دعونا "نكتشف الاختلافات" معًا! تساعدك هذه "الجوانب الأربعة الرئيسية" على فهم أوجه التشابه والاختلاف بين تقنيات الحبر ونفث الحبر بشكل كامل!

مقارنة وتحليل العديد من المواد الاستهلاكية للطباعة من أجل البساطة، سيركز التقييم أدناه على أربعة جوانب: تفاعلها مع ركائز الملصقات، ومظهر المنتجات المطبوعة، والمتانة، والاستدامة. التفاعل مع ركائز الملصقات عند تقييم تفاعل مسحوق الحبر وأحبار نفث الحبر مع ركائز مختلفة، أخذنا في الاعتبار التصاق الحبر واختراق الصباغ. يحدد الالتصاق ما إذا كانت الصورة المطبوعة مثبتة على الركيزة وكيف يتم ذلك، بينما يشير اختراق الصباغ إلى ما إذا كان الصبغ الموجود في الحبر أو الحبر يتسلل إلى الركيزة. في التقييم، يجب البحث عن الحد الأقصى من التصاق الحبر بينما يجب تقليل تغلغل الصباغ. الأسباب الرئيسية هي: (1) اختراق اللون له آثار سلبية على عمق اللون، وشكل النقطة، وحجم النقطة؛ (2) يؤدي اختراق اللون إلى استخدام غير فعال للأصباغ، مما يعني الحاجة إلى المزيد من الحبر أو مسحوق الحبر لتحقيق نفس عمق اللون. (1) المواد الورقية نظرًا لأن الحبر الجاف له صلة كيميائية جيدة بالورق أو الطلاء الورقي، فإن الالتصاق قوي دون الحاجة إلى طلاء. في الأحبار الجافة والسائلة، يتم تغليف جزيئات الصبغ في راتنجات بوليمر عالية، وتكون جزيئات الصبغ هذه كبيرة جدًا بحيث لا يمكنها اختراق ألياف الورق غير المطلي، وحتى أقل من ذلك في ألياف الورق المطلية. ومع ذلك، فإن راتنج البولي إيثيلين الموجود في الحبر السائل (الحبر الإلكتروني) أقل توافقًا كيميائيًا مع الورق أو الطلاءات الورقية، ولأن السائل الحامل المذاب في الراتنج لا يزال بحاجة إلى التبخر، فإن التصاق الحبر السائل (الحبر الإلكتروني) يتأثر إلى حد ما. ولذلك، بالمقارنة مع الحبر الجاف، فإن الحبر السائل (الحبر الإلكتروني) يتطلب طلاء، ليس لمنع تغلغل الصبغة، ولكن لتحسين الالتصاق. والجدير بالذكر أن تطبيق طبقة موحدة على الورق الطبيعي للحبر السائل (الحبر الإلكتروني) لضمان الالتصاق المتساوي يظل تحديًا كبيرًا. ولضمان جودة نفث الحبر الموثوقة، يجب أن تكون أحبار نفث الحبر ذات لزوجة منخفضة، وعادةً ما تحافظ على درجات حرارة رأس الطباعة عند 45 درجة لضمان لزوجة منخفضة (عادةً 4-17 مللي باسكال · ثانية). تتمتع أحبار نفث الحبر UV بلزوجة أقل بحوالي ست مرات من أحبار UV فليكسو شائعة الاستخدام، مما يجعلها أكثر عرضة لاختراق ألياف الورق. ولهذا السبب تتطلب الطباعة النافثة للحبر طلاءًا لمنع تغلغل الأصباغ. وفيما يتعلق بالالتصاق، فإن الأحبار ذات الأساس المائي-لا تتطلب عادةً طلاءًا لأن المكونات التي تحتوي على الأصباغ تكون أكثر توافقًا كيميائيًا مع الورق أو الطلاء الورقي. ومع ذلك، لمنع اختراق الصباغ واكتساب النقاط، قد تظل هناك حاجة إلى طلاء. بالنسبة للطباعة النافثة للحبر بالأشعة فوق البنفسجية، يجب أن تظل طبقة الحبر بأكملها على سطح الركيزة للمعالجة الكاملة، ولا يمكن تعريض أي حبر يخترق الركيزة بشكل مناسب لضوء الأشعة فوق البنفسجية، مما يؤدي إلى معالجة غير فعالة. يعد تزويد المنتجات المطبوعة بمواد غير معالجة أمرًا مرهقًا لشركات طباعة الملصقات وقد يسبب سلسلة من المشكلات. لذلك، عند الطباعة على ركائز ورق مسامية، يجب استخدام طلاء لضمان قدرة المعالجة والالتصاق المناسبين. (2) المواد الاصطناعية حاليًا، لا يمكن لأي صبغة أن تخترق الركائز الاصطناعية، لذلك لا يمثل اختراق الصباغ مشكلة لأي من المواد الاستهلاكية التي تمت مناقشتها أعلاه. يتمتع الحبر الجاف بتقارب كيميائي جيد للركائز الاصطناعية، لذا لا يمثل الالتصاق مشكلة بشكل عام. ومع ذلك، بالنسبة للحبر السائل (الحبر الإلكتروني)، يتأثر الالتصاق إلى حد ما نظرًا لأن السائل الحامل المذاب في الراتنج لا يزال بحاجة إلى التبخر، لذا تتطلب طباعة الحبر السائل (الحبر الإلكتروني) طلاءًا. يعتمد التصاق أحبار نفث الحبر فوق البنفسجية على التوازن النسبي بين الحبر وطاقة سطح الركيزة. كلما زادت الطاقة السطحية للركيزة مقارنة بالطاقة السطحية للحبر، كلما كانت قابلية البلل أفضل. تعد قابلية البلل الجيدة أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق التصاق قوي. تتمتع الركائز الاصطناعية عمومًا بطاقة سطحية أقل، لذلك بالنسبة لمجموعات معينة من الركائز والأحبار، يلزم طلاء أو معالجة إكليلية لزيادة طاقة سطح الركيزة وتحسين الالتصاق، على الرغم من أن هذا قد يؤثر على تجانس اللمعان وجودة الصورة. ونظرًا لأن الركائز الاصطناعية مقاومة للماء، تظل الأحبار ذات الأساس المائي على سطح الركيزة بعد التبخر. يمكن تحقيق ذلك بطريقتين: استخدام الأحبار التي تحتوي على بوليمرات لتشكيل طبقة بوليمر بعد تبخر الماء، أو توفير التصاق جيد، أو استخدام طبقة بوليمر متوافقة مع صبغة الحبر. تتم مقارنة تفاعلات مسحوق الحبر الجاف، والحبر السائل، ونفث الحبر بالأشعة فوق البنفسجية، ونفث الحبر المعتمد على الماء- مع ورق الملصقات والركائز الاصطناعية في الجدول 1.

إدراك المظهر اعتمادًا على تطبيقات الطباعة المختلفة، قد تهيمن الاعتبارات الوظيفية أو الجمالية. تقتصر المناقشة التالية على جودة الصورة، واللمعان، والملمس، والتعتيم.(1) جودة الصورة تعد جودة الصورة مفهومًا معقدًا نسبيًا، ويستغرق شرح جميع جوانبها وقتًا-. من منظور وضع النقطة بدقة والتحكم في حجم النقطة، يمكن للطباعة بالحبر الجاف والحبر الرطب (الحبر الإلكتروني) إنشاء المزيد من تفاصيل الصورة بنفس الدقة (الأصلية) مقارنة بنفث الحبر بالأشعة فوق البنفسجية والحبر المائي، وتكون عملية الطباعة أكثر اتساقًا وقابلية للتحكم. (2) اللمعان على المواد غير اللامعة تؤدي اللزوجة العالية للحبر الجاف والحبر الرطب (الحبر الإلكتروني) إلى لمعان متوسط ​​(الساتان/الحرير غير اللامع). تتميز أحبار نفث الحبر بالأشعة فوق البنفسجية بلزوجة منخفضة، مما يسمح للحبر بالتسوية الذاتية-، مما يشكل سطحًا ناعمًا للغاية ذو لمعان عالي. من ناحية أخرى، فإن نفث الحبر المائي، سواء مع أو بدون مادة تمهيدية، سيكون له مستوى لمعان مكافئ لمستوى الركيزة لأن كمية الحبر المتبقية على سطح الركيزة غير كافية للتأثير على اللمعان. (3) اللمس (نسيج ثلاثي الأبعاد) تعتمد إمكانية تحقيق نسيج ثلاثي الأبعاد إلى حد كبير على سمك طبقة الصورة المطبوعة. يبلغ متوسط ​​سمك طبقة الصورة التي تنتجها تقنية نفث الحبر UV حوالي 6 ميكرومتر، مما يسمح بنسيج واضح. ينتج الحبر الجاف طبقة صورة يبلغ متوسط ​​سمكها حوالي 4 ميكرومتر (طبقة الحبر الأبيض عادة ما تكون أكثر سمكًا)؛ على الرغم من أنها أرق من طبقات نفث الحبر فوق البنفسجية، إلا أنها كافية لإنتاج بعض الأنسجة الدقيقة ثلاثية الأبعاد. ينتج الحبر الرطب (الحبر الإلكتروني) والحبر المائي طبقات صور رفيعة جدًا بحيث لا يمكنها إنشاء أي تأثير تركيبي ثلاثي الأبعاد. (4) العتامة يتم تحديد عتامة اللون من خلال تركيز الصبغة (كمية الصبغة) وحجم جسيمات الصبغة، حيث يعمل الحبر الجاف بشكل جيد في كلا الجانبين. بالنسبة للأبيض، فإن التعتيم العالي هو الأفضل. يجمع الحبر الجاف بين أعلى كمية من الصبغة وأكبر حجم لجسيمات الصبغة، وبالتالي فإن عتامة اللون الأبيض في طباعة One Pass تكون عادةً أعلى من عتامة اللون الأبيض في الطباعة الفلكسوغرافية. يتشابه حجم جسيمات الصبغة في مسحوق الحبر الرطب مع مسحوق الحبر الجاف، ولكن تركيزه أقل (السائل الناقل يقلل التركيز)، مما يؤدي إلى انخفاض العتامة. بالطبع، اعتمادًا على هيكل الماكينة، يمكن لطابعات الحبر الرطب (الحبر الإلكتروني) تطبيق طبقات متعددة من مسحوق الحبر لتحقيق عتامة أفضل، ولكن هذا يقلل من سرعة الطباعة، ويقلل الإنتاجية، ويزيد من تكاليف الإنتاج بسبب رسوم الخدمة الإضافية لطبقات الحبر المتعددة. بالنسبة لأحبار الأشعة فوق البنفسجية المستخدمة في نفث الحبر عالي السرعة - One Pass، يجب أن يكون حجم جسيمات الصبغة صغيرًا بما يكفي لتجنب انسداد الفوهة، كما أن لزوجة الحبر التي تتطلبها الفوهة تحد من الحد الأقصى لكمية الصبغة، مما يؤدي إلى انخفاض العتامة. لزوجة أحبار نفث الحبر المائية أقل من لزوجة أحبار الأشعة فوق البنفسجية، وبالتالي فإن عتامة الحبر الأبيض للطبقة الواحدة-في نفث الحبر المائي منخفضة نسبيًا أيضًا. وفي المقابل، بالنسبة للألوان الأخرى غير الأبيض، يجب تقليل العتامة إلى الحد الأدنى. كلما كانت جزيئات الصبغة أصغر ومحتوى الصبغة أقل، كلما كان اللون أكثر شفافية. يمكن أيضًا تحسين الشفافية وفقًا لسمك طبقة الصورة، مع تحسين الطبقات الرقيقة. تظهر في الجدول 2 مقارنة المظهر الخارجي للحبر الجاف، والحبر الرطب، ونفث الحبر فوق البنفسجي، والمطبوعات النافثة للحبر المائية.

مقاومة المواد المطبوعة للعوامل الجوية من الناحية المثالية، يجب أن تدوم ألوان الملصقات لأطول فترة ممكنة على الرفوف وأثناء الاستخدام. لذلك، وفقًا للاستخدام المقصود، يجب أن تكون المواد المطبوعة قادرة على مقاومة الخدش والتآكل والحرارة والماء والتآكل الكيميائي. (1) مقاومة الخدش والتآكل كلما انخفضت الطاقة السطحية للمادة، زادت مقاومتها للخدش. كلما زادت سماكة طبقة الصورة، قلت مقاومة الخدش. اعتمادًا على سمك طبقة الصورة، إذا كان الحبر الجاف وحبر نفث الحبر UV يقومان بنفس الأداء، فسيتم خدش طبقات الصور بالحبر الجاف والحبر الرطب (الحبر الإلكتروني) بسهولة أكبر لأن الطاقة السطحية لحبر نفث الحبر UV أقل من طاقة الحبر الجاف والرطب. في هذه الحالة، فإن تطبيق طلاء بالأشعة فوق البنفسجية على سطح المواد المطبوعة بمسحوق الحبر-يمكن أن يمنحها نفس مقاومة الخدش التي تتمتع بها المطبوعات النافثة للحبر للأشعة فوق البنفسجية. تُظهر المطبوعات النافثة للحبر ذات الأساس المائي- أفضل مقاومة للخدش؛ ومع ذلك، نظرًا لأن طبقات الصور الخاصة بها رفيعة جدًا، فإن مقاومة الخدش للركيزة الأساسية لها أيضًا بعض التأثير على النتيجة النهائية المطبوعة. (2) مقاومة الحرارة إن صور الحبر الجاف والحبر الرطب (الحبر الإلكتروني) عبارة عن بوليمرات مدمجة في الركيزة، لذا عند تسخينها، يمكن أن تذوب مرة أخرى. التصفيح الحراري يمكن أن يعالج هذه المشكلة. تتميز أحبار نفث الحبر بالأشعة فوق البنفسجية وأحبار الماء- بأنها مقاومة للحرارة، حيث يشكل حبر نفث الحبر بالأشعة فوق البنفسجية بوليمرات معالجة بالكامل بنقاط انصهار عالية، في حين أن الأحبار ذات الأساس المائي-، بسبب انخفاض تركيز البوليمرات على سطح الركيزة، لن تذوب أو تصبح لزجة عند تعرضها للحرارة. بالنسبة إلى مسحوق الحبر الرطب (الحبر الإلكتروني)، نظرًا لأن الطلاء التمهيدي ذو الأساس المائي-يُستخدم عادةً في الطباعة وهذه البادئات ليست مقاومة للماء-، فقد تتقشر. لجعل ملصقات نفث الحبر المستندة إلى الماء - مقاومة للماء، يجب استخدام مادة تمهيدية تقلل أو تمنع محبة الأصباغ للماء، مثل مادة تمهيدية تحتوي على أملاح الكالسيوم.(4) المقاومة الكيميائية عادةً ما توفر الروابط المتقاطعة مقاومة كيميائية قوية، وهو ما يفسر سبب تمتع أحبار نفث الحبر بالأشعة فوق البنفسجية بمقاومة كيميائية أقوى مقارنة بالحبر، نظرًا لأن معظم الراتنجات الموجودة في مسحوق الحبر غير متشابكة. يمكن أن يؤدي استخدام طبقات مقاومة للمواد الكيميائية- إلى حل هذه المشكلة. ترجع المقاومة الكيميائية للأحبار التي تعتمد على الماء- إلى عدم وجود أي مكونات في الحبر لها صلة بالمذيبات الكيميائية. وترد في الجدول 3 مقارنة بين مقاومة الطقس لمسحوق الحبر الجاف، والحبر الرطب، ونفث الحبر بالأشعة فوق البنفسجية، والمواد المطبوعة بنفث الحبر التي تعتمد على الماء-.

استدامة المنتجات المطبوعة مثل الصناعات الأخرى، تواجه صناعة الطباعة أيضًا ضغوطًا بيئية من أجل التنمية المستدامة. كيف تعمل تقنيات الطباعة الرقمية المختلفة من حيث توليد النفايات الكيميائية، وراحة المشغل، والامتثال للأغذية؟ فيما يلي تحليل تفصيلي.(1) تشترك الطباعة بالتصوير الكهروستاتيكي بالحبر الكيميائي والطباعة النافثة للحبر المستندة إلى الماء- في ميزة مشتركة: فهي لا تنتج أي نفايات كيميائية خطرة. في المقابل، فإن الطباعة بنفث الحبر بالأشعة فوق البنفسجية، بسبب بقايا الحبر في خراطيشها واستخدام عوامل التنظيف أثناء عملية الطباعة، يجب أن يتم التعامل معها بأمان وفقًا للتعليمات الموجودة على أوراق بيانات السلامة. أما بالنسبة للطباعة بالحبر الرطب (الحبر الإلكتروني)، يتم جمع معظم السائل الحامل في الطابعة أثناء الطباعة ومعالجته كنفايات كيميائية، بينما يتبخر البعض في بيئة الإنتاج، ويبقى البعض الآخر في المواد المطبوعة، وفي النهاية يتبخر أيضًا من المادة. (2) راحة المشغل تنتج كل من طباعة الحبر والطباعة النافثة للحبر فوق البنفسجية الأوزون أثناء عمليتي التفريغ والمعالجة. الأوزون مادة سامة محتملة، ولكن تركيزها أقل بكثير من عتبة الأمان. يمكن لأجهزة ترشيح الأوزون المناسبة أن تقلل بشكل فعال من أي رائحة أو مواد ضارة، مثل -فلتر الأوزون المدمج في معدات سلسلة Xeikon CX، والذي يمكنه إزالة المواد والروائح الضارة بشكل فعال، مما يجعل عملية الطباعة عديمة الرائحة. بالإضافة إلى ذلك، أثناء عمليات الطباعة بنفث الحبر بالأشعة فوق البنفسجية، يجب على المشغلين أيضًا ضمان الحماية من التعرض للأشعة فوق البنفسجية. وفيما يتعلق بالمركبات العضوية المتطايرة (VOCs)، فإن الطباعة الكهروستاتيكية بالحبر الرطب (الحبر الإلكتروني) تولد مركبات عضوية متطايرة مع تبخر السائل الحامل. تحتوي أحبار نفث الحبر ذات الأساس المائي- على مواد مرطبة، وبعضها عبارة عن مركبات عضوية متطايرة. نادرًا ما ينتج مسحوق الحبر الجاف، الذي لا يحتوي على أي إضافات، مركبات عضوية متطايرة. ويوضح الجدول 4 مقارنة الاستدامة بين مسحوق الحبر الجاف، والحبر الرطب، ونفث الحبر بالأشعة فوق البنفسجية، والمنتجات المطبوعة بنفث الحبر المستندة إلى الماء-.

الاستنتاج كما تمت مناقشته أعلاه، فمن الواضح أن طباعة الملصقات ليست حلاً واحدًا-يتناسب مع الحجم-جميع-الكل. على سبيل المثال، لا تتطلب ملصقات المشروبات الكحولية بالضرورة مقاومة كيميائية، بينما تحتاج الملصقات الصناعية والصيدلانية ومستحضرات التجميل إلى مقاومة كيميائية جيدة. تتطلب الملصقات الصيدلانية طباعة دقيقة بشكل خاص، في حين يجب أن تعطي الملصقات الغذائية الأولوية لسلامة الأغذية. باختصار، تعتمد التقنية الأكثر ملاءمة على تطبيق المنتج، ويمكن لشركات طباعة الملصقات أن تختار بشكل انتقائي معدات طباعة الملصقات الرقمية المناسبة استنادًا إلى منتجاتها المحددة. ومع تزايد قصر مدة الطباعة-، يمكن أن يؤدي سير العمل الآلي إلى تحسين الإنتاجية، وهو ما يعد بالضبط ميزة الطباعة الرقمية. نظرًا لأن كل تقنية لها إيجابياتها وسلبياتها، فمن الناحية المثالية، يجب دمج العديد من هذه التقنيات أو جميعها لتكوين تقنية طباعة هجينة، وبالتالي تعظيم المزايا والميزات الخاصة بكل منها.