ความก้าวหน้าและแนวโน้มการวิจัยของโพลียูรีเทนเรซินสำหรับหมึกพิมพ์เคลือบ

ด้วยการพัฒนาเศรษฐกิจและการดำเนินการทางวัฒนธรรมของจีน อุตสาหกรรมการพิมพ์และการพิมพ์และอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว ความต้องการหมึกในประเทศเพิ่มขึ้นอย่างมาก เนื่องจากความตระหนักรู้ด้านสิ่งแวดล้อมของผู้คนเพิ่มมากขึ้น และความต้องการของผู้คนในเรื่องความปลอดภัยในบรรจุภัณฑ์อาหารและการพิมพ์ก็เพิ่มขึ้น สัดส่วนของอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนและส่วนประกอบอินทรีย์ระเหยที่เป็นพิษในองค์ประกอบของหมึกจึงจำเป็นต้องลดลง หมึกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมค่อยๆ พบกับหมึกไร้เบนซีน หมึกที่ละลายในแอลกอฮอล์ และหมึกสูตรน้ำ และค่อยๆ เข้ามาแทนที่หมึกที่ใช้ตัวทำละลายอินทรีย์แบบระเหยแบบดั้งเดิม หมึกโพลียูรีเทนได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็วเนื่องจากข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพที่เป็นเอกลักษณ์ มีข้อดีคือ ใช้งานง่าย มีเสถียรภาพ การยึดเกาะที่แข็งแกร่ง ความมันเงาดีเยี่ยม ทนความร้อนได้ดี และเหมาะสำหรับวิธีการพิมพ์ต่างๆ ในเวลาเดียวกัน หมึกโพลียูรีเทนสามารถละลายในตัวทำละลาย เช่น แอลกอฮอล์ เอสเทอร์ คีโตน หรือตัวทำละลายผสมได้โดยไม่ต้องอาศัยตัวทำละลายเบนซีนที่มีพิษสูง เป็นไปตามข้อกำหนดด้านการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมและกลายเป็นทิศทางการพัฒนาและแนวโน้มของอุตสาหกรรมการพิมพ์ ในบรรดาปัจจัยที่กำหนดคุณสมบัติต่างๆ ของหมึกพิมพ์ คุณสมบัติของเรซินที่ใช้ในหมึกเป็นปัจจัยหลัก โพลียูรีเทนเรซินมีความทนทานต่อการสึกหรอ ทนต่อการขีดข่วน ทนต่อตัวทำละลาย คุณสมบัติการยึดเกาะดีเยี่ยม ใช้งานได้ที่อุณหภูมิต่ำ มีความมันวาวสูง และเก็บรักษาความร้อนได้ดีเยี่ยม อีกทั้งคุณสมบัติการใช้งานสามารถปรับได้อย่างกว้างขวางและสามารถตอบสนองความต้องการที่หลากหลาย .

1 . การจำแนกประเภทของหมึกโพลียูรีเทน

หมึกโพลียูรีเทนสามารถแบ่งออกได้เป็น 4 ประเภทหลัก ตามองค์ประกอบของสารยึดเกาะที่ใช้และหลักการบ่ม : หมึกโพลียูรีเทนระเหยส่วนประกอบเดียว, หมึกโพลียูรีเทนปฏิกิริยาสององค์ประกอบ, หมึกโพลียูรีเทนที่บ่มด้วยแสงและหมึกโพลียูรีเทนสูตรน้ำ ตามรูปแบบการพิมพ์ ตามพื้นผิวการพิมพ์ที่แตกต่างกัน มันสามารถแบ่งออกเป็นหมึกพลาสติก หมึกกระดาษ หมึกอลูมิเนียมบาง หมึกพิมพ์ผ้า และหมึกเซรามิก ฯลฯ สำหรับวัตถุประสงค์พิเศษ มันสามารถแบ่งออกเป็น หมึก ยูวีเรืองแสง หมึกเรืองแสงและฟลูออเรสเซนต์, คริสตัลเหลว, หมึกนำไฟฟ้าและแม่เหล็ก, หมึกทนต่อการโต้กลับและหมึกป้องกันการปลอมแปลง ฯลฯ

2 . สถานะการพัฒนาเรซินโพลียูรีเทนสำหรับหมึก

2. เรซินโพลียูรีเทน 1 ตัวสำหรับหมึกระเหยที่มีส่วนประกอบเดียว

หมึกโพลียูรีเทนระเหยง่ายมีข้อดีคือใช้งานง่ายและมีเสถียรภาพ และสามารถตอบสนองความต้องการของวิธีการพิมพ์ต่างๆ ส่วนใหญ่จะใช้ในบรรจุภัณฑ์พลาสติกคอมโพสิตและด้านอื่น ๆ ได้รับการพัฒนาอุตสาหกรรมทั้งในและต่างประเทศและมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย กลไกการสังเคราะห์หลักของหมึกประเภทนี้คือการระเหยของตัวทำละลายระเหยจำนวนมากที่มีอยู่ในนั้น เพื่อให้เรซินและเม็ดสีในหมึกก่อตัวเป็นชั้นฟิล์มแข็งที่เกาะติดกับพื้นผิวของสารตั้งต้นเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ ของการพิมพ์ ข้อดีของวิธีนี้คือปฏิกิริยาที่สม่ำเสมอ ควบคุมง่าย และทำซ้ำได้ดี เรซินโพลียูรีเทนองค์ประกอบเดียว สำหรับหมึก มีการยึดเกาะที่ดี ทนน้ำมัน และทนต่อการหุงต้มบนพื้นผิวพลาสติกหลายชนิด

บริษัท เหมืองทองคำ ในฐานะผู้ผลิตเรซินโพลียูรีเทนใช้กรดอะดิปิก (AA) และ 1,4- บิวเทนไดออล (BDO) เป็นวัตถุดิบพื้นฐานในการสังเคราะห์โพลีออลโพลีเอสเตอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์ 1,000 ถึง 2,000 และสารขยายโซ่ ไดฟีนิลมีเทน ไดไอโซไซยาเนต (MDI) วัสดุเชื่อมต่อหมึกโพลียูรีเทนที่มีส่วนประกอบเดียวถูกสังเคราะห์ด้วยสารเติมแต่งอื่นๆ หมึกโพลียูรีเทนมีคุณสมบัติความมันเงาดี ความหนืดต่ำ และแรงยึดเกาะที่ดี สามารถตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรมฟิล์มคอมโพสิตและการพิมพ์ด้วยหมึก มีการใช้ในกวางตุ้งและฝูเจี้ยน ส่งเสริมการใช้ในด้านอื่นๆ โจว เหวินซิน และคณะ ใช้ไวนิลคลอไรด์ - ไฮดรอกซีเอทิลอะคริเลตโคโพลีเมอร์ที่มีหมู่ไฮดรอกซิลในโมเลกุลเพื่อทำปฏิกิริยากับไกลคอลโมเลกุลขนาดใหญ่ สารขยายสายโซ่โมเลกุลขนาดเล็ก และโทลูอีน ไดไอโซไซยาเนต (TDI) เพื่อเตรียมกาวโพลียูรีเทนชนิดใหม่ หมึกที่ผลิตขึ้นมามีการยึดเกาะที่ดีกับฟิล์มฐานต่างๆ เช่นโพลีโพรพีลีน (PP) และโพลีเอทิลีน (PE) เรซินโพลียูรีเทนสำหรับหมึกที่พัฒนาโดย Sanyo Chemical Co., Ltd. ของญี่ปุ่น ประกอบด้วยโพลีบิวทิลีนอะดิเพตไกลคอล (PBA ซึ่งมีมวลโมเลกุลสัมพัทธ์สูงสุด 1500) ไอโซโฟโรน ไดไอโซไซยาเนต (IPDI) และไอโซโฟโรนที่ทำจากไดเอมีน (IPDA) และไดเอทาโนลามีน เนื่องจากการเริ่มใช้พันธะยูเรียและกลุ่มเอมีน แรงยึดเกาะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลจึงเพิ่มขึ้นอย่างมาก ช่วยเพิ่มความแข็งแรงในการยึดเกาะของเรซินและการยึดเกาะกับฟิล์ม ผลิตจากเรซิน 30 ส่วน และไททาเนียมไดออกไซด์ 50 ส่วนหมึกพิมพ์ฟิล์มพลาสติกที่เตรียมโดยการเติมตัวทำละลายผสม 100% และหลายส่วนประกอบมีผลการพิมพ์ที่ดีบนฟิล์ม PP , โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) และไนลอน ชั้นการพิมพ์ทนทานต่อจาระบีความร้อนและการยึดเกาะ

2. เรซินโพลียูรีเทน 2 ชนิดสำหรับหมึกปฏิกิริยาสององค์ประกอบ

หมึกสององค์ประกอบเรียกอีกอย่างว่าหมึกปฏิกิริยาเคมี ต้องเพิ่มตัวเร่งปฏิกิริยาก่อนพิมพ์ ตัวเร่งปฏิกิริยาจะทำปฏิกิริยากับเรซินในหมึกเพื่อให้หมึกแห้งโดยปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชัน ส่วนประกอบ A คือพรีโพลีเมอร์และเม็ดสีที่สิ้นสุดด้วยไฮดรอกซิล ส่วนประกอบ B เป็นส่วนผสมของสารเติมแต่งอื่นๆ ที่เป็นสารบ่มที่มีกลุ่มปลายไอโซไซยาเนต เมื่อใช้แล้ว ทั้งสององค์ประกอบจะผสมกันตามสัดส่วนที่กำหนดในการพิมพ์ หมึกโพลียูรีเทนปฏิกิริยาสองส่วนประกอบนี้มีการยึดเกาะและความหนืดที่ดีกับฟิล์มพลาสติก ส่วนประกอบ A มีประสิทธิภาพการทำงานที่มั่นคง น้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์ต่ำ มีความลื่นไหลดี และความสามารถในการเปียกของเม็ดสีได้ดี แต่ในส่วนประกอบ B เนื่องจากมีหมู่ไอโซไซยาเนต ส่วนประกอบนี้จึงมีความเป็นพิษสูง นอกจากนี้ หมู่ไอโซไซยาเนตยังเป็นหมู่ที่เกิดปฏิกิริยาสูงและสามารถทำปฏิกิริยากับน้ำและสารประกอบอื่นๆ ที่มีไฮโดรเจนที่ใช้งานอยู่ที่อุณหภูมิห้องได้อย่างง่ายดาย ดังนั้นส่วนประกอบนี้จึงมีความเสถียรต่ำและจัดเก็บได้ยาก ปัจจุบันหมึกโพลียูรีเทนปฏิกิริยาสององค์ประกอบมีปัญหามากมาย: ส่วนประกอบหลักจะต้องผสมกับสารบ่มอย่างรวดเร็วก่อนที่จะพิมพ์ ไม่สามารถสัมผัสหมึกด้วยมือได้ อายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์กระป๋องสั้นมาก และหมึกที่เหลืออยู่หลังจากการพิมพ์ เสื่อมสภาพได้ง่าย นอกจากนี้สารบ่มยังมีราคาแพงซึ่งทำให้ต้นทุนของถุงบรรจุภัณฑ์หรือภาชนะบรรจุเพิ่มขึ้น

2.3 เรซินโพลียูรีเทนสำหรับหมึกที่ถ่ายภาพได้

เรซินโพลียูรีเทนสำหรับหมึกที่บ่มด้วยแสงใช้รังสีความเข้มสูง เช่น รังสีลำแสงอิเล็กตรอนและรังสีอัลตราไวโอเลต เพื่อกระตุ้นการเชื่อมโยงข้ามและการบ่มของระบบโอลิโกเมอร์ที่ทำงานอยู่ เมื่อพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น การลงทุนด้านอุปกรณ์ การบ่มด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต (UV) เป็นรูปแบบหลักในปัจจุบัน มีข้อดีของการบ่มด้วยความเย็น การบ่มอย่างรวดเร็ว การประหยัดพลังงาน ฯลฯ และเนื่องจากการใช้ ระบบส่วนประกอบที่ทำงานอยู่ 100 % จึงไม่มีการปล่อยตัวทำละลายในระหว่างกระบวนการบ่ม ซึ่งช่วยลดมลพิษได้อย่างมาก กลไกปฏิกิริยาการบ่มของหมึกโพลียูรีเทนที่บ่มด้วยแสงคือการเกิดพอลิเมอไรเซชันแบบอนุมูลอิสระ สามารถหายได้ภายในไม่กี่วินาทีและเหมาะสำหรับการพิมพ์ความเร็วสูง เนื่องจากปฏิกิริยาเป็นกระบวนการเชื่อมโยงข้ามแบบแห้ง จึงมีการยึดเกาะที่ดีกับซับสเตรตส่วนใหญ่ เนื่องจากเป็นหมึกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมชนิดใหม่ หมึกยูวีรักษาได้มีข้อดีของการประหยัดพลังงาน ไม่มีการปล่อยตัวทำละลาย ไม่มีมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ประสิทธิภาพการผลิตสูง เหมาะสำหรับพื้นผิวที่ไวต่อความร้อน ประสิทธิภาพการพิมพ์ที่ยอดเยี่ยม และการลงทุนอุปกรณ์ต่ำ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในกระดาษและพลาสติก โลหะ ฟิล์มสี และพื้นผิวการพิมพ์อื่นๆ ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ระบบการบ่มด้วย UV ทั้งหมดเป็นระบบที่ปราศจากตัวทำละลาย ซึ่งสอดคล้องกับหมึกสีเขียวและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม การพิมพ์ด้วยหมึก UV มีความสามารถในการปรับตัวที่มั่นคง สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตจริงและลดต้นทุน และสามารถนำผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจ เช่น ผลผลิตสูงและผลผลิตสูงมาสู่นักลงทุน

2.4 เรซินโพลียูรีเทนสำหรับหมึกสูตรน้ำ

หมึกสูตรน้ำถูกระบุว่าเป็นตัวเลือกแรกสำหรับการพิมพ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม กาวโพลียูรีเทนอีพ๊อกซี่สูตรน้ำเชื่อมขวางที่อุณหภูมิปกติสามารถผลิตหมึกโพลียูรีเทนสูตรน้ำที่มีส่วนประกอบเดียวเหมาะสำหรับการพิมพ์แผ่นแม่พิมพ์ หมึกสูตรน้ำมีความมันเงาสูงและทนน้ำ ยึดเกาะได้ดี ปรับความแห้งได้ สีสดใส ชั้นใส ปลอดสารพิษ ไม่ติดไฟ ทนต่อสภาพอากาศ ควบคุมความหนืดได้ง่าย และเมื่อเทียบกับสูตรน้ำอื่นๆ หมึกมีความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับวัสดุพื้นผิวต่างๆ กรดโพลียูรีเทน - โพลีอะคริลิก ในฐานะที่เป็นวัสดุเชื่อมต่อสำหรับหมึกสูตรน้ำ ในระหว่างกระบวนการทำให้แห้งของการพิมพ์ฟิล์มหมึก คุณสมบัติของกาวโพลียูรีเทนอีพอกซีและโพลีอะคริเลตจะถูกรวมเข้าด้วยกัน อิมัลชั่นดัดแปลงยังมีความคงทนต่อการยึดเกาะที่ดีกับฟิล์ม เมื่อเปรียบเทียบกับอะคริเลตสูตรน้ำ อีพอกซีเรซิน ฯลฯ โพลียูรีเทนสูตรน้ำมีข้อได้เปรียบในด้านความต้านทานการสึกหรอ ทนน้ำ ทนสารเคมี ทนต่อแรงกระแทก และสมดุลของความยืดหยุ่นและความแข็งมากกว่า เนื่องจากไม่มีตัวทำละลายอินทรีย์ระเหยง่าย จึงช่วยปรับปรุง ปรับปรุงสภาพแวดล้อมการทำงาน กำจัดสารพิษและสารพิษในหมึกที่ใช้ตัวทำละลายได้อย่างสมบูรณ์ และกำจัดการปนเปื้อนของสินค้าที่บรรจุหีบห่อ ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับเครื่องพิมพ์ rotogravure เพื่อพิมพ์ถุงอาหาร ถุงช้อปปิ้ง ถุงบรรจุภัณฑ์นมสด ถุงบรรจุภัณฑ์ยา ถุงไส้กรอก ถุงขนม ถุงเครื่องดื่ม ถุงเด็กบน PE , PP , PET, PVC และฟิล์มอื่น ๆ ที่ผ่านการบำบัดด้วย EDM . ถุงบรรจุภัณฑ์ของเล่นและผลิตภัณฑ์บรรจุภัณฑ์และการพิมพ์อื่น ๆ ในขณะเดียวกันก็เป็นประโยชน์ในการปกป้องสุขภาพของพนักงานพิมพ์และผู้บริโภค ลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ฯลฯ และแสดงถึงทิศทางการพัฒนาของการพิมพ์สมัยใหม่ เนื่องจากข้อดีในตัวมันเองและเข้ากันได้ดีกับเรซินอื่นๆ หมึกโพลียูรีเทนสูตรน้ำจึงได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง และเปิดช่องการใช้งานที่กว้างขวางมากขึ้นเรื่อยๆ ปัจจุบัน หมึกโพลียูรีเทนสูตรน้ำได้ถูกจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ สามารถตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพที่หลากหลาย และได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อยๆ การใช้งานหลักของหมึกโพลียูรีเทนสูตรน้ำคือการพิมพ์เฟล็กโซกราฟีและการพิมพ์กราเวียร์ หมึกโพลียูรีเทนสูตรน้ำซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในต่างประเทศ เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและมีประสิทธิภาพหมึกที่ดี โดยส่วนใหญ่จะมีลักษณะเฉพาะด้วยคุณสมบัติของหมึกที่มีความเสถียร ความสว่างสูง พลังการย้อมสีที่แข็งแกร่ง และความคงทนในการยึดเกาะสูง ความเร็วในการอบแห้งสามารถปรับให้เข้ากับความต้องการของความเร็วในการพิมพ์และมีให้เลือกทั้งการพิมพ์ทับสี่สีและการพิมพ์สีพิเศษ E1-M011a MM[27] ใช้ IPDI และโพลีเอทิลีนไกลคอล (PEG โดยมีมวลโมเลกุลสัมพัทธ์ 1,000และ 2000) และไฮดรอกซีเอทิล เมทาคริเลต โดยใช้ไดบิวทิลติน ดิลอเรตเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา จึงสังเคราะห์โพลียูรีเทนสูตรน้ำได้ โพลียูรีเทนมีความหนืดต่ำ ไหลได้ดี มีความแข็งแรงในการย้อมสีสูง และรักษาสิ่งแวดล้อมได้ดี และสามารถนำไปใช้ในบรรจุภัณฑ์อาหารและเวชภัณฑ์ได้

3 . แนวโน้มของเรซินโพลียูรีเทนสำหรับหมึก

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา อุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์พลาสติกในประเทศมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว และปริมาณการใช้หมึกก็เพิ่มขึ้นอย่างมากทุกปี เนื่องจากมาตรฐานการครองชีพของผู้คนดีขึ้นอย่างต่อเนื่อง ความต้องการหมึกบรรจุภัณฑ์จึงเพิ่มขึ้นอย่างแน่นอน ปัจจุบัน ประเทศของเราคิดเป็น 1/4 ของประชากรโลก แต่การผลิตหมึกทั้งหมดในประเทศของเราน้อยกว่า1/10 ของการผลิต ทั้งหมดของโลก ปริมาณการใช้หมึกต่อหัวน้อยกว่า 1/24 ของระดับเฉลี่ยสามอันดับแรกของโลก การ บริโภคสิ่งพิมพ์ต่อหัวน้อยกว่า1/24 ของค่าเฉลี่ยของโลก ยังน้อยกว่า 1/20 ของประเทศ ที่พัฒนา แล้ว ช่องว่างขนาดใหญ่ดังกล่าวแสดงให้เห็นว่ามีพื้นที่กว้างสำหรับการพัฒนาหมึกในประเทศของฉันและศักยภาพในการพัฒนาตลาดนั้นมีมาก เนื่องจากความตระหนักรู้ด้านสิ่งแวดล้อมของผู้คนค่อยๆ เพิ่มขึ้น และความต้องการด้านความปลอดภัยของผู้คนในบรรจุภัณฑ์อาหารและการพิมพ์ก็เพิ่มขึ้น ตัวเชื่อมต่อหมึกแบบเดิมที่ประกอบด้วยเบนซีน แม้ว่าจะมีประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม แต่ก็จะถูกกำจัดออกไปในที่สุดเนื่องจากมีพิษมากเกินไป วัสดุเชื่อมต่อหมึกโพลียูรีเทนจะมีการพัฒนาอย่างรวดเร็วในอนาคต เนื่องมาจากข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพที่เป็นเอกลักษณ์และคุณลักษณะการปกป้องสิ่งแวดล้อม

นอกจากนี้ เนื่องจากจีนกลายเป็นเศรษฐกิจที่เติบโตเร็วที่สุดในภูมิภาคเอเชียแปซิฟิก ผู้ผลิตหมึกรายใหญ่ของโลกจึงได้ดำเนินกิจกรรมการลงทุนที่สำคัญในจีน เช่น Toyo Ink, SakataInx , DIC , Flint Ink, Donghua Ink เป็นต้นเพื่อครองตลาดหมึกโพลียูรีเทนของจีน บริษัทต่างชาติจำนวนมากได้ลงทุนและสร้างโรงงานในประเทศจีน โรงงานผลิตของบริษัท Takeda Pharmaceutical Company ในเมืองซูโจว ของญี่ปุ่นได้เริ่มดำเนินการผลิตแล้ว โดยจัดหาเรซินโพลียูรีเทนราคาถูกสำหรับหมึกพิมพ์ให้กับตลาดจีน บริษัท American Rohm and Haas ยังได้ตั้งโรงงานในเซี่ยงไฮ้ด้วย หลังจากซื้อกิจการ Morton Company นอกเหนือจากการส่งเสริมกาวสูตรน้ำอย่างจริงจังแล้ว ยังจำหน่ายเรซินโพลียูรีเทนสำหรับหมึกที่ใช้ตัวทำละลายอีกด้วย