84469

ВОДНОДИСПЕРСИОННЫЕ ЛАКИ

Доклад

Журналистика, издательское дело, полиграфия и СМИ

Сразу после нанесения лака на печатный оттиск частицы полимера растворенные в водной суспензии при испарении воды выпадают на поверхности основы и абсорбируются бумагой. Поэтому перед нанесением на оттиски температуру лака необходимо довести до комнатной чтобы обеспечить его хорошую адгезию к основе. Температура воднодисперсионных лаков ниже указанной может отрицательно сказаться на смачиваемости поверхности и привести к снижению адгезии лака. При двустороннем лакировании печатных оттисков воднодисперсионными лаками рекомендуется соблюдать...

Русский

2015-03-19

46.83 KB

0 чел.

ВОДНОДИСПЕРСИОННЫЕ ЛАКИ

На современном рынке расходных полиграфических материалов значительное место занимают воднодисперсионные лаки — материалы на базе акриловых сополимеров, эмульгированных в смеси спиртов, гликоля и воды с помощью щелочных продуктов (обычно аминов).

Распространенность воднодисперсионных лаков обусловлена, прежде всего, их универсальностью и отсутствием каких-либо специальных условий применения. Они наносятся практически на любые печатные основы (бумажные и полимерные) и краски, любым способом (кроме трафаретного). В отличие от лаков УФ-отверждения не требуется специальных энергоемких устройств для закрепления пленки водных лаков, а (по сравнению, например, с материалами на базе органических растворителей,) производственный процесс не сопровождается выбросами вредных веществ.

Широчайший ассортимент воднодисперсионных лаков позволяет придать печатному оттиску самые разнообразные свойства — от декоративных (глянец, матовый эффект) до защитных (физическая и химическая устойчивость пленки) и специальных (например, лаки с запахом).

Применение воднодисперсионных лаков может усовершенствовать и сам технологический процесс: повысить его производительность (лак закрепляется быстрее красок) и облегчить послепечатную обработку оттиска.

Единственным недостатком воднодисперсионных лаков можно считать относительно низкую скорость высыхания и ряд специальных трудностей в работе, которые могут иметь место вследствие сложной химической природы материала, например утилизация промывных вод.

Основные характеристики воднодисперсионных лаков.

Формирование пленки и её закрепление

Воднодисперсионные лаки представляют собой более или менее вязкую белую («молочную») жидкость (в зависимости от способа нанесения), непрозрачную, с легким запахом аммиака. При этом высохшая плёнка не имеет запаха, не желтеет и не истирается.

Большинство воднодисперсионных лаков являются однокомпонентными системами. Плёнкообразование при их нанесении — чисто физический процесс. Сразу после нанесения лака на печатный оттиск частицы полимера, растворенные в водной суспензии, при испарении воды выпадают на поверхности основы и абсорбируются бумагой. Формирование лаковой плёнки происходит очень быстро даже на неадсорбирующих материалах.

Первостепенное значение для эффективного плёнкообразования при использовании воднодисперсионных лаков имеет оптимизация температурного режима. Минимальная температура формирования пленки от +5 до +10оС. Поэтому перед нанесением на оттиски температуру лака необходимо довести до комнатной, чтобы обеспечить его хорошую адгезию к основе. Температура воднодисперсионных лаков ниже указанной может отрицательно сказаться на смачиваемости поверхности и привести к снижению адгезии лака.

Оптимальное содержание влаги в воднодисперсионном лаке составляет около 55%. Его сушка производится главным образом за счет абсорбции влаги. Влияние испарения влаги на процесс сушки часто имеет завышенную оценку, хотя в действительности не столь велико. Доля абсорбции при удалении влаги в процессе сушки лаковых покрытий составляет 70%, а испарения — 30%. Поэтому сушка лаковой пленки на пористых субстратах происходит значительно быстрее, чем на невпитывающих материалах, например, ламинированном фольгой картоне.

Для активизации процесса пленкообразования воднодисперсионных лаков в настоящее время используются методы сушки горячим воздухом и ИК-излучение, причем как раздельно, так и в сочетании друг с другом. Процесс формирования лаковой пленки можно считать завершенным, когда содержание влаги в ней составляет 20-30%. Для оптимального качества пленкообразования температура оттисков в стопе при выводе их из лакировального устройства не должна превышать их температуру на вводе более чем на 8-10оС для бумаги и 10-15оС для картона. При двустороннем лакировании печатных оттисков воднодисперсионными лаками рекомендуется соблюдать интервал не менее 48 ч между лакированием лицевой и оборотной сторон.

Сушка воднодисперсионных лаков может осуществляться не только по физическому, но и по химическому типу. Воднодисперсионные лаки, сохнущие по химическому типу, имеют в своем составе второй компонент, специальный катализатор, который добавляется непосредственно перед использованием.

Вязкость материалов данной группы варьируется от 30 до 120" DIN 4 20оС. Это обеспечивает широкие возможности по выбору материала данной группы, применительно к индивидуальным требованиям заказчика и возможностям типографии.

Воднодисперсионные лаки обладают значительной стойкостью к низким температурам. В оригинальной таре лак может переносить троекратное замораживание без потери своих качеств. Данный факт существенно упрощает требования по перевозке и хранению лака. Однако некоторые специальные материалы, например блистерные лаки, ни в коем случае нельзя замораживать.

В зависимости от способа нанесения и толщины лаковой пленки глянец лака может достигать 80%, что также расширяет область его применения.

Количество лака на оттиске зависит от способа его нанесения, назначения лакового покрытия, а так-же от вида продукции и типа запечатываемой поверхности, на которую наносится лак (табл.1).

Воднодисперсионные лаки достаточно универсальны в своем применении. С их помощью можно изготавливать все, от этикетки до рекламной листовки и упаковки дорогих напитков. Обычно проблема заключается не в возможностях материала, а в наличии необходимого оборудования в типографии.

Таблица 1 Область применения воднодисперсионных лаков

Каким образом лакируем

Расход, г/м2 (влажного)

Толщина пленки, мкм (сухой)

Что лакируем

Красочный аппарат

1,0-2,0

0,7-1,4

Этикетка, упаковка картонная

Аппарат увлажнения

4,0-5,0

1,4-2,1

Этикетка, упаковка картонная

Лакировальная секция

4,0-6,0

1,4-2,5

Этикетка, упаковка картонная, брошюры, афиши, рекламные плакаты, календари, открытки, «блистер»

Лакировальная машина

6,0-12,0

2,5-5,0

Упаковка картонная, обложка для книг

Флексографская, глубокая печать

3,0-15,0

1,0-5,0

Тара картонная, упаковка картонная, обертка, этикетка, сумки, обои, журналы

Наиболее широкое применение воднодисперсионные лаки находят при изготовлении упаковки для пищевых продуктов. Отсутствие запаха и стойкость к низким температурам позволяют успешно применять их для лакирования упаковки замораживаемых пищевых продуктов. Лаковые покрытия выдерживают температуру морозильных камер до -40оС, не подвергаются действию конденсируемой в морозильниках влаги, не повреждаются при отделении пищевых упаковок друг от друга. Они защищают поверхность от воздействия масел, грязи, жира.

Лаки на водной основе могут иметь и барьерные свойства. Тогда возможно их использование на внутренних поверхностях картонных коробок (замороженные продукты, ящики для рыбы, овощей и т.д.), жестяных банок (напитки, консервы).

Некоторые воднодисперсионные лаки можно использовать как грунт перед нанесением УФ-лака на пористую бумагу или картон. В этом случае значительно улучшается внешний вид поверхности и повышается конечный глянец.

Нанесение лака

Рассмотрим способы нанесения воднодисперсионных лаков и особенности, присущие каждому способу.

1. Красочный аппарат

Очевидно, что в данном случае наносить лак избирательно с офсетной формы невозможно, да и это не является необходимым, так как пленка водного лака без всяких проблем склеивается либо виниловым, либо термоплавким клеем. Расход лака не более 1,5 г/м2 влажного лака (сухой остаток около 45%) при скорости нанесения не более 5 000 оттисков в час. Быстрое высыхание позволяет наносить больший слой и получать более выраженный, чем у масляных лаков, декоративный эффект. Иногда можно использовать как грунт под УФ-лак, но менее эффективно, чем специальные грунты и лаки, наносимые на лакировальной секции. Некоторые советы:

• лакировку нужно проводить на последней секции печатной машины

• отключить увлажняющий аппарат печатной машины

• по возможности уменьшить величину хода раскатных валов

• лак подавать только в тех зонах (по ширине листа), где это необходимо

• использовать для лакирования специально подготовленное офсетное полотно. Оно должно быть вырезано по формату печатного листа (или отдельных изделий, главное, чтобы лак не попадал на печатный цилиндр)

• не использовать по возможности противоотмарывающий порошок

• при остановках печатной машины более чем на 5 минут промывать офсетное полотно, более 20 минут — смывать лак из красочного аппарата

• контролировать состояние лака на валах красочного аппарата. Своевременно смывать засохший лак

2. Аппарат увлажнения

Главным недостатком этого способа лакирования является сложность настройки печатной машины. Лак наносится, как правило, «по сухому». Важные моменты следующие:

• лакировку проводить на последней секции печатной машины

• необходим специальный комплект валов, лучше гладких (без чехлов). Желательно иметь несколько передаточных валов разной ширины (ширина передаточного вала должна быть на 5 мм меньше ширины лакируемого листа, для некоторых случаев можно использовать ракели для ограничения подачи лака по краям вала)

• по возможности снять валы красочного аппарата

• подготовить резервуар для лака

• принять предварительные меры для защиты машины от проливающегося и капающего лака

• уменьшить натиск между валами увлажняющего аппарата: он должен быть минимальным, но достаточным для передачи лака

• контролировать состояние печатного, офсетного и формного цилиндров, дукторного и раскатного валов. По мере накопления на них засохшего лака промывать валы водой или специальной смывкой

Приложение: как переоборудовать увлажняющий аппарат для нанесения воднодисперсионных лаков.

Есть смысл осуществить эту работу при выполнении следующих условий:

• типография имеет стабильные заказы на печать с лаком, но заказчика не удовлетворяет результат с лаком, наносимым через красочный аппарат; — в типографии нет офсетной машины с лакировальной секцией, или она полностью загружена

• имеется свободная секция (а лучше машина, еще лучше — с сушкой ИК-горячий воздух), где печать осуществляться не будет, — можно, теоретически, иметь сменные комплекты валов — для печати и для лакировки, но это крайне неудобно и связано с потерей времени: валы каждый раз нужно заменять, секцию –очищать.

Следует проделать такие операции:

• заменить все валы с увлажняющими чехлами на гладкие соответствующего диаметра

• заменить накатной валик для увлажнения на накатной валик для лакирования с твердостью покрытия 45 единиц по шкале Шор А

• под полотно офсетного цилиндра подложить прокладку размером с запечатываемую поверхность, а подложку следует вырезать форматом меньше листа

• на дукторе установить обжимные валики или ракель для снятия излишков лака

• в процессе работы внимательно следить за регулировкой валиков (расход лака), а также, не засыхает ли лак на различных частях машины

3. Лакировальная секция

Этот способ нанесения воднодисперсионным лаков «обязан» своим происхождением революции в оборудовании для офсетной печати, наблюдаемой в последние десятилетия. Появление высокоскоростных печатных машин со скоростью работы до 15 000 и более оттисков в час стимулировало переворот и на рынке расходных материалов. В частности, были предложены лаки, обеспечивающие отменный декоративный эффект и высокую стойкость к истиранию оттиска при нанесении методом «мокрый по мокрому» — на незакрепившиеся масляные краски при помощи специальной лакировальной секции, расположенной после печатных. Обычно такое оборудование бывает снабжено одним или несколькими модулями инфракрасной сушки и активной воздушной вентиляцией.

При нанесении воднодисперсионного лака на красочный оттиск методом «мокрый по мокрому» большое значение имеет равномерность смачивания всей лакируемой поверхности. Смачивание тем лучше, чем меньше угол поверхностного натяжения между жидким дисперсионным лаком и красочной поверхностью. Проблемы смачивания возникают при значении этого угла свыше 20о. Для качественного плёнкообразования поверхностное натяжение лаков не должно быть выше, чем у офсетных красок, кроме того, следует очень аккуратно производить лакирование по так называемым «нелакируемым» краскам (нестойкие к спирту и щелочам цвета, краски с повышенным содержанием добавок на основе воска, флюоресцентные и металлизированные краски). Преимущества лакирования в линию:

• увеличение скорости печати

• сокращение времени на сушку тиража перед последующей обработкой

• уменьшение вероятности отмарывания и склеивания оттисков. Для односторонней печати на мелованном картоне можно обходиться без противоотмарывающего порошка.

То есть основные преимущества связаны не с повышением качества, а с повышением производительности и технологичности лакирования.

Такой тип лакирования не имеет новых существенных недостатков по сравнению с лакированием через красочный аппарат, но позволяет увеличить в 2-3 раза количество наносимого лака. Это существенно расширяет возможности лакирования.

Расход лака: в зависимости от скорости печати и требуемого слоя пленки обычно не более 5 г/м2 влажного лака при скорости до 3 500 оттисков в час без сушки или до 15 000 оттисков в час с сушкой и противоотмарывающим порошком.

4. На лакировальной машине

Исторически эта технология — первая, но она используется и сейчас, прежде всего, в связи с повсеместным распространением машин такого типа. Они незаменимы в тех случаях, когда требуется наносить значительный слой лака с целью достижения максимального оптического эффекта (а оборудования для сушки УФ-лака в типографии нет), или обеспечить специальные свойства лаковой пленки (как лаки для упаковок типа «скин-блистер»). Эта возможность, собственно, является единственным весомым аргументом в пользу данного способа лакирования, где оборудование громоздкое, а производительность мала. Можно наносить лаки любой химической природы.

Расход: не менее 10 г/м2 влажного лака и часто определяется техническими возможностями сушки.

Помимо существенного улучшения защитных и декоративных свойств оттиска этот способ позволяет использовать лаки со специальными свойствами. Например, можно рассматривать возможность производства упаковки для мороженого с применением барьерных лаков.

Каждый из рассмотренных методов имеет свои преимущества и недостатки, и наша задача — подобрать оптимальный лак и способ его нанесения для получения желаемого результата.

Воднодисперсионные лаки, наносимые через красочный аппарат, очень просты в использовании, не требуют специальной настройки оборудования, но наносимый слой меньше, а значит, снижаются и декоративные, и защитные свойства оттиска. Этот способ эффективен, если типография не имеет большого количества заказов на данный вид работ, потому что производительность при этом невысока.

Нанесение через аппарат увлажнения несколько улучшает ситуацию, но такой способ требует дополнительных затрат времени и средств на перенастройку имеющегося оборудования. Этот способ нанесения обеспечит лаковый слой достаточной толщины, что позволит усилить декоративный эффект, а так-же защитить оттиск.

Нанесение на лакировальной машине характеризуется получением максимальных декоративных, защитных и специальных качеств оттиска, но требует специального, дорогостоящего оборудования, а производительность не является высокой.

Таким образом, нанесение воднодисперсионного лака через лакировальную секцию офсетной машины является оптимальным использованием всех ресурсов, которые предоставляет нам этот лак.

5. Флексографский и глубокий способы

Основное назначение в этом варианте лакирования — защита оттиска, причем не только от истирания, но и от внешних факторов, прежде всего, от влаги и низких температур. Лак применяется для изготовления широкого спектра продукции: упаковки, этикетки, обёртки из бумаги или картона. Используются также барьерные лаки для внутренней поверхности упаковки (обёртки), предохраняющие материал от воздействия влаги, жира, низких температур. Они сертифицированы для прямого контакта с пищевыми продуктами.

Выбор воднодисперсионных лаков для данного способа лакирования может быть обусловлен несколькими факторами:

• компоновка машины (отсутствие УФ-сушки)

• используемые краски

• требования к упаковке (отсутствие запаха, определенные физико-химические свойства)

Основные требования к материалам, наносимым данным способом, заключаются в том, что они должны отлично работать «мокрый по мокрому» на высоких скоростях и быстро сохнуть.

Трудности при лакировании воднодисперсионными лаками

Дефекты, которые могут возникать при печати и последующем лакировании воднодисперсионными лаками, можно разделить на две группы: неспецифические (могут иметь место для всех типов лаков) и специфические. К первой группе можно отнести все неприятности, связанные с бумагой, краской, порошком и т. д. Так, воднодисперсионный лак, как и другие лаки, «проваливается» при использовании пористых основ и так же плохо смачивает краски с избытком воска. Следует лишь подчеркнуть, что в случае использования воднодисперсионных лаков процесс выбора основы, краски и т. д. на порядок более важен, так как часто лакирование осуществляется в линию «мокрый по мокрому».

Специфические дефекты при лакировании этим лаком обусловлены его особой химической природой. Дисперсия — не очень устойчивая форма, поэтому воднодисперсионные лаки нужно бережно хранить, не перемораживать, при работе обязательно доводить до комнатной температуры и тщательно перемешивать.

Разбавлять лак не рекомендуется, так как может усложниться контроль технологического процесса (вязкости, расхода, сушки), увеличится риск слипания и отмарывания в стопе, а целлюлозная основа получит дополнительную воду, что также нежелательно. Формирование лаковой плёнки из дисперсии — также процесс необычный: всегда нужно помнить о возможности «стеклования» лаковой плёнки в тонких слоях (например, на валах) или эффекте «старого фаянса» при резком охлаждении несформировавшейся лаковой пленки.

Как выбрать хороший воднодисперсионный лак

Очевидно, что лак должен соответствовать возможностям типографии (оборудования) и поставленной задаче. Как уже подчеркивалось, воднодисперсионные лаки могут нести декоративную функцию, обеспечивать физико-химическую защиту печатного оттиска, совершенствовать технологический процесс и предоставлять специальные возможности (табл.2). При этом типографии работают с разными заказчиками, на разных основах, с разными расходными материалами, в разном режиме и т. д. И качественный лак (при безусловном соблюдении технологии!) обязан «работать» в 99,9% случаев! Это достигается введением в базовую формулу материала специальных добавок, «отвечающих» за разные свойства материала — блеск, адгезию к оттиску, физические свойства пленки, скорость высыхания...,

— может быть до 20 компонентов! Предлагаются также упрощенные «аналоги», использование которых вместо ожидаемой экономии может привести к серьёзным проблемам вплоть до потери тиража.

Основные функции ВД лака и их реализация в зависимости от способа нанесения

Функции

Красочный аппарат

Аппарат увлажнения

Лакировальная секция

Лакировальная машина

Примеры

Защитные

++

+++

+++

+++

Прочность к истиранию, царапанию.

Декоративные

+

+++

+++

+++

Глянец, матовый эффект.

Технологические

-

+

+++

+

Повышение скорости печати. Облегчение последующей обработки.

Специальные

-

++

++

+++

Скольжение, скин-упаковка, барьерный эффект.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

9957. Организационно-правовые формы коммерческих компаний 39.5 KB
  Организационно-правовые формы коммерческих компаний. Общество с дополнительной ответственностью: Внося деньги в уставной капитал...
9958. Формы оформления договоров 35 KB
  Формы оформления договоров Устная сделка. Простая письменная форма. нотариально удостоверенная форма. Государственная ре...
9959. Расторжение договора 45 KB
  Расторжение договора. Пролонгация - продление договора. Расторжение договора по взаимному согласию: деньги потрачены, какие-то действия...