حبر مائي الحبر المائي، المعروف أيضًا باسم الحبر المائي، هو حبر يستخدم الماء كمذيب أو وسط تشتيت. يتميز بأنه "غير سام، غير مهيج، غير قابل للاشتعال، وغير متفجر"، ومن المتوقع أن يحظى بفرص تطوير واسعة.

أداء حبر مائي

1. اللزوجة

اللزوجة هي معلمة فيزيائية أساسية لـ حبر الطباعة القائم على الماء ، مما يدل على مقاومة الحبر للتدفق عند درجة حرارة معينة. يضمن التحكم في نطاق اللزوجة تدفقًا سلسًا للحبر وأداءً أفضل للطباعة. بما أن مذيب الحبر المائي هو الماء، فإن وزنه الجزيئي صغير وسيولته أفضل، لذا تكون اللزوجة عادةً أقل من اللزوجة في الحبر التقليدي.

2. التشتت

تشير قابلية تشتت الحبر المائي إلى قدرة الأصباغ على الانتشار بالتساوي في الوسائط المائية. الأصباغ في الغالب مساحيق صلبة، ويلزم استخدام مواد تشتيت لضمان انتشارها بالتساوي في الوسائط المائية لتسهيل الطباعة. تضمن قابلية التشتت الجيدة لونًا موحدًا وجودة طباعة ثابتة، كما تُحسّن سرعة الطباعة وكفاءة الإنتاج.

3. أداء الالتصاق

تتمثل قوة التصاق الحبر المائي في قدرته على الالتصاق بالتساوي بسطح مادة الطباعة أثناء عملية الطباعة. ويتأثر هذا الأداء بخصائص سطح المادة المطبوعة، وتركيبة الحبر، وضغط آلة الطباعة. يساعد الالتصاق الجيد على ضمان وضوح وتشبع لون النمط المطبوع، مع تحسين سرعة الطباعة وكفاءة الإنتاج.

4. اللمعان

يشير لمعان الحبر المائي إلى سطوع السطح المطبوع، وهو مؤشر مهم يؤثر على جودة المنتج المطبوع. ويرتبط اللمعان بعوامل مثل نوع الحبر، وحجم الجسيمات، وتشتت صبغة الحبر، وسمك طبقة الحبر، وخصائص سطح المادة المطبوعة.

بشكل عام، كلما كان حجم جزيئات الصبغة أصغر، كان التشتت أفضل، وكان فيلم الحبر أرق، وكلما كان سطح المادة المطبوعة أكثر نعومة، كان لمعان الحبر أعلى.

5. التوتر السطحي

يؤثر التوتر السطحي للحبر المائي على أداء الطلاء وجودة الطباعة. كلما زاد التوتر السطحي، كان أداء الطلاء أفضل وجودة الطباعة أعلى. يتأثر التوتر السطحي للحبر المائي بعوامل مثل تركيب الحبر، والمشتت، والسطحي. قد يؤدي التوتر السطحي المفرط إلى مشاكل مثل تجعد سطح المنتج المطبوع وزيادة اللزوجة، بينما قد يؤدي انخفاضه إلى عدم تساوي طلاء الحبر.

6. أداء التجفيف

يشير أداء تجفيف الحبر المائي إلى قدرة الحبر على التحول من سائل إلى صلب أثناء عملية الطباعة، مما يؤثر بشكل مباشر على جودة المنتجات المطبوعة. يؤثر طول أو قصر وقت التجفيف على كفاءة الإنتاج وجودة الطباعة. ويتأثر أداؤه بعوامل مثل تركيب الحبر، وكمية الطلاء، ومواد الطباعة، ودرجة الحرارة والرطوبة المحيطة.

كلما كان الأداء أفضل، كلما كان وقت التجفيف أقصر، كلما زادت كفاءة الإنتاج، وكلما انخفضت لزوجة الحبر وسيولته، وكلما زادت جودة المنتج المطبوع واستقراره.

تصنيف الأحبار القائمة على الماء

في تصنيف الأحبار القائمة على الماء، يمكننا تقسيمها من زوايا مختلفة.

1. التصنيف حسب المكونات

حبر البولي يوريثين القائم على الماء: حبر البولي يوريثان المائي هو حبر عالي الأداء وصديق للبيئة، يتميز بمقاومة ممتازة للماء والعوامل الجوية وقوة التصاق عالية. يُستخدم على نطاق واسع في التغليف، والملصقات، والإعلانات، والمنسوجات، وغيرها من المجالات.

حبر بولي أكريلات قائم على الماء: يتميز حبر البولي أكريلات المائي بسيولة وقوة التصاق جيدة، وهو مناسب للطباعة على أسطح مواد غير ماصة متنوعة. ونظرًا لانخفاض رائحته وانبعاثاته من المركبات العضوية المتطايرة (VOC)، يزداد إقبال السوق عليه.

حبر هيدروكسي أكريلات قائم على الماء: حبر هيدروكسي أكريلات القائم على الماء هو حبر صديق للبيئة ذو محتوى صلب عالي وقوة التصاق عالية وعلاج سريع، وهو مناسب لمتطلبات الطباعة المختلفة.

2. وفقًا للغرض، يمكن تقسيم الحبر القائم على الماء إلى حبر التغليف القائم على الماء، وحبر الملصقات القائم على الماء، وحبر الإعلانات القائم على الماء، وحبر المنسوجات القائم على الماء، وحبر المنتجات الإلكترونية القائم على الماء.

3. وفقًا لطريقة الطباعة، يمكن تقسيمها إلى حبر أوفست مائي، وحبر شاشة مائي، وحبر فليكسو مائي، وحبر حفر مائي.

طريقة تحضير الحبر المائي

1. إعداد عالية الدقة حبر فليكسو قائم على الماء

من خلال اعتماد عملية طحن متسلسلة من الطحن الخشن ثم الطحن الناعم، يتم طحن معجون اللون على مستوى النانو.

يتميز حبر الطباعة الفليكسوغرافية عالي الدقة القائم على الماء والمُجهز باستخدام هذه السلسلة من معجون الألوان بخصائص الألوان الغنية والمشرقة، والتي يمكن مقارنتها بتأثير الطباعة لبعض الطباعة الحفرية أو الأوفست.

2. إعداد حبر أكريليك مائي

يُعدّ راتنج الأكريليك المادة الرابطة الرئيسية للحبر المائي. يؤثر أداؤه بشكل مباشر على جودة الحبر، ويجب التركيز عليه أثناء تحضيره.

من خلال نتائج التجارب واختبارات الأداء، استُنتج أن إضافة مونومرات مختلطة على دفعات إلى الحبر المائي يُحسّن بشكل فعال معدل تفاعل البلمرة وتأثيره؛ ومن خلال التحكم الدقيق في نسبة كتلة حمض الأكريليك، يُمكن تحسين قابلية الحبر للماء. وفي الوقت نفسه، تُضبط درجة حرارة البلمرة ضمن 90 درجة مئوية، ولا تتجاوز مدة البلمرة 4 ساعات، وتُحافظ على قيمة الرقم الهيدروجيني (pH) بين 8 و9، ويُستخدم الأمونيا + ثلاثي إيثيل أمين كسائل مُعادل لتحضير حبر مائي ذي أداء أفضل.

بالمقارنة مع المنتجات المماثلة، يظهر الحبر القائم على الماء المحضر باستخدام راتينج قائم على الماء وحمض الأكريليك كمادة خام جودة طباعة أفضل في التطبيقات العملية.

يُستخدم الحبر المائي، كمواد طباعة للتغليف، على نطاق واسع في المنتجات المرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالحياة اليومية. وفي سياق التنمية الخضراء والمستدامة، سيستمر الطلب على الأحبار المائية الصديقة للبيئة في النمو. ورغم أن استخدام الأحبار المائية الصديقة للبيئة في بلدي تأخر عن الدول الأجنبية، وحجم وارداتها كبير نسبيًا، إلا أنها حققت تدريجيًا تسويقًا وتوحيدًا. وتسعى عملية البحث والتطوير لهذه المنتجات في بلدي إلى تحقيق اختراقات ابتكارية، مما يُظهر آفاقًا واسعة للتطوير وقيمة استكشافية هائلة.