Vil utskriften på teselskapkopper i plast falme?

Fading av utskrift på engangsteselskapkopper i plaster et vanlig problem som forbrukere møter i daglig bruk. Med økende bevissthet om mattrygghet, legger folk mer vekt på sikkerheten og stabiliteten ved utskrift på engangsartiklerteselskapkopper i plast. I henhold til de siste bransjestandardene og testdataene, påvirkes falmingen av utskrift på engangs teselskapkopper av plast av ulike faktorer, inkludert typen utskriftsprosess, miljøforhold og naturen til væskene i kontakt med koppen. Denne artikkelen vil grundig analysere problemet med utskriftsfading på engangsplastteselskap kopper, fra tekniske prinsipper til praktiske anvendelsesscenarier.

1.1 Vanlige utskriftsprosesstyper og egenskaper

Utskriftsprosessene for engangs teselskapkopper av plast inkluderer hovedsakelig silketrykk, putetrykk, varmeoverføringstrykk og UV-utskrift. Hver prosess har sine unike tekniske egenskaper og aktuelle scenarier.

Silketrykk er en av de mest tradisjonelle og mest brukte trykkeprosessene. Prinsippet er å overføre blekk til overflaten av underlaget gjennom en skjermstensil. Flere farger kan legges over hverandre for å oppnå komplekse mønstre. De viktigste fordelene med silketrykk er dets tykke blekklag og sterke opasitet, noe som gjør den spesielt egnet for utskrift av ensfargede logoer, og kostnadene er relativt lave; multi-fargeutskrift kan oppnå høye-metningsmønstre. Silketrykk har imidlertid også betydelige ulemper, hovedsakelig reflektert i dårlige gradienteffekter og begrenset uttrykkskraft for mønstre som krever fargeoverganger.
Putetrykk er spesielt egnet for utskrift på uregelmessig formede plastkopper. Arbeidsprinsippet er å bruke en silikonpute for å plukke opp dyptrykksblekk og deretter overføre den til den buede overflaten. Den største fordelen med puteutskrift er dens sterke tilpasningsevne til buede overflater, noe som gjør den spesielt egnet for utskrift på uregelmessige områder som koppfelger og håndtak. Denne prosessen er spesielt egnet for lokal trykk på uregelmessig formede teselskapkopper i plast, for eksempel de som er laget av AS og Tritan. Imidlertid har tampontrykk også sine begrensninger; Nøyaktigheten til flerfargeutskrift avhenger av utstyrets stabilitet, og de tekniske kravene er høyere.

Varmeoverføringsutskrift er mye brukt i plastkopputskrift, spesielt for komplekse mønstre og multi-fargeutskrift. Prosessen involverer to hovedtrinn: først trykkes designmønsteret på en overføringsfilm, og deretter plasseres overføringsfilmen på koppens kropp. Gjennom oppvarming og trykk fra en varmepressemaskin overføres mønsteret fra filmen til koppkroppen. Fordelene med varmeoverføringsutskrift er fine mønstre, rike farger og egnethet for komplekse mønstre og stor-produksjon. Imidlertid er kostnadene for overføringsfilmen høyere, og overføring til buede flaskekropper er vanskeligere. UV-utskrift blir stadig mer populært i moderne produksjon på grunn av dets raske herdeegenskaper, spesielt på høyhastighets-produksjonslinjer. UV-utskrift er egnet for ulike plastmaterialer som PP og PET, og brukes til koniske kopper, skumkopper og andre produkter. Under tørking av teselskapskopper i plast, kontrolleres temperaturen for UV-utskrift vanligvis mellom 70 grader og 100 grader. Den største fordelen med UV-utskrift er dens raske herdehastighet, som forbedrer produksjonseffektiviteten betydelig, men investeringskostnaden for utstyr er høyere.

1.2 Utskriftsmaterialetyper og tekniske krav

Blekktypen som brukes til å skrive ut engangs-teselskapskopper i plast påvirker utskriftskvaliteten og fargeektheten direkte. For tiden brukes etanol-basert blekk hovedsakelig på markedet, som er et miljøvennlig blekk. Et kjennetegn ved etanol-basert blekk er at det vil falme når det utsettes for alkohol, på grunn av den fysiske oppløsningen av blekket av ren alkohol.
Når det gjelder krav til utskriftskvalitet, må trykkfarget som brukes til papirkopper oppfylle flere ytelsesindikatorer. I henhold til industristandarder kreves det at trykkfargen har god utskriftsfasthet, og det trykte produktet må ha god motstand mot syre, alkali, vann, temperatur og lys, uten å falme, misfarge eller avskalling på grunn av disse faktorene. I tillegg skal det trykte produktet også ha god ripebestandighet, glans, semi-matt og matt utseende.

1.3 Relevante industristandarder og kvalitetskrav

Kina har etablert strenge nasjonale standarder og bransjeforskrifter for utskrift av engangs teselskapskopper i plast. GB 4806-serien med standarder er kjernesikkerhetsstandarden for materialer i kontakt med mat, blant annet GB 4806.7-2016 "National Food Safety Standard for Plastic Materials and Products for Food Contact" gir spesifikt detaljerte forskrifter om sikkerheten til servise av plast.
Når det gjelder spesifikasjoner for utskriftsposisjon, fastsetter den nasjonale standarden GB/T 27590-2011 "Papirkopper" klart at utskrift ikke skal gjøres innenfor 15 mm fra koppens kant og innenfor 10 mm fra koppens bunn. Denne forskriften tar sikte på å forhindre at forbrukere får i seg trykksverten når de bruker koppene, og også å hindre at trykket på bunnen av koppen gnis mot innsiden av en annen kopp når den er stablet.
Når det gjelder krav til fargeektighet, spesifiserer den nasjonale standarden spesifikke tekniske indikatorer: friksjonsfargefasthet Større enn eller lik 4 grad, og lysekthet Større enn eller lik 6 grad, for å forhindre falming og forurensning. Disse standardverdiene er viktige kriterier for å bedømme om utskriftskvaliteten til engangs teselskapskopper i plast er kvalifisert.
Når det gjelder krav til mattrygghet, må trykkfarger bruke mat-vannbasert blekk-. Disse blekkene inneholder ikke skadelige stoffer som benzen og tungmetaller, og vil ikke frigjøre skadelige stoffer selv ved oppvarming. Videre er det kun tillatt å trykke blekket på utsiden av koppen for å unngå direkte kontakt med drikken.

2.1 Drikkeserveringsscenario med normal temperatur

Servering av drikke ved romtemperatur (20-25 grader Celsius) er det vanligste bruksscenarioet for engangs teselskapskopper i plast. I henhold til bransjestandarder og faktiske tilbakemeldinger fra brukere har engangskopper i plast av kvalifisert kvalitet et relativt stabilt trykklag under normale bruksforhold ved romtemperatur, og er ikke utsatt for betydelig misfarging.
I henhold til nasjonale standarder vil alle trykte fargestoffer falme, men graden av falming er delt inn i 1-5 nivåer, hvor nivå 3 er den kvalifiserte standarden, og nivå 5 falming er praktisk talt usynlig for det blotte øye. Under normale temperaturforhold kan produkter trykket med pigmentblekk nå et falmingsnivå på 3-4, noe som vanligvis ikke forårsaker en betydelig visuell påvirkning under normal bruk.
Noen faktorer kan imidlertid fortsatt føre til misfarging ved faktisk bruk. Hvis blekket ikke er grundig tørket, gnis mønsteret lett av under etterfølgende behandling eller bruk; mens den tørker for raskt kan det forhindre at blekket penetrerer papirfibrene helt, noe som også påvirker vedheft. I tillegg er blekkviskositetskontroll avgjørende. Hvis blekkviskositeten er for høy, er fluiditeten dårlig, og blekket kan ikke overføres ordentlig til koppens overflate under utskrift, noe som resulterer i ufullstendig og ustabil mønsterutskrift; for lav viskositet kan føre til at blekket flyter, gjør mønsteret uskarpt og gjør det enkelt å skrelle av etter tørking.

2.2 Normal håndtering og stabling

Engangs teselskapkopper i plast blir uunngåelig utsatt for mekaniske handlinger som håndtering og stabling under daglig bruk, og disse faktorene påvirker også stabiliteten til utskriftslaget. Under normale håndterings- og stablingsprosesser, hvis utskriftskvaliteten er kvalifisert, vil det generelt ikke være noen vesentlig misfarging.
Situasjonen endres imidlertid når det trykte mønsteret er innenfor 15 mm fra koppens kant eller innenfor 10 mm fra koppens bunn. I henhold til nasjonale standarder skal utskrift ikke være tilstede innenfor 15 mm fra kanten og innenfor 10 mm fra bunnen av koppen. Men i faktisk produksjon bryter enkelte produkter fortsatt denne forskriften. For eksempel har noen forbrukere klaget over at hele engangspapirkoppene de kjøpte ble trykket med mønstre, som ikke oppfyller standardkravene.
Når kopper stables for oppbevaring, hvis det er trykte mønstre innenfor 10 mm fra basen, kan fargen lett smitte av på innsiden av en annen kopp under stabling. Dette betyr at forbrukere kan få i seg blekket fra de trykte mønstrene når de drikker, spesielt benzen-holdig blekk, som utgjør en viss helserisiko.

2.3 Forskjeller i fargefading for forskjellige plastmaterialer

Engangs teselskapskopper i plast laget av forskjellige materialer viser betydelige forskjeller i utskriftsfargefading. Vanlige plastkoppmaterialer på markedet inkluderer PET (polyetylentereftalat), PP (polypropylen), PS (polystyren) og PC (polykarbonat), hver med forskjellig kompatibilitet med trykkfarger.
PET-materiale er preget av sin lette vekt, gjennomsiktighet, kjemisk motstand og resirkulerbarhet, og er mye brukt i drikkevareemballasje. PET er relativt følsomt for ultrafiolett lys, og langvarig-eksponering kan føre til molekylkjedebrudd og påfølgende aldring. Når det gjelder trykk, krever PET-materiale spesiell overflatebehandling for å oppnå god blekkheft.
PP-materialet er den eneste plasten som kan varmes opp i mikrobølgeovn, med et smeltepunkt på 167 grader, og dens ytre emballasje er vanligvis merket med tallet PP # 5 har relativt god UV-motstand, men den vil fortsatt eldes under lang-eksponering. PP-materiale har moderat overflateenergi og god kompatibilitet med blekk, noe som resulterer i relativt stabil trykkvedheft.
PS-materiale er ikke egnet for varme drikker, da det deformeres lett og er følsomt for visse kjemikalier. PS-materiale har lav overflatepolaritet og krever overflatemodifisering, for eksempel koronabehandling, for å oppnå gode utskriftsresultater.
Selv om PC-materiale har høy styrke og god gjennomsiktighet, har det gradvis blitt erstattet av andre materialer på grunn av potensiell frigjøring av bisfenol A. PC-materiale har høy overflateenergi og god kompatibilitet med blekk, men problemer kan oppstå under høye temperaturer.

3.1 Analyse av virkningen av høye-temperaturmiljøer

Høye-temperaturmiljøer er en av de viktige faktorene som påvirker fargefadingen til engangskopper i plast. I henhold til faktiske testdata kan engangskopper i plast gjennomgå kjemiske endringer og frigjøre tilsetningsstoffer i drikker når temperaturen overstiger 60 grader.
Ulike typer teselskapkopper i plast til engangsbruk viser betydelige forskjeller i toleranse for høye temperaturer:

Voksbelagte-kopper er den typen som er mest utsatt for problemer ved høye temperaturer. På grunn av det lave smeltepunktet for parafinvoks (vanligvis ikke over 60 grader), hvis papirkopper med parafinbelegg brukes til å holde varme drikker eller mat, vil parafinen smelte og sive inn i koppen, eller føre til at papirkoppen mykner og lekker, samtidig som det fører til at det trykte laget flasser.
PE-belagte kopper er for tiden hovedproduktet, dekket med PE-plastfilm av mat-kvalitet, og tåler temperaturer opp til 100 grader, noe som gjør dem relativt trygge for å brygge te eller drikke varm suppe. Innenfor dette temperaturområdet er det trykte laget av PE-belagte kopper relativt stabilt og viser ikke lett signifikant misfarging.
PP-materialekopper har den beste motstanden mot høye- temperaturer, med et smeltepunkt på opptil 167 grader, og er den eneste typen plastmatbeholdere eller engangsbeholdere som kan varmes opp i mikrobølgeovn. Det trykte laget av PP-materialekoppene fungerer stabilt ved høye temperaturer, men det bør bemerkes at selv med PP-materiale, hvis utskriftsprosessen er feil eller blekkkvaliteten er dårlig, kan misfarging fortsatt forekomme etter gjentatt bruk av høye-temperaturer.
Mekanismene som høye temperaturer påvirker det trykte laget med inkluderer hovedsakelig: for det første akselererer høye temperaturer fordampningen av løsemidler i blekket, noe som kan føre til blekkkrymping og sprekker; for det andre påvirker høye temperaturer den kjemiske bindingen mellom blekket og plastsubstratet, og reduserer vedheft; og for det tredje kan høye temperaturer myke opp plastunderlaget, noe som øker risikoen for at det trykte laget flasser av.

3.2 Effekter av miljø med høy luftfuktighet

Virkningen av miljøer med høy-fuktighet på utskriften av engangskopper i plast gjenspeiles hovedsakelig i to aspekter: redusert tørkehastighet og redusert vedheft. I henhold til industristandarder bør miljøfuktigheten kontrolleres mellom 40 % og 60 % under forming av papirkopper (krymping og liming).
Når miljøfuktigheten er for høy (over 65%), kan følgende problemer oppstå:

Papiret absorberer fuktighet, og blekkfilmlaget myknes lett, noe som påvirker tørkehastigheten og den endelige effekten av utskriften.
Fordampningen av vann i blekket er sakte, noe som kan føre til at blekklaget separeres fra underlaget.
I miljøer med høy- fuktighet er mikroorganismer utsatt for avl, noe som kan forårsake skade på det trykte laget.

Virkningen av miljøer med høy-fuktighet er spesielt tydelig under transport og lagring. Råpapiret til papirkopper har sterk hygroskopisitet. Hvis transportmiljøet er fuktig (som regnværsdager eller kondens i vognen), eller emballasjen er dårlig forseglet, vil papiret absorbere fuktighet, noe som fører til at koppen mykner, mister støtten og til og med blir ubrukelig. Samtidig gnider mønstrene eller teksten på den ytre overflaten av papirkoppen mot den indre veggen av emballasjen og tilstøtende papirkopper under transport, noe som lett fører til blekkavskalling og uskarpe mønstre.
For teselskapkopper i plast laget av spesielle materialer som TPE, er virkningen av miljøer med høy-fuktighet enda mer alvorlig. I miljøer med høy-fuktighet reduseres tørkehastigheten til blekket på TPE-materialer betydelig, noe som kan føre til en alvorlig reduksjon i vedheft.
For å takle effektene av miljøer med høy-fuktighet, tar produsenter vanligvis følgende tiltak:
Kontroller fuktigheten i produksjonsmiljøet innenfor passende område på 40%-60%.
Styrk forseglingen av emballasjen og bruk fuktsikkert-emballasjemateriale.
Legg til fuktighetssikre midler i blekket for å forbedre fuktighetsmotstanden til blekket.
Øk tiden og temperaturen på tørkeprosessen for å sikre at blekket er helt tørket.

3.3 Effekter av kjemisk kontakt

Kjemisk kontakt er den mest direkte faktoren som forårsaker misfarging av engangs plastbeger, spesielt kontakt med alkoholholdige drikker. Flere eksperimenter har bekreftet at papirkopper trykket med miljøvennlig etanol-basert blekk viser betydelig misfarging når de utsettes for alkohol.
Mekanismen for misfarging forårsaket av alkohol er den fysiske oppløsningen av blekket av ren alkohol. Eksperimenter viser at når ren alkohol helles i en engangspapirkopp, blir utsiden av koppen rød etter ti minutter, mens bunnen og sømmene på papirkoppen som inneholder brennevin blir mørkegule. Dette er fordi mønstrene som er trykt på papirkoppene bruker etanol-basert blekk, et miljøvennlig blekk som misfarges når det kommer i kontakt med alkohol.

Foruten alkohol påvirker også andre kjemiske stoffer det trykte laget:

Det er verdt å merke seg at nasjonale standarder fastsetter at engangspapirkopper må bruke miljøvennlig blekk, men disse koppene må være tydelig merket med "Ikke til bruk med alkoholholdige drikker." Men i det virkelige liv legger mange forbrukere ikke merke til denne advarselen.
I tillegg til alkohol har noen organiske løsemidler, for eksempel benzen-baserte stoffer, en enda mer alvorlig innvirkning på det trykte laget. Eksperimenter viser at å tørke av papirkopper med benzenløsningsmiddel forårsaker misfarging på mindre enn et halvt minutt, noe som indikerer at noen papirkopper fortsatt bruker benzenholdig blekk-. Fargede papirkopper bruker ofte benzen-holdig blekk, og misfargingen er mer alvorlig. Hvis papirkoppemballasjen har en sterk lukt når den åpnes, kan det være et problem med dårlig blekk.

4.1 Spesiell påvirkning av alkoholholdige drikker

Alkoholholdige drikker har den mest betydningsfulle innvirkningen på utskriften av engangs teselskapskopper i plast, som hovedsakelig er relatert til sammensetningen av trykksvertet. I henhold til eksperimentelle data og profesjonell analyse, jo høyere alkoholkonsentrasjonen er, desto sterkere er oppløsningseffekten på det trykte laget, og desto tydeligere er misfargingen.
Den spesifikke manifestasjonen av alkohol-indusert misfarging varierer avhengig av alkoholkonsentrasjonen:

Høy-konsentrasjon av alkohol (over 95 %) har den mest alvorlige virkningen. Eksperimenter viser at å helle ren alkohol i en engangspapirkopp gjør at utsiden av koppen blir rød etter ti minutter. Dette er fordi alkohol med høy-konsentrasjon har en sterk oppløsende effekt, som raskt kan ødelegge blekkets molekylære struktur, og få blekket til å migrere raskt til overflaten av koppen.
Brennevin (40-60 % alkohol) har en relativt mildere effekt, men fører likevel til merkbar misfarging. I eksperimentet ble bunnen og sømmene på papirkoppene med brennevin mørkegule. Dette er fordi selv om alkoholkonsentrasjonen av baijiu (kinesisk brennevin) ikke er så høy som ren alkohol, kan det likevel forårsake fysisk oppløsning av blekket, spesielt i de svake punktene i papirkoppen, som bunnen og sømmene.
Effekten av medisinsk alkohol (75 %) er mellom effekten av ren alkohol og baijiu. På grunn av sin gode desinfiserende effekt ble den mye brukt under pandemien, men den har også en betydelig innvirkning på det trykte laget.

Mekanismene som alkohol forårsaker misfarging av blekk inkluderer hovedsakelig:

• Fysisk oppløsning: Alkohol, som et organisk løsningsmiddel, kan løse opp de organiske komponentene i blekket.
• Penetrering: Alkohol kan trenge inn i det trykte laget og ødelegge bindingen mellom blekket og underlaget.
• Ekspansjon: Alkohol får det trykte laget til å utvide seg, og reduserer dets vedheft til underlaget.
• Migrering: Oppløste blekkkomponenter migrerer til overflaten av koppen med alkoholen.

For å verifisere dette fenomenet gjennomførte en profesjonell institusjon sammenlignende eksperimenter. Papirkopper fra samme parti ble fylt med rent vann, baijiu og ren alkohol, og deres misfarging ble observert. Resultatene viste at papirkoppene fylt med rent vann ikke viste noen signifikant endring; papirkoppene fylt med baijiu begynte å vise lett misfarging etter 2 timer; og papirkoppene fylt med ren alkohol viste tydelig rød penetrasjon innen 10 minutter.

4.2 Kullsyreholdige drikker og sure væsker

Påvirkningen av kullsyreholdige drikker og sure væsker på utskriften av engangs teselskapskopper i plast er relativt kompleks, hovedsakelig gjennom to mekanismer: syrekorrosjon og gasstrykk.
Kullsyreholdige drikker inneholder karbondioksidgass og visse sure stoffer, og langvarig kontakt kan føre til misfarging av kantene på det trykte laget. Selv om surheten til kullsyreholdige drikker er relativt svak (pH-verdien er vanligvis mellom 2,5-4,5), på grunn av den store mengden karbondioksidgass de inneholder, genereres trykk i et forseglet miljø, noe som kan akselerere migreringen av blekk.
Sure fruktjuicer som sitronsaft og appelsinjuice har vanligvis en pH-verdi mellom 2-3, som er svært sur. Virkningen av disse væskene på det trykte laget er hovedsakelig manifestert i:

• Langvarig kontakt fører til gradvis falming av kantene på det trykte mønsteret.
• Sure stoffer kan reagere kjemisk med visse komponenter i blekket.
• Et svært surt miljø kan påvirke stabiliteten til blekket.

I henhold til industristandarder må trykkfarger ha god syrebestandighet for å sikre at det ikke oppstår vesentlig falming, misfarging eller avskalling ved kontakt med sure væsker. Faktiske tester viste imidlertid at noen produkter av lavere-kvalitet fortsatt viste misfarging etter kontakt med sure væsker.

4.3 Meieriprodukter og kaffe-/tedrikker

Meieriprodukter, kaffe og tedrikker har en relativt liten innvirkning på utskriften av engangs teselskapkopper i plast, men problemer kan fortsatt oppstå under spesifikke forhold.
Meieriprodukter inkluderer melk, yoghurt, melkete, etc., med en pH-verdi typisk mellom 6,5 og 7,5, som er svakt sure eller nøytrale. Disse drikkene har en relativt liten direkte innvirkning på det trykte laget, men det er viktig å merke seg at:

Meieriprodukter kan lett etterlate rester på koppveggen, noe som kan påvirke utseendet på utskriften etter tørking.
Noen meieriprodukter kan inneholde emulgatorer og andre ingredienser, som kan påvirke det trykte laget ved langvarig kontakt.
Kaffe- og tedrikker inneholder stoffer som koffein og teofyllin, og har også visse pigmenter. Virkningen av disse drikkene på det trykte laget er hovedsakelig manifestert i:

• Mørk-farget kaffe og te kan forårsake flekker på koppens vegg, noe som påvirker den visuelle effekten av utskriften.
• Koffein og teofyllin kan ha en viss kjemisk effekt på blekket.
• Kaffe med høy-temperatur (vanligvis 80–90 grader) kan fremskynde aldring av blekket.

Av spesiell bekymring er utskriftskvalitetsproblemene til noen melketekopper. I følge tilbakemeldinger fra industrien er utskriftsmisfargingsproblemet til melketekopper hovedsakelig relatert til følgende faktorer:

Sukkeret i melkete kan krystallisere på koppens vegg, og påvirke utseendet til utskriften.
Noen melkete-tilsetningsstoffer kan ha en kjemisk effekt på det trykte laget.
Tekopper med melk må vanligvis holdes varme i lang tid, og miljøet med høye- temperaturer fremskynder aldring av utskriften.

Med forbedringen av bevisstheten om forbrukersikkerhet og den kontinuerlige forbedringen av relevante standarder, forbedres utskriftskvaliteten til engangs teselskapskopper i plast gradvis. I fremtiden, med utviklingen av miljøvennlig blekkteknologi og bruken av nye materialer, antas det at utskriftsmisfargingsproblemet til engangs plastkopper vil bli bedre løst, noe som gir forbrukerne tryggere og mer pålitelige produkter.