L'impression sur les tasses à thé en plastique va-t-elle s'estomper ?

La décoloration de l’impression sur papier jetabletasses de thé en plastiqueest un problème courant que les consommateurs rencontrent dans leur utilisation quotidienne. Avec une prise de conscience croissante de la sécurité alimentaire, les gens accordent davantage d'attention à la sécurité et à la stabilité de l'impression sur des produits jetables.tasses de thé en plastique. Selon les dernières normes industrielles et données de test, la décoloration de l'impression sur les gobelets jetables en plastique pour le thé est affectée par divers facteurs, notamment le type de processus d'impression, les conditions environnementales et la nature des liquides en contact avec le gobelet. Cet article analysera de manière approfondie le problème de la décoloration de l'impression sur le plastique jetable.tasses de thé, des principes techniques aux scénarios d'application pratiques.

1.1 Types et caractéristiques des processus d’impression courants

Les processus d'impression des gobelets jetables en plastique pour le thé comprennent principalement la sérigraphie, la tampographie, l'impression par transfert thermique et l'impression UV. Chaque processus a ses caractéristiques techniques uniques et ses scénarios applicables.

La sérigraphie est l’un des procédés d’impression les plus traditionnels et les plus couramment utilisés. Son principe est de transférer l'encre à la surface du substrat à travers un pochoir sérigraphié. Plusieurs couleurs peuvent être superposées pour obtenir des motifs complexes. Les principaux avantages de la sérigraphie sont sa couche d'encre épaisse et sa forte opacité, ce qui la rend particulièrement adaptée à l'impression de logos monochromes-, et son coût est relativement faible ; l'impression multicolore-peut obtenir des motifs de saturation-élevés. Cependant, la sérigraphie présente également des inconvénients importants, qui se traduisent principalement par de mauvais effets de dégradé et une puissance d'expression limitée pour les motifs nécessitant des transitions de couleurs.
La tampographie est particulièrement adaptée à l’impression sur des tasses à thé en plastique de forme irrégulière. Son principe de fonctionnement consiste à utiliser un tampon en silicone pour prélever l'encre taille-douce puis à la transférer sur la surface incurvée. Le plus grand avantage de la tampographie est sa forte adaptabilité aux surfaces courbes, ce qui la rend particulièrement adaptée à l'impression sur des zones irrégulières telles que les bords et les poignées des tasses. Ce procédé est particulièrement adapté à l'impression locale sur des tasses à thé en plastique de forme irrégulière, telles que celles en AS et Tritan. Cependant, la tampographie a aussi ses limites ; la précision de l'impression multicolore- dépend de la stabilité de l'équipement et les exigences techniques sont plus élevées.

L'impression par transfert thermique est largement utilisée dans l'impression de gobelets en plastique, en particulier pour les motifs complexes et l'impression multicolore-. Son processus comporte deux étapes principales : d'abord, le motif est imprimé sur un film de transfert, puis le film de transfert est placé sur le corps du gobelet. Grâce au chauffage et à la pression d'une presse à chaud, le motif est transféré du film au corps de la tasse. Les avantages de l'impression par transfert thermique sont des motifs fins, des couleurs riches et une adéquation aux motifs complexes et à la production à grande échelle-. Cependant, le coût du film de transfert est plus élevé et le transfert sur des corps de bouteilles courbés est plus difficile. L'impression UV est de plus en plus populaire dans la fabrication moderne en raison de ses caractéristiques de durcissement rapide, en particulier sur les lignes de production à grande vitesse-. L'impression UV convient à diverses matières plastiques telles que le PP et le PET, et est utilisée pour les gobelets coniques, les gobelets en mousse et d'autres produits. Pendant le séchage des tasses à thé en plastique, la température d'impression UV est généralement contrôlée entre 70 degrés et 100 degrés. Le principal avantage de l’impression UV est sa vitesse de durcissement rapide, qui améliore considérablement l’efficacité de la production, mais le coût d’investissement en équipement est plus élevé.

1.2 Types de matériaux d'impression et exigences techniques

Le type d’encre utilisé pour l’impression des gobelets jetables en plastique pour le thé affecte directement la qualité d’impression et la solidité des couleurs. Actuellement, l'encre à base d'éthanol-est principalement utilisée sur le marché, qui est une encre respectueuse de l'environnement. Une caractéristique de l'encre à base d'éthanol- est qu'elle se décolore lorsqu'elle est exposée à l'alcool, en raison de la dissolution physique de l'encre par l'alcool pur.
En termes d'exigences de qualité d'impression, l'encre d'impression utilisée pour les gobelets en papier doit répondre à plusieurs indicateurs de performance. Selon les normes de l'industrie, l'encre d'impression doit avoir une bonne solidité d'impression et le produit imprimé doit avoir une bonne résistance aux acides, aux alcalis, à l'eau, à la température et à la lumière, sans décoloration, décoloration ou pelage dus à ces facteurs. De plus, le produit imprimé doit également avoir une bonne résistance aux rayures, des effets d'aspect brillant, semi-mat et mat.

1.3 Normes industrielles pertinentes et exigences de qualité

La Chine a établi des normes nationales strictes et des réglementations industrielles pour l’impression de gobelets jetables en plastique pour le thé. La série de normes GB 4806 constitue la norme de sécurité de base pour les matériaux en contact avec les aliments, parmi lesquelles la norme GB 4806.7-2016 « Norme nationale de sécurité alimentaire pour les matériaux et produits en plastique destinés au contact alimentaire » fournit spécifiquement des réglementations détaillées sur la sécurité de la vaisselle en plastique.
Concernant les spécifications de position d'impression, la norme nationale GB/T 27590-2011 « Gobelets en papier » stipule clairement que l'impression ne doit pas être effectuée à moins de 15 mm du bord du gobelet et à moins de 10 mm du fond du gobelet. Cette réglementation vise à empêcher les consommateurs d'ingérer l'encre d'impression lors de l'utilisation des gobelets, mais également à éviter que l'impression au fond du gobelet ne frotte contre l'intérieur d'un autre gobelet lorsqu'il est empilé.
En termes d'exigences de solidité des couleurs, la norme nationale précise des indicateurs techniques spécifiques : solidité des couleurs par friction supérieure ou égale au niveau 4 et solidité à la lumière supérieure ou égale au niveau 6, pour éviter la décoloration et la contamination. Ces valeurs standard sont des critères importants pour juger si la qualité d'impression des gobelets jetables en plastique pour le thé est qualifiée.
Concernant les exigences en matière de sécurité alimentaire, les encres d'impression doivent utiliser des encres à base d'eau-de qualité alimentaire-. Ces encres ne contiennent pas de substances nocives telles que le benzène et les métaux lourds, et ne libèrent pas de substances nocives même lorsqu'elles sont chauffées. De plus, l’encre ne peut être imprimée que sur l’extérieur du gobelet pour éviter tout contact direct avec la boisson.

2.1 Scénario de service de boissons à température normale

Servir des boissons à température ambiante (20-25 degrés Celsius) est le scénario d'utilisation le plus courant des gobelets jetables en plastique pour le thé. Selon les normes de l'industrie et les commentaires réels des utilisateurs, les tasses à thé jetables en plastique de qualité qualifiée ont une couche d'impression relativement stable dans des conditions normales d'utilisation à température ambiante et ne sont pas sujettes à une décoloration significative.
Selon les normes nationales, tous les colorants imprimés se décolorent, mais le degré de décoloration est divisé en 1 à 5 niveaux, le niveau 3 étant la norme qualifiée et le niveau 5 étant pratiquement invisible à l'œil nu. Dans des conditions de température normales, les produits imprimés avec des encres pigmentées peuvent atteindre un niveau de décoloration de 3 à 4, ce qui n'entraîne généralement pas d'impact visuel significatif lors d'une utilisation normale.
Cependant, certains facteurs peuvent encore entraîner une décoloration en utilisation réelle. Si l'encre n'est pas complètement séchée, le motif s'efface facilement lors du traitement ou de l'utilisation ultérieure ; un séchage trop rapide peut empêcher l'encre de pénétrer complètement dans les fibres du papier, affectant également l'adhérence. De plus, le contrôle de la viscosité de l’encre est crucial. Si la viscosité de l'encre est trop élevée, la fluidité est mauvaise et l'encre ne peut pas être correctement transférée à la surface du gobelet pendant l'impression, ce qui entraîne une impression de motif incomplète et instable ; une viscosité trop faible peut faire couler l'encre, rendant le motif flou et facilitant son décollement après séchage.

2.2 Manipulation et empilage normaux

Les gobelets à thé jetables en plastique sont inévitablement soumis à des actions mécaniques telles que la manipulation et l'empilage lors de leur utilisation quotidienne, et ces facteurs affectent également la stabilité de la couche d'impression. Dans le cadre de processus normaux de manipulation et d'empilage, si la qualité d'impression est qualifiée, il n'y aura généralement pas de décoloration significative.
Cependant, la situation change lorsque le motif imprimé se trouve à moins de 15 mm du bord du gobelet ou à moins de 10 mm du fond du gobelet. Selon les normes nationales, l’impression ne doit pas être présente à moins de 15 mm du bord et à moins de 10 mm de la base du gobelet. Cependant, dans la production réelle, certains produits enfreignent encore cette réglementation. Par exemple, certains consommateurs se sont plaints du fait que le corps entier des gobelets en papier jetables qu'ils ont achetés était imprimé avec des motifs, ce qui ne répond pas aux exigences standard.
Lorsque les gobelets sont empilés pour le stockage, s'il y a des motifs imprimés à moins de 10 mm de la base, la couleur peut facilement déteindre sur la paroi intérieure d'un autre gobelet lors de l'empilage. Cela signifie que les consommateurs peuvent ingérer l'encre des motifs imprimés lorsqu'ils boivent, en particulier les encres contenant du benzène-, ce qui présente un certain risque pour la santé..

2.3 Différences de décoloration des différents matériaux plastiques

Les gobelets jetables en plastique fabriqués à partir de différents matériaux présentent des différences significatives dans la décoloration des couleurs d'impression. Les matériaux courants pour les gobelets en plastique sur le marché comprennent le PET (polyéthylène téréphtalate), le PP (polypropylène), le PS (polystyrène) et le PC (polycarbonate), chacun ayant une compatibilité différente avec les encres d'impression.
Le matériau PET se caractérise par sa légèreté, sa transparence, sa résistance chimique et sa recyclabilité et est largement utilisé dans les emballages de boissons. Le PET est relativement sensible à la lumière ultraviolette et une exposition à long terme-peut entraîner une rupture de la chaîne moléculaire et un vieillissement ultérieur. En termes d'impression, le matériau PET nécessite un traitement de surface spécial pour obtenir une bonne adhérence de l'encre.
Le matériau PP est le seul plastique qui peut être mis au micro-ondes, avec un point de fusion de 167 degrés, et son emballage extérieur est généralement marqué du numéro PP # 5. Il a une relativement bonne résistance aux UV, mais il vieillira quand même sous une exposition à long terme -. Le matériau PP a une énergie de surface modérée et une bonne compatibilité avec les encres, ce qui permet une adhérence d'impression relativement stable.
Le matériau PS ne convient pas aux boissons chaudes, car il se déforme facilement et est sensible à certains produits chimiques. Le matériau PS a une faible polarité de surface et nécessite une modification de surface, telle qu'un traitement corona, pour obtenir de bons résultats d'impression.
Bien que le matériau PC ait une résistance élevée et une bonne transparence, il a été progressivement remplacé par d'autres matériaux en raison de la libération potentielle de bisphénol A. Le matériau PC a une énergie de surface élevée et une bonne compatibilité avec les encres, mais des problèmes peuvent survenir à des températures élevées.

3.1 Analyse de l'impact des environnements à haute-température

Les environnements à température élevée-sont l'un des facteurs importants affectant la décoloration des tasses à thé jetables en plastique imprimées. Selon les données de test réelles, les gobelets jetables en plastique pour thé peuvent subir des modifications chimiques et libérer des additifs dans les boissons lorsque la température dépasse 60 degrés.
Différents types de gobelets jetables en plastique présentent des différences significatives dans leur tolérance aux températures élevées :

Les tasses recouvertes de cire-sont les plus sujettes aux problèmes à haute température. En raison du faible point de fusion de la cire de paraffine (généralement ne dépassant pas 60 degrés), si des gobelets en papier recouverts de paraffine sont utilisés pour contenir des boissons ou des aliments chauds, la paraffine fondra et s'infiltrera dans le gobelet, ou provoquera un ramollissement et une fuite du gobelet en papier, tout en entraînant le décollement de la couche imprimée.
Les gobelets à revêtement PE-sont actuellement le produit courant, recouverts d'un film plastique PE-de qualité alimentaire et peuvent résister à des températures allant jusqu'à 100 degrés, ce qui les rend relativement sûrs pour préparer du thé ou boire de la soupe chaude. Dans cette plage de températures, la couche imprimée des gobelets recouverts de PE- est relativement stable et ne présente pas facilement de décoloration significative.
Les gobelets en PP ont la meilleure résistance aux hautes-températures, avec un point de fusion allant jusqu'à 167 degrés, et sont le seul type de récipient alimentaire en plastique ou de récipient jetable pouvant être mis au micro-ondes. La couche imprimée des gobelets en matériau PP fonctionne de manière stable à haute température, mais il convient de noter que même avec le matériau PP, si le processus d'impression est inapproprié ou si la qualité de l'encre est mauvaise, une décoloration peut encore se produire après une utilisation répétée à haute température.
Les mécanismes par lesquels les températures élevées affectent la couche imprimée comprennent principalement : premièrement, les températures élevées accélèrent la volatilisation des solvants présents dans l'encre, ce qui peut entraîner un retrait et une fissuration de l'encre ; deuxièmement, les températures élevées affectent la liaison chimique entre l'encre et le substrat plastique, réduisant ainsi l'adhérence ; et troisièmement, les températures élevées peuvent ramollir le substrat en plastique, augmentant ainsi le risque de décollement de la couche imprimée..

3.2 Effets d'un environnement très humide

L'impact des environnements-très humides sur l'impression de gobelets jetables en plastique pour le goûter se reflète principalement sous deux aspects : une vitesse de séchage ralentie et une adhérence réduite. Selon les normes de l'industrie, l'humidité ambiante doit être contrôlée entre 40 % et 60 % lors du formage des gobelets en papier (sertissage et collage).
Lorsque l'humidité ambiante est trop élevée (supérieure à 65 %), les problèmes suivants peuvent survenir :

Le papier absorbe l'humidité et la couche de film d'encre se ramollit facilement, affectant la vitesse de séchage et l'effet final de l'impression.
L'évaporation de l'eau dans l'encre est lente, ce qui peut conduire à la séparation de la couche d'encre du substrat.
Dans les environnements-très humides, les micro-organismes ont tendance à se reproduire, ce qui peut endommager la couche imprimée.

L'impact des environnements-à forte humidité est particulièrement évident lors du transport et du stockage. Le papier brut pour gobelets en papier présente une forte hygroscopique. Si l'environnement de transport est humide (comme les jours de pluie ou la condensation dans le chariot) ou si l'emballage est mal scellé, le papier absorbera l'humidité, ce qui ramollira le corps du gobelet, perdra son support et deviendra même inutilisable. Dans le même temps, les motifs ou le texte sur la surface extérieure du gobelet en papier frottent contre la paroi intérieure de l'emballage et les gobelets en papier adjacents pendant le transport, ce qui entraîne facilement un décollement de l'encre et des motifs flous.
Pour les tasses à thé en plastique fabriquées à partir de matériaux spéciaux tels que le TPE, l'impact des environnements-très humides est encore plus grave. Dans des environnements très-humides, la vitesse de séchage de l'encre sur les matériaux TPE ralentit considérablement, ce qui peut entraîner une réduction importante de l'adhérence.
Pour faire face aux effets des environnements-à forte humidité, les fabricants prennent généralement les mesures suivantes :
Contrôlez l'humidité de l'environnement de production dans la plage appropriée de 40 % à 60 %.
Renforcez l'étanchéité des emballages et utilisez des matériaux d'emballage-résistants à l'humidité.
Ajoutez des agents-résistants à l'humidité à l'encre pour améliorer la résistance à l'humidité de l'encre.
Augmentez le temps et la température du processus de séchage pour garantir que l'encre est complètement sèche.

3.3 Effets du contact chimique

Le contact chimique est le facteur le plus direct provoquant la décoloration de l'impression des gobelets en plastique jetables, en particulier le contact avec les boissons alcoolisées. Plusieurs expériences ont confirmé que les gobelets en papier imprimés avec une encre écologique à base d'éthanol-présentent une décoloration significative lorsqu'ils sont exposés à l'alcool.
Le mécanisme de décoloration provoqué par l’alcool est la dissolution physique de l’encre par l’alcool pur. Des expériences montrent que lorsque de l'alcool pur est versé dans un gobelet en papier jetable, l'extérieur du gobelet devient rouge après dix minutes, tandis que le fond et les coutures du gobelet en papier contenant de l'alcool deviennent jaune foncé. En effet, les motifs imprimés sur les gobelets en papier utilisent de l'encre à base d'éthanol-, une encre respectueuse de l'environnement qui se décolore au contact de l'alcool.

Outre l’alcool, d’autres substances chimiques affectent également la couche imprimée :

Il convient de noter que les normes nationales stipulent que les gobelets en papier jetables doivent utiliser une encre respectueuse de l'environnement, mais ces gobelets doivent être clairement marqués « Ne pas utiliser avec des boissons alcoolisées ». Cependant, dans la vraie vie, de nombreux consommateurs ne remarquent pas cet avertissement.
Outre l'alcool, certains solvants organiques, tels que les substances à base de benzène-, ont un impact encore plus grave sur la couche imprimée. Des expériences montrent que l'essuyage des gobelets en papier avec un solvant benzénique provoque une décoloration en moins d'une demi-minute, ce qui indique que certains gobelets en papier utilisent encore de l'encre contenant du benzène-. Les gobelets en papier aux couleurs vives utilisent souvent de l'encre contenant du benzène- et la décoloration est plus grave. Si l'emballage du gobelet en papier dégage une forte odeur lorsqu'il est ouvert, il peut y avoir un problème avec une encre de qualité inférieure.

4.1 Impact particulier des boissons alcoolisées

Les boissons alcoolisées ont l'impact le plus significatif sur l'impression des gobelets jetables en plastique pour le thé, principalement lié à la composition de l'encre d'impression. Selon des données expérimentales et des analyses professionnelles, plus la concentration d'alcool est élevée, plus l'effet dissolvant sur la couche imprimée est fort et plus la décoloration est évidente.
La manifestation spécifique de la décoloration induite par l'alcool varie en fonction de la concentration d'alcool :

L'alcool à haute-concentration (supérieure à 95 %) a l'impact le plus grave. Des expériences montrent que verser de l'alcool pur dans un gobelet en papier jetable fait rougir l'extérieur du gobelet au bout de dix minutes. En effet, l'alcool à haute concentration-a un fort effet dissolvant, qui peut rapidement détruire la structure moléculaire de l'encre, provoquant une migration rapide de l'encre vers la surface de la tasse.
L'alcool (40 à 60 % d'alcool) a un effet relativement plus doux, mais entraîne néanmoins une décoloration notable. Au cours de l’expérience, le fond et les coutures des gobelets en papier contenant de l’alcool sont devenus jaune foncé. En effet, même si la concentration en alcool du baijiu (liqueur chinoise) n'est pas aussi élevée que celle de l'alcool pur, elle peut néanmoins provoquer une dissolution physique de l'encre, en particulier dans les points faibles du gobelet en papier, comme le fond et les coutures.
L'effet de l'alcool médical (75 %) se situe entre celui de l'alcool pur et celui du baijiu. En raison de son bon effet désinfectant, il a été largement utilisé pendant la pandémie, mais il a également un impact significatif sur la couche imprimée.

Les mécanismes par lesquels l’alcool provoque la décoloration de l’encre comprennent principalement :

• Dissolution physique : l'alcool, en tant que solvant organique, peut dissoudre les composants organiques de l'encre.
• Pénétration : L'alcool peut pénétrer dans la couche imprimée, détruisant la liaison entre l'encre et le substrat.
• Expansion : L'alcool provoque l'expansion de la couche imprimée, réduisant ainsi son adhérence au substrat.
• Migration : les composants d'encre dissous migrent vers la surface du gobelet avec l'alcool.

Pour vérifier ce phénomène, une institution professionnelle a mené des expériences comparatives. Des gobelets en papier du même lot ont été remplis d'eau pure, de baijiu et d'alcool pur, et leur décoloration a été observée. Les résultats ont montré que les gobelets en papier remplis d’eau pure ne présentaient aucun changement significatif ; les gobelets en papier remplis de baijiu ont commencé à montrer une légère décoloration après 2 heures ; et les gobelets en papier remplis d'alcool pur présentaient une pénétration rouge évidente en 10 minutes.

4.2 Boissons gazeuses et liquides acides

L’impact des boissons gazeuses et des liquides acides sur l’impression des gobelets jetables en plastique pour le thé est relativement complexe, principalement à travers deux mécanismes : la corrosion acide et la pression du gaz.
Les boissons gazeuses contiennent du dioxyde de carbone et certaines substances acides, et un contact prolongé peut entraîner une décoloration des bords de la couche imprimée. Bien que l'acidité des boissons gazeuses soit relativement faible (la valeur du pH est généralement comprise entre 2,5 et 4,5), en raison de la grande quantité de dioxyde de carbone qu'elles contiennent, une pression est générée dans un environnement scellé, ce qui peut accélérer la migration de l'encre.
Les jus de fruits acides tels que le jus de citron et le jus d'orange ont généralement un pH compris entre 2 et 3, ce qui est très acide. L'impact de ces liquides sur la couche imprimée se manifeste principalement par :

• Un contact prolongé entraîne une décoloration progressive des bords du motif imprimé.
• Les substances acides peuvent réagir chimiquement avec certains composants de l’encre.
• Un environnement très acide peut affecter la stabilité de l'encre.

Selon les normes industrielles, les encres d’impression doivent avoir une bonne résistance aux acides pour garantir qu’aucune décoloration, décoloration ou pelage significatif ne se produise au contact de liquides acides. Cependant, des tests réels ont révélé que certains produits-de moindre qualité présentaient toujours une décoloration après un contact avec des liquides acides..

4.3 Produits laitiers et boissons à base de café/thé

Les produits laitiers, le café et les boissons à base de thé ont un impact relativement mineur sur l'impression des gobelets jetables en plastique, mais des problèmes peuvent toujours survenir dans des conditions spécifiques.
Les produits laitiers comprennent le lait, le yaourt, le thé au lait, etc., avec un pH généralement compris entre 6,5 et 7,5, étant faiblement acide ou neutre. Ces boissons ont un impact direct relativement faible sur la couche imprimée, mais il est important de noter que :

Les produits laitiers peuvent facilement laisser des résidus sur la paroi du gobelet, ce qui peut affecter l'apparence de l'impression après séchage.
Certains produits laitiers peuvent contenir des émulsifiants et d'autres ingrédients qui peuvent affecter la couche imprimée en cas de contact prolongé.
Les boissons au café et au thé contiennent des substances telles que la caféine et la théophylline, ainsi que certains pigments. L'impact de ces boissons sur la couche imprimée se manifeste principalement par :

• Le café et le thé de couleur-foncée peuvent provoquer des taches sur la paroi de la tasse, affectant l'effet visuel de l'impression.
• La caféine et la théophylline peuvent avoir un certain effet chimique sur l'encre.
• Le café à haute-température (généralement entre 80 et 90 degrés) peut accélérer le vieillissement de l'encre.

Les problèmes de qualité d’impression de certaines tasses de thé au lait sont particulièrement préoccupants. Selon les commentaires de l'industrie, le problème de décoloration de l'impression des tasses de thé au lait est principalement lié aux facteurs suivants :

Le sucre contenu dans le thé au lait peut cristalliser sur la paroi de la tasse, affectant ainsi l'apparence de l'impression.
Certains additifs du thé au lait peuvent avoir un effet chimique sur la couche imprimée.
Les tasses de thé au lait doivent généralement être maintenues au chaud pendant une longue période, et l'environnement à haute température-accélère le vieillissement de l'impression.

Avec l'amélioration de la sensibilisation des consommateurs à la sécurité et l'amélioration continue des normes pertinentes, la qualité d'impression des gobelets à thé en plastique jetables s'améliore progressivement. À l'avenir, avec le développement d'une technologie d'encre respectueuse de l'environnement et l'application de nouveaux matériaux, on pense que le problème de décoloration de l'impression des gobelets de thé en plastique jetables sera mieux résolu, offrant aux consommateurs des produits plus sûrs et plus fiables.