101 СПОСОБ ЗАРАБОТАТЬ НА ПЕЧАТИ

Краски, отверждаемые излучением*

  • Теги
  • FSP |
  • Дейв Аткинсон
  • 23 июня 2008 г.
  • 3505

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

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ
Ricoh Ri 1000
Ricoh Ri 1000

Струйный принтер с белилами формата А3 для печати по футболкам и другим готовым изделиям из ткани будет хорош для печатных салонов среднего размера и цифровых типографий, которые хотят расширить своё присутствие в этом секторе рынка.

Итоги 2019 года в полиграфии
Итоги 2019 года в полиграфии

Год прошёл, самое время подвести его итоги. Давайте вспомним обо всех его важных событиях в мире и России в полиграфической отрасли — от слияний и поглощений до новых продуктов, выставок и кадровых перемен.

European Carton Excellence Award 2019
European Carton Excellence Award 2019

Лучшая европейская картонная упаковка 2019 года по версии ассоциации Pro Carton.

Рабочие лошадки для рекламных производств
Рабочие лошадки для рекламных производств

Выбираем универсальный рулонный принтер (принтер/каттер) для интерьерного оформления и наружной рекламы самых популярных в рекламной индустрии форматов — с шириной печати до 183 см.


Новый номер

Тема номера — «Мобильные приложения для полиграфистов». В номере — итоги 2019 года в полиграфии, интервью с Horizon International, встреча с RMGT. «Например» о типографии PMG и Design Studio 3D. Справочник покупателя по широкоформатным (до 1,8 м) принтерам для рекламных производств. Лучшая европейская картонная упаковка. Обзор Ricoh Ri 1000. Тайный Покупатель — о ценах и сроках изготовления журнала.


Голосование
Что сдерживает переход на цифровую печать упаковки и этикетки?
    Проголосовало: 67