Aktywacja tworzyw sztucznych przed drukiem. Dlaczego jest ważna?
Druk na tworzywach sztucznych pozwala wykonywać trwałe i estetyczne nadruki na wielu różnych materiałach. Nie każde tworzywo zachowuje się jednak tak samo podczas drukowania. W przypadku niektórych powierzchni samo dobranie odpowiedniej farby nie wystarczy. Konieczne może być wcześniejsze przygotowanie powierzchni, czyli jej aktywacja.
Jest to szczególnie istotne przy materiałach takich jak polipropylen PP czy polietylen PE, które charakteryzują się niską energią powierzchniową. Bez odpowiedniego przygotowania farba może słabo zwilżać powierzchnię, a gotowy nadruk może mieć niewystarczającą przyczepność.
Czym jest aktywacja powierzchni tworzywa?
Aktywacja powierzchni to proces, którego zadaniem jest zmiana właściwości zewnętrznej warstwy tworzywa w taki sposób, aby farba mogła lepiej się z nią połączyć.
Nie chodzi więc o zmianę całego materiału. Modyfikowana jest przede wszystkim jego bardzo cienka warstwa powierzchniowa. Dzięki temu zwiększa się zwilżalność powierzchni oraz możliwość uzyskania odpowiedniej przyczepności farby.
Ma to szczególne znaczenie w przypadku tworzyw o niskiej energii powierzchniowej. Na nieprzygotowanym PP lub PE farba może tworzyć słabo rozlewającą się warstwę i nie uzyskać odpowiedniego połączenia z podłożem.
Dlaczego PP i PE mogą sprawiać problemy?
Polipropylen i polietylen są materiałami trudniejszymi do zadrukowania niż wiele innych tworzyw. Ich powierzchnia jest chemicznie obojętna i charakteryzuje się niską energią powierzchniową.
W praktyce oznacza to, że farba może nie rozprowadzać się po powierzchni tak, jak powinna. Zamiast dobrze zwilżyć materiał, może tworzyć słabo związany film.
Dlatego w przypadku PP i PE często stosuje się aktywację koronową, płomieniową lub plazmową, a w niektórych zastosowaniach również odpowiedni primer.
Na czym polega aktywacja koronowa?
Jedną z popularnych metod przygotowania tworzyw do druku jest aktywacja koronowa.
W uproszczeniu polega ona na oddziaływaniu wyładowania elektrycznego na powierzchnię tworzywa. Proces powoduje powstanie bardziej polarnych grup chemicznych na powierzchni materiału, dzięki czemu zwiększa się jego zwilżalność i poprawia możliwość związania farby z podłożem.
Aktywacja koronowa jest szczególnie często stosowana przy materiałach takich jak PP i PE, zwłaszcza w przypadku folii i materiałów produkowanych w rolach.
Aktywacja płomieniowa
Inną metodą jest aktywacja płomieniowa.
Powierzchnia tworzywa jest poddawana kontrolowanemu działaniu płomienia. Proces powoduje zmianę właściwości warstwy powierzchniowej i zwiększenie jej zdolności do przyjmowania farby.
Metoda ta może być stosowana również do elementów przestrzennych, między innymi części formowanych wtryskowo, rozdmuchiwanych czy termoformowanych.
W przypadku elementów wrażliwych na temperaturę trzeba jednak odpowiednio dobrać parametry procesu, aby nie doprowadzić do uszkodzenia materiału.
Aktywacja plazmowa
Plazma jest kolejną metodą poprawiającą przyczepność farby do trudnych powierzchni.
Podobnie jak w przypadku korony, celem jest zwiększenie energii powierzchniowej oraz poprawienie zwilżalności tworzywa. Dzięki temu farba może lepiej pokryć powierzchnię i uzyskać mocniejsze połączenie z podłożem.
Plazma może być stosowana między innymi do PP, PE oraz innych tworzyw wymagających poprawy właściwości powierzchniowych. W zależności od zastosowania proces może być prowadzony na całej powierzchni lub miejscowo.
Czy każde tworzywo trzeba aktywować?
Nie.
Konieczność aktywacji zależy przede wszystkim od rodzaju tworzywa, jego powierzchni, zastosowanej farby oraz oczekiwanej trwałości nadruku.
Materiały takie jak PVC, styren, poliwęglan czy PETG mogą w wielu zastosowaniach być zadrukowywane bez dodatkowej aktywacji, jeśli zastosowana farba jest odpowiednio dobrana do danego podłoża.
Inaczej wygląda sytuacja w przypadku PP i PE, gdzie przygotowanie powierzchni jest często niezbędne do uzyskania odpowiedniej przyczepności.
Dlatego przed rozpoczęciem produkcji warto ocenić konkretny materiał, a nie kierować się wyłącznie jego nazwą.
Aktywacja to nie wszystko
Samo przygotowanie powierzchni nie gwarantuje jeszcze idealnego nadruku.
Na trwałość nadruku wpływa również dobór odpowiedniej farby, sposób utwardzania, czystość powierzchni oraz właściwe parametry procesu drukowania. Zanieczyszczenia, kurz, oleje czy pozostałości po procesie produkcyjnym mogą negatywnie wpływać na przyczepność.
Dlatego przy wymagających realizacjach warto wykonać próbę na rzeczywistym materiale przed rozpoczęciem całej produkcji.
Pozwala to sprawdzić nie tylko wygląd nadruku, ale również jego odporność na ścieranie i przyczepność do powierzchni.
Jak sprawdzić, czy nadruk dobrze trzyma się tworzywa?
Jednym ze sposobów oceny przyczepności jest wykonanie testu taśmą, często stosowanego do sprawdzania przyczepności powłok i nadruków.
W przypadku wymagających realizacji testy pozwalają zweryfikować, czy zastosowana kombinacja tworzywa, aktywacji i farby zapewnia odpowiednią trwałość.
Jest to szczególnie ważne wtedy, gdy nadruk będzie później narażony na tarcie, działanie środków chemicznych, wilgoć, temperaturę lub intensywne użytkowanie.
Dlaczego aktywację wykonuje się bezpośrednio przed drukiem?
Efekt aktywacji powierzchni nie jest permanentny. Z czasem właściwości powierzchni mogą stopniowo wracać w kierunku stanu początkowego. Zjawisko to określa się między innymi jako starzenie powierzchni lub hydrophobic recovery.
Dlatego w przypadku materiałów wymagających aktywacji istotne jest nie tylko samo wykonanie procesu, ale również odpowiednie zaplanowanie czasu pomiędzy przygotowaniem powierzchni a drukiem.
Druk na tworzywach wymaga odpowiedniego przygotowania
Dobry nadruk zaczyna się jeszcze przed uruchomieniem maszyny drukarskiej.
Przy materiałach łatwych do zadrukowania wystarczy odpowiednio dobrana farba i prawidłowe przygotowanie powierzchni. Przy trudniejszych tworzywach, takich jak PP czy PE, konieczne może być zastosowanie dodatkowego procesu aktywacji.
Odpowiednio dobrana aktywacja koronowa, płomieniowa lub plazmowa może znacząco poprawić zwilżalność powierzchni i przyczepność farby. Ostateczne rozwiązanie zawsze warto jednak dobrać do konkretnego tworzywa, rodzaju nadruku oraz warunków, w jakich będzie użytkowany gotowy produkt.
Jeżeli planujesz nadruk na tworzywie sztucznym, warto określić nie tylko jego rodzaj, ale również oczekiwaną trwałość nadruku i sposób użytkowania elementu. To właśnie te informacje pozwalają dobrać odpowiednią technologię przygotowania powierzchni oraz właściwą metodę druku.
Jeżeli masz konkretny materiał lub produkt, który chcesz zadrukować, skontaktuj się z nami w sprawie nadruku na tworzywie. Na podstawie rodzaju materiału i oczekiwanej trwałości możemy dobrać odpowiednie rozwiązanie technologiczne.
