Farby wklęsłe rozpuszczalnikowe składają się z pigmentów, żywic, dodatków i znacznej ilości rozpuszczalników, dzięki czemu są stosunkowo rzadkie. Wysychanie farb wklęsłych rozpuszczalnikowych polega na odparowaniu rozpuszczalnika, co czyni je odpowiednimi do druku na papierze, foliach, folii aluminiowej i innych materiałach. Ponieważ maszyny do druku wklęsłego pracują z dużą prędkością i nakładają grubą warstwę farby, trzeba znać wpływ właściwości farby, takich jak tiksotropia, płynność, lepkość i szybkość wysychania, na jakość druku. Ta wiedza jest istotna dla poprawy jakości drukowanych materiałów.

Tiksotropia

Tiksotropia oznacza zmianę właściwości płynięcia farby pod wpływem sił zewnętrznych. Mówiąc dokładniej, to zjawisko, w którym zawiesina lub dyspersja rozrzedza się przy mieszaniu i ponownie gęstnieje, gdy pozostawi się ją w spokoju.

Zazwyczaj farby wysokiej jakości mają niską tiksotropię, co pozwala stosować je bezpośrednio na maszynie bez specjalnego przygotowania. Farby całkowicie pozbawione tiksotropii mają jednak skłonność do sedymentacji, co nie jest korzystne. Ogólnie farby biała, żółta i cyjanowa mają niską tiksotropię, a farby magenta i czarna wyższą.

Na tiksotropię farb wpływają następujące czynniki:

 1. Właściwości pigmentu: na przykład pigmenty sadzowe poddane działaniu ozonu mają znacznie niższą tiksotropię niż pigmenty niepoddane obróbce.
 2. Wielkość cząstek pigmentu: mniejsze cząstki pigmentu dają niższą tiksotropię, większe powodują wyższą.
 3. Ilość pigmentu: większa ilość pigmentu może powodować koagulację cząsteczek pigmentu, co zwiększa tiksotropię.
 4. Masa cząsteczkowa żywicy: farby z żywicami o dużej masie cząsteczkowej i niskiej wartości n-heptanu mają zwykle wyższą tiksotropię i odwrotnie.
 5. Zwilżalność pigmentu: farby o lepszej zwilżalności pigmentów mają zazwyczaj niższą tiksotropię. Niektórzy producenci farb wstępnie dyspergują pigmenty przy produkcji farb czarnych, aby poprawić zwilżalność i obniżyć tiksotropię.
Farby wklęsłe rozpuszczalnikowe wymagają odpowiedniego poziomu tiksotropii. Jeśli tiksotropia jest zbyt wysoka, farba może słabo się wyrównywać, sprawiać trudności w kontroli lepkości i powodować wady druku, takie jak marmurkowatość lub skórka pomarańczowa. Jeśli tiksotropia jest zbyt niska, może wzrosnąć przyrost punktu, przez co tekst i linie wydają się grubsze.

Płynność

Płynność farb wklęsłych rozpuszczalnikowych jest wypadkową takich czynników, jak gęstość względna, lepkość, tiksotropia i spójność. Aby uzyskać optymalną płynność, farba musi mieć odpowiednią lepkość, dobrą zwilżalność pigmentów i zrównoważone stężenie pigmentu, przy jednoczesnym ograniczeniu tiksotropii.

Przy badaniu płynności farby, oprócz pomiaru czasu wypływu kubkiem nr 4 lub Zahn nr 3, istotna jest też ilość farby pozostającej na ściance kubka w stosunku do ilości, która wypłynęła. Przy stałej lepkości im mniejszy stosunek farby pozostającej do wypływającej, tym lepsza płynność.

Jeśli płynność farby jest słaba, prawdopodobne są błędy druku, takie jak nierównomierne przenoszenie farby lub inne wady odbitki.

Lepkość

Lepkość farb wklęsłodrukowych rozpuszczalnikowych jest ściśle związana z płynnością, a utrzymanie właściwej lepkości decyduje o skutecznym przenoszeniu farby. Choć na przenoszenie farby wpływa wiele czynników, takich jak rodzaj żywicy, przyczepność farby, prędkość druku, nacisk, materiał podłoża i warunki otoczenia, lepkość pozostaje czynnikiem krytycznym. Zależność między lepkością a stopniem przenoszenia przedstawia poniższy schemat.

Czynniki wpływające na lepkość farb wklęsłodrukowych rozpuszczalnikowych:

 1. Lepkość roztworu żywicy: wyższa lepkość żywicy zwiększa lepkość farby i odwrotnie.
 2. Zgodność pigmentu z żywicą: jeśli pigmenty reagują z żywicą i powodują koagulację, lepkość farby wzrasta.
 3. Zgodność rozpuszczalnika z dyspergatorem: jeśli rozpuszczalniki rozcieńczają dyspergatory w dowolnym stosunku, lepkość farby maleje.
 4. Temperatura: niższa temperatura zwiększa lepkość farby, a wyższa ją obniża.
Niska lepkość farb wklęsłodrukowych rozpuszczalnikowych może powodować takie problemy jak pinhole, nierówne pokrycie kolorem, szorstkie plamy lub słaba przyczepność, co prowadzi do wad druku. Na gładkich powierzchniach przyczepność farby może być słaba, a na podłożach papierowych może dochodzić do pylenia lub łuszczenia.

Z kolei wysoka lepkość może powodować takie problemy jak zarysowania, rozlewanie koloru, zalewanie formy drukowanej oraz wady typu „skórka pomarańczy”.

Podsumowanie

Przy projektowaniu i produkcji farb wklęsłych rozpuszczalnikowych kluczowy jest dobór zgodnych pigmentów, żywic i rozpuszczalników, aby uzyskać wymaganą lepkość początkową. Drukarze powinni stosować odpowiednie mieszanki rozpuszczalników, najlepiej dostarczone przez producenta farby, aby doprowadzić farbę do optymalnej lepkości roboczej do druku. Zapewnia to wysoką jakość wydruku.

Lepkość farby zależy również od prędkości druku. Zwykle wyższe prędkości druku wymagają niższej lepkości farby, aby uzyskać prawidłowe przenoszenie farby.

Farby wklęsłe rozpuszczalnikowe są farbami lotnymi, co oznacza, że gdy rozpuszczalniki odparowują z mokrej powłoki farby, przechodzi ona ze stanu ciekłego w stały. Szybkość odparowywania rozpuszczalników bezpośrednio wpływa na szybkość schnięcia farby.

Przy projektowaniu i produkcji farb wklęsłych rozpuszczalnikowych zwykle wybiera się mieszankę rozpuszczalników o średniej, niskiej i wysokiej temperaturze wrzenia, aby spełnić wymagania dotyczące schnięcia. Nieprawidłowy dobór żywicy, niskie temperatury mięknienia, słabe uwalnianie rozpuszczalnika z żywic lub nadmiar rozpuszczalników o wysokiej temperaturze wrzenia mogą spowolnić odparowywanie rozpuszczalnika i pozostawić jego pozostałości w utwardzonej powłoce farby.

Przy formulowaniu farb wklęsłych rozpuszczalnikowych najpierw wybiera się żywice, a następnie rozpuszczalniki. Rozpuszczalniki o parametrach rozpuszczalności zbliżonych do rozpuszczanych materiałów rozpuszczają się łatwiej i odparowują szybciej. Obecność pigmentów obniża jednak szybkość odparowywania rozpuszczalników, zwłaszcza gdy pigmenty są duże.

Czynniki środowiskowe, takie jak wyższa temperatura otoczenia, niższa wilgotność względna i szybszy obieg powietrza, zwiększają szybkość odparowywania rozpuszczalników.

Typowe problemy drukarskie spowodowane nieprawidłowym schnięciem:

 1. Zbyt szybkie schnięcie farby przy niektórych prędkościach druku może powodować zalewanie formy, zarysowania, zbielenie farby, słaby połysk i problemy z wyrównaniem powłoki.
 2. W druku wielokolorowym zbyt wolne schnięcie może powodować przyklejanie się do wałków lub rozmazywanie farby na następnej sekcji drukującej, co prowadzi do wad wydruku.
Szybkość odparowywania rozpuszczalników w farbie zależy nie tylko od ich temperatury wrzenia, prężności pary i ciepła parowania, ale także od temperatury otoczenia w druku, wilgotności względnej, przepływu powietrza i grubości warstwy farby. Dlatego szybkość odparowywania rozpuszczalników w farbie należy dostosowywać do zmiennych warunków.

W normalnych warunkach produkcyjnych, jeśli farba schnie zbyt szybko, należy dodać rozcieńczalnik o wolnym schnięciu. Jeśli farba schnie zbyt wolno, należy użyć rozcieńczalnika o szybkim schnięciu. W miarę możliwości temperaturę w miejscu druku należy utrzymywać w zakresie 18-25°C, a wilgotność względną poniżej 65%, aby stabilizować właściwości farby.