earticle

영어

Gravure printing dominates food packaging, yet conventional solvent-borne inks emit VOCs. This study quantifies pH and viscosity drift of water-based gravure inks under open-system evaporation using cumulative evaporation (E%) as a state variable. A base ink (S-A1) and two amine-adjusted inks with the same base formulation were examined: S-B1 with ammonia (bp −33°C) and S-B2 with AMP-95 (bp 163-165°C). Samples (350 g) were evaporated at 40°C/40% RH in identical beakers (6.5 cm i.d.) with 650 rpm stirring, and mass loss was recorded to compute E%. After rapid cooling and temperature control (25 ± 0.5°C), pH was measured at 0, 30, and 60 s and viscosity at 25°C (120 s, duplicate mean). Stabilization rates in the 30-60 s interval (SR=58.3% and 72.7% at ε=0.05) justified using the 60 s pH value. For S-A1, pH decreased quasi-linearly (slope −0.065 pH/%; r=−0.90) with a three-stage pattern, while viscosity increased (η=55.59+14.04E; r=0.95) and accelerated beyond E≈3%. For S-B1/S-B2, pH followed pH=8.97−0.176E (r=−0.94) and viscosity followed η=65.21+10.33E (r=0.98), with a similar transition near E≈3%. Surface observations indicated aggregation/ skin at E≈3% and gelation near E≈5%. These results define an E%-based control window and support evaporationstage correction rules considering amine volatility.

한국어

누적 증발량이 증가할수록 pH는 감소하고 점도는 증가하 는 경향이 베이스(S-A1)와 아민 투입계(S-B1/S-B2) 모두에 서 반복적으로 확인되었다. 특히 누적증발량 3%를 경계로 3% 미만에서는 변화가 비교적 완만한 반면, 3% 이상에서는 점도 상승이 가속되고 변동성도 커지는 고농축 구간으로 전 환되었다. 표면 관찰에서도 3%에서 응집/피막 징후, 5%에서 겔화 전이가 확인되어, 3%를 pH·점도 관리 및 보정 전략을 차등 적용해야 하는 공정 임계점으로 제시한다 이는 누적 증발량 3% 초과 시에 잉크 이송·레벨링이 불안정해져 닥터 스트릭/핀홀, 농도·색 균일도 저하, 망점 번짐 등 인쇄 품질 불량이 증가되기 때문이다. pH는 30-60 s 구간에서 안정화가 확인되어 60 s 값을 대표값으로 사용하였고, 점도는 2회 반복 평균으로 처리하였다.