УФ-технологии компании Zeller+GmelinФлексографские УФ-краски UVAFLEX Оптические и колориметрические характеристики красок Физико-химическая стойкость УФ-красок Определение совместимости краски и запечатываемого материала Формные пластины для печати УФ-красками
Долгое время считалось, что флексографская печать значительно уступает по качеству оттисков офсету, высокой и глубокой печати. Однако в последнее время этот разрыв быстро сокращается: флексо выходит на новый уровень качества. Этому способствуют совершенствование формных процессов и материалов, появление новых высоколиниатурных анилоксовых валов, многочисленные инновации производителей печатных машин, а также широкое внедрение красок УФ-отверждения (УФ-красок). Современные УФ-краскиОсновой УФ-краски является фотополимерная композиция, отверждающаяся под действием ультрафиолетового излучения. В настоящее время наибольшее распространение получили УФ-краски радикального отверждения, которые имеют следующие достоинства:
Малое время закрепления УФ-красок обусловливает высокую производительность печатного процесса. Процесс закрепления УФ-красок является одностадийным, поэтому непосредственно после печати появляется возможность проведения отделочных операций. Следовательно, эти краски могут успешно применяться в современных печатно-отделочных линиях. Отсутствие в составе УФ-красок быстроиспаряющихся растворителей и воды — очень важное достоинство, обеспечивающее постоянство их реологических характеристик. Вследствие этого отпадает необходимость регулирования вязкости краски в процессе печати, достигается стабильная величина краскопереноса, что практически исключает появление колебаний цветового тона на оттиске, не происходит снижения качества печати из-за засыхания краски на форме и элементах красочного и печатного аппаратов. Всё это способствует снижению трудоемкости обслуживания печатной машины, сокращению продолжительности ее простоев и освобождению времени для контроля качества. По показателю адгезии к различным запечатываемым материалам УФ-краски лишь незначительно уступают краскам на основе летучих растворителей. При этом УФ-краски экологически безопасней последних, что позволяет отказаться от применения дорогостоящих противовзрывных устройств, а также от систем очистки воздуха от паров растворителей. К недостаткам УФ-красок можно отнести относительно высокую стоимость и энергоемкость УФ-сушилок, наличие у красочного слоя остаточного запаха, необходимость дополнительных затрат на охрану труда, в частности на предотвращение превышения в производственном помещении ПДК озона, выделяющегося в сушильных устройствах. Несмотря на перечисленные недостатки, всё больше производителей этикеточной и упаковочной продукции переходят на использование УФ-красок. Флексографская печать УФ-красками особенно широко применяется в этикеточном производстве и при изготовлении гибкой упаковки для фармацевтической и пищевой промышленности. Неудивительно, что и фирмы — изготовители печатных красок активно занялись совершенствованием этой технологии.
Флексографские УФ-краски UVAFLEXОдним из ведущих производителей УФ-красок является немецкая компания Zeller+Gmelin. История компании насчитывает более 130 лет, причем Zeller+ Gmelin стала одним из пионеров технологии УФ-красок, начав первые исследования в данной области еще в 1970 году. В настоящее время Zeller+Gmelin предлагает УФ-краски для флексографского, офсетного, высокого и трафаретного способов печати, а также УФ-лаки. Флексографские УФ-краски UVAFLEX производства Zeller+ Gmelin выпускаются в нескольких сериях, различающихся интенсивностью, вязкостью, физико-химической стойкостью, а также механизмом фотополимеризации (помимо красок радикального отверждения поставляются также катионные краски). Столь богатый ассортимент позволяет пользователям подобрать краски с оптимальными для конкретных производственных условий параметрами. На примере UVAFLEX мы попытаемся сформулировать некоторые рекомендации по использованию УФ-красок. Основными параметрами, определяющими технологические и эксплуатационные качества УФ-красок, являются:
Оптические и колориметрические характеристики красокВ современном этикеточном и упаковочном производстве огромное значение придается корректному воспроизведению цветов, поскольку они зачастую являются неотъемлемыми составляющими торговой марки или фирменного стиля, характерных для определенного производителя. Для воспроизведения многих «фирменных» цветов недостаточно цветового охвата триадных красок, поэтому очень важным является использование флексографских красок смесевых цветов. Краски UVAFLEX отвечают этому требованию: они поставляются как триадных (Euroscala), так и смесевых (набор базовых цветов по каталогу Pantone) цветов. Для контроля оптической плотности отпечатков, а также цветовоспроизведения рекомендуется использовать контрольно-измерительные приборы — денситометры и спектрофотометры. Интенсивность (насыщенность) цвета краски зависит от ее вязкости: чем меньше вязкость, тем слабее интенсивность. Это объясняется тем, что для уменьшения вязкости в краску добавляется бесцветное связующее («прозрачные белила»), которое снижает концентрацию пигмента.
Скорость закрепления красокСкорость закрепления является одной из важнейших характеристик печатных красок, зачастую определяющей производительность печатного процесса. Правильный подбор параметров печатного процесса позволяет добиться минимального времени закрепления, за счет чего скорость печати может достигать максимального значения (для UVAFLEX — 150 м/мин). На скорость закрепления УФ-красок оказывают влияние следующие факторы:
Толщина красочного слоя определяет оптическую плотность отпечатка и при использовании красок UVAFLEX может составлять от 0,9 до 4 мкм. В УФ-красках радикального отверждения процесс фотополимеризации начинается у поверхности красочного слоя, развиваясь вглубь по мере проникновения УФ-лучей к запечатываемому материалу. Следовательно, чем тоньше красочная пленка, тем меньше время ее закрепления. Толщина и оптическая плотность красочного слоя зависят от краскопереноса (рис.1), который, в свою очередь, определяется параметрами анилоксового вала, в частности его линиатурой, конфигурацией ячеек, удельной краскоемкостью и даже способом изготовления анилокса (табл. 1).
Рис. 1 Таблица 1. Рекомендации по выбору анилоксового вала в зависимости от типа печатаемого изображения
Скорость закрепления УФ-краски во многом определяют параметры УФ-сушилки: чем больше суммарная мощность ламп и выше доля излучения, соответствующая спектральной чувствительности фотополимерной композиции, тем быстрее происходит отверждение краски. Цвет краски также оказывает влияние на скорость закрепления, поскольку различные пигменты характеризуются разной степенью пропускания УФ-лучей (рис. 2). Для того чтобы уравнять способности красок различных цветов пропускать УФ-излучение, в связующее красок UVAFLEX добавляется комбинация фотоинициаторов с чувствительностью в разных областях УФ-диапазона.
Рис. 2 На скорости закрепления красок радикального отверждения негативно сказывается высокая кислотность запечатываемого материала, а также ингибирующее воздействие атмосферного кислорода. При печати катионными красками нормальному протеканию процесса закрепления краски может помешать осаждение влаги на поверхности запечатываемого материала.
ВязкостьДля печати на машинах, имеющих небольшую ширину запечатываемого полотна, рекомендуется использовать менее вязкие краски. В связи с этим краски UVAFLEX поставляются с двумя значениями вязкости (табл. 2), которая регулируется путем добавления прозрачного связующего. Как было отмечено выше, при снижении таким способом вязкости уменьшается интенсивность краски, а следовательно, и оптическая плотность отпечатка. Для поддержания оптической плотности на требуемом уровне необходимо повысить величину краскопереноса, то есть подобрать анилокс с большим объемом ячеек. На рис. 3 и 4 представлены диаграммы зависимостей вязкости краски и требуемой величины краскопереноса от процентного содержания в триадной желтой краске UVAFLEX прозрачного связующего. Таблица 2. Вязкость красок UVAFLEX радикального отверждения
Пример: необходимо выбрать параметры анилоксового вала для печати желтой краской на машине с шириной полотна менее 400 мм (требуемая величина вязкости краски — 2,8 Па·с), причем оптическая плотность отпечатка должна равняться 1,4D. Определяем по графику на рис. 3, что для получения нужной вязкости в исходную краску надо добавить 10% прозрачного связующего. По диаграмме на рис. 4 находим требуемое для обеспечения заданной оптической плотности значение краскопереноса — 1,18 г/м2. Исходя из этого значения подбираем анилоксовый вал с требуемой удельной краскоемкостью.
Рис. 3
Рис. 4
Физико-химическая стойкость УФ-красокТребования к физико-химической стойкости краски обусловлены необходимостью сохранения ее свойств в процессе производства упаковки, а также хранения, транспортировки и последующей эксплуатации упакованного товара. При транспортировке и хранении товара поверхность упаковки может подвергаться механической нагрузке, поэтому очень важно, чтобы краски, используемые в упаковочном производстве, имели высокую стойкость на истирание. Краска, применяемая при изготовлении упаковки для пищевых продуктов, лекарственных препаратов и бытовой химии, должна отличаться высокой стойкостью красочной пленки к воздействию кислот, щелочей, жиров. В случае если упаковка подвергается глубокой заморозке или нагреву, необходима высокая термостойкость краски. Если упаковка или этикетка предназначена для товара с длительным сроком хранения, может оказаться важной светостойкость краски. Светостойкость зависит не только от свойств пигмента, но и от толщины красочного слоя, сюжета изображения и оптических характеристик запечатываемого материала. Краски UVAFLEX отличаются высокой прочностью на истирание, серии Y3-P и Y4-P имеют повышенную светостойкость, а Y1-P и Y2-P — высокую химическую стойкость (табл. 3). Таблица 3. Физико-химическая стойкость красок UVAFLEX радикального отверждения
Определение совместимости краски и запечатываемого материалаКак уже было замечено выше, УФ-краски отличаются хорошей адгезией к разнообразным запечатываемым материалам: бумагам, картонам, полимерным пленкам, металлическим фольгам. Производители печатных красок, как правило, дают некоторые рекомендации по подбору красок для конкретных запечатываемых материалов (табл. 4), однако окончательное решение следует принимать только после тщательного тестирования их совместимости в производственных условиях. Таблица 4. Оценка пригодности красок UVAFLEX для работы с различными материалами*
Формные пластины для печати УФ-краскамиУФ-краски, как правило, хорошо совместимы с используемыми в флексографской печати формными материалами. В отличие от красок на органических растворителях, УФ-краски не вызывают набухания формных пластин. Наиболее высокое качество печати может быть достигнуто в случае использования с УФ-красками цифровых (маскированных) фотополимерных пластин. Это было подтверждено результатами тестов, проведенных компанией Zeller+Gmelin с использованием красок UVAFLEX (рис. 5, табл. 5).
Рис. 5 Таблица 5. Условия проведения тестирования красок UVAFLEX
По материалам компании «Дубль В». Мир Этикетки 8'2002 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
