Водно-дисперсионные лаки в полиграфии
Заметка для технолога-полиграфиста
Область применения и свойства
Водные лаки на основе акриловых сополимеров используются в полиграфии сравнительно недавно. Тем не менее сейчас уже сложно представить офсетную листовую печать без лакирования водно-дисперсионным лаком. Причина этого в том, что при низкой цене лака обеспечивается высокое качество получаемого покрытия. В листовой офсетной печати лак позволяет добиться декоративного эффекта, повысить стойкость к истиранию, снизить риск отмарывания при печати, повысить адгезию последующего УФ-лака и т.п.
Кроме офсетной печати, водные материалы используются в флексографской и глубокой печати. В флексографии обычно применяются офсетные лаки с высокой скоростью высыхания. Для глубокой печати изготавливаются специальные жидкие лаки, однако их применение крайне ограничено, так как они уступают по качеству отделки и скорости высыхания лакам на основе растворителей. Кроме того, водные материалы значительно уступают лакам и краскам на основе растворителей по адгезии к невпитывающим подложкам.
Устройство подачи лака Speedmaster SM 52
Использование водных лаков в трафаретной печати невозможно по двум причинам:
- водные лаки склонны к высыханию на сетке при печати, причем это высыхание необратимо и сетка быстро забивается. Если при работе с лаками на основе растворителя достаточно лишь долить свежего лака или растворителя, чтобы убрать подсохший лак, то с водными материалами на основе акриловых сополимеров это невозможно;
- у водных лаков довольно ограниченный диапазон возможной вязкости, так как при повышении вязкости резко увеличивается скорость высыхания лака из-за меньшего содержания воды в рецептуре.
Растворы стирол-акриловых полимеров и дисперсии акриловых сополимеров обладают уникальным набором свойств, подходящих для использования в полиграфии. В отличие от строительной индустрии, в полиграфии требуется высокая скорость высыхания в сочетании с тонким слоем нанесения, высоким сухим остатком и низкой стоимостью. Основными компонентами лака являются раствор полимера и дисперсия полимера. Они отличаются друг от друга в основном размерами молекул полимеров. Раствор полимера обеспечивает лаку высокий блеск и быстроту высыхания, а также низкую стоимость. Дисперсия способствует повышению стойкости к истиранию, улучшению печатных свойств и качества лакового покрытия. Кроме того, в лаках содержится большое количество воска, который повышает стойкость к истиранию и увеличивает глянец. Матовые лаки изготавливаются на основе специальных матовых дисперсий.
 |
|
Устройства для нанесения
Изначально офсетные машины не оснащались лакировальными секциями, поэтому единственным способом нанесения лака было использование имеющейся печатной секции. Наиболее простое решение — это применять красочный аппарат, но простым оно кажется только на первый взгляд. Наибольшая сложность при работе с лаком связана с его тенденцией высыхать в красочном аппарате и на валах. Однако скорость высыхания лака на оттиске не позволяет печатать со скоростью более 5 тыс. отт./ч. Получаемый декоративный эффект хотя и превосходит по качеству покрытие масляным лаком, но уступает всем остальным способам нанесения водных лаков. На данный момент лакирование водно-дисперсионным лаком через красочный аппарат считается устаревшей технологией и практически не используется.
Удлиненное сушильное устройство лакировальной секции Speedmaster CD 74
Следующим шагом в совершенствовании технологии нанесения водных лаков стало применение аппарата увлажнения. Данная технология тоже сложна на практике, так как приходится заменять и перенастраивать валы секции увлажнения, но качество покрытия и удобство в работе положительно отличаются от использования красочного аппарата. Тем не менее в отсутствие какой-либо сушки лакирование возможно только специальным быстросохнущим лаком при небольшой скорости печати.
Машины офсетной печати без лакировальной секции либо не оснащаются сушкой, либо оборудованы только ИК-лампами. К сожалению, ИК-свет недостаточно эффективен для сушки водного лака. Инфракрасное излучение нагревает оттиск изнутри, что приводит к повышению температуры стопы и увеличивает риск отматывания, но слабо способствует испарению воды из лака. Для эффективного высушивания водного лака требуется быстрое удаление воды с поверхности оттиска из слоя лака за счет впитывания или испарения. Оптимальное решение для сушки водного лака — обдув горячим воздухом, который эффективно удаляет воду и не приводит к излишнему нагреванию оттиска.
Вид полимерной формы для нанесения лака (выборочное лакирование)
Кроме того, под воздействием ИК-света воск и другие добавки всплывают из лакокрасочного покрытия на поверхность, что может привести к проблемам с последующим лакированием УФ-лаком, тиснением и т.п.
Необходимость в специальном оборудовании для лакирования водно-дисперсионными лаками привела к появлению лакировальных машин, оснащенных ИК-сушками и обдувом горячим воздухом для наиболее эффективной сушки лака. Естественно, специальные машины по скорости, качеству и удобству значительно превосходят переоборудованные печатные секции, однако в этом случае пропадает такое преимущество лакирования в линию, как защита от отмарывания. Кроме того, при лакировании по высохшей краске чаще наблюдаются такие дефекты нанесения, как кратеры и неравномерность лаковой пленки. С экономической точки зрения лакирование на отдельном оборудовании связано с дополнительными затратами на производство, поэтому такое оборудование сейчас уступило место лакировальным секциям офсетных печатных машин. Тем не менее, благодаря высокому качеству и возможности наносить более толстые слои, эта технология до сих пор используется для особых случаев, например для производства скин-упаковки.
Практически все современные листовые офсетные печатные машины оснащаются секциями для лакирования. Современная техника и лакокрасочные материалы позволяют печатать и лакировать на скорости более 15 тыс. отт./ч.
Схема валковой лакировальной секции
Вязкость лака обычно находится в пределах 30-50 с по вискозиметру стандарта DIN 4 или по российскому аналогу ВЗ-4. При меньшей вязкости лак будет плохо передаваться через систему нанесения, а при более высокой вязкости могут возникнуть проблемы с излишним пенообразованием или набиванием лака на резину. Сухой остаток водных лаков обычно варьируется в пределах 30-40%, однако качество пленки зависит не только от сухого остатка, но и от состава лака, то есть лак с меньшим сухим остатком может оказаться более глянцевым и более стойким к истиранию, чем лак с большим сухим остатком и с менее качественными расходными материалами.
|
|
Выбор лака
Выбор лака зависит от изготавливаемой продукции. Если основная причина применения лака — избежать отмарывания, то для печати используется наиболее простой и дешевый лак. Тот же самый лак применяется и для многих других работ, где не требуется высокая стойкость к истиранию или другие свойства.
В случае необходимости получения особого декоративного эффекта применяют высокоглянцевые или матовые лаки.
Для упаковки требуется лак с повышенной стойкостью к истиранию, чтобы продукция, дойдя до конечного покупателя, не потеряла товарного вида.
Большинство водных лаков можно покрывать УФ-лаком без особых проблем, однако тест на отрывание скотчем показывает, что адгезия между лаками далеко не идеальна. Чтобы получить идеальную адгезию, рекомендуется использовать специальные грунты.
Если водный лак наносится на обе стороны оттиска, то он должен обладать высокой скоростью высыхания и устойчивостью к слипанию.
При производстве скин-упаковки обратная сторона оттиска покрывается специальным термостойким лаком, чтобы избежать приклеивания оттиска при приваривании полимерной пленки. Термосвариваемые лаки также часто изготавливаются на водной основе.
Лаки для прямого контакта с пищевыми продуктами применяются при изготовлении пищевой упаковки для покрытия внутренней стороны коробок и т.п.
|
|
Лаки на российском рынке
На российском рынке водных лаков представлены все основные европейские производители. Европа лидирует в области производства сырья для водных лаков, поэтому лаки из Старого Света наиболее распространены по всему миру. На российском рынке предлагаются лаки либо изготовленные в Европе, либо сделанные по лицензии в России. Лаки китайского производства практически не представлены, так как в Китае не выпускают сырье для водных лаков, а при использовании европейского сырья цена оказывается неконкурентоспособной. По причине длительной и дорогостоящей транспортировки ограниченно представлены лаки из Америки, Японии и Кореи. Недавно появились лаки российской разработки, хотя и изготовленные из того же самого европейского сырья. Хотелось бы отметить следующие наиболее известные и интересные марки лаков, предлагаемые на российском рынке:
20-килограммовая канистра глянцевого водно-дисперсионного лака Аквалак 633 для двустороннего лакирования и высокой стойкостью к истиранию
- INXKOAT AC-0006 — универсальный быстросохнущий лак для различных работ;
- Glanzlack G9/291 — универсальный быстросохнущий лак для различных работ;
- Glanzlack G9/595 — наиболее подходящий лак для покрытия металлизированных поверхностей, так как почти не сбивает глянец подложки;
- 570 138/40 Acryllac Glanzend — стандартный глянцевый лак;
- Hi-coat W 6000 — малобюджетный глянцевый лак;
- W 3904 — малобюджетный глянцевый лак;
- W 3950 — двусторонний глянцевый лак;
- Walburger 369040 — глянцевый лак с высокой стойкостью к истиранию;
- «Аквалак 633» — быстросохнущий лак для двустороннего лакирования с очень высокой стойкостью к истиранию.
|
|
Тенденции развития
На данный момент на мировом рынке водных лаков наблюдается стагнация, связанная с отсутствием принципиально новых материалов и технологических решений. Лаки становятся все более универсальными и совершенными, но не выходят за рамки уже существующих параметров. Связанно это с тем, что потенциал материалов на основе стирол-акриловых полимеров уже практически исчерпан, а внедрение других, более современных и высокотехнологичных полимеров затруднено в связи с их более высокой стоимостью. Тем не менее водные лаки остаются неотъемлемой частью полиграфического производства и будут использоваться еще многие годы.
|
|