Vil udskriften på plastik teselskabskopper falme?

Faldningen af ​​udskrivning på engangsteselskab kopper i plaster et almindeligt problem, som forbrugerne støder på i daglig brug. Med stigende bevidsthed om fødevaresikkerhed er folk mere opmærksomme på sikkerheden og stabiliteten ved udskrivning på engangsartiklerteselskab kopper i plast. I henhold til de seneste industristandarder og testdata er udtoningen af ​​udskrivning på engangsplastik teselskabskopper påvirket af forskellige faktorer, herunder typen af ​​udskrivningsproces, miljøforhold og arten af ​​væskerne i kontakt med koppen. Denne artikel vil udførligt analysere problemet med udskrivningsfading på engangsplastikteselskab kopper, fra tekniske principper til praktiske anvendelsesscenarier.

1.1 Almindelige udskrivningsprocestyper og -karakteristika

Udskrivningsprocesserne for engangs teselskabskopper af plast omfatter hovedsageligt serigrafi, pudetryk, varmeoverførselstryk og UV-tryk. Hver proces har sine unikke tekniske karakteristika og anvendelige scenarier.

Serigrafi er en af ​​de mest traditionelle og almindeligt anvendte trykprocesser. Dens princip er at overføre blæk til overfladen af ​​substratet gennem en skærmstencil. Flere farver kan overlejres for at opnå komplekse mønstre. De vigtigste fordele ved serigrafi er dets tykke blæklag og stærke opacitet, hvilket gør det særligt velegnet til udskrivning af enkeltfarvede-logoer, og prisen er relativt lav; multi-farveprint kan opnå høje-mætningsmønstre. Serigrafi har dog også betydelige ulemper, hovedsageligt afspejlet i dårlige gradienteffekter og begrænset udtrykskraft for mønstre, der kræver farveovergange.
Bloktryk er særligt velegnet til print på uregelmæssigt formede plastik teselskabkopper. Dens arbejdsprincip er at bruge en silikonepude til at opsamle dybtryksblæk og derefter overføre det til den buede overflade. Den største fordel ved tamponprint er dens stærke tilpasningsevne til buede overflader, hvilket gør den særdeles velegnet til print på uregelmæssige områder såsom skålkanter og håndtag. Denne proces er især velegnet til lokal udskrivning på uregelmæssigt formede plastik teselskab kopper, såsom dem lavet af AS og Tritan. Blodtryk har dog også sine begrænsninger; nøjagtigheden af ​​multi-farveprint afhænger af udstyrets stabilitet, og de tekniske krav er højere.

Varmeoverførselsudskrivning er meget udbredt til udskrivning af plastkopper, især til komplekse mønstre og multi-farveudskrivning. Dens proces involverer to hovedtrin: Først printes designmønsteret på en transferfilm, og derefter placeres transferfilmen på kopkroppen. Gennem opvarmning og tryk fra en varmepressemaskine overføres mønsteret fra filmen til kopkroppen. Fordelene ved varmeoverførselstryk er fine mønstre, rige farver og egnethed til komplekse mønstre og stor-produktion. Imidlertid er omkostningerne ved overføringsfilmen højere, og overførsel til buede flaskelegemer er vanskeligere. UV-print bliver mere og mere populært i moderne fremstilling på grund af dets hurtige hærdningsegenskaber, især på-højhastighedsproduktionslinjer. UV-print er velegnet til forskellige plastmaterialer såsom PP og PET, og bruges til koniske kopper, skumkopper og andre produkter. Under tørring af plastik teselskabskopper styres temperaturen for UV-print typisk mellem 70 grader og 100 grader. Den største fordel ved UV-udskrivning er dens hurtige hærdningshastighed, som væsentligt forbedrer produktionseffektiviteten, men investeringsomkostningerne for udstyr er højere.

1.2 Udskrivningsmaterialetyper og tekniske krav

Den type blæk, der bruges til at udskrive engangsplastik teselskab kopper, påvirker direkte udskriftskvaliteten og farveægtheden. I øjeblikket bruges ethanol-baseret blæk hovedsageligt på markedet, som er en miljøvenlig blæk. Et kendetegn ved ethanol-baseret blæk er, at det vil falme, når det udsættes for alkohol, på grund af den fysiske opløsning af blækket af ren alkohol.
Med hensyn til trykkvalitetskrav skal den trykfarve, der bruges til papirkopper, opfylde flere ydelsesindikatorer. Ifølge industristandarder skal trykfarven have god trykægthed, og det trykte produkt skal have god modstandsdygtighed over for syre, alkali, vand, temperatur og lys, uden at falme, misfarve eller afskalle på grund af disse faktorer. Derudover skal det trykte produkt også have god ridsefasthed, glans, semi-mat og mat udseende.

1.3 Relevante industristandarder og kvalitetskrav

Kina har etableret strenge nationale standarder og industribestemmelser for udskrivning af engangs teselskabskopper i plast. GB 4806-serien af ​​standarder er kernesikkerhedsstandarden for materialer i kontakt med fødevarer, blandt hvilke GB 4806.7-2016 "National Food Safety Standard for Plastic Materials and Products for Food Contact" specifikt giver detaljerede regler om sikkerheden ved plastservice.
Med hensyn til udskriftspositionsspecifikationer angiver den nationale standard GB/T 27590-2011 "Papirkopper" klart, at udskrivning ikke bør udføres inden for 15 mm fra kopkanten og inden for 10 mm fra kopbunden. Denne forordning har til formål at forhindre, at forbrugerne indtager trykfarven, når de bruger kopperne, og også at forhindre, at trykket på bunden af ​​koppen gnider mod indersiden af ​​en anden kop, når den er stablet.
Med hensyn til krav til farveægthed specificerer den nationale standard specifikke tekniske indikatorer: friktionsfarveægthed Større end eller lig med 4 grader, og lysægthed Større end eller lig med 6 grade, for at forhindre falmning og forurening. Disse standardværdier er vigtige kriterier for at bedømme, om trykkvaliteten af ​​engangs teselskabskopper i plast er kvalificeret.
Med hensyn til fødevaresikkerhedskravene skal trykfarver bruge fødevarebaseret-vandbaseret-blæk. Disse blæk indeholder ikke skadelige stoffer såsom benzen og tungmetaller, og vil ikke frigive skadelige stoffer, selv ved opvarmning. Ydermere må blækket kun trykkes på ydersiden af ​​koppen for at undgå direkte kontakt med drikkevaren.

2.1 Scenarie for servering af drikkevarer med normal temperatur

Servering af drikkevarer ved stuetemperatur (20-25 grader Celsius) er det mest almindelige brugsscenarie for engangs teselskabskopper i plast. I henhold til industristandarder og faktisk brugerfeedback har engangsplastik teselskabkopper af kvalificeret kvalitet et relativt stabilt tryklag under normale brugsforhold ved stuetemperatur og er ikke tilbøjelige til væsentlig misfarvning.
Ifølge nationale standarder vil alle trykte farvestoffer falme, men graden af ​​falmning er opdelt i 1-5 niveauer, hvor niveau 3 er den kvalificerede standard, og niveau 5 falmning er praktisk talt usynlig for det blotte øje. Under normale temperaturforhold kan produkter trykt med pigmentblæk nå et falmningsniveau på 3-4, hvilket normalt ikke forårsager en væsentlig visuel påvirkning under normal brug.
Nogle faktorer kan dog stadig føre til misfarvning ved faktisk brug. Hvis blækket ikke er grundigt tørret, gnides mønsteret let af under efterfølgende forarbejdning eller brug; mens den tørrer for hurtigt, kan det forhindre blækket i at trænge helt ind i papirfibrene, hvilket også påvirker vedhæftningen. Derudover er blækviskositetskontrol afgørende. Hvis blækkets viskositet er for høj, er fluiditeten dårlig, og blækket kan ikke overføres korrekt til bægeroverfladen under udskrivning, hvilket resulterer i ufuldstændig og ustabil mønsterudskrivning; for lav viskositet kan få blækket til at flyde, sløre mønsteret og gøre det nemt at pille af efter tørring.

2.2 Normal håndtering og stabling

Engangs-teselskabskopper i plast udsættes uundgåeligt for mekaniske handlinger såsom håndtering og stabling under daglig brug, og disse faktorer påvirker også tryklagets stabilitet. Under normale håndterings- og stablingsprocesser, hvis trykkvaliteten er kvalificeret, vil der generelt ikke være nogen væsentlig misfarvning.
Situationen ændrer sig dog, når det trykte mønster er inden for 15 mm fra kopkanten eller inden for 10 mm fra kopbunden. I henhold til nationale standarder bør udskrivning ikke være til stede inden for 15 mm fra kanten og inden for 10 mm fra bunden af ​​koppen. Men i den faktiske produktion overtræder nogle produkter stadig denne forordning. For eksempel har nogle forbrugere klaget over, at hele kroppen af ​​de engangspapirkopper, de købte, var trykt med mønstre, som ikke opfylder standardkravene.
Når kopper stables til opbevaring, hvis der er trykte mønstre inden for 10 mm fra bunden, kan farven let smitte af på indervæggen af ​​en anden kop under stabling. Dette betyder, at forbrugerne kan indtage blækket fra de trykte mønstre, når de drikker, især benzen-holdigt blæk, som udgør en vis sundhedsrisiko.

2.3 Forskelle i farvefading af forskellige plastmaterialer

Engangs-te-selskabskopper i plast fremstillet af forskellige materialer viser betydelige forskelle i udskrivningsfarvefading. Almindelige plastikbægermaterialer på markedet omfatter PET (polyethylenterephthalat), PP (polypropylen), PS (polystyren) og PC (polycarbonat), hver med forskellig kompatibilitet med trykfarver.
PET-materiale er kendetegnet ved dets lette vægt, gennemsigtighed, kemikalieresistens og genanvendelighed og er meget udbredt i drikkevareemballage. PET er relativt følsomt over for ultraviolet lys, og lang-eksponering kan føre til molekylær kædebrud og efterfølgende ældning. Med hensyn til tryk kræver PET-materiale særlig overfladebehandling for at opnå en god blækvedhæftning.
PP-materiale er det eneste plastik, der kan mikrobølgebehandles, med et smeltepunkt på 167 grader, og dets ydre emballage er normalt mærket med tallet PP # 5 har en relativt god UV-resistens, men det vil stadig ældes under lang-eksponering. PP-materiale har moderat overfladeenergi og god kompatibilitet med blæk, hvilket resulterer i relativt stabil trykvedhæftning.
PS-materiale er ikke egnet til varme drikke, da det let deformeres og er følsomt over for visse kemikalier. PS-materiale har lav overfladepolaritet og kræver overflademodifikation, såsom coronabehandling, for at opnå gode printresultater.
Selvom PC-materiale har høj styrke og god gennemsigtighed, er det gradvist blevet erstattet af andre materialer på grund af den potentielle frigivelse af bisphenol A. PC-materiale har høj overfladeenergi og god kompatibilitet med blæk, men der kan opstå problemer ved høje temperaturer.

3.1 Analyse af virkningen af ​​høje-temperaturmiljøer

Høje-temperaturmiljøer er en af ​​de vigtige faktorer, der påvirker farvefalmningen af ​​trykte engangs-teselskabskopper i plast. Ifølge faktiske testdata kan engangs-teselskabskopper i plast undergå kemiske ændringer og frigive tilsætningsstoffer til drikkevarer, når temperaturen overstiger 60 grader.
Forskellige typer af engangs teselskabskopper i plast viser betydelige forskelle i deres tolerance over for høje temperaturer:

Voksbelagte-kopper er den type, der er mest udsat for problemer ved høje temperaturer. På grund af paraffinvoksens lave smeltepunkt (generelt ikke over 60 grader), hvis papirbægre med en paraffinbelægning bruges til at holde varme drikkevarer eller madvarer, vil paraffinen smelte og sive ned i koppen eller få papirkoppen til at blive blød og lækker, samtidig med at det fører til afskalning af det trykte lag.
PE-belagte kopper er i øjeblikket det almindelige produkt, dækket med- PE-plastfolie af fødevarekvalitet og kan modstå temperaturer op til 100 grader, hvilket gør dem relativt sikre til at brygge te eller drikke varm suppe. Inden for dette temperaturområde er det trykte lag af PE-belagte kopper relativt stabilt og viser ikke let væsentlig misfarvning.
PP-materialekopper har den bedste høje-temperaturbestandighed med et smeltepunkt på op til 167 grader og er den eneste type plastikfødevarebeholdere eller engangsbeholdere, der kan opvarmes i mikrobølgeovn. Det trykte lag af PP-materialekopperne fungerer stabilt ved høje temperaturer, men det skal bemærkes, at selv med PP-materiale, hvis trykprocessen er forkert eller blækkvaliteten er dårlig, kan der stadig forekomme misfarvning efter gentagen brug ved høje-temperaturer.
De mekanismer, hvorved høje temperaturer påvirker det trykte lag, omfatter hovedsageligt: ​​for det første accelererer høje temperaturer fordampningen af ​​opløsningsmidler i blækket, hvilket kan føre til blækkets krympning og revner; for det andet påvirker høje temperaturer den kemiske binding mellem blækket og plastsubstratet, hvilket reducerer vedhæftningen; og for det tredje kan høje temperaturer blødgøre plastsubstratet, hvilket øger risikoen for, at det trykte lag skaller af.

3.2 Effekter af miljø med høj luftfugtighed

Indvirkningen af ​​miljøer med høj-fugtighed på udskrivningen af ​​engangsplastikkopper til teselskab afspejles hovedsageligt i to aspekter: nedsat tørrehastighed og reduceret vedhæftning. I henhold til industristandarder skal den miljømæssige fugtighed kontrolleres mellem 40% og 60% under formning af papirbæger (krympning og limning).
Når den omgivende luftfugtighed er for høj (over 65%), kan følgende problemer opstå:

Papiret absorberer fugt, og blækfilmlaget bliver let blødgjort, hvilket påvirker tørrehastigheden og den endelige effekt af udskrivningen.
Fordampningen af ​​vand i blækket er langsom, hvilket kan føre til adskillelse af blæklaget fra substratet.
I miljøer med høj-fugtighed er mikroorganismer tilbøjelige til at yngle, hvilket kan forårsage skade på det trykte lag.

Virkningen af ​​miljøer med høj-fugtighed er især tydelig under transport og opbevaring. Råpapiret til papirbægre har stærk hygroskopicitet. Hvis transportmiljøet er fugtigt (såsom regnfulde dage eller kondens i vognen), eller emballagen er dårligt forseglet, vil papiret absorbere fugt, hvilket får kopkroppen til at blive blød, mister sin støtte og endda bliver ubrugelig. Samtidig gnider mønstrene eller teksten på den ydre overflade af papirbægret mod den indvendige væg af emballagen og tilstødende papirbægre under transport, hvilket let fører til blækafskalning og slørede mønstre.
For teselskabskopper af plast fremstillet af specielle materialer såsom TPE er påvirkningen af ​​miljøer med høj-fugtighed endnu mere alvorlig. I miljøer med høj-fugtighed sænkes tørrehastigheden af ​​blækket på TPE-materialer betydeligt, hvilket kan føre til en alvorlig reduktion i vedhæftningen.
For at klare virkningerne af miljøer med høj-fugtighed træffer producenter normalt følgende foranstaltninger:
Kontroller produktionsmiljøets fugtighed inden for det passende område på 40%-60%.
Styrk emballageforseglingen, og brug-fugtsikre emballagematerialer.
Tilføj fugtbestandige-midler til blækket for at forbedre blækkets fugtbestandighed.
Øg tørretiden og temperaturen for at sikre, at blækket er helt tørt.

3.3 Virkninger af kemisk kontakt

Kemisk kontakt er den mest direkte faktor, der forårsager misfarvning af engangsudskrivning af plastikkopper, især kontakt med alkoholholdige drikkevarer. Flere eksperimenter har bekræftet, at papirbægre trykt med miljøvenlig ethanol-baseret blæk viser betydelig misfarvning, når de udsættes for alkohol.
Mekanismen for misfarvning forårsaget af alkohol er den fysiske opløsning af blækket af ren alkohol. Eksperimenter viser, at når ren alkohol hældes i en engangspapirkop, bliver bægerets yderside rød efter ti minutter, mens bunden og sømmene på papirbægeret med spiritus bliver mørkegule. Dette skyldes, at mønstrene trykt på papirkopperne bruger ethanol-baseret blæk, et miljøvenligt blæk, der misfarves, når det kommer i kontakt med alkohol.

Udover alkohol påvirker andre kemiske stoffer også det trykte lag:

Det er værd at bemærke, at nationale standarder foreskriver, at engangspapirbægre skal bruge miljøvenligt blæk, men disse bægre skal være tydeligt mærket med "Ikke til brug med alkoholholdige drikkevarer." Men i det virkelige liv bemærker mange forbrugere ikke denne advarsel.
Udover alkohol har nogle organiske opløsningsmidler, såsom benzen-baserede stoffer, en endnu mere alvorlig indvirkning på det trykte lag. Eksperimenter viser, at aftørring af papirbægre med benzenopløsningsmiddel forårsager misfarvning på mindre end et halvt minut, hvilket indikerer, at nogle papirkopper stadig bruger benzenholdigt-blæk. Farvede papirbægre bruger ofte benzen-holdigt blæk, og misfarvningen er mere alvorlig. Hvis emballagen til papirbæger har en stærk lugt, når den åbnes, kan der være et problem med dårligt blæk.

4.1 Særlige virkninger af alkoholiske drikkevarer

Alkoholholdige drikkevarer har den største indvirkning på udskrivningen af ​​engangs teselskabskopper i plast, som hovedsageligt er relateret til sammensætningen af ​​trykfarven. Ifølge eksperimentelle data og professionel analyse, jo højere alkoholkoncentrationen er, jo stærkere er den opløsende effekt på det trykte lag, og jo mere tydelig er misfarvningen.
Den specifikke manifestation af alkohol-induceret misfarvning varierer afhængigt af alkoholkoncentrationen:

Høj-koncentration af alkohol (over 95 %) har den mest alvorlige virkning. Eksperimenter viser, at hældning af ren alkohol i en engangspapirkop gør, at ydersiden af ​​koppen bliver rød efter ti minutter. Dette skyldes, at høj-koncentreret alkohol har en stærk opløsende effekt, som hurtigt kan ødelægge blækkets molekylære struktur, hvilket får blækket til hurtigt at migrere til overfladen af ​​bægeret.
Sprit (40-60 % alkohol) har en relativt mildere virkning, men fører stadig til mærkbar misfarvning. I eksperimentet blev bunden og sømmene på papirbægre med spiritus mørkegule. Dette skyldes, at selvom alkoholkoncentrationen af ​​baijiu (kinesisk spiritus) ikke er så høj som ren alkohol, kan den stadig forårsage fysisk opløsning af blækket, især i papirkoppens svage punkter, såsom bunden og sømmene.
Effekten af ​​medicinsk alkohol (75%) er mellem virkningen af ​​ren alkohol og baijiu. På grund af dens gode desinficerende effekt blev den meget brugt under pandemien, men den har også en betydelig indflydelse på det trykte lag.

De mekanismer, hvorved alkohol forårsager blækmisfarvning, omfatter hovedsageligt:

• Fysisk opløsning: Alkohol kan som et organisk opløsningsmiddel opløse de organiske komponenter i blækket.
• Indtrængning: Alkohol kan trænge ind i det trykte lag og ødelægge bindingen mellem blækket og underlaget.
• Ekspansion: Alkohol får det trykte lag til at udvide sig, hvilket reducerer dets vedhæftning til underlaget.
• Migration: Opløste blækkomponenter migrerer til overfladen af ​​koppen med alkoholen.

For at verificere dette fænomen gennemførte en professionel institution sammenlignende eksperimenter. Papirbægre fra samme batch blev fyldt med rent vand, baijiu og ren alkohol, og deres misfarvning blev observeret. Resultaterne viste, at papirkopperne fyldt med rent vand ikke viste nogen signifikant ændring; papirkopperne fyldt med baijiu begyndte at vise en let misfarvning efter 2 timer; og papirkopperne fyldt med ren alkohol viste tydelig rød penetration inden for 10 minutter.

4.2 Kulsyreholdige drikkevarer og sure væsker

Indvirkningen af ​​kulsyreholdige drikkevarer og sure væsker på udskrivningen af ​​engangsplastik teselskabkopper er relativt kompleks, hovedsageligt gennem to mekanismer: syrekorrosion og gastryk.
Kulsyreholdige drikke indeholder kuldioxidgas og visse sure stoffer, og langvarig kontakt kan føre til misfarvning af kanterne af det trykte lag. Selvom surhedsgraden af ​​kulsyreholdige drikkevarer er relativt svag (pH-værdien er normalt mellem 2,5-4,5), på grund af den store mængde kuldioxidgas, de indeholder, genereres der tryk i et forseglet miljø, hvilket kan fremskynde migrationen af ​​blæk.
Syre frugtjuice som citronsaft og appelsinjuice har normalt en pH-værdi mellem 2-3, hvilket er meget surt. Virkningen af ​​disse væsker på det trykte lag er hovedsageligt manifesteret i:

• Langvarig kontakt fører til gradvis falmning af kanterne på det trykte mønster.
• Sure stoffer kan reagere kemisk med visse komponenter i blækket.
• Et meget surt miljø kan påvirke blækkets stabilitet.

I henhold til industristandarder skal trykfarver have god syrebestandighed for at sikre, at der ikke opstår væsentlig falmning, misfarvning eller afskalning, når det kommer i kontakt med sure væsker. Faktiske test viste dog, at nogle produkter af lavere-kvalitet stadig udviste misfarvning efter kontakt med sure væsker.

4.3 Mejeriprodukter og kaffe-/tedrikke

Mejeriprodukter, kaffe og tedrikke har en relativt lille indvirkning på udskrivningen af ​​engangs teselskabskopper i plast, men der kan stadig opstå problemer under særlige forhold.
Mejeriprodukter omfatter mælk, yoghurt, mælkete osv., med en pH-værdi typisk mellem 6,5 og 7,5, som er svagt sur eller neutral. Disse drikkevarer har en relativt lille direkte indvirkning på det trykte lag, men det er vigtigt at bemærke, at:

Mejeriprodukter kan nemt efterlade rester på kopvæggen, hvilket kan påvirke udseendet af printet efter tørring.
Nogle mejeriprodukter kan indeholde emulgatorer og andre ingredienser, som kan påvirke det trykte lag ved længerevarende kontakt.
Kaffe- og tedrikke indeholder stoffer som koffein og theophyllin og har også visse pigmenter. Virkningen af ​​disse drikkevarer på det trykte lag er hovedsageligt manifesteret i:

• Mørk-farvet kaffe og te kan forårsage pletter på kopvæggen, hvilket påvirker den visuelle effekt af udskriften.
• Koffein og theophyllin kan have en vis kemisk effekt på blækket.
• Høj-temperaturkaffe (normalt 80-90 grader) kan fremskynde ældningen af ​​blækket.

Af særlig bekymring er problemer med udskriftskvaliteten for nogle mælketekopper. Ifølge industriens feedback er udskrivningsmisfarvningsproblemet på mælketekopper hovedsageligt relateret til følgende faktorer:

Sukkeret i mælkete kan krystallisere på kopvæggen, hvilket påvirker udskriftens udseende.
Nogle mælkete-tilsætningsstoffer kan have en kemisk effekt på det trykte lag.
Mælke-tekopper skal normalt holdes varme i lang tid, og miljøet med høje- temperaturer fremskynder ældningen af ​​udskriften.

Med forbedringen af ​​forbrugersikkerhedsbevidstheden og den løbende forbedring af relevante standarder forbedres udskrivningskvaliteten af ​​engangsplastik teselskab gradvist. I fremtiden, med udviklingen af ​​miljøvenlig blækteknologi og anvendelsen af ​​nye materialer, menes det, at udskrivningsmisfarvningsproblemet for engangsplastik teselskabskopper vil blive bedre løst, hvilket giver forbrugerne sikrere og mere pålidelige produkter.