2008.06.23, Автор: Дейв Аткинсон2389 прочтений

Краски, отверждаемые излучением*

Теги: FSP

Они делятся на две категории: отверждающиеся воздействием интенсивного УФ-излучения и потоком электронов из излучающей установки. Первые хорошо известны- во флексографии применяются больше 20 лет. А вот электронно-лучевую (EB, Electron Beam) технологию л

Краски УФ-отверждения бывают свободно-радикальные и катионные (90% объёмов производства приходится на первые). Имеют принципиально разную химию, поэтому и отверждаются по-разному, что сказывается на печатных и потребительских свойствах продукции.

Катионные отличаются отличной адгезией к плёнкам и фольге, обеспечивают превосходные потребительские свойства. Хотя остаточная полимеризация уменьшает количество фотоинициаторов в красочной плёнке, о полном отверждении допустимо говорить лишь при надлежащем контроле за печатью (что справедливо для любой системы отверждения излучением).

Дополнительное преимущество — отсутствие присущего краскам свободно-радикальной химии ингибирования кислородом, что снижает риск отмарывания краски на чистую сторону носителя при намотке в рулоны. Катионные краски рекомендованы для продукции с высочайшими требованиями к качеству, за счёт чего успешно закрепились в узкоспециализированных сегментах. Два из них — печать на колбасной оболочке и картонной стерилизуемой пищевой упаковке. Воздействие крайне высоких температур стерилизации катионные краски выдерживают без лакирования и ламинирования. Широко применяются они и при печати термоусадочной рукавной этикетки. По мнению автора, у них всегда будут серьёзные преимущества перед красками свободно-радикальной полимеризации, если речь идёт о высоких требованиях к продукции.

Краеугольный камень УФ-технологий, краски свободно-радикальной полимеризации за последние годы стали совершеннее, обзаведясь преимуществами, ранее характерными лишь для катионных составов: их вязкость снизилась, а насыщенность стала существенно выше. Краски с увеличенным уровнем адгезии к гибким плёнкам наращивают долю на рынке термоусадочных рукавных этикеток, где когда-то доминировали катионные составы. При меньшей цене, свободно-радикальная технология всегда позволяла работать на повышенных скоростях, особенно в условиях высокой влажности.

Учитывая снижение прибыльности современных печатных производств, часть из них выбирает катионные краски для заказов с высокими требованиями к усадке и свободно-радикальные — для тех, где качество не столь критично. Ранее такой подход не практиковался из-за риска загрязнения катионных красок свободно-радикальными, что замедляет скорость отверждения, но при тщательном соблюдении технологии это уже не проблема — специалисты Pira многие годы успешно печатают на одной машине обоими видами красок.

Рынок гибкой упаковки потребляет огромные объёмы красок и потому находится в зоне максимального внимания поставщиков отверждаемых излучением красителей. Хотя у них масса преимуществ (от экологичности и сокращения простоев печатной машины до повышенных качества печати и стабильности), специфика гибкой упаковки накладывает дополнительные ограничения. Для первичной пищевой плёночной — это низкий уровень миграции остаточных элементов из красочной плёнки, отвечающий жёстким требованиям к уровню запаха. На этом рынке непросто работать и по ряду других причин: его невысокой прибыльности, большого объёма используемой белой краски, высоких требований к свойствам готовой продукции, большой скорости печатных машин. Работы последних лет по совершенствованию отверждаемых излучением красок не в последнюю очередь нацелены на преодоление этих проблем.

Отверждаемые электронным излучением краски

Самым значительным сдвигом последних лет в сфере отверждаемых излучением красок стали флексографские электронного отверждения — достижение, скорее, революционное, нежели эволюционное. Sun Chemical предложила серию UniQure для печати «сырая по сырой» по аналогии с офсетной технологией, исключив необходимость в межсекционных сушках, которые ввиду размеров и стоимости устанавливать дорого и непрактично.

Процесс разрабатывался для широкорулонного оборудования со скоростью печати свыше 300 м/мин. При электронном отверждении фотоинициаторы в краске отсутствуют, отверждение идёт под азотной подушкой: отсутствие поверхностного ингибирования делает их подходящими для первичной пищевой плёночной упаковки. Отличные печатные и потребительские свойства открывают им путь на рынок упаковки садоводческих и сельскохозяйственных товаров, где пока нет достойной альтернативы сольвентным краскам. Ещё один стимул — сокращение характерных для сольвентных красок выбросов летучих органических соединений (VOC), особенно если предприятие пока не инвестировало средства в системы очистки отработанного воздуха, а также собирается модернизировать или обновлять оборудование.

Недавно Zeller & Gmelin предложила отверждаемую электронным излучением краску для офсетной печати и, похоже, вскоре доработает её для флексографии — вполне возможно, на рынке появится альтернативный поставщик.

Направления развития

С учётом стоимости устройств электронного отверждения маловероятно, что их будут устанавливать печатающие гибкую упаковку узкорулонные производства. Неактуальна и борьба с VOC — здесь уже перешли на краски УФ-отверждения. Для этого рынка Sun Chemical и Zeller & Gmelin разрабатывают краски свободно-радикальной полимеризации с низким уровнем миграции и незначительным запахом, которые должны стать выгодной альтернативой традиционным УФ-краскам в сегменте гибкой упаковки для пищевых продуктов и лекарственных средств. Становится выше и насыщенность — XSYS на LabelExpo демонстрировала плёнку с насыщенным чёрным цветом и белой краской, которая легко бы сошла за образец трафаретной печати. Но для таких результатов нужно много краски — печатать на высокой скорости и воспроизводить мелкие шрифты вывороткой не получится. Ведутся работы по металлизированным и флуоресцентным краскам — те и другие уже предлагаются в УФ-вариантах (есть даже их стираемые металлизированные разновидности, ранее бывшие специализацией трафаретной печати). Ряд компаний, включая Intercolor, активно развивают направление красок со спецэффектами для воспроизведения элементов явной и скрытой защиты.

Проблемы

И свободно-радикальная, и катионная технологии за последние годы столкнулись с серьёзными сложностями. Для первой это возросшая стоимость сырья из-за дефицита акриловой кислоты. Масла в огонь подлили проведённые в 2005 г. в Италии исследования, выявившие наличие в красочной плёнке проникающего в продукты питания изопропил-тиоксантона (ITX). После громадных убытков из-за отозванной продукции, поставщики почти исключительно стали предлагать краски без ITX. Оказалось, что все эти годы соединение присутствовало в красителе, но выявили его лишь с появлением нового, более мощного оборудования.

По катионным краскам ударил дефицит сырья, возникший в результате повреждений, нанесённых ураганом «Катрина» одному из главных предприятий-поставщиков. Восстанавливать его по экономическим соображениям не собираются, поэтому объёмы сырья резко сократились, а его цена выросла.

Перспективы

Направление отверждаемых излучением красок находится в стадии развития. Производители и дальше будут вкладывать в них силы и средства, предлагая печатникам всё более совершенные решения. Но даже хорошая краска не даст оптимальных результатов, если не полностью отверждается при печати. Процесс требует жёсткого контроля основных переменных, поскольку быстрого, дешёвого и эффективного способа измерить абсолютный уровень отверждения сходящего с машины оттиска не существует. От появления оперативной, недорогой и надёжной методики индустрия бы много выиграла.


* Журнал FlexoTech, октябрь/ноябрь 2007 г. © FlexoTech, Published by Whitmar Publications Ltd.


НАШИ

Для прямого контакта с пищевыми продуктами УФ-отверждаемые радикальные краски неприменимы. Поэтому нашли широкое применение катионные материалы, хотя всё активнее о себе заявляет технология электронно-лучевого отверждения. Благодаря высокой проникающей способности пучка электронов, отверждение происходит во всём слое краски, вне зависимости от цвета и толщины слоя. Именно поэтому электронно-лучевое отверждение всё чаще используется в полиграфии, несмотря на высокую цену оборудования, потребность в инертном газе и другие технологические сложности.

Прогресс на рынке УФ-красок не может не радовать. Пару лет назад остро стоявший вопрос создания УФ-отверждаемых грунтов для печати по полимерным материалам был отчасти решён, благодаря появлению таких УФ-красок, как INXFlex ITX-free от Sakata-INX с высокой адгезией к плёнкам и низким запахом. Тем не менее, вопрос адгезии к металлизированным поверхностям остаётся открытым.

Мы проводили эксперименты по адгезии УФ-лака к такому непритязательному материалу, как картон. Выяснилось, что при определённом интервале экспозиции (в зависимости от лака) лак полностью высыхал и обладал хорошей адгезией. Если же доза облучения была слишком велика, начинались проблемы с адгезией, в первую очередь за счёт меньшей пластичности покрытия. И если эффект был визуально отмечен на картоне, в случае с УФ-краской на полимерной плёнке он станет ещё очевиднее. Автор прав, что недорогой способ измерения степени отверждения УФ-краски во время печати намного облегчил бы выбор оптимальных параметров печати, но, к сожалению, пока подобные приборы малоэффективны и очень дороги.

Александр Макаров (A.Makarov@tanzor.ru ), главный технолог компании Tanzor


НАШИ

Хочу сказать несколько слов в защиту красок с радикальным механизмом отверждения, точнее об их применении при выпуске термоусаживаемых рукавных этикеток. На российском рынке есть такие краски, но т. к. речь идёт о «зеркальной» печати, последовательность их наложения обратная обычной. Накладываемая последней белая (закрывающая изображение целиком или выборочно) может плохо растекаться из-за невысокой поверхностной энергии ранее наложенных красочных слоёв. Есть проблемы и при печати поверх металлизированных красок, не слишком высока адгезия верхних красочных слоёв для качественного выполнения послепечатной обработки (склейки материала в рукав). Для решения проблем в краску часто добавляют лак или силикон, уменьшая её насыщенность и кроющую способность. Иным путём пошла немецкая компания Ruco, разработавшая универсальные краски UVFX радикального механизма отверждения без силикона (в т. ч. и металлики). Основанная на принципиально другой фотополимерной композиции серия эффективна при печати термоусаживаемых и самоклеящихся этикеток.

Сергей Кузин (skuzin@b2print.ru ), генеральный директор компании B2Print

Архив журналов в свободном доступе.

На ту же тему:
  • Антикризисная выставка для клиентов
    "Наш ответ кризису - инновации". Под таким девизом в середине ноября Windmoeller & Hoelscher провела на заводе в Ленгерихе собственную выставку (День открытых дверей) "Экспо-2009", которую посетили более 1000 специалистов. Об итогах мероприятия нам расска
  • Фитнес для самоклейки
    Визит на стенд UPM Raflatac во время выставки "ПолиграфИнтер-2009" был весьма продуктивным: здесь состоялся разговор с директором по продажам Дмитрием Стречиным.
  • Комфортная работа с двухсторонними лентами *
    При работе с плоскими печатными формами и бесшовными формными гильзами в равной степени необходима компрессионная подложка на формном цилиндре или монтажной гильзе. Иначе о высоком качестве печати можно забыть.
  • 35 лет с флексографией
    19 ноября в местечке Ной-Изенбург под Франкфуртом-на-Майне состоялось знаменательное событие: DuPont Packaging Graphics отпраздновала 35-ю годовщину со дня представления на рынок флексографских фотополимерных пластин Cyrel.
  • Лизинг или кредит: что выбрать?
    Автор и ведущий рубрики - Сергей Иванов, генеральный директор компании "ИКБ Лизинг".

comments powered by Disqus