش را مشکل‌تر می‌کند.

 

فرمولاسیون مرکب‌ های یو وی

مرکب‌های درمان شونده با اشعه‌ی یو وی عمدتاً پایه آکریلات، اورتان آکریلات و پلی‌استر آکریلات دارند که تحت تأثیر انرژی اشعه‌ی یو وی (ماورای بنفش) رادیکال آزاد می‌کنند. این مرکب‌ها جایگزین سیستم کاتیونی هستند که با مصرف رزین‌های اپوکسی و شروع‌کننده‌های نوری (تحت تأثیر اشعه‌ی یو وی) اسید آزاد می‌کنند.

مصرف سیستم‌های کاتیونی در افست لیتوگرافی محدود است درحالی‌که مورداستفاده‌ی زیاد آن در شیوه‌ی چاپ یو وی تبدیل به یکی از نگرانی‌های حوزه‌ی سلامت کارکنان این بخش‌ها شد است. اما لازم به ذکر است که قبل از ساخت مرکب‌ های یو وی تمامی مواد اولیه آن به شکل بسیار دقیقی مورد آزمایش و تست بعد از ساخت قرار می‌گیرند. حساسیت در بحث سلامت این تولیدات تا حدی است که می‌توان گفت مضرات آن برای انسان و محیط‌زیست به‌مراتب کمتر  از دیگر مرکب‌های معمول در حوزه‌ی چاپ است.

همان‌طور که گفته شد این شیوه‌ی چاپ از زمان آغاز (دهه 70 میلادی) تاکنون دستخوش تغییر و تکمیل بوده است؛ این فرآیند در مورد آزمایش‌های آن نیز صدق داشته است و اکنون بیشتر ترکیبات شروع‌کننده نوری این مرکب‌ها زیر ذره‌ بین محققان سلامت قرار دارد.

بهتر است برای آشنایی بیشتر با مرکب‌ های یو وی یک نمونه از فرمولاسیون آن‌ها را ازنظر بگذرانیم:

مرکب‌ های یو وییکی از مشکلاتی که در فرآیند چاپ یو وی با آن مواجه هستیم، مصرف پیگمنت (رنگ‌دانه) اکسید تیتان سفید در فرمولاسیون این مرکب‌ها است. این‌گونه رنگ‌دانه، انرژی نوری یو وی را منعکس می‌کند و ازاین‌رو انرژی تابشی نمی‌تواند شروع‌کننده‌ی نوری را فعال کند و در مقابل پیگمنت کربن سیاه، نور یو وی را جذب می‌کند و به این شکل مشکل عدم فعال شدن شروع‌کننده باقی می‌ماند. اما باید دانست که این مشکل اکسید تیتان چندان مهم و شاق نیست چراکه اساساً رنگ سفید مصرف بسیار کمی در چاپ افست دارد. جذب زیاد انرژی توسط پیگمنت های کربن سیاه (دوده) به‌مراتب مشکل حادتری است که آن‌هم توسط شروع‌کننده‌های جدیدی که فرمولاسیون پیچیده‌تری دارند به‌راحتی قابل‌حل شده است.

نمونه‌ای از فرمولاسیون ویژه مرکب سیاه یو وی در زیر عرضه‌شده است (فرمولاسیونی که در آن از شروع‌کننده‌های ویژه‌ای استفاده می‌شود):

مرکب‌ های یو ویورنی‌های یو وی ذاتاً خیس‌کننده‌های خوبی نیستند (زیرا کاملاً دافع آب نیستند و در مقابل آن پایداری خوبی ندارند) که این مسئله حل پیگمنت در آن‌ها را دچار مشکل می‌کند. برای رفع این مشکل از پلی‌استر تغییر شکل یافته (به‌وسیله‌ی اسید چرب و اپوکسی آکریلات) استفاده می‌شود. استفاده از چنین اسید پلی‌استری مشکل بالانس آب را حل کرده و خاصیت لیتوگرافی این مرکب‌ها را افزایش می‌دهد. فرمولاسیون اخیر به‌منظور اصلاح ورنی‌های مرکبی است که قدرت خیس‌کنندگی سریع پیگمنت و توازن جذب آب آن‌ها را بالا می‌برد و درواقع خاصیت لیتوگرافی مرکب را افزایش می‌دهد.  

می‌توان یکی از عدم گرایش چاپ کارها به سمت این شیوه از چاپ را همین ریزه‌کاری‌های فنی آن دانست که نیاز به کسب تجربه و دقت بیشتری نسبت به سایر روش‌های معمول افست لیتوگرافی دارد. مرکب‌های نوین یووی دارای ویسکوزیته ی پایین و سیالیت طولانی و همچنین چسبندگی پایدار اصلاح‌شده هستند و به این وسیله بر مشکل امولسیون و توازن آب غلبه پیداکرده‌اند.

همان‌طور که اشاره شد مرکب‌ های یو وی امکان چاپ بر سطوح مختلف را در اختیار چاپچی قرار می‌دهد که این مزیت بزرگی است اما درعین‌حال باید توجه کرد که برای هر نوع کاری، بسته به نوع سطح آن و کاربردی که برایش در نظر گرفته‌شده است، باید از فرمولاسیون خاصی استفاده کرد (به‌بیان‌دیگر مرکب‌ های یو وی باید برای هر نوع چاپی به‌صورت اختصاصی فرموله شوند).

البته این شکل نوینی از کار نیست و در سایر شیوه‌های چاپی دیگر نیز چاپخانه تا عمدتاً مرکب های مصرفی خود را، بسته به نوع کاغذ و کارکرد محصول چاپی، اختصاصا فرموله می کنند. مزیت های مرکب‌ های یو وی و تلاش برای رفع نواقص و مشکل های ان باعث شده که این شیوه ی چاپ در سال های اخیر مورد توجه قرار بگیرد و تحقیقات انجام شده حاکی از گسترش و اقبال این شیوه (علی الخصوص برای چاپ روی مقوا و انواع پلاستیک ها) در نزد چاپخانه ها دارد.

توسعه و بهبود

استفاده از کارت های پلاستیکی (اعتباری) در سال 1998 رواج چشمگیری پیدا کرد و با توجه به ویژگی ها، به کار بردن چاپ یووی برای این نوع جنس به انتخاب اول تولیدکنندگان تبدیل شد. در ابتدای به‌کارگیری فناوری یووی برای چاپ کارت‌های پلاستیکی، مصرف‌کنندگان برای لامینه کردن و پوشاندن این کارت‌ها دچار مشکل بودند که باگذشت زمان تولیدکنندگان توانستند این مشکل را تا حدود زیادی مرتفع کنند. مشکل اساسی این کارت‌ها پریدگی رنگ علی‌الخصوص در کناره‌های کارت بود که این مشکل با استفاده از تمهیدات تکنیکی حل‌وفصل شد و باعث رواج و بالا رفتن مصرف مرکب‌ های یو وی شد.

پیشرفت در فرمولاسیون مرکب‌ های یو وی باعث شد که این محصولات در هرکجا که استفاده از پلاستیک شایع است به‌کارگیری بالایی داشته باشد. همچنین به علت کیفیت نمایش جزئیات چاپ، این مرکب‌ها به‌زودی پای خود را به بخش چاپ برای بسته‌بندی باز کردند. یکی از گزارش‌های منفی این مرکب‌ها زمانی بود که به میزان کمی از بنزوفنون (ماده‌ای شیمیایی از شروع‌کننده‌های مرکب یووی) در برخی سطوح بسته‌بندی‌های غذایی پیدا شد.

این مشکل زمانی رخ‌داده بود که مرکب به‌خوبی درمان‌نشده (توسط اشعه خوب خشک نشده بود) و در لایه‌های زیرین بسته‌بندی نشت کرده بود. این نکته‌ای مهم است اما بیش از آنکه به مرکب و فناوری ربط داشته باشد به عدم نحوه‌ی صحیح اجرا و فرآیند ناقص مربوط است.

مشکل گفته‌شده هرچند به فرآیند مربوط است اما به‌طورکلی باید بنزوفنون مرکب‌ های یو وی تا حد امکان کاهش یابد چرا که این ماده باعث ایجاد بوی مرکب هنگام انجام کار است و تابش اشعه فرابنفش لامپ های یووی نیز آن را تشدید می‌کند. یکی از مشکلاتی که در برخورد با این مشکل وجود دارد مبحث کنترل هزینه‌ی تولید است، چراکه در صورت کاهش و یا جایگزینی این ماده شیمیایی در فرمولاسیون مرکب یووی قیمت تمام‌شده مرکب به میزان معتنابه‌ای افزایش پیدا می‌کند.

به‌صورت اجمالی می‌توان گفت که قیمت جایگزینی مناسب برای بنزوفنون سه برابر از قیمت این ماده گران‌تر است و چون اساساً مرکب‌ های یو وی نسبت به دیگر مرکب‌های چاپ افست لیتگرافی گران‌تر هستند، بالا رفتن این قیمت یک عامل منفی برای این محصولات به‌حساب می‌آیند و رواج و همه‌گیریان را تحت‌الشعاع قرار می‌دهند. یک مشکل دیگر در این رابطه هم در بحث جایگزینی پیش می‌آید، چراکه وارنیش مرکب‌ های یو وی بسیار حساس است و جایگزین سازی و درصد بندی در آن دقت و آزمایش‌های زیادی را طلب می‌کند.

فناوری ترکیبی

محققان برای ایجاد توازن بین فناوری مرکب‌های پایه روغنی و مرکب‌ های یو وی و در تلاش برای ارتقای کیفی این محصولات به فکر ترکیبی از این دو نوع مرکب (که نسبت به دیگر نمونه‌های این رسته از محصولات، تشابه فرمولاسیونی بیشتری دارند و سازگارترند)، افتاده‌اند. شرکت فلینت بر همین اساس دست به ساخت مرکبی ترکیبی با نام تجاری گمینی (Gemini) زده است.

فلینت در توضیح پیرامون این مرکب اذعان می‌کند که این محصول درواقع دو نوع مرکب در قالب یک مرکب واحد است. این مرکب به چاپچی این امکان را می‌دهد که خیس روی خیس را به چاپ برساند (به عبارتی رنگ‌های متوالی را قبل از خشک شدن رنگ اول روی آن چاپ کند) و درنهایت فقط یک منبع انتشار دنده اشعه یووی برای درمان (خشک‌کردن کار) آن کافی خواهد بود.

سیستم پیش‌گفته (مرکب ترکیبی) موجب دوام بیشتر مرکب در انبار و براقی بالاتر کار (نسبت به کار کردن با هرکدام از مرکب‌های پایه روغنی و یووی به‌صورت جداگانه) می‌شود. همچنین تسهیل در شستشوی ماشین‌های چاپ (علی‌الخصوص ماشین‌های رول که شستشوی آن‌ها کاری شاق و زمان‌بر محسوب می‌شود) نیز یکی دیگر از مزایای قابل‌اعتنای مرکب‌های ترکیبی به شمار می‌رود. گفتنی است که این مرکب‌ها قابلیت چاپ در ماشین‌های چهار رنگ و شش رنگ در سری فرمول‌های پنتون را دارا هستند و می‌توانند تصاویر باکیفیت و براقی را بر روی کاغذها، فیلم‌های پلاستیکی و جعبه‌های تا شونده (مورداستفاده در صنعت بسته‌بندی)، نقش کنند.

استفاده از ورنی روی سطح کار یکی از شگردهای بالا بردن مقاومت تولیدات چاپی (در برابر سایش و رنگ‌پریدگی) است که در استفاده از چنین مرکب‌هایی توصیه می‌شود. در استفاده از این مرکب‌ها، سه‌بعدی شدن کار چاپی حاصل از چاپ (فیلم) براثر پلی مریزاسیون شدن مرکب اتفاق می‌افتد که در اصل مقاومت فیلم مرکب را در برابر حرارت و آثار مواد شیمیایی و محیطی دیگر افزایش می‌دهد.

مرکب ترکیبی دیگری که توسط شرکت بزرگ و شناخته‌شده‌ی سان کمیکال تهیه و توزیع می‌شود نیز نمونه‌ی دیگری از مرکب‌های ترکیبی است. این مرکب که بر پایه‌ی رزین‌های تولیدی خود سان کمیکال ساخته‌شده است، خواص رزین مرکب‌های پایه روغن را دارا است و به‌خوبی نسبت به اشعه‌ی یووی عکس‌العمل نشان می‌دهد. این مرکب‌ها ازنظر بویی که هنگام کار تولید می‌کنند و یا ظاهر نهایی محصول چاپی دقیقه مانند مرکب‌های متداول و رایج هستند و این‌یک امتیاز محسوب می‌شود که بسیاری از خرده‌گیری‌های ایرادی را برطرف می‌کند.

مرکب‌های ترکیبی سان کمیکال کیفیت خوبی دارند و فرآیند کار با آن‌ها تفاوت چندانی با مرکب‌های متداول ندارد، تنها کافی است بعد ز عمل چاپ، سطح کار تحت اشعه‌ی لامپ‌های یووی قرار بگیرد تا کاملاً خشک و براق شود. کیفیت این مرکب‌ها به حدی خوب است که نقطه‌ضعف آن‌ها تنها به قیمت بالایشان (حتی نسبت به مرکب‌ های یو وی) خلاصه می‌شود.

تجربه نشان داده که اگر کار انجام‌شده با این مرکب‌ها توسط ورنی‌های روشن سان کمیکال پوشش دهی شوند محصولی به وجود می‌آید که براقی فوق‌العاده مطبوعی را به دست می‌دهد. جدول زیر مقایسه‌ای را در این رابطه به عمل می‌آورد تا تفاوت براقی یک محصول، که با مرکب ترکیبی سان کمیکال چاپ و با ورنی آن پوشش داده‌شده است را نسبت به انتخاب‌های دیگر نشان دهد.

مرکب‌ های یو ویمرکب‌های ترکیبی پایه روغنی و یو وی توانسته‌اند کیفیت خوب و قابل قبولی را نتیجه کنند که بسیاری از نقصان‌های مرکب‌های متداول و حتی هرکدام از طرفین ترکیب (به‌تنهایی) را مرتفع کند. به‌طور مثال مرکب‌های ترکیبی باعث کاهش کار در واحد ورنی زنی روکار یووی و ورنی روکار روغنی می‌شوند که این مزیت می‌تواند در قیمت تمام‌شده و سرعت تولید به‌خوبی خود را نشان دهد.

ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید

ده + 8 =