84470

УФ-ЛАКИРОВАНИЕ В ПОЛИГРАФИИ

Доклад

Журналистика, издательское дело, полиграфия и СМИ

Преимущества технологии УФлака состоят в следующем: ярко выраженный декоративный эффект; повышенная стойкость к истиранию; повышенная химическая стойкость; хорошая адгезия к большинству субстратов; мгновенное высыхание К недостаткам технологии УФлакирования можно отнести следующее: УФлаки агрессивны; при работе УФламп выделяется озон; технология требует специального оборудования; лаковая пленка сохраняет запах за исключением лаков катионной полимеризации. Их применяют для изготовления упаковки с использованием...

Русский

2015-03-19

121.57 KB

8 чел.

УФ-ЛАКИРОВАНИЕ В ПОЛИГРАФИИ

Технология УФ-лакирования в полиграфическом производстве является молодой, и ее доля растёт из года в год. Это обусловлено, прежде всего, уникальными свойствами, которые придаёт УФ-лак оттиску по сравнению с традиционными способами лакировки (масляные, водные, органические лаки).

Преимущества технологии УФ-лака состоят в следующем:

• ярко выраженный декоративный эффект;

• повышенная стойкость к истиранию;

• повышенная химическая стойкость;

• хорошая адгезия к большинству субстратов;

• мгновенное высыхание

К недостаткам технологии УФ-лакирования можно отнести следующее:

• УФ-лаки агрессивны;

• при работе УФ-ламп выделяется озон;

• технология требует специального оборудования;

• лаковая пленка сохраняет запах (за исключением лаков катионной полимеризации).

В типографии лаки УФ-отверждения наносятся офсетным, трафаретным, вальцовым, флексографским и глубоким способами.

Вальцовый способ нанесения УФ-лаков

Использование лакировальной машины — один из главных способов нанесения лаковых покрытий. Он обеспечивает хорошее качество и достаточно высокую производительность (до 8 тыс. отт/ч)

Рис.1 Рис . 2

Существует две принципиально разных конструкции лакировальных машин — стандартная (без выборочного лакирования) и захватного типа. Стандартные машины намного проще в устройстве и, соответственно, дешевле. Их применяют для изготовления упаковки с использованием специального клеящегося УФ-отверждаемого лака и соответствующего клея. Машины захватного типа значительно лучше подходят для изготовления упаковки, т.к. с их помощью легко осуществить выборочное лакирование, что позволяет применять более дешевые «неклеящиеся» лаки. При этом используется флексографская форма, порезанная офсетная резина, или специальная лакировальная пластина, вырезанная вручную или на плоттере.

Заказчик постоянно требует улучшения глянца отлакированных оттисков, но существует максимальное количество лака (обычно не более 7 г/м2), которое можно нанести без образования сильной «апельсиновой корки». Основным условием получения высококачественной лаковой плёнки является достаточное время растекания — оно напрямую зависит от длины транспортера и скорости работы машины.

Поэтому при покупке оборудования нужно обратить внимание на расстояние между модулем нанесения лака и УФ-сушкой. Также необходимо устройство для подогрева лака (обычно до 30-40оС). Нагрев лака снижает его вязкость, следовательно, он лучше растекается. Но бумага в момент нанесения лака остается холодной, что неизбежно снижает температуру лака и соответственно качество оттиска. Подогрев оттиска после нанесения лака до секции УФ-сушки позволяет заметно улучшить глянец (это возможно при наличии промежуточной ИК-сушки). Также важна опция удаления противоотмарывающего порошка, избыток которого на оттиске может привести к повышенной шероховатости поверхности лаковой пленки. При лакировании тонкой бумаги нужно предварительно убедиться в возможностях машины (современное оборудование позволяет работать с субстратами плотностью от 60 г/м2).

Реверсный способ лакирования (рис.2) в отличие от традиционного позволяет наносить больший слой лака. На обычной лакировальной машине при прохождении листа через лакировальную секцию происходит разделение слоя наносимого лака между наносящим валом и бумагой. В результате на поверхности лакового слоя образуется характерный рельеф, так называемая «апельсиновая корка», которая сохраняется на оттиске после полимеризации лака. Данный эффект функционально зависит от времени растекания лака или от длины машины. Избавиться от «апельсиновой корки» при разумных размерах лакировальной машины, к сожалению, не удается. Принципиальное отличие реверсного лакирования состоит в том, что обрезиненный лаконаносящий вал вращается против хода листа. В результате удается избежать разделения лаковой пленки после зоны контакта и нанесение лака больше напоминает полив. Этот способ позволяет полностью исключить появление «апельсиновой корки» и получить качественное покрытие. Однако данный способ имеет ряд ограничений: низкая производительность (в среднем 1500 оттисков в час), высокий расход лака (до 10 г/м2), сложности при склейке лакированной продукции и нанесении лака на тонкие бумаги.

Рис. 3 Рис. 4

В любом случае, в отличие от альтернативных вариантов высококачественной отделки печатной продукции — трафаретного или припрессовки пленки — реверсное УФ-лакирование обладает неоспоримыми преимуществами:

• великолепный декоративный эффект достигается при меньшей толщине покрытия (реверсное лакирование 8-10 мкм, трафаретное лакирование 15-25 мкм, ламинирование 12-20 мкм);

• при реверсном варианте используются обычные лаки УФ-полимеризации для вальцовых машин, которые существенно дешевле трафаретных;

• на пленке лака, нанесенного трафаретным способом, видны небольшие кратеры (особенность тенологии) — при реверсном вальцовом нанесении поверхность идеально гладкая;

• для получения аналогичного результата не нужно организовывать на типографии трафаретный участок со всеми его атрибутами, включая специальное формное отделение;

• лакировальная машина с реверсным нанесением может работать в обычном режиме нанесения лака со скоростью до 8000 оттисков в час;

• процент брака при реверсном лакировании существенно ниже, чем при припрессовке пленки.

Таким образом, применение реверсного УФ-лакирования целесообразно на предприятиях, специализирующихся на выпуске высококачественной листовой печатной продукции (открытки, обложки, рекламная продукция, некоторые виды упаковки класса «люкс»).

Нанесение УФ-лака на офсетной машине

В этом случае существует два варианта нанесения лака: через секцию увлажнения (рис.3) и через красочный аппарат (рис.4).

В первом случае переделка машины заключается в замене дукторного вала увлажнения с чехлом на резиновый вал жесткостью порядка 40 ед. по Шор А, всех резиновых валиков аппарата увлажнения на стойкие к УФ-материалам, а также может понадобиться установка ограничивающих ракелей на дукторном вале увлажнения. При этом красочный аппарат не участвует в нанесении лака и может быть разобран. Такой способ позволяет наносить до 7 г\м2 лака.

В случае нанесения лака через красочный аппарат необходимо заменить все его валы на стойкие к УФ-материалам, при этом секция увлажнения отключается. Этот способ менее технологичен, т.к. позволяет наносить не более 3 г\м2 лака, причем используются более вязкие и дорогие лаки.

В любом случае, качество нанесения лака на переоборудованной офсетной машине ниже, чем на лакировальной. Это обусловлено как не приспособленной к нанесению лака системой, так и коротким расстоянием между нанесением лака и сушкой, особенно в том случае, когда лампы встраиваются в приемку машины. Заметно улучшить качество оттисков можно, используя приставную сушку.

Одним из недостатков УФ-лаков является невозможность их нанесения «в линию» на традиционные масляные офсетные краски. Здесь возможен компромисс, который заключается в использовании специального водно-дисперсионного праймера на офсетных печатных машинах с двумя лакировальными секциями. Первая секция, оснащенная ИК-сушкой и обдувом горячим воздухом, служит для нанесения водно-дисперсионного грунта, во второй секции наносится УФ-лак.

Такая технология нанесения выглядит на первый взгляд очень привлекательной: нет нужды использовать дорогие и сложные в работе УФ-отверждаемые краски, отсутствует лишний прогон для нанесения УФ-лака. Но не все так просто. Во-первых, для достижения приемлемого результата необходимо подобрать очень специфическую пару грунт/лак. Во-вторых, нужно обеспечить достаточное нанесение этих материалов. В-третьих, сильно ужесточаются требования к подбору бумаги и картона — не на каждом субстрате можно добиться хорошего качества.

Но даже при соблюдении всех вышеизложенных условий, качество лакировки будет уступать традиционному нанесению УФ-лака «по сухому». Это вызвано тем, что даже самый хороший воднодисперсионный грунт не может высохнуть моментально и создать достаточный барьер между не закрепившейся масляной краской и УФ-лаком. Следствием этого явления становится заметное снижение уровня глянца в областях с высокой плотностью запечатки.

Чтобы минимизировать этот эффект, необходимо на стадии цветоделения осуществлять «вычитание из-под черного», для уменьшения толщины красочного слоя. Также необходимо подобрать краску с высоким содержанием пигмента и хорошим закреплением.

Одним из самых распространённых видов работ при офсетном нанесении УФ-лака является изготовление упаковки из картона.

При этом перед полиграфистом ставятся 4 основные задачи:

• возможность последующей склейки

• достаточный слой лака, обеспечивающий эстетический результат (глянец или матовость) и устойчивость к внешним раздражителям (как правило, к истиранию)

• высокая производительность

• конкурентная себестоимость

Три последних требования однозначно определяют выбор оборудования для нанесения лака: либо офсетная машина (красочный аппарат, секция увлажнения, лакировальная секция), либо лакировальная машина, при этом речь может идти только о нанесении лака «по сухому» вторым прогоном, так как УФ-лакирование в линию по традиционным офсетным краскам не обеспечивает необходимого качества. Флексографский способ нанесения лака в данном варианте не может обеспечить необходимую толщину лаковой пленки, а трафаретный — дорог.

Как обеспечить возможность последующей склейки при нанесении лака офсетным способом или на лакировальной машине?

Существует три способа:

1. сплошное лакирование + склейка специальным клеем (по лаку)

2. сплошное лакирование + фрезерование клапанов для склейки + склейка обычным клеем

3. выборочное лакирование + склейка обычным клеем.

При нанесении УФ-лака с помощью офсетной машины можно воспользоваться фотополимерной, резиновой или специальной «лакировальной» формой. В этом случае целесообразно работать по схеме 3, однако, чтобы получить качество лакировки не хуже, чем на лакировальной машине, следует приобрести дополнительное сушильное устройство с транспортером длиной не менее 2 м. Такие модули недешевы.

Выборочное лакирование на лакировальной машине возможно только на марках типа Steinemann TopSpot или аналогах. Эти машины также существенно дороже таких как COLIBRI, на которых выборочное лакирование производить нельзя. Кроме того, всегда стоит помнить о стоимости форм для лакирования. На практике (по нашему опыту) схему 2 используют редко (не более 10% случаев), чаще применяют варианты 1 или 3 (примерно поровну).

Таблица 1

Сравнение возможных вариантов нанесения УФ-лака под последующую склейку при изготовлении картонной упаковки

Технологичность

Качество конечного продукта

Производи-тельность

Экологичность

Цена оборудования

спец. УФ-лак + сплошное лакирование + специальый клей

2 операции

5

5

4

1 крас. офс. маш.— УФ 1 склейка Steinemann COLIBRI-500KS

обычный УФ-лак сплошное лакирование + фрезерование + обычный клей

3 операции

3

3

2

1 крас. офс. маш. —УФ 1 склейка (фрезеровка есть почти всегда) Steinemann COLIBRI -500KS

обычный УФ-лак + выборочное лакирование +обычный клей

2 операции +форма

4

3

4

1 крас. офс. маш. 1 склейка Steinemann TopSpot — 650KS

Нанесение УФ-лака трафаретным способом

В основном, трафаретная печать служит для изготовления эксклюзивных каталогов, упаковки и т.д. Возможности для УФ-лакирования в этом способе печати намного выше, чем во всех остальных.

Это объясняется достаточно простым нанесением практически любого слоя лака (до 20-25 г/м2), что обеспечивает ярко выраженный декоративный эффект. Очень часто для придания оттиску более выразительного вида интересный дизайн сочетают с выборочным лакированием (что также легко достижимо в этом способе печати) или с двумя видами лаков — матовым и глянцевым.

Лаки для трафаретной печати отличаются от офсетных и флексографских большей вязкостью: около 2-3~ DIN 4 против 40-60" DIN 4. Также эти лаки содержат очень большое количество поверхностно-активных веществ (ПАВ). ПАВ служат для уменьшения поверхностного натяжения лаковой пленки и лучшего растекания по запечатываемой поверхности. Если лак по каким-либо причинам не содержит достаточного количества ПАВ, то высохшая лаковая пленка будет иметь структуру трафаретной сетки.

Также нужно быть осторожным при нанесении большого слоя УФ-лака на картонную упаковку -лаковая пленка может потрескаться в местах сгиба. В этом случае нужно или пытаться подобрать более пластичный лак или уменьшить толщину наносимой пленки.

Нанесение УФ-лака флексографским способом

Применение УФ-лакирования в флексографской печати началось достаточно давно, и сейчас большинство выпускаемых машин оборудованы хотя бы одной УФ-сушкой в последней печатной секции. Так как краски и лаки для флексографской печати имеют приблизительно одинаковую консистенцию и могут наноситься из последней секции, мы имеем полное право, назвать её печатной.

Широкое распространение УФ-лакирования в флексографской печати вызвано полным отсутствием проблем в использовании этой технологии — УФ-лаки прекрасно ложатся «»в линию»» на водные, органические и УФ-отверждаемые краски. Основным видом работ, выполняемых с помощью данного вида печати, является изготовление этикеток и упаковки на различных субстратах (бумага, металлизированная бумага, различные пленки), что делает применение УФ-лака незаменимым.

Для данного вида продукции главная цель -произвести впечатление на покупателя, а значит, интересный дизайн и качественная печать должны сопровождаться ярко выраженной декоративной отделкой. Также немаловажным требованием является хорошая стойкость оттисков к истиранию, а иногда и к химическим веществам (в случае печати этикеток). Всего этого можно достичь благодаря применению УФ-лакировки.

Кроме стандартной УФ-технологии существуют различные вариации, связанные с техническими инновациями в области разработки источников УФ-излучения.

Ближе всего к стандартной технология так называемого «холодного УФ». Используются те же ртутные УФ-лампы, но меньшей мощности. В модуле установлена специальная система охлаждения, и вместо воздуха между лампой и печатным оттисков подаётся инертный газ (азот). В результате повышается эффективность УФ-лампы за счёт оптимального температурного режима работы и отсутствия ингибирования кислородом. Основным недостатком такого технического решения является необходимость использовать азот, однако в этом случае материалы содержат меньше фотоинициаторов, так как кислород препятствует полимеризации. Как известно, фотоинициаторы стоят довольно дорого, поэтому снижение их концентрации приведёт к снижению сырьевой себестоимости. Тем не менее, производители не только не снизили цены на расходные материалы для этой технологии, но и поставляют их дороже, чем стандартные. Объясняют это тем, что объёмы производств небольшие, и поэтому издержки на производство выше. Несмотря на то, что благодаря низкой температуре УФ-сушки эта технология позволяет пеатать на термочувствительных пластиках, она не получила широкого распространения.

Дальнейшая эволюция источников УФ-света привела к появлению светодиодных УФ-сушек LED-UV. Эта относительно молодая технология находится в стадии развития. В качестве источников УФ-излучения используются светодиоды. В отличие от УФ-ламп светодиоды обладают очень узким спектром излучения, что значительно затрудняет выбор фотоинициаторов. Кроме того, мощность светодиодов очень низкая, и ингибирование кислородом становится серьёзной проблемой. Для печати с LED-UV сушками используются нечувствительные к ингибированию кислородом катионные материалы. Это также позволяет печатать пищевую упаковку. К тому же LED-UV сушки потребляют мало энергии, почти не нагреваются, занимают меньше места и служат значительно дольше обычных УФ-ламп.

Особняком стоит электронно-лучевое отверждение (Electronic Beam). В данной технологии вместо ультрафиолетового света используется пучок электронов. Источник излучения напоминает по строению электронно-лучевую трубку от телевизора, но крупнее и значительно большей мощности. Из-за своих размеров и высокого энергопотребления на печатных машинах устанавливается только одна сушка на выходе, поэтому при разработке материалов необходимо тщательно подбирать липкость, так как все материалы наносятся «мокрый по мокрому». Отверждение происходит в атмосфере инертного газа (азота), так как кислород не только ингибирует полимеризацию, но и препятствует проникновению электронов через слой воздуха. Пучок электронов обладает значительно большей энергией, чем ультрафиолетовый свет, поэтому в красках и лаках для этой технологии нет необходимости в фотоинициаторах, то есть ЭЛ-краски отличаются от УФ-красок в первую очередь отсутствием фотоинициаторов. Благодаря своей высокой энергии электроны проникают глубоко в запечатываемый материал и способствуют отвердению не только нижних слоёв краски, но и краски, впитавшейся в поры субстрата. Эта особенность способствует распространению электронно-лучевой технологии среди производителей пищевой упаковки.

Из всего сказанного выше можно заключить, что технология УФ-лакирования в современной полиграфии незаменима и имеет огромное будущее. Столь отличные от других способов лакирования свойства лаковой пленки объясняются 100%-ным сухим остатком УФ-лаков. Также хотелось бы отметить, что для любых способов нанесения УФ-лаков существуют специальные добавки, которые могут значительно менять свойства как самого лака, так и лаковой пленки. Например, добавки для улучшения скольжения (двусторонняя лакировка), для улучшения смачивания (сложные материалы, нелакируемые краски), для уменьшения проникновения в пористые основы, для эффекта оптического отбеливания (специальный синий краситель), для повышения реактивности (фотоинициаторы), различные пеногасители и т.д.

Часто, говоря об УФ-лакировке, мы подразумеваем глянцевую отделку, но существуют также матовые и шелковистые (полуматовые) лаки.

Также есть специальные лаки, которые без проблем поддаются горячему тиснению фольгой.

Несмотря на массу возможностей, которые дает УФ-лакировка, в некоторых случаях защитных свойств лаковой пленки недостаточно. В первую очередь, имеется в виду, что лаковая пленка не усиливает прочностных свойств бумаги или картона, то есть, если при сгибе картон ломается, то лаковая пленка тоже трескается. Также не всегда можно обеспечить достаточную защиту от сильных химических реагентов. В обоих приведенных примерах наиболее целесообразным является применение ламинации.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

37460. Особенности философского мышления. Предпосылки, основания и цели познания как предмет философского осмысления 191.5 KB
  Особенности философского мышления. Особенностью и определяющим признаком философского мышления является рефлексивность т. способность к самоотражению – способность мыслить о мышлении – когда в процессе мышления или рассуждения о чем бы то ни было человек одновременно осознает и анализирует основания и схемы своего рассуждения степень точности в построении выводов нормы истинности которым должны соответствовать эти выводы.– пример образец мышления которые формируют правила и способы решения самых различных задач формируют...
37461. Конституционное право России – ведущая отрасль Российского права 281.5 KB
  Конституционное право – это ведущая отрасль национального права, представляющая систему правовых норм, закрепляющих основы конституционного строя, регулирующих отношения между государством и человеком, устройство государства, организацию государственной власти.
37462. Концепции современного естествознания 1.07 MB
  Социокультурный статус науки. Естествознание в системе науки и культуры. Именно через общенаучную картину мира осуществляется взаимопроникновение идей развиваемых в гуманитарных науках в естествознание и наоборот естественнонаучные идеи и принципы приобретая характер общенаучных методологических регулятивов начинают внедряться в гуманитарные науки.Выявление основных парадигм естествознания анализ их смены в динамике культуры эволюционных и революционных преобразований науки.
37463. Экологическое право. Концепции экологического права 667.5 KB
  Эта концепция была подвергнута резкой критике во всем мире. Призывы к торможению экономического развития человечества оценивались как утопичные и реакционные.
37464. Антропология права 2.94 MB
  Ковлер Антропология права Учебник для вузов Издательство НОРМА Издательская группа НОРМА ИНФРА М Москва 2002 УДК 340. руководитель Центра сравнительного правоведения Института государства и права РАН и главный редактор журнала Государство и право в настоящее время судья Европейского Суда по правам человека избранный от Российской Федерации. Специалист в области теории и истории права сравнительного правоведения.