Каковы области применения ПВБ в водных глубокопечатных красках для упаковки сигарет и в водных красках для сигаретной бумаги? 

1. Краткий обзор красок на водной основе.

Краски на водной основе, обычно называемые водными красками, производятся путем смешивания водорастворимых смол, органических пигментов, растворителей и соответствующих добавок. Поскольку вода служит их основным растворителем, они не содержат бензола, кетона или эфирных растворителей, что приводит к минимальным выбросам органических растворителей. Это делает их особенно подходящими для упаковки и печати продуктов, требующих строгих гигиенических стандартов, таких как табак, алкоголь, продукты питания, напитки, фармацевтические препараты и детские игрушки. Кроме того, краски на водной основе невоспламеняемы и невзрывоопасны, что обеспечивает превосходную безопасность и исключает опасность возгорания, вызванную статическим электричеством.

В чернилах на водной основе используется метод сушки путем испарения, в ходе которого происходит химическая реакция дезаминирования (дезаминирования). Твердая смола демонстрирует оптимальную растворимость только в слабощелочном диапазоне pH от 8 до 9. Следовательно, после полного отверждения чернила на водной основе становятся высокоустойчивыми к растворению в воде, демонстрируя отличную водостойкость. Чтобы повторно растворить чернила на водной основе, необходимо добавить соответствующий амин и провести механическое перемешивание, что позволит чернилам постепенно раствориться.

В настоящее время за рубежом широко применяются относительно зрелые технологии печати, а в стране также доступны фундаментально зрелые процессы. Однако краски на водной основе имеют более сложный состав, чем краски на основе растворителей, а новые процессы вводят ряд изменений, требующих более высоких стандартов для условий производства и квалифицированных технических специалистов. Это является основной причиной того, что уровень внедрения красок на водной основе среди отечественных полиграфических предприятий остается ниже, чем за рубежом.

2. Краткий обзор водорастворимых чернил для бумаги.

Водорастворимая бумага, научно называемая фильтровальной бумагой, используется исключительно для декорирования сигаретных фильтров и относится к специализированной промышленной бумаге. Появившись в Сендае, Япония, в начале 20 века, она была представлена в Шанхае, Китай, в 1930-х годах, после чего завоевала китайский рынок.

В зависимости от технологий обработки она подразделяется на два основных типа: печатная водонепроницаемая бумага и ламинированная водонепроницаемая бумага. Печатная водонепроницаемая бумага изготавливается с помощью глубокой печати, что позволяет получить эстетически привлекательную поверхность с отличными текучестными свойствами. Этот метод требует более высоких технических стандартов и подходит для сигарет среднего и высокого класса. Ламинированная водонепроницаемая бумага, обрабатываемая с помощью технологий ламинирования, имеет более простое производство. Качество поверхностного рисунка и текучестные свойства уступают печатной водонепроницаемой бумаге, поэтому она обычно используется для сигарет низкого класса.

Поскольку сигаретная бумага вступает в прямой контакт с курильщиками, используемые на ней печатные краски и покрытия должны быть нетоксичными, соответствовать требованиям пищевой гигиены и обладать определенной степенью водостойкости и влагостойкости.

3. Как поливинилбутираль (ПВБ) используется в красках для сигаретной упаковки и сигаретной бумаги?

Поливинилбутиральная смола (ПВБ) — это смола на основе растворителя, синтезируемая путем альдольной конденсации поливинилового спирта (ПВС) с бутиральдегидом в каталитических условиях. Она обладает отличными пленкообразующими свойствами, а полученная пленка покрытия обладает высокой прозрачностью, эластичностью, прочностью, высокой устойчивостью к щелочам, маслам, гибкостью и ударопрочностью при низких температурах. Благодаря своей уникальной химической структуре PVB обладает отличной адгезией к таким материалам, как металлы, керамика, пластмассы, кожа и дерево. Он также демонстрирует хорошую совместимость с другими смолами, включая эпоксидные и фенольные смолы.

PVB может служить основной смолой в печатных красках или смешиваться с другими смолами для использования в качестве связующего вещества при включении в состав красок. Краски, произведенные с использованием PVB в качестве смолы, являются спирторастворимыми красками.

Как краски на водной основе, так и спирторастворимые краски относятся к категории экологически чистых красок. Хотя краски на водной основе демонстрируют превосходные экологические характеристики по сравнению со спирторастворимыми вариантами, они также имеют определенные недостатки.

Во-первых, в красках на водной основе в качестве растворителя непосредственно используется вода. Вода обладает высоким поверхностным натяжением, что приводит к ухудшению смачивающих свойств пигментов по сравнению со спирторастворимыми или другими органическими растворителями, что затрудняет контроль печатных характеристик. Для поддержания стабильности печати требуется добавление нескольких добавок (таких как пеногасители), что значительно усложняет рецептуру красок на водной основе и предъявляет более высокие требования к технологическому процессу.

Во-вторых, вода имеет более высокую температуру кипения, чем другие органические растворители, и при комнатной температуре испаряется медленнее. В результате ее выравнивающие свойства, адгезия и блеск уступают свойствам красок на основе растворителей, что приводит к проблемам с качеством печати.

Исследования в области красок на водной основе начались в Китае относительно поздно, поэтому необходимо внести улучшения, чтобы устранить существующие недостатки. Путь к повышению качества печати при одновременном снижении производственных затрат остается трудным. Спирторастворимые краски также относятся к категории экологически чистых красок, уступая по экологичности только краскам на водной основе. Добавление ПВБ в состав краски повышает блеск и насыщенность цвета сигаретной упаковки, улучшает водостойкость фильтрующей бумаги и усиливает адгезию между бумагой и фильтрующими наконечниками. Это решает ряд проблем, возникающих при производстве красок на водной основе.