Выцветет ли печать на пластиковых чашках для чаепития?

Выцветание печати на одноразовой бумагепластиковые стаканчики для чаепития— распространенная проблема, с которой потребители сталкиваются при ежедневном использовании. С ростом осведомленности о безопасности пищевых продуктов люди уделяют больше внимания безопасности и стабильности печати на одноразовых материалах.пластиковые стаканчики для чаепития. Согласно последним отраслевым стандартам и данным испытаний, на выцветание печати на одноразовых пластиковых чашках для чаепития влияют различные факторы, в том числе тип процесса печати, условия окружающей среды и природа жидкостей, контактирующих с чашкой. В данной статье будет комплексно проанализирована проблема выцветания печати на одноразовом пластике.чашки для чаепитияот технических принципов до практических сценариев применения.

1.1 Типы и характеристики основных процессов печати

Процессы печати одноразовых пластиковых чашек для чаепития в основном включают трафаретную печать, тампонную печать, термопереносную печать и УФ-печать. Каждый процесс имеет свои уникальные технические характеристики и применимые сценарии.

Трафаретная печать — один из наиболее традиционных и широко используемых процессов печати. Его принцип заключается в переносе чернил на поверхность подложки через трафарет. Можно накладывать несколько цветов, создавая сложные узоры. Основными преимуществами трафаретной печати являются толстый слой краски и высокая непрозрачность, что делает ее особенно подходящей для печати одноцветных-логотипов, а стоимость относительно низкая; многоцветная-печать позволяет добиться-высокой насыщенности рисунков. Однако трафаретная печать также имеет существенные недостатки, в основном выражающиеся в плохих градиентных эффектах и ​​ограниченной выразительности рисунков, требующих цветовых переходов.
Тампопечать особенно подходит для печати на пластиковых чашках неправильной формы для чаепития. Принцип его работы заключается в использовании силиконовой подушечки для сбора чернил для глубокой печати и последующего переноса их на изогнутую поверхность. Самым большим преимуществом тампопечати является ее высокая адаптируемость к изогнутым поверхностям, что делает ее особенно подходящей для печати на неровных участках, таких как края чашек и ручки. Этот процесс особенно подходит для локальной печати на пластиковых чашках для чаепитий неправильной формы, например, изготовленных из AS и тритана. Однако тампопечать также имеет свои ограничения; точность многоцветной-печати зависит от стабильности оборудования, а технические требования выше.

Термотрансферная печать широко используется при печати на пластиковых стаканчиках, особенно для сложных рисунков и-многоцветной печати. Его процесс включает в себя два основных этапа: сначала рисунок рисунка печатается на трансферной пленке, а затем трансферная пленка помещается на корпус чашки. Благодаря нагреву и давлению термопресса рисунок переносится с пленки на корпус чашки. Преимуществами термотрансферной печати являются мелкие узоры, насыщенные цвета и пригодность для сложных рисунков и-крупносерийного производства. Однако стоимость пленки для переноса выше, а перенос на изогнутые корпуса бутылок сложнее. УФ-печать становится все более популярной в современном производстве благодаря своим характеристикам быстрого отверждения, особенно на высокоскоростных-производственных линиях. УФ-печать подходит для различных пластиковых материалов, таких как ПП и ПЭТ, и используется для конических стаканчиков, стаканчиков из пенопласта и других изделий. Во время сушки пластиковых чашек для чаепития температура УФ-печати обычно поддерживается в пределах от 70 до 100 градусов. Основным преимуществом УФ-печати является ее быстрая скорость отверждения, что значительно повышает эффективность производства, но инвестиционные затраты на оборудование выше.

1.2 Типы материалов для печати и технические требования

Тип чернил, используемых для печати одноразовых пластиковых стаканчиков для чаепития, напрямую влияет на качество печати и стойкость цвета. В настоящее время на рынке в основном используются чернила на основе этанола-, которые являются экологически чистыми чернилами. Особенностью чернил на основе этанола- является то, что они тускнеют под воздействием спирта из-за физического растворения чернил в чистом спирте.
С точки зрения требований к качеству печати, печатная краска, используемая для бумажных стаканчиков, должна соответствовать нескольким показателям производительности. Согласно отраслевым стандартам, печатная краска должна иметь хорошую стойкость печати, а печатная продукция должна иметь хорошую устойчивость к кислоте, щелочи, воде, температуре и свету, без выцветания, обесцвечивания или шелушения из-за этих факторов. Кроме того, печатная продукция должна обладать хорошей устойчивостью к царапинам, иметь глянцевый, полу-матовый и матовый внешний вид.

1.3 Соответствующие отраслевые стандарты и требования к качеству

В Китае установлены строгие национальные стандарты и отраслевые правила для печати одноразовых пластиковых стаканчиков для чаепития. Серия стандартов GB 4806 является основным стандартом безопасности для материалов, контактирующих с пищевыми продуктами, среди которых GB 4806.7-2016 «Национальный стандарт безопасности пищевых продуктов для пластиковых материалов и изделий, контактирующих с пищевыми продуктами», конкретно содержит подробные правила безопасности пластиковой посуды.
Что касается характеристик положения печати, национальный стандарт GB/T 27590-2011 «Бумажные стаканчики» четко предусматривает, что печать не должна выполняться в пределах 15 мм от края стаканчика и в пределах 10 мм от дна стаканчика. Это постановление направлено на предотвращение проглатывания потребителями печатной краски при использовании чашек, а также на предотвращение трения печати на дне чашки о внутреннюю часть другой чашки, когда она уложена в стопку.
Что касается требований к устойчивости цвета, национальный стандарт определяет конкретные технические показатели: стойкость цвета при трении выше или равна 4 классу и светостойкость выше или равна 6 классу для предотвращения выцветания и загрязнения. Эти стандартные значения являются важными критериями для оценки соответствия качества печати одноразовых пластиковых чашек для чаепития.
Что касается требований безопасности пищевых продуктов, в типографских красках должны использоваться пищевые краски -на водной- пищевой основе. Эти чернила не содержат вредных веществ, таких как бензол и тяжелые металлы, и не выделяют вредных веществ даже при нагревании. Кроме того, чернила разрешено печатать только на внешней стороне чашки, чтобы избежать прямого контакта с напитком.

2.1 Сценарий подачи напитков нормальной температуры

Подача напитков комнатной температуры (20–25 градусов по Цельсию) — наиболее распространенный сценарий использования одноразовых пластиковых стаканчиков для чаепития. В соответствии с отраслевыми стандартами и реальными отзывами пользователей, одноразовые пластиковые стаканчики для чаепития соответствующего качества имеют относительно стабильный печатный слой при нормальных условиях использования при комнатной температуре и не склонны к значительному обесцвечиванию.
Согласно национальным стандартам, все печатные красители выцветают, но степень выцветания делится на уровни 1-5, причем уровень 3 является квалифицированным стандартом, а выцветание уровня 5 практически незаметно для невооруженного глаза. При нормальных температурных условиях изделия, напечатанные пигментными чернилами, могут достигать уровня выцветания 3–4, что обычно не оказывает существенного визуального воздействия при обычном использовании.
Однако некоторые факторы все же могут привести к изменению цвета при фактическом использовании. Если чернила не высохли как следует, рисунок легко стирается при последующей обработке или использовании; слишком быстрое высыхание может помешать чернилам полностью проникнуть в волокна бумаги, что также повлияет на адгезию. Кроме того, решающее значение имеет контроль вязкости чернил. Если вязкость чернил слишком высока, текучесть плохая, и чернила не могут быть должным образом перенесены на поверхность чашки во время печати, что приводит к неполной и нестабильной печати рисунка; слишком низкая вязкость может привести к растеканию чернил, размытию рисунка и его легкому отслоению после высыхания.

2.2 Нормальное обращение и штабелирование

Одноразовые пластиковые стаканчики для чаепития неизбежно подвергаются механическим воздействиям, таким как обращение и штабелирование во время ежедневного использования, и эти факторы также влияют на стабильность печатного слоя. При нормальном обращении и укладке, если качество печати соответствует требованиям, значительного обесцвечивания, как правило, не происходит.
Однако ситуация меняется, когда напечатанный рисунок находится в пределах 15 мм от края чашки или в пределах 10 мм от дна чашки. Согласно национальным стандартам, печать не должна присутствовать в пределах 15 мм от края и в пределах 10 мм от основания чашки. Однако в реальном производстве некоторые продукты все же нарушают это правило. Например, некоторые потребители жаловались, что весь корпус купленных ими одноразовых бумажных стаканчиков покрыт узорами, что не соответствует требованиям стандартов.
Когда чашки складываются для хранения, если в пределах 10 мм от основания есть напечатанные узоры, цвет может легко стереться на внутреннюю стенку другой чашки во время штабелирования. Это означает, что потребители могут проглотить чернила с напечатанных рисунков во время питья, особенно чернила,-содержащие бензол, которые представляют определенный риск для здоровья..

2.3 Различия в выцветании цвета разных пластиковых материалов

Одноразовые пластиковые стаканчики для чаепития, изготовленные из разных материалов, демонстрируют существенные различия в выцветании цвета печати. Обычные материалы пластиковых стаканов, представленные на рынке, включают ПЭТ (полиэтилентерефталат), ПП (полипропилен), ПС (полистирол) и ПК (поликарбонат), каждый из которых имеет разную совместимость с печатными красками.
ПЭТ-материал характеризуется легким весом, прозрачностью, химической стойкостью и возможностью вторичной переработки и широко используется в упаковке напитков. ПЭТ относительно чувствителен к ультрафиолетовому излучению, и длительное-воздействие может привести к разрыву молекулярной цепи и последующему старению. Что касается печати, ПЭТ-материал требует специальной обработки поверхности для достижения хорошей адгезии чернил.
Полипропилен — единственный пластик, который можно использовать в микроволновой печи, с температурой плавления 167 градусов, а его внешняя упаковка обычно маркируется цифрой. Полипропилен № 5 имеет относительно хорошую устойчивость к ультрафиолетовому излучению, но все равно стареет при длительном-воздействии. Материал ПП имеет умеренную поверхностную энергию и хорошую совместимость с красками, что обеспечивает относительно стабильную адгезию при печати.
Материал PS не подходит для горячих напитков, так как легко деформируется и чувствителен к некоторым химическим веществам. Материал PS имеет низкую полярность поверхности и требует модификации поверхности, например обработки коронным разрядом, для достижения хороших результатов печати.
Хотя материал ПК обладает высокой прочностью и хорошей прозрачностью, он постепенно заменяется другими материалами из-за потенциального выделения бисфенола А. Материал ПК имеет высокую поверхностную энергию и хорошую совместимость с чернилами, но при высоких температурах могут возникнуть проблемы.

3.1 Анализ воздействия окружающей среды с высокими-температурами

Высокие-температуры окружающей среды — один из важных факторов, влияющих на выцветание одноразовых пластиковых стаканчиков с рисунком для чаепития. Согласно фактическим данным испытаний, одноразовые пластиковые стаканчики для чаепития могут подвергаться химическим изменениям и выделять добавки в напитки, когда температура превышает 60 градусов.
Различные типы одноразовых пластиковых стаканчиков для чаепития существенно различаются по устойчивости к высоким температурам:

Чашки с восковым-покрытием наиболее подвержены проблемам при высоких температурах. Из-за низкой температуры плавления парафина (обычно не превышающей 60 градусов), если бумажные стаканчики с парафиновым покрытием используются для хранения горячих напитков или продуктов питания, парафин расплавится и просочится в стаканчик или приведет к размягчению и протеканию бумажного стаканчика, что также приведет к отслаиванию печатного слоя.
Чашки с полиэтиленовым-покрытием в настоящее время являются основным продуктом, покрытым полиэтиленовой пленкой пищевого-класса и выдерживающими температуру до 100 градусов, что делает их относительно безопасными для заваривания чая или питья горячего супа. В этом диапазоне температур напечатанный слой чашек с полиэтиленовым покрытием - относительно стабилен и не подвержен значительному обесцвечиванию.
Стаканчики из полипропилена обладают наилучшей -стойкостью к высоким температурам (температура плавления до 167 градусов) и являются единственным типом пластиковых пищевых контейнеров или одноразовых контейнеров, которые можно использовать в микроволновой печи. Печатный слой чашек из полипропиленового материала стабильно работает при высоких температурах, но следует отметить, что даже при использовании полипропиленового материала, если процесс печати неправильный или качество чернил плохое, изменение цвета все равно может произойти после многократного использования при высоких -температурах.
Механизмы воздействия высоких температур на печатный слой в основном включают: во-первых, высокие температуры ускоряют испарение растворителей в чернилах, что может привести к усадке и растрескиванию чернил; во-вторых, высокие температуры влияют на химическую связь между краской и пластиковой подложкой, снижая адгезию; и в-третьих, высокие температуры могут размягчить пластиковую основу, увеличивая риск отслаивания печатного слоя..

3.2 Влияние окружающей среды с высокой влажностью

Влияние среды с высокой-влажностью на печать одноразовых пластиковых чашек для чаепития в основном проявляется в двух аспектах: замедлении скорости высыхания и снижении адгезии. Согласно отраслевым стандартам, влажность окружающей среды во время формирования бумажных стаканов (обжима и склеивания) должна контролироваться в пределах 40–60 %.
При слишком высокой влажности окружающей среды (более 65%) могут возникнуть следующие проблемы:

Бумага впитывает влагу, а слой красочной пленки легко размягчается, что влияет на скорость высыхания и конечный результат печати.
Испарение воды в чернилах происходит медленно, что может привести к отделению слоя краски от подложки.
В условиях высокой-влажности микроорганизмы склонны к размножению, что может привести к повреждению печатного слоя.

Влияние среды с высокой-влажностью особенно заметно при транспортировке и хранении. Сырая бумага для бумажных стаканчиков обладает сильной гигроскопичностью. Если среда транспортировки влажная (например, в дождливые дни или в транспортировке образуется конденсат) или упаковка плохо запечатана, бумага впитывает влагу, в результате чего корпус чашки размягчается, теряет опору и даже становится непригодным для использования. В то же время узоры или текст на внешней поверхности бумажного стаканчика трутся о внутреннюю стенку упаковки и соседние бумажные стаканчики во время транспортировки, что легко приводит к отслаиванию чернил и размытию рисунков.
Для пластиковых чашек для чаепития, изготовленных из специальных материалов, таких как ТПЭ, воздействие среды с высокой-влажностью еще более серьезно. В условиях высокой-влажности скорость высыхания чернил на материалах TPE значительно замедляется, что может привести к серьезному снижению адгезии.
Чтобы справиться с воздействием окружающей среды с высокой-влажностью, производители обычно принимают следующие меры:
Контролируйте влажность производственной среды в соответствующем диапазоне 40–60%.
Укрепите герметизацию упаковки и используйте влагостойкие-упаковочные материалы.
Добавьте в чернила влагонепроницаемые вещества-, чтобы повысить влагостойкость чернил.
Увеличьте время и температуру процесса сушки, чтобы чернила полностью высохли..

3.3 Эффекты химического контакта

Химический контакт является наиболее прямым фактором, вызывающим изменение цвета печати на одноразовых пластиковых стаканчиках, особенно контакт с алкогольными напитками. Многочисленные эксперименты подтвердили, что бумажные стаканчики, напечатанные экологически чистыми чернилами на основе этанола-, значительно обесцвечиваются под воздействием алкоголя.
Механизм обесцвечивания, вызванного алкоголем, заключается в физическом растворении чернил чистым спиртом. Эксперименты показывают, что если в одноразовый бумажный стаканчик налить чистый спирт, то через десять минут наружная часть стакана становится красной, а дно и швы бумажного стаканчика, содержащего спиртное, становятся темно-желтыми. Это связано с тем, что в рисунках, напечатанных на бумажных стаканчиках, используются чернила на основе этанола-, экологически чистые чернила, которые обесцвечиваются при контакте со спиртом.

Помимо спирта, на печатный слой влияют и другие химические вещества:

Стоит отметить, что национальные стандарты предусматривают, что в одноразовых бумажных стаканчиках должны использоваться экологически чистые чернила, но на этих стаканчиках должна быть чёткая маркировка «Не использовать с алкогольными напитками». Однако в реальной жизни многие потребители не замечают этого предупреждения.
Помимо спирта, некоторые органические растворители, например вещества-на основе бензола, оказывают еще более серьезное воздействие на печатный слой. Эксперименты показывают, что протирание бумажных стаканчиков бензольным растворителем приводит к обесцвечиванию менее чем за полминуты, а это указывает на то, что в некоторых бумажных стаканчиках до сих пор используются чернила,-содержащие бензол. В ярких бумажных стаканчиках часто используются чернила,-содержащие бензол, и обесцвечивание становится более серьезным. Если при открытии упаковка бумажного стаканчика издает сильный запах, возможно, проблема связана с некачественными чернилами.

4.1 Особое воздействие алкогольных напитков

Алкогольные напитки оказывают наиболее существенное влияние на печать одноразовых пластиковых стаканчиков для чаепития, что в основном связано с составом печатной краски. Согласно экспериментальным данным и профессиональному анализу, чем выше концентрация спирта, тем сильнее растворяющее действие на печатный слой и тем заметнее обесцвечивание.
Конкретные проявления изменения цвета,-вызванного алкоголем, различаются в зависимости от концентрации спирта:

Наиболее серьезное воздействие оказывает-алкоголь высокой концентрации (более 95 %). Эксперименты показывают, что если налить чистый спирт в одноразовый бумажный стаканчик, то через десять минут внешняя поверхность стакана покраснеет. Это связано с тем, что спирт высокой-концентрации обладает сильным растворяющим эффектом, который может быстро разрушить молекулярную структуру чернил, в результате чего чернила быстро мигрируют на поверхность чашки.
Ликер (40-60% алкоголя) оказывает относительно более мягкое воздействие, но все же приводит к заметному изменению цвета. В ходе эксперимента дно и швы бумажных стаканчиков с спиртными напитками приобрели темно-желтый цвет. Это связано с тем, что, хотя концентрация спирта в байцзю (китайском ликере) не так высока, как в чистом спирте, она все же может вызвать физическое растворение чернил, особенно в слабых местах бумажного стаканчика, таких как дно и швы.
Эффект медицинского спирта (75%) находится между эффектом чистого спирта и байцзю. Благодаря хорошему дезинфицирующему эффекту он широко использовался во время пандемии, но также оказывает существенное влияние на печатный слой.

Механизмы, с помощью которых алкоголь вызывает изменение цвета чернил, в основном включают в себя:

• Физическое растворение: спирт, как органический растворитель, может растворять органические компоненты чернил.
• Проникновение: спирт может проникнуть в отпечатанный слой, разрушая связь между краской и подложкой.
• Расширение: спирт вызывает расширение печатного слоя, уменьшая его адгезию к основе.
• Миграция: растворенные компоненты чернил мигрируют на поверхность чашки вместе со спиртом.

Чтобы проверить это явление, профессиональное учреждение провело сравнительные эксперименты. Бумажные стаканчики из той же партии были наполнены чистой водой, байцзю и чистым спиртом, и наблюдалось их изменение цвета. Результаты показали, что бумажные стаканчики, наполненные чистой водой, не показали существенных изменений; бумажные стаканчики, наполненные байцзю, через 2 часа начали слегка обесцвечиваться; а бумажные стаканчики, наполненные чистым спиртом, через 10 минут показали явное красное проникновение.

4.2 Газированные напитки и кислые жидкости

Воздействие газированных напитков и кислых жидкостей на печать одноразовых пластиковых стаканчиков для чаепития относительно сложное, в основном за счет двух механизмов: кислотной коррозии и давления газа.
Газированные напитки содержат углекислый газ и некоторые кислотные вещества, поэтому длительный контакт может привести к обесцвечиванию краев печатного слоя. Хотя кислотность газированных напитков относительно слабая (значение pH обычно находится в пределах 2,5-4,5), из-за большого количества содержащегося в них углекислого газа в герметичной среде создается давление, которое может ускорить миграцию чернил.
Кислые фруктовые соки, такие как лимонный сок и апельсиновый сок, обычно имеют значение pH от 2 до 3, что является очень кислым. Воздействие этих жидкостей на печатный слой в основном проявляется в:

• Длительный контакт приводит к постепенному выцветанию краев напечатанного рисунка.
• Кислотные вещества могут вступать в химическую реакцию с некоторыми компонентами чернил.
• Сильнокислая среда может повлиять на стабильность чернил.

Согласно отраслевым стандартам, печатные краски должны обладать хорошей кислотостойкостью, чтобы гарантировать отсутствие значительного выцветания, обесцвечивания или шелушения при контакте с кислотными жидкостями. Однако фактические испытания показали, что некоторые продукты более низкого-качества по-прежнему меняют цвет после контакта с кислотными жидкостями..

4.3 Молочные продукты и напитки из кофе/чая

Молочные продукты, кофе и чайные напитки оказывают относительно незначительное влияние на печать одноразовых пластиковых стаканчиков для чаепития, но проблемы все же могут возникнуть при определенных условиях.
Молочные продукты включают молоко, йогурт, чай с молоком и т. д. со значением pH обычно от 6,5 до 7,5, которые являются слабокислыми или нейтральными. Эти напитки оказывают относительно небольшое прямое воздействие на печатный слой, но важно отметить, что:

Молочные продукты могут легко оставлять следы на стенках чашки, что может повлиять на внешний вид отпечатка после высыхания.
Некоторые молочные продукты могут содержать эмульгаторы и другие ингредиенты, которые при длительном контакте могут повлиять на печатный слой.
Кофейные и чайные напитки содержат такие вещества, как кофеин и теофиллин, а также имеют определенные пигменты. Воздействие этих напитков на печатный слой в основном проявляется в:

• Темный-кофе и чай могут оставить пятна на стенках чашки, что ухудшит визуальный эффект печати.
• Кофеин и теофиллин могут оказывать определенное химическое воздействие на чернила.
• Кофе при высокой-температуре (обычно 80–90 градусов) может ускорить старение чернил.

Особую озабоченность вызывают проблемы с качеством печати некоторых чашек для чая с молоком. Согласно отзывам представителей отрасли, проблема обесцвечивания чашек для чая с молоком в основном связана со следующими факторами:

Сахар в чае с молоком может кристаллизоваться на стенках чашки, влияя на внешний вид отпечатка.
Некоторые добавки чая с молоком могут оказывать химическое воздействие на печатный слой.
Чашки для чая с молоком обычно необходимо держать в тепле в течение длительного времени, а высокая-температура окружающей среды ускоряет старение отпечатка.

Благодаря повышению осведомленности потребителей о безопасности и постоянному совершенствованию соответствующих стандартов качество печати одноразовых пластиковых чашек для чаепития постепенно улучшается. Считается, что в будущем, с развитием экологически чистых технологий нанесения чернил и применением новых материалов, проблема обесцвечивания одноразовых пластиковых чашек для чаепития при печати будет лучше решена, предоставляя потребителям более безопасные и надежные продукты.