잉크 첨가제가 인쇄 성능에 미치는 영향

용제 조정과 그 한계

포장 인쇄 라인의 속도를 높여야 할 때 가장 직접적인 방법은 잉크 내 용제 비율을 높이고 건조가 빠른 용제를 선택하는 것입니다. 실제로는 그 조정 폭이 좁습니다. 기본 잉크 자체가 비율을 어디까지 바꿀 수 있는지 상한을 정하고, 희석제 1리터를 추가할 때마다 비용이 늘어나며, 유가가 오를수록 이 부담은 커집니다. 용제를 넣기 전에 색 농도가 떨어질 위험이 있는지 확인해야 합니다. 두 잉크가 같은 용제 비율을 가져도 인쇄기에서 다르게 거동할 수 있으므로 용해도, 수소 결합, 증발 균형, 표면 장력을 모두 살펴야 하며, 비율만으로는 알 수 있는 것이 거의 없습니다. 용제 30퍼센트를 함유한 혼합액을 예로 들면, 피막은 표면부터 건조되지만 아래에 갇힌 용제가 계속 작용하여 인쇄된 시트는 겉으로 건조해 보인 뒤에도 오랫동안 무른 상태로 남을 수 있습니다.

세 가지 용제 배합 비교

포장 잉크 작업에서 자주 등장하는 배합이 세 가지 있습니다.

배합 1: 자일렌 9.6, 부틸 아세테이트 9, 에틸 아세테이트 26.4, 톨루엔 55. 증발 속도 2.94, 용해도 8.98, 수소 결합 18.18, 표면 장력 26.9, 분자량 90.55.

배합 2: 톨루엔 70, 에틸 아세테이트 30. 증발 속도 2.94, 용해도 8.98, 수소 결합 18.12, 표면 장력 27.1, 분자량 90.86.

배합 3: 톨루엔 73.3, 메틸 에틸 케톤 26.7. 증발 속도 2.94, 용해도 9.05, 수소 결합 18.18, 표면 장력 27.09, 분자량 84.72.

점도에서는 배합 2가 가장 높고, 배합 1이 중간, 배합 3이 가장 낮습니다. 증발 속도가 같아서 건조 속도는 수치상 동일해 보이지만, 배합 3의 낮은 점도 덕분에 피막이 더 빨리 고정됩니다. 배합 3은 배합 1보다 비용이 조금 더 들고 케톤 냄새가 남는 경향이 있으며 부착력은 약간 떨어집니다. 배합 2는 저렴한 선택으로 점도가 높고 부착력이 양호하며 냄새가 적고 용해도도 괜찮습니다. 다만 실제 포장 작업에서는 피막 형성이 우열을 가립니다. 배합 1이 나머지 둘보다 나은 이유는 혼합 용제가 인쇄 작업 구간을 넓혀 작업자가 기계 속도를 올리거나 내릴 여지를 더 주기 때문입니다. 단일 용제는 표면에서 안쪽으로 빠져나가고, 습윤 피막이 일정한 계면 강도에 도달하면 굳어 버려 나머지를 가두고 총 건조 시간을 늘립니다. 이렇게 건조된 시트에서 테이프를 떼면 잉크가 함께 들러붙습니다. 인쇄팀이 잉크 실이 너무 길게 늘어질 때 저분자량 용제를 찾는 이유가 여기에 있습니다.

왁스 첨가제

포장 인쇄기에서 문제를 일으키는 긴 잉크 실을 줄이기 위해 왁스 또는 다량의 왁스를 첨가합니다. 안료와 충전제의 침강 방지, 피막 경도와 피막 두께에도 도움이 됩니다. 첨가량을 너무 높이면 용제 방출이 느려지고 완전 건조가 멈추며 표면이 껍질처럼 덮이고 잉크 전사가 고르지 않게 되며 광택이 떨어집니다. 적당한 첨가량은 판 번짐, 블로킹, 약한 은폐력을 해결하지만, 과량은 피막을 무르게 하고 전사 중 마찰로 잉크가 데워지면 튀는 현상이 시작됩니다.

안료와 충전제 비율

고체 안료와 충전제 함량을 높이는 것은 피막 형성을 안정시키는 가장 간단한 방법입니다. 늘어난 고체분이 안료 표면 흡착을 두고 수지와 경쟁하여 실 늘어짐을 억제합니다. 목표는 인쇄기 속도가 오를 때 블로킹을 막고, 피막 두께가 얇아지거나 두꺼워지지 않게 유지하며, 잉크가 흘러나오면서 생기는 가장자리 고스팅을 없애고, 약한 불투명도를 보완하는 것입니다. 각 변경은 한 가지 물성을 다른 물성과 맞바꾸므로, 비율은 한 번 정하고 방치할 것이 아니라 작업 건별로 확인해야 합니다.