84476

АНТИКРИЗИСНЫЕ ГРУНТЫ ДЛЯ УФ-ПЕЧАТИ ПО ПЛЁНКАМ И МЕТАЛЛИЗИРОВАННЫМ ОСНОВАМ

Доклад

Журналистика, издательское дело, полиграфия и СМИ

Причина возникшей проблемы была связана с необходимостью использовать более дешевые запечатываемые материалы не прошедшие специальной обработки для УФпечати. Современные машины для флексографской печати УФкрасками редко оснащены секцией для нанесения грунта на основе растворителей поэтому типографии вынуждены наносить сольвентное покрытие на плёнку отдельно. Появление эффективных УФгрунтов решило бы много проблем благодаря возможности печати в линию на стандартном оборудовании.

Русский

2015-03-19

457.58 KB

2 чел.

«АНТИКРИЗИСНЫЕ» ГРУНТЫ ДЛЯ УФ-ПЕЧАТИ ПО ПЛЁНКАМ И МЕТАЛЛИЗИРОВАННЫМ ОСНОВАМ

Проблема адгезии флексографских красок УФ-закрепления была поставлена перед нашей исследовательской лабораторией типографией «Бородино» в конце 2006 г. Причина возникшей проблемы была связана с необходимостью использовать более дешевые запечатываемые материалы, не прошедшие специальной обработки для УФ-печати. Совместными усилиями нам удалось найти решение этой нетривиальной задачи и по этому поводу мы опубликовали статью в 2009 году.

В результате возросшей потребности на рынке в такого рода материалах мы разработали в 2011 году новые версии материалов ,которые позволили расширить возможности их применения и повысить технологичность грунтов. В связи с этим мы дополнили написанную ранее статью и надеемся, что результаты будут интересны и полезны всем, кто печатает УФ-красками по плёнкам и металлизированным подложкам.

Наиболее распространёнными и эффективными улучшающими адгезию праймерами (грунтами) до сих пор являлись лаки на основе органических растворителей. Благодаря тому, что растворители смачивают даже неактивированные полимерные плёнки, а содержащиеся в грунте органические смолы обладают высоким химическим сродством к ним, в ряде случаев такие покрытия — единственный способ добиться хорошей адгезии.

Современные машины для флексографской печати УФ-красками редко оснащены секцией для нанесения грунта на основе растворителей, поэтому типографии вынуждены наносить сольвентное покрытие на плёнку отдельно. Кроме того, применение грунта на основе растворителей полностью не избавляет от легковоспламеняющихся материалов, что вообще ставит под угрозу целесообразность применения УФ-технологии, так как не меняется класс пожароопасности производства.

Появление эффективных УФ-грунтов решило бы много проблем благодаря возможности печати «в линию» на стандартном оборудовании. Увы, пока не удалось создать дешёвый УФ-праймер с хорошей адгезией на различных материалах, но потребность в нём возрастает из года в год, так как все больше типографий старается использовать более дешевые запечатываемые материалы.

УФ-грунт для полимерной плёнки

Основная причина проблем с адгезией красок и лаков УФ-отверждения — усадка красочного слоя в процессе закрепления. Из-за образования новых химических связей уменьшается расстояние между молекулами и, следовательно, на 10–20% уменьшается занимаемый краской объём, вызывая механические напряжения в лаковой или красочной плёнке.

Если её пластичности для компенсации напряжений не хватает, ухудшается адгезия красочного слоя к подложке. Это особенно критично при печати на пластичных материалах, ибо при деформации субстрата краска или лак не должны разрушаться. В особенности это важно для печати по термоусадочной плёнке. Для решения проблемы при создании УФ-отверждаемых лаков и красок применяются пластичные олигомеры на основе полиуретанов, полиэфиров и т. п. Однако, они значительно дороже эпоксиакрилатных смол, и цены на подобные краски и лаки для пластичных подложек значительно выше.

При создании УФ-грунтов для гибких полимерных материалов возникают и другие сложности. В полимерных плёнках содержатся «ловушки свободных радикалов» (ингибиторы старения полимеров). Проблема в то, что стандартные УФ-отверждаемые краски закрепляются по механизму радикальной полимеризации, с участием активных радикалов. Следовательно, если «ловушка радикалов» попадает в краску или лак из плёнки, она одновременно ингибирует полимеризацию. В результате УФ-материал не высыхает на границе с запечатываемым материалом и нет адгезии к подложке.

  

Зачастую концентрация «ловушек радикалов» на поверхности пленки дешевого сегмента непостоянна, что приводит к нестабильности при печати. Чтобы нейтрализовать отрицательный эффект воздействия «ловушек радикалов», грунт должен содержать нужное количество специальных добавок, генерирующих радикалы, например фотоинициаторов. Однако стандартных фотоинициаторов не должно быть больше обычного: иначе снизятся пластичность праймера и, следовательно, адгезия. Эластичность теряется из-за того, что при высокой концентрации фотоинициаторов образуется слишком много центров полимеризации, приводящих к образованию коротких полимерных цепочек и формированию хрупкой полимерной плёнки.

Другая сложность при создании УФ-грунтов связана со смачиванием запечатываемой поверхности. Полимерные плёнки обладают низкой поверхностной активностью, их необходимо обрабатывать коронным разрядом или пламенем, но достигнутая активация достаточно быстро пропадает. В случае использования грунта на основе растворителей проблем с печатью по плёнкам нет, т. к. растворители смачивают даже неактивированные поверхности. В связи с тем, что в УФ-отверждаемом материале растворителей быть не должно, задача усложняется.

Для смачивания подложки в грунте должно содержаться большое количество добавок. Наиболее эффективные содержат силикон, но его наличие в грунте создаёт проблему с нанесением на него последующих красок, поэтому приходится использовать несиликоновые малоэффективные добавки в больших концентрациях.

Как показали наши тесты, в любом случае УФ-грунт не может применяться на полностью неактивированной поверхности, так как даже праймер не может смочить такой полимер. Если плёнка частично деактивировалась, прямая печать красками по ней затруднена и приводит к большому проценту брака.

Проблему можно решить посредством грунта, ибо он лучше краски смачивает полимерную поверхность и имеет большую поверхностную энергию и большее сродство к полимеру. В результате применение грунта позволяет использовать менее надежные по стабильности качества запечатываемые материалы.

Путем лабораторных экспериментов нам удалось разрешить вышеназванные сложности и создать рецептуру, которая может применяться в качестве УФ-отверждаемого грунта для невпитывающих материалов. Испытания показали, что грунт достаточно эффективен при печати по сложным полимерным плёнкам, например по «жемчужке», хотя проблема уже не столь актуальна, как раньше. Всего несколько лет назад остро стоял вопрос создания грунта для печати по полимерным материалам, а теперь появилось новое поколение УФ-красок, таких как INXFlex ITX-free от INX Int., с высокой адгезией к плёнкам. Теперь УФ-грунт целесообразен лишь при печати на плёнках с нестабильным качеством поверхности для нивелирования колебаний их активации или для нейтрализации «ловушек радикалов» у плёнок низкой ценовой категории.

УФ-грунт для металлизированных плёнок

Так как физические характеристики одной из сторон металлизированной плёнки аналогичны свойствам обычных прозрачных плёнок, проблему печати по ней можно считать решённой. Однако вопрос адгезии к металлизированной стороне пленки остаётся открытым.

Первый раз мы столкнулись с особенностями металлизированных поверхностей во время испытаний грунта в типографии «Бородино», а именно, при нанесении стандартного грунта на металлизированную плёнку, когда улучшения адгезии не обнаружилось.

Первый раз мы столкнулись с особенностями металлизированных поверхностей во время испытаний грунта в типографии «Бородино», а именно, при нанесении стандартного грунта на металлизированную плёнку, когда улучшения адгезии не обнаружилось.

Нанесение грунта при помощи ручной лакировальной секции с анилоксом линиатурой 400 лин/см

Нанесение грунта при помощи ручной лакировальной секции с анилоксом линиатурой 400 лин/см

При осмотре выяснилось: печать шла по стороне напыления металла. Для проверки предположения мы перевернули плёнку, после чего проблема исчезла. Стало ясно: чтобы создать грунт для металлизированных поверхностей, необходимы принципиально новые решения и иная химия, так как велика разница в поверхностных свойствах между полимера и нанесенным на него алюминиевым напылением.

Естественно, мы не могли применять органические смолы на основе поливинилбутираля, толуол и другие растворители, часто используемые для улучшения адгезии к металлам. За основу мы взяли уже имеющуюся рецептуру праймера для полимерных плёнок. В любом случае грунт должен обладать высокой пластичностью и повышенной способностью к смачиванию подложки, так что основное связующее и добавки остались без изменений. Принципиально изменилась инициирующая система грунта, ибо не надо было бороться с «ловушками свободных радикалов».

В результате лабораторных исследований была разработана рецептура, обладающая хорошей адгезией к металлизированной пленке. Основным недостатком полученной формулы было наличие остаточной липкости, что позволяло применять данный грунт только на машинах планетарного типа. На таких машинах результат был очень хороший, но на машинах башенного построения происходило налипание полотна на валы ,что не позволяло большинству типографий воспользоваться всеми преимуществами применения праймера. Как ни странно, устранить остаточную липкость оказалось очень сложно, так как при отсутствии липкости отсутствовала и адгезия к металлу, и только в 2011 нам удалось разрешить эту проблему и создать УФ-грунт без остаточной липкости, который может применяться и на машинах башенного типа.

 Нанесение грунта аппликатором

По завершении лабораторных тестов мы провели серию промышленных испытаний совместно с типографией «Бородино». Благодаря УФ-грунту адгезия к металлизированной плёнке значительно улучшилась. Краска INXFlex стала отрываться скотчем только вместе со слоем металла. Грунт не теряет эффективность даже при нанесении минимально возможным в типографии слоем (порядка 1 г/м2), что делает расход этого дорогостоящего продукта минимальным и повышает экономическую целесообразность его использования. Даже в отсутствие покровного лака, при нанесении УФ-грунта тонким слоем с первой печатной секции, он полностью отверждается и может запечатываться на последующих секциях красками. Мы убедились, что можно создать материал УФ-отверждения, не содержащий растворителей, но обладающий хорошей адгезией к металлу.

После изготовления экспериментальной промышленной партии праймера были проведены широкомасштабные испытания грунта во многих типографиях.

 

Результаты выполнения скотч-теста после нанесения праймера (справа) и без него (слева)

Антикризисные материалы

Хотя глобальный экономический кризис уже позади, в полиграфической отрасли настали нелучшие времена и типографии ищут варианты более эффективной организации производства и снижения себестоимости продукции. Основная составляющая себестоимости — цена запечатываемого материала. Если типография использует высококачественные запечатываемые материалы с подготовленной и грунтованной поверхностью, у неё нет проблем с качеством печати, но себестоимость продукции может превысить рыночную цену готовой продукции.

Работа с самыми дешёвыми материалами потребует дополнительных усилий, например нанесения слоя грунта на основе растворителей на отдельном оборудовании, в результате чего себестоимость станет сопоставимой с её величиной в ранее рассмотренной ситуации по причине дополнительных затрат на производство и безопасность.

Наша технология использования УФ-грунтов значительно снижает себестоимость печати. Основное её преимущество — возможность печати «в линию» УФ-отверждаемыми красками на стандартной флексографской машине, исключающая необходимость в дополнительных прогонах. Грунт для обычных плёнок Графилак 368 хотя и не работает с неактивированными субстратами, сглаживает колебания поверхностного натяжения дешёвых материалов, снижая процент брака при печати. Грунт для металлизированных плёнок Графилак 303 позволяет печатать на поверхностях, печатаь по которым красками мешали проблемы с адгезией. Например, в «Бородино» упаковку мороженого ранее печатали на прозрачной плёнке и ламинировали к металлизированной. Наша технология позволяет отказаться от лишней операции ламинирования и использования прозрачной пленки.

Конечно, грунты вносят свою составляющую в себестоимость продукции, в них есть дорогостоящие добавки, фотоинициаторы и связующие, но низкий расход (менее 1 г/м2) делает их экономически целесообразными. Праймеры можно наносить при помощи растрированных валов с линиатурой 500–600 лин./см и использовать фотополимерные формы с растром 60–80%.

Резюме

Разработанные грунты стали настоящими антикризисными материалами, позволяющими значительно сократить расходы на производство печатной продукции и повысить конкурентоспособность типографии.

СОЛЬВЕНТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ПЕЧАТИ ГИБКОЙ УПАКОВКИ

В этой небольшой статье мы хотели представить наше видение ситуации на полиграфическом рынке печати по гибкой упаковке. Кроме этого, на основе своего 3-летнего опыта разработки и производства сольвентных материалов (покровные лаки и праймер для металлизированной пленки серии Полилак С) обсудить особенности их применения для флексографской и глубокой печати.

Выбор темы связан с тем, что рынок печати по гибкой упаковке является едва ли не самым динамично развивающимся и перспективным рынком полиграфических услуг на нынешний «посткризисный» момент.

Такое положение связано, прежде всего, с ситуацией в пищевой промышленности, которая является основным заказчиком этого вида полиграфических услуг. На ее долю в России приходится 50% рынка упаковки в целом и около 70% рынка потребительской упаковки. В Европе последний показатель достигает 82%. Причем именно пищевая промышленность в России была минимально затронута кризисом и устойчиво растет в «посткризис», что указывает на большой потенциал дальнейшего роста всех связанных с ней сегментов российского рынка, и в частности упаковочной полиграфии.

При этом на острие роста будет именно гибкая упаковка из-за ее неоспоримых преимуществ, среди которых

— малый вес, компактность, хорошие механические свойства, меньшие энергозатраты при производстве, потребности в складских площадях, расходы на хранение и перевозку

— химическая инертность полимерного материала, хорошие барьерные и защитными свойства (жиро- влаго- и химстойкость), прекрасной атмосферная устойчивость,

— безопасность для потребителя, экологичность, легкость утилизации и т.д.

С точки зрения полиграфии следует отметить еще одно несомненные достоинство — гибкая упаковка легко и полностью покрывается изображением. Современный рынок требует, чтобы упаковка несла максимальную информационно-рекламную нагрузку, повышала привлекательность и конкурентоспособность упакованного товара, и в конечном итоге, имидж производителя.

Почти 76% российского рынка печати по гибкой упаковке занимает флексопечать и около 21% из оставшегося — глубокая печать.

Кризис развернул рынок от высококачественного, эксклюзивного, но дорогостоящего сегмента глубокой печати для крупных клиентов к финансово более доступной флексографии, ориентированной на более короткие и часто сменяемые «бюджетные» тиражи для мелких и средних клиентов. Несомненно, требования к качеству печатной продукции возрастают и в этом секторе, но ценовой пресс на все компоненты печатного процесса, в том числе и цену расходных материалов, формирует и стратегию (что печатать и на каком оборудовании) и тактику (какими материалами и на чем).

Обычно печать гибкой упаковки производится на широкорулонных ролевых машинах, адаптированных для работы с материалами на основе органических растворителей.

Существует большое разнообразие пленок для создания гибкой упаковки. Наиболее популярны в России однослойные и многослойные пленки из полиэтилена и сделанные на их основе комбинированные пленки: кашированная фольга, ламинированная бумага (буфлен, триплекс и т.п.).

Реже используется полипропилен и БОПП (двухосноориентированный полипропилен), разработанный специально для рукавной этикетки под мягкую усадку или термоусадку.

Для вакуумной металлизации применяют пленки из полиэфиров, нейлона и ПВХ.

Пока еще остаются экзотикой набирающие популярность в мире биоразлагаемые плёнки из биополимеров — целлюлозы, полимолочной кислоты и т.д.

Однако, с точки зрения полиграфии все это многообразие — разновидности невпитывающих основ для ролевой печати, за редким исключением листовой офсетной печати по пластику толщиной от 250 мкм.

Для печати очень важны, прежде всего, поверхностные свойства этих субстратов, а именно способность удерживать печатную краску, покрытия и адгезивы, используемые при ламинировании и т.д. Для достижения оптимальных результатов существуют разные технологии модификации поверхности, а именно:

— обработка коронным разрядом, пламенем или плазмой увеличивают поверхностную энергию пленки и улучшают закрепление печатной краски. Особенно это важно для метализированных и ламинированных (кашированных) фольгой пленок, а также для гидрофобных неметализированных полимерных пленок из полиэтилена, полипропилена и полиэфирных пластмасс. Эти операции выполняются непосредственно произодителем пленки, но, поскольку со временем активация пре-коронированной пленки теряется, в типографии, как правило, осуществляться повторное коронирование непосредственно перед запечатыванием. Коронирование до значений 50 Дин/см особенно продуктивно для последующей печати УФ-красками и лаками, поскольку существенно улучшает смачивание поверхности субстрата. Кроме этого, возникающие на поверхности субстрата активные частицы (радикалы) инициируют полимеризацию во внутреннем слое УФ-материала и значительно улучшает его адгезию.

При печати сольвентными материалами фактор смачивания поверхности субстрата не столь важен. Точнее, низкое поверхностное натяжение лаков и красок на основе растворителей достаточно для смачивания даже неактивированных субстратов (34-36 дин/см). Поскольку закрепление материала происходит по другому принципу (см. ниже), наличие на поверхности субстрата активированных частиц также не столь существенно.

Нанесение покрытий. Покрытие из полимера, отличающегося по своим физико-химическим свойствам от основного материала пленки, может наноситься производителем пленки. В результате получается новый комбинированный материал с заданными свойствами. Лаками или полимерами пленки покрываются для улучшения степени спаивания, барьерных свойств (газо- и влагопроницаемости), термостойкости, глянца. Вакуумная металлизация или ламинирование полимерной пленкой — примеры таких покрытий.

Покрытие может наноситься непосредственно в типографии в ходе технологической стадии, предшествующей печати. Примером является грунтование или праймирование печатных основ, имеющее главной целью улучшение именно печатных свойств субстрата — смачивания, способности удерживать печатную краску и т.д. Выбор праймера зависит в первую очередь от природы и способа нанесения последующего лакокрасочного слоя. Поскольку для печати по гибкой упаковке одним из наиболее важных требований является высокая скорость закрепления материала, наиболее популярна и экономически выгодна печать (и, соответственно, предшествующее праймирование) УФ- отверждаемыми или сольвентными материалами. В данной статье мы более подробно рассмотрим последние из них.

Сольвентные материалы представляют собой растворенную в органических растворителях смесь пленкообразующих веществ — природных и синтетических полимерных смол. Как правило, в них присутствуют низкомолекулярные или высокомолекулярные пластификаторы, не являющиеся пленкообразователями, но существенно влияющие на механические свойства основных смол. Образование твердой лаковой или красочной пленки на поверхности подложки происходит за счет физического процесса испарения летучих компонентов. В нелетучую часть, помимо основной и дополнительной смолы (опционально) и пластификатора, может также входить инертный наполнитель (например, матирующий агент) для наполненных лаков и грунтов, или пигмент (краситель) для красок. Содержание нелетучих компонентов обычно характеризуется термином «сухой остаток» и в полиграфии колеблется от 15-20% для прозрачных покровных лаков и праймеров до 40-50% для красок.

Основные свойства, а, следовательно, назначение сольвентных материалов в полиграфии зависит от природы основной, или «несущей» смолы.

Наиболее распространены материалы на основе эфиров целлюлозы, и в частности, нитроцеллюлозы (нитрата целлюлозы) благодаря уникальным пленкообразующим свойствам, короткому времени сушки из-за низкой способности удерживать растворитель и прекрасной совместимости с большинством пленкообразующих веществ.

Нитроцеллюлоза (НЦ) получается путем обработки природного полимера — целлюлозы — горячей нитрующей смесью (смесь азотной и серной кислоты). В процессе часть гидроксильных групп, которых в целлюлозе по три на мономерное звено, превращается в нитратные группы, а ее молекулярная масса уменьшается из-за гидролиза (расщепления) длинной цепочки на более короткие фрагменты, в результате чего существенно увеличивается растворимость в обычных органических растворителях. В зависимости от соотношения реагентов и условий может получаться НЦ с различным содержанием азота, входящего в нитратные остатки. Для изготовления полиграфических лаков и красок используются марки А (10,6-11,2% азота) и Е (11,8-12,2%). Полное нитрование приводит к получению тринитроцеллюлозы, или пироксилина, основного компонента бездымного пороха.

Марка Е растворима в сложных эфирах, марка А — еще и в более полярных растворителях — спиртах. Каждая марка имеет градации по средней молекулярной массе, которая определяется тем, насколько глубоко проведен гидролиз при нитровании. От молекулярной массы НЦ зависит вязкость получаемого на ее основе раствора (а следовательно, полиграфического материала) при постоянном сухом остатке, а так же пластичность получающейся при высыхании пленки.

Длинноцепочечная НЦ дает высоковязкие растворы, которые быстро теряют вязкость при разбавлении растворителем или разбавителем. Она образует высокопластичную пленку, но не позволяет создать растворы с подходящей для полиграфических целей вязкостью при приемлемом сухом остатке, от которого будет зависеть толщина лаковой пленки. Короткоцепочечная НЦ отличается лучшей растворимостью и позволяет создать низковязкие растворы с высоким сухим остатком. Однако пленки из нее недостаточно пластичны и требуют обязательного присутствия дополнительных пластификаторов или длинноцепочечной НЦ в рецептуре.

В отечественной промышленности выпускается несколько марок НЦ по ГОСТу Р 50461-92. Это ВВ — высоковязкий, СВ — низковязкий, ВНВ — весьма низковязкий, ПСВ — полусекундная вязкость и ПСВМ — полусекундная вязкость мебельная. К сожалению, качество этих материалов оставляет желать лучшего, так как ГОСТ допускает значительные погрешности в параметрах продукции и не запрещает такие вредные растворители, как толуол. У основных зарубежных производителей лаковой нитроцеллюлозы — NQB (Бразилия), Hercules (США), Wolff Walsrode и Hagedorn (Германия) и до недавнего времени Bergerac NC (Франция) — существует своя градация типов НЦ по вязкости. Производители готовых НЦ материалов, как правило, используют комбинацию нескольких марок для достижения оптимального результата.

Помимо этого, в лаковых композициях на основе НЦ и совместимых с ней пленкообразователей применяются пластификаторы и дополнительные смолы. Классические пластификаторы представляют собой обьёмные низкомолекулярные соединения или полимеры небольшой молекулярной массы. Они не являются пленкообразователями, т.е. самостоятельно не образуют твердую пленку, не обладающую липкостью. Их роль — в улучшении механических свойств пленки, таких как пластичность, эластичность, прочность, способность к вытяжке и т.п.

Низкомолекулярные пластификаторы по отношению к НЦ могут быть растворителями или неактивными разбавителями. К первым относятся, например, сложные эфиры фталевой и фосфорной кислоты, ко вторым — эфиры жирных кислот растительных масел (стеараты, олеаты и т.п.). Хотя низкомолекулярные «жидкие» пластификаторы входят в расчетный сухой остаток сольвентного материала, они подвержены миграции на поверхность и во внутренние области полимерной композиции. Это нежелательно, т.к. приводит либо к их испарению с поверхности, либо к возможному проникновению в низлежащие слои лакокрасочной композиции и ее разрыхлению.

Хотя пластификаторы этого типа очень эффективны и экономичны, их применение в полиграфии ограничено по технологическим причинам, а в отдельных случаях -например, для фталатных пластификаторов — еще и по причине несоответствия европейским нормам безопасности, негласно принятым в Росси для большинства расходных материалов.

Пластификаторы на основе полиуретановых и полиакриатных смол большой молекулярной массы, способных к пленкообразованию, следует рассматривать уже как дополнительные смолы. Они позволяют повысить адгезию и глянец, улучшают степень спаивания, важную при изготовлении рукавной этикетки, а также помогают в достижении специальных технологических требований (например, увеличивают термореактивность).

В качестве дополнительных смол для НЦ композиций используют большое разнообразие синтетических смол. Их выбор осуществляется по множеству критериев в отношении желаемых свойств конечной композиции лаковой пленки — адгезия, цветность, прочность, долговечность, дешевизна. Наиболее распространены следующие:

— Смешанные сложные эфиры целлюлозы (например, ацетобутират целлюлозы) — для улучшения адгезии к пластикам.

— Акрилаты и кетоновые смолы улучшают термопластичность, адгезию к пластикам, прочность.

— Сополимеры винилацетета и винилхлорида с разными пропорциями мономерных звеньев позволяют варьировать растворимость в растворителях с разной полярностью, меняют соотношение прочность–пластичность и часто приводят к удешевлению рецептуры.

— Поливинилбутирали дают адгезию к металлам.

— Полиуретаны улучшают светостойкость, прочность и т.п..

Во многих специальных композициях НЦ сама может играть роль дополнительной, а не несущей смолы, введенной для увеличения сухого остатка, улучшения степени спайки (важно для термоусадочных рукавных этикеток и т.п. продукции). Главное в композиции — совместимость компонентов по химической природе и растворимости в смеси органических растворителей (т.е сходный состав оптимальной летучей части).

Набор растворителей в смеси имеет большое значение для качества покровной пленки: ее адгезии, блеска и печатных свойств.

В общем случае, для нитроцеллюлозы активными или «истинными» растворителями являются именно эфиры (например, эфиры уксусной кислоты: этил-, бутил- , пропилацетат и т.д.) и кетоны (ацетон, МЭК, МИБК).

Спирты, а в полиграфии это чаще всего изомеры пропанола и бутанола, являются т.н. латентными (скрытыми) растворителями, которые улучшают растворимость НЦ в истинных растворителях и неэффективны в их отсутствие. Низшие спирты (метанол, этанол) являются истинными растворителями для спирторастворимой НЦ (марка А), но запрещены к использованию по санитарно-гигиеническим или иным мотивам.

Основными правилами подбора оптимального состава летучей части являются следующие:

во-первых, растворитель, испаряющийся последним, должен растворять все пленкообразующие компоненты в составе композиции, т.е. это должен быть истинный растворитель.

во-вторых, растворители из смеси испаряются фракционно, в соответствии со своей летучестью и концентрацией, причем скорость их испарения с гладкой и пористой поверхности различается. Пленкообразующая смола может преимущественно удерживать один из растворителей, и фактически для нее он может стать наименее летучим, т.е. последним, вопреки своей относительной летучести с гладкой поверхности.

Понимание этих моментов практически важно для полиграфиста-печатника из-за того, что многие сольвентные материалы приходят в типографию с поставочной вязкостью и требуют разбавления до рабочей (для лаков и грунтов во флексографской печати это обычно 15-17 сек. по DIN 4.). Добавляя соответствующий растворитель, кроме коррекции вязкости, можно увеличить или уменьшить скорость высыхания лаковой пленки. При этом выбор корректирующего растворителя является серьезным моментом, т.к. должен учитывать много противоречивых требований.

Растворитель должен обладать следующими свойствами:

1. Быть неагрессивным по отношению к материалу валов. Этилацетат более агрессивен, чем спирты, но необходим из-за своей растворяющей способности.

2. Соответствовать санитарно-эпидемиологическим нормам. Метанол технологически очень удобен, но ядовит.

3. Этанол — удобен, экологичен и безопасен, но его использование требует особой сертификации производства

4. если это латентный растворитель, не должен испаряться последним. Это приведет к низкому качеству пленки. Оксиспирты хорошо замедляют, но добавлять их надо при перемешивании и не более 10%.

5. Не должен сильно удерживаться из-за взаимодействия с пленкой. Избыток бутилацетата, прекрасно подходящего по всем параметрам, слишком хорошо удерживается НЦ пленкой и затрудняет последующую ламинацию.

6. Делать результирующую скорость испарения оптимальной для данных условий сушки. При очень высокой скорости испарения лак не будет успевать растечься, что приведет к низкому глянцу лаковой пленки, а в предельном случае материал будет сохнуть на валах, и образовывать «паутину» из смолы. При слишком низкой скорости материал не будет высыхать, что приведет к потере адгезии.

Выбор режима сушки. Разумеется, скорость сушки лаковой пленки можно варьировать температурой в воздушном туннеле, но только в определенных границах. Повышение температуры выше максимально рекомендованной производителем приведет к образованию корки, препятствующей выходу остаточного растворителя из толщи лаковой пленки, что негативно отразится на адгезии и сильно испортит картину в тесте на миграцию из пленки вредных веществ. Чрезмерное понижение температуры не даст лаку высохнуть, а при избыточной влажности окружающего воздуха приведет к помутнению пленки или даже потекам из-за воды, конденсирующейся на холодной от испарения растворителей поверхности.

В общем случае, варьирование интенсивности обдува воздухом в воздушном туннеле более эффективный и предсказуемый параметр сушки, но состав самого материала имеет большее значение для скорости высыхания, чем сама сушка.

Следует учитывать сезонность параметров сушки даже в цеху с кондиционированием атмосферы. Подобранные во время жаркого и влажного лета условия сушки перестают быть оптимальными с приходом более сухой и прохладной зимы. Кстати, тест на миграцию из пленки вредных веществ и соответствие параметров упаковки, особенно пищевой, нормам ПДК следует проводить не только при смене поставщика и марок расходных материалов, но и в случае серьезных изменений режима сушки, например, из-за вышеупомянутой сезонности.

Несмотря на всю свою простоту рецептуры на первый взгляд, у материалов на основе органических растворителей много особенностей, что значительно усложняют их использование. Как мы убедились в своей работе, эти материалы требует особого опыта и знаний. В связи с этим рекомендуем всем пользоваться качественными проверенными материалами и работать с надежными и проверенными временем поставщиками.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

23717. Значение выражения, урок рефлексии 59 KB
  Повторить и закрепить понятия буквенного и числового выражения взаимосвязь между арифметическими действиями решение уравнений на сложение и вычитание алгоритмы сложения и вычитания многозначных чисел. Здравствуйте ребята Чему мы учились на прошлых уроках Составлять читать и записывать математические выражения. В каком виде мы записывали ответ В виде числового или буквенного выражения.
23718. Значение выражения 66 KB
  – Какие выражения ещё мы учились составлять и записывать Буквенные выражения. – Сегодня на уроке мы продолжим работать с буквенными выражениями. – Как вы думаете что можно делать с буквенными выражениями Находить их значения.
23719. Метод весов 52.5 KB
  – Решите уравнение: а методом проб и ошибок; б методом перебора: 3. Решите уравнение: 3а 33 = 8а 8 3. – Чем отличается это уравнение от уравнений которые решали раньше В этом уравнении переменная стоит в обеих частях уравнения. – Как же быть Надо найти способ который позволит решить такое уравнение.
23720. Метод перебора 76.5 KB
  – Установите закономерность и продолжите ряд на три числа. – Что вы можете сказать о множителях в произведении Они являются делителями числа 252 252 делится на x и на y. x – 1y 6 = 252 – Что вы можете сказать о втором уравнении Множители во втором уравнении являются делителями числа 252. – Что вы можете сказать о корнях первого и второго уравнения Одни и те же числа.
23721. Метод весов 45.5 KB
  – Что интересного вы можете рассказать о полученном ряде чисел – Назовите самое большое число из данного ряда. 109 – Назовите самое маленькое число из этого ряда. – Замените число 25 суммой разрядных слагаемых разными способами. Вспомните как была построена математическая модель 10х y = xy 52 для задачи 5: Задумано двузначное число которое на 52 больше суммы своих цифр.
23722. Метод проб и ошибок 61 KB
  – Какие уравнения мы учились решать на прошлом уроке Уравнения вида x аx = b – Что мы использовали при решении уравнений Свойства чисел. – Какие уравнения мы ещё получали при переводе текста задачи на математический язык Уравнения вида: x x а = b. – Подберите корень уравнения: – Объясните способ решения который вы использовали. – А есть ли у этого уравнения другие корни 3.
23723. Метод проб и ошибок 69.5 KB
  Основная цель: 1 Тренировать способность к использованию метода проб и ошибок для решения уравнений. – Какие уравнения мы учились решать на прошлом уроке Уравнения вида x x а = b – Что мы использовали при решении уравнений Метод проб и ошибок. – Сегодня мы на уроке проанализируем на сколько хорошо вы усвоили метод проб и ошибок.
23724. Перевод условия задачи на математический язык 55 KB
  Обозначим за x – площадь третьей комнаты. Вторая на 3 м2 больше третьей значит её площадь равна x 3 м2. Первая комната в 2 раза меньше второй чтобы найти её площадь надо площадь второй комнаты разделить на 2 т. Общая площадь трёх комнат 42 м2.
23725. Перевод условия задачи на математический язык 53 KB
  Длина в м Ширина в м Площадь в м2 В классе даются разные ответы возможно кто – то из учащихся совсем не сможет выполнить задание. – Почему в классе разные результаты – Что общего и чем отличается данная задача от тех которые мы решали на прошлом уроке Общее то что в этой задаче неизвестна ни длина ни ширина прямоугольника а только известно что длина на 3 м больше ширины а отличаются эти задачи схемой для данной задачи схемой будет таблица. Возможны варианты: Длина в м Ширина в м Площадь в м2 x 3 x xx 3 или 70...