Особенности УФ-лакирования

Николай Дубина
info@prodtp.ru

УФ­лаки — это лаки, отверждение которых происходит под воздействием УФ­излучения. Уф­лаки не содержат летучих компонентов и состоят из акрилатолигомеров, акрилатполимеров и фотоинициаторов.

Акрилатолигомеры УФ­лаков — это подлежащие сшивке вещества, которые определяют вязкость лака. Акрилатполимеры обеспечивают твердость, глянец УФ­лака и его стойкость к истиранию. Фотоинициаторы в составе УФ­лаков спрособствуют быстрому отверждению и высыханию лака. Образующиеся в результате воздействия УФ­излучения покрытия обладают высокой механической прочностью, отличным глянцем и износостойкостью — и все это они приобретают в течение нескольких секунд.

Сфера применения УФ­лаков очень широка.

Различают радикальные и катионные УФ­лаки. Отверждение радикальных УФ­лаков завершается сразу после того, как обработанная поверхность покидает зону сушки. Полное высыхание катионных УФ­лаков заканчивается только по прошествии нескольких часов (или даже дней). Фотоинициаторы радикальных УФ­лаков при отверждении распадаются на соединения, образующие красочную пленку, подобную полимерной. Фотоинициаторы катионных УФ­лаков при воздействии УФ­излучения запускают механизм задубливания и разлагают кислоты, которые воздействуют на связующее вещество.

Катализатор катионного отверждения состоит из низковязких алифатических эпоксидов (эпоксидных смол) и содержит соли четвертичных ониевых катионов и анионов кислот Льюиса.

При облучении соли распадаются на положительно и отрицательно заряженные частицы (катион и анион) с образованием очень активного катиона, который перемещается, присоединяясь к отрицательному концу полярного соединения другой эпоксидной группы. Это перемещение вызывает цепную реакцию. Наращивание цепи продолжается до тех пор, пока не произойдет ее обрыв вследствие полного израсходования активных катионов или отверждение полимера, что ограничит подвижность молекул с потерей возможности реагентам сблизиться и продолжить процесс.

Следует иметь в виду, что инициированная УФ­излучением реакция продолжается, стремясь полностью израсходовать реагенты. Это означает, что даже при дальнейшем отсутствии УФ­излучения реакция будет продолжаться. Этот процесс может происходить и в темноте, поэтому называется вторичным отверждением (secondary hardening) или темновой реакцией.

Главные особенности катионных УФ­лаков (и красок!) — низкая чувствительность к кислороду и возможность дальнейшего протекания полимеризации даже в темноте. Начальный мощный импульс УФ­облучения необходим для высокого выхода инициирующих катионов. Скорость катионных композиций закрепления ниже, чем у радикальных, но зато внутренние напряжения в отвержденном полимере успевают релаксировать за счет конформационных перегруппировок макромолекулярных цепей. Поэтому катионные УФ­лаки имеют очень высокую адгезию, в том числе и к проблемным субстратам.

Катионные УФ­лаки во многом превосходят радикальные, но стоят значительно дороже. Применение катионных композиций целесообразно только в тех случаях, когда требуется очень высокая адгезия к пластикам и металлам или предъявляются жесткие требования к термостойкости и химической устойчивости красочного оттиска.

Еще одно достоинство катионных систем — отсутствие проблем с раздражающим действием и запахом, присущих радикальным краскам.

В основном на практике применяют лаки только с одним типом полимеризации — радикальным. Это объясняется тем, что материалы с катионным механизмом отверждения чувствительны также к воздействию спиртов и влаги, которые присутствуют в офсетном способе печати. Но это не значит, что катионные лаки совсем не используют. Подробнее мы расскажем об этом далее в сегодняшнем материале.

Отверждение за счет радикальной фотополимеризации

Лакирование оттисков УФ­лаками проводится с использованием печатных машин всех основных способов печати: офсетного, флексографского, высокого, глубокого, трафаретного. Для нанесения УФ­лаков на оттиски также применяют специализированные лакировальные машины.

В офсетных печатных машинах лакирование УФ­лаками может проводиться в лакировальной секции (прямой способ), через красочный и увлажняющий аппараты (косвенные способы).

Самыми распространенными способами нанесения УФ­лака на оттиски являются нанесение лака через лакировальные секции офсетных и флексографских печатных машин.

Отверждение лаковой пленки на оттиске происходит за счет радикальной фотополимеризации мономеров акрила, которая инициируется воздействием УФ­излучения с длиной волны 300­400 нм. Источниками УФ­излучения являются УФ­лампы. Производители УФ­ламп рекомендуют для каждого типа лакировальных устройств и вида работ специальные УФ­лампы. В устройстве УФ­отверждения предусмотрено включение и выключение каждой УФ­лампы по отдельности. В некоторых печатных и лакировальных машинах имеется возможность регулирования мощности источника УФ­излучения. В современных печатных и лакировальных машинах реализована бесступенчатая регулировка мощности источников УФ­излучения с помощью управляющего устройства. Использование нескольких УФ­излучателей позволяет увеличить скорость лакирования.

Полный процесс фотополимеризации заканчивается через несколько часов после УФ­облучения. Для улучшения прочностных свойств лаковой пленки оттисков иногда дополнительно используют ИК­облучение. Необходимое время отверждения и интенсивность УФ­излучения зависят от скорости работы печатной машины и количества наносимого УФ­лака.

Например, довольно известные лаки Senolit компании Weilburger отверждаются интенсивным УФ­излучателем с погонной мощностью УФ­излучения около 120 Вт/см при средней скорости работы 40 м/мин.

Кроме УФ­ламп важным элементом устройства УФ­отверждения является рефлектор (отражатель). Без него на оттиски не попадает приблизительно 80% излучения УФ­лампы. Рефлекторы значительно увеличивают скорость фотополимеризации и эффективность УФ­отверждения.

УФ-лампы

За УФ­отверждающим устройством следует охлаждающее устройство, которое позволяет избежать сильного разогрева отлакированных листов в процессе лакирования. Многие устройства УФ­отверждения оснащены охлаждающим устройством с холодильником и системой затвора (закрытия УФ­ламп).

Важно своевременно чистить рефлекторы, так как со временем на них оседает пыль. Следует обращаться с УФ­лампами и рефлекторами с осторожностью и следить за их состоянием. УФ­лампы должны меняться согласно сроку их службы, который указывается фирмой­изготовителем в часах. Для этого нужно фиксировать время установки и эксплуатации ламп. На рефлекторе и УФ­лампе не должны оставаться следы пальцев. Рекомендуется проводить чистку рефлекторов и ламп изопропиловым спиртом с использованием безворсовой салфетки.

Время УФ­облучения составляет около 1 с. Полученная степень отверждения лаковой пленки позволяет проводить дальнейшую послепечатную обработку. При этом конечных эксплуатационных свойств (адгезии, износостойкости, стойкости к царапанью) лаковая пленка достигнет только через несколько дней. Это зависит от свойств лакируемого материала, красок, УФ­лака и других факторов.

Температура приемной стопы оттисков должна быть низкой — около 30 °С. В процессе лакирования следует проверить, нельзя ли обеспечить качественное лакирование с меньшей мощностью УФ­ламп или с меньшим их количеством. С увеличением скорости работы печатной или лакировальной машины мощность устройства УФ­отверждения повышают.

Требования к УФ-лакам

В зависимости от требований к готовой продукции, лакируемого материала, конструкции лакировальной секции к лакам предъявляют различные требования. Для каждого способа нанесения УФ­лака имеются свои специфические условия, которые могут изменяться в зависимости от обрабатываемого материала и т.д. В связи с этим прежде всего следует провести выбор подходящего УФ­лака и ознакомиться с инструкцией по его применению, что поможет сэкономить время изготовления лакированной продукции и избежать проблем при лакировании.

В зависимости от разных требований производители УФ­лаков разрабатывают конкретные рецептуры лаков.

Подготовка к лакированию УФ-лаком

Перед началом лакирования измеряют условную вязкость УФ­лака воронкой с отверстием диаметром 4 мм. Для высоковязких лаков применяют воронку с отверстием 8 мм. УФ­лак необходимо тщательно перемешать и измерить его температуру. Обычно условная вязкость, которая представлена в аннотации к лаку, измерена при температуре 20 °С. Если температура УФ­лака выше или ниже 20 °С, условная вязкость будет отличаться от указанной. В связи с этим рекомендуют хранить и использовать УФ­лак при комнатной температуре. Для измерения условной вязкости лака воронку погружают до краев в резервуар с лаком, вынимают и засекают время полного вытекания УФ­лака из воронки, когда прерывается лаковая «нить», выходящая из отверстия воронки. Если измерение условной вязкости лака производят в процессе лакирования на лаконаносящем устройстве, следует обратить внимание на то, чтобы в воронке отсутствовала пена, так как она обычно искажает результаты измерения. Если значение условной вязкости не соответствует требуемому, следует откорректировать вязкость или заменить УФ­лак.

Обычно вязкость УФ­лаков в большей степени зависит от температурных колебаний, чем вязкость ВД­лаков. Для уменьшения вязкости лака и улучшения его растекания УФ­лак предварительно разогревают до температуры 40 °С, при этом более высокая температура уже не влияет на вязкость УФ­лака. Вязкость УФ­лака можно уменьшить добавлением в лак разбавителя.

Вискозиметр ВЗ-4 в наборе для измерения вязкости

УФ­лаки хранятся при температуре 5­35 °С вдали от источников тепла и прямых солнечных лучей. Не следует хранить УФ­лаки вместе с окислителями, щелочами и кислотами. Если УФ­лак переморожен, применять его не следует.

Прямое нанесение УФ-лака на лакировальной машине

При лакировании УФ­лаком на лакировальной машине «по сухому» по грунтовому лаку (лаку­праймеру) достигается самый высокий глянец. В этом случае можно подобрать УФ­лак меньшей стоимости. При использовании глянцевых или матовых грунтовочных лаков для последующего выборочного лакирования УФ­лаком можно создавать эффектные контрасты с изображением, покрытым УФ­лаком.

В лакировальных машинах УФ­лак наносится прямым способом без промежуточных носителей. Количество наносимого УФ­лака равно 8­10 г/м2.

Наносящий УФ­лак валик является одновременно формным цилиндром, поэтому возможно только сплошное лакирование. При этом наносится более толстый слой УФ­лака, что повышает глянец лаковой пленки оттиска.

Существуют лакировальные машины, которые могут проводить реверсное лакирование для выравнивания лакового слоя. Реверсное лакирование используется, например, для изготовления открыток с высоким глянцем. Недостатком способа лакирования с помощью реверсного валика является значительное снижение скорости процесса, поэтому такой способ лакирования используется редко.

При лакировании УФ­лаком «по сухому» по масляным краскам необходимо выполнить предварительную грунтовку поверхности оттисков лаком­праймером. В случае печати тиража масляными красками толстым слоем без грунтовки запечатанной поверхности оттиска и последующего лакирования УФ­лаком заметна разница в глянце незапечатанной и запечатанной поверхности оттиска. При этом может происходить отслаивание УФ­лака и возникновение пузырей, а нестойкие к спирту и щелочи масляные краски при лакировании УФ­лаком могут изменять свой цвет.

Иногда данный эффект проявляется через некоторое время, при этом окраска становится неравномерной и пятнистой. Такой эффект называют «эффект древесины». Он может появиться на пурпурной краске от триады и на других красках, нестойких к растворителям, например на некоторых красках системы смешения Pantone.

Во избежание изменения цветовых оттенков оттисков следует применять печатные краски, устойчивые к действию щелочей и растворителей, в соответствии с DIN 16524/25.

Грунтовка поверхности оттисков ВД­лаком­праймером по указанным краскам тоже может изменить их цветовой оттенок, но в этом случае плашки будут иметь равномерную окраску.

В случае лакирования УФ­лаком без предварительного покрытия поверхности запечатанного оттиска грунтовочным лаком необходимо правильно подобрать краску и лак, провести предварительные испытания, чтобы не было проблем при лакировании всего тиража печатной продукции.

Не рекомендуется лакировать УФ­лаком оттиски, запечатанные обычными металлизированными красками, без их грунтовки лаком­праймером, так как иначе УФ­лак не закрепляется. Иногда даже с грунтовкой УФ­лак на металлизированных красках может не закрепиться.

В некоторых типографиях для грунтовки поверхности запечатанных оттисков применяют масляные лаки, но они долго отверждаются. Кроме того, масляные лаки со временем приобретают желтый оттенок, а также требуют применения большого количества противоотмарывающего порошка. Таким способом грунтовки оттисков получить высокоглянцевую лаковую пленку сложно, так как противоотмарывающий порошок ложится на оттиск неравномерно, соответственно и УФ­лак ложится на оттиск неровным слоем. Кроме того, проблему может вызвать плохая смачиваемость УФ­лаком поверхности масляного лака.

В решении проблемы повышения глянца может помочь ИК­облучение слоя УФ­лака. При этом улучшается растекание УФ­лака и увеличивается скорость его отверждения, а также повышается прочность лаковой пленки оттиска. Однако при этом возрастает температура в приемной стопе листов. Кроме того, ИК­излучение глубоко проникает в слои, например, лакируемого картона, из­за чего происходит медленное остывание приемной стопы картона.

Улучшает растекание УФ­лака и повышает глянец лаковой пленки предварительный разогрев УФ­лака примерно до 40 °С.

Лакирование УФ-лаком в лакировальной секции офсетной печатной машины

УФ­лак используется для лакирования «по сырому» в один прогон только по УФ­краскам. Особенно хорошо накладывается УФ­лак на гибридные краски.

Гибридные краски состоят из смеси УФ­красок (примерно 25%) и обычных офсетных красок. При запечатывании листов обычными офсетными красками лакирование УФ­красками по офсетным краскам за один прогон выполняется только в печатной машине с двумя лакировальными секциями, одна из которых используется для грунтования запечатанного оттиска специальным ВД­лаком­праймером. Более высокий глянец получается в случае, если первая и вторая лакировальные секции имеют камер­ракельные системы.

На практике лучшие результаты лакирования УФ­лаком достигаются при использовании анилоксового вала с ячейками большого объема (примерно 20 см3/м2). В процессе перехода оттиска из первой лакировальной секции во вторую ВД­лак­праймер должен высохнуть. Для этого печатную машину оснащают промежуточным сушильным устройством (инфракрасным или конвективным с обдувом теплым воздухом).

Обычно для нанесения ВД­лака используется двухвалковое лакировальное устройство, а УФ­лака — камер­ракельное лакировальное устройство. В печатной машине с двумя лакировальными секциями протекают три процесса: печать краской, лакирование ВД­лаком­праймером и лакирование УФ­лаком. Эти процессы с различными по природе и скорости механизмами закрепления покрытия требуют разных условий. Правильное согласование параметров всех трех процессов, выбор материалов и определение их оптимального количества и характеристик, оптимальных технологических режимов приводят к качественному лакированию.

Лучшие результаты получаются, если используются материалы от одного производителя, так как это гарантирует наименьший риск брака. Для печати и лакирования «в линию» следует использовать быстросохнущие краски. Лучше применять быстросохнущие краски на натуральных компонентах, которые меньше наслаиваются, лучше переносят колебания температуры и стабильнее ведут себя в процессе печати.

Лакировальная секция Heidelberg XL 105

Увеличение скорости работы печатной машины вызывает уменьшение степени глянца лаковой пленки в местах интенсивного наложения красок, так как они не успевают закрепиться, и применение быстросохнущих красок весьма актуально. Быстросохнущие краски применяют для печати с производительностью до 15 тыс. отт./ч.

При лакировании УФ­лаком «в линию» производительность несколько меньше. ВД­лак­праймер должен равномерно и полностью покрывать красочный слой оттиска, заполнять все поры на поверхности запечатываемого материала для того, чтобы исключить контакт УФ­лака с офсетной краской или проникновение УФ­лака в поры бумаги и создать после закрепления ВД­лака твердую и гладкую лаковую пленку.

Следовательно, быстрое закрепление ВД­лака­праймера на оттиске является одним из важных требований к нему. В случае недостаточного нанесения ВД­лака­праймера он лишь создаст защитную лаковую пленку для красок, но поверхность лакового слоя останется неровной и повторит рельеф поверхности листа. Для сглаживания рельефа оттиска потребуется нанести большее количество УФ­лака, что сделает дороже лакированную продукцию.

Кроме качественных параметров ВД­лака, на глянец лакированного изделия влияет его количество. Оптимальное количество грунтовочного ВД­лака составляет 3­6 г/м2.
При лакировании с использованием анилоксового вала это количество лака соответствует объему ячеек анилоксового вала, равному 18 см3/м2. Минимальный объем ячеек анилоксового вала составляет 13 см3/м2. Сухой остаток лака — около 40%. Исходная условная вязкость — 40­45 с по ВЗ­4.

Для получения ровной и сплошной лаковой пленки УФ­лак должен равномерно распределиться по лакируемой поверхности оттиска. Для этого нужно время на растекание УФ­лака, то есть время, в течение которого нанесенный на оттиск слой УФ­лака не подвергается УФ­облучению. По этой причине устройство УФ­отверждения располагают в конце листовыводного устройства и ближе к приемному стапелю.

Если устройство УФ­отверждения находится сразу за лакировальным аппаратом, при отрыве листа от лаконаносящего валика появляется эффект «апельсиновой корки». Печатные машины с более длинным и пологим подъемом для выклада оттисков на приемке имеют преимущества перед печатными машинами с более коротким и крутым подъемом. Для лучшего растекания УФ­лака перед устройством УФ­отверждения устанавливают устройство ИК­облучения.

При лакировании специальным УФ­лаком для последующего тиснения или склейки перед его применением необходимо тщательно очистить лакировальную секцию. Это вызвано тем, что обычный УФ­лак содержит много силикона, остатки которого в лакировальном аппарате могут изменить свойства специального лака и вызвать проблемы при последующем тиснении и склеивании. Количество наносимого УФ­лака определяется в зависимости от вида и свойств запечатываемого материала и составляет 4­6 г/м2.

УФ­лак обладает повышенной вязкостью, поэтому перед нанесением его следует подогреть и перемешать. Современные печатные машины имеют устройство для подогрева УФ­лака до 30­40 °С и его перемешивания.

Обычные резинотканевые полотна при контакте с УФ­лаками набухают, что приводит к проблемам при нанесении УФ­лака. При лакировании УФ­лаком необходимо применять специальное резинотканевое полотно, например полотно с покрытием EPDM, стойкое к УФ­лакам.

В последнее время для лакирования УФ­лаками все чаще применяются специальные лакировальные полотна на полиэфирной основе. Основным материалом для данных полотен является термостабилизированный полиэфир.

Выборочное лакирование УФ-лаком

Для выборочного лакирования УФ­лаками несложных изображений могут использоваться полиэфирные лакировальные полотна.

Сложный рисунок с тонкими штрихами требует применения камер­ракельной системы лакирования и фотополимерных форм. Для выборочного лакирования могут использоваться машины с захватами для точного позиционирования. Если это условие не соблюдается, выборочное лакирование производить нельзя.

При этом нужно использовать только стойкие к УФ­лакам фотополимерные формы. При лакировании с фотополимерных печатных форм количество нанесенного лака зависит от объема ячеек анилоксового вала (3­8 г/м2). При изготовлении форм необходимо учитывать деформацию по окружности лаконаносящего цилиндра и коэффициент дисторции. Существуют установки для экспонирования, где фотополимерные пластины надеваются на цилиндр, что позволяет работать без расчета коэффициента дисторции. Толщина пластин составляет 1,14 мм.

Для очистки фотополимерных форм следует применять специальные, не повреждающие формы моющие средства, не содержащие минеральных масел.

Лакирование с использованием струйного принтера

Лакирование можно производить с помощью цифровых лакировальных машин. Первая такая машина была показана на выставке drupa еще в 2008 году. Подобные цифровые машины позволяют создавать различные оптические эффекты путем сплошного или выборочного УФ­лакирования без применения печатных форм. Это дает возможность выполнять лакирование оттисков с фиксированной себестоимостью, которая не зависит от тиража и сложности работы, а также использовать переменные данные, когда область лакирования меняется в пределах тиража для каждого экземпляра оттиска.

Цифровые лакировальные машины имеют довольно простую конструкцию, напоминающую всем известные струйные принтеры. Как правило, машина имеет ИК­сушильное устройство, которое служит для разогревания нанесенного печатными головками слоя лака для большей равномерности слоя, и устройство для УФ­отверждения, закрепляющее лак.

Система цифрового лакирования DDC-810 Digital Spot UV Coater

Лакирование осуществляется жидким прозрачным УФ­лаком, который создает равномерную пленку на участках, выбранных для лакирования. Лаковая пленка быстро закрепляется под воздействием УФ­облучения. Цифровая печатная машина может быть дополнена второй печатной секцией, при помощи которой на оттиск могут наноситься струйными чернилами переменные данные.

Лакирование через красочный аппарат

Для лакирования через красочный аппарат используют высоковязкие УФ­лаки.

Сплошное лакирование УФ­лаком через красочный аппарат является косвенным способом нанесения УФ­лака с отключением увлажняющего аппарата. Способ дает тонкий слой лака (1­2 мкм) при расходе 1­3 г/м2. Таким образом, при лакировании УФ­лаком через красочный аппарат получается самый тонкий слой УФ­лака, который может наноситься. Сверхвысокого глянца при этом добиться трудно.

Есть специальные УФ­лаки, которые можно наносить с обычных печатных форм (после термостабилизации — обжига) с включенным увлажняющим аппаратом и получать выборочное лакирование. Такие лаки поставляются под заказ.

Обрезинивание всех валиков, которые контактируют с УФ­лаками и смывочными средствами, производится из специального материала, стойкого к воздействию агрессивных составляющих УФ­лаков и их смывок на основе EPDM (этиленпропилендиенмономер).

Для смывки валиков и резины необходимо использовать специальные средства Ultraking UV­Waschmittel 1180 или Feboclean UV, Senolith ­UV­Waschmittel 373008. Следует избегать прямого контакта кожи со смывочными материалами. Во время смывки нужно использовать защитные очки и перчатки из нитрила. Если лак попал на кожу, его смывают водой с мылом. Ни в коем случае нельзя смывать лак смывкой или растворителем — в результате он проникает в кожу еще глубже. Необходимо соблюдать чистоту при работе с УФ­лаками, чтобы не нанести вред здоровью работников. Смывка лака проводится сразу после окончания работы.

Так как УФ­лаки закрепляются только под воздействием УФ­излучения, загрязнения на оборудовании и одежде не высыхают, остаются липкими, поэтому их необходимо удалять сразу же. Очистка оборудования и одежды производится спиртом или ацетоном.

Лакирование через увлажняющий аппарат

При УФ­лакировании через увлажняющий аппарат красочные валики снимают и убирают. Снимают чехлы, используемые при традиционном увлажнении. Для УФ­технологии устанавливают валики с EPDM­покрытием. Валики должны иметь твердость 40 ед. по Шору. Лак наносится в количестве 2­3 г/м2. Сушку лучше разместить подальше. Это самый дешевый способ УФ­лакирования.

Разумеется, увлажняющий аппарат после лакирования УФ­лаком для увлажнения уже использовать нельзя. Для такого способа лакирования применяют старые печатные машины, приспосабливая их для этого технологического процесса.

Нанесение УФ-лака флексографским способом

Применение УФ­лакирования во флексографской печати началось достаточно давно, и сейчас большинство выпускаемых машин оборудовано хотя бы одной УФ­сушкой 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 ее печатной.

Широкое распространение УФ­лакирования во флексографской печати вызвано полным отсутствием проблем в использовании этой технологии — УФ­лаки прекрасно ложатся «в линию» на водные, органические и УФ­отверждаемые 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 УФ­лака 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 высокая стойкость оттисков к истиранию, а иногда и к химическим веществам (в случае печати этикеток). Всего этого можно достичь благодаря применению УФ­лакировки.

Лакирование способом трафаретной печати

Лакирование УФ­лаком способом трафаретной печати позволяет получить различные эффекты. Дизайнерские возможности этого способа лакирования выше, чем у других. Трафаретный УФ­лак можно наносить очень толстым слоем — до 25 г/м2.

Выборочное лакирование УФ­лаками выполняется одним лаком или несколькими, например, при сочетании матовой и глянцевой поверхностей.

Лакирование УФ­лаком трафаретным способом возможно на любых материалах. Трафаретный УФ­лак при этом можно наносить несколько раз. Он хорошо наносится на любую поверхность, что позволяет получить высокий глянец печатной продукции.

Негативным моментом является образование «кратеров» из­за трафаретной сетки. В этом случае необходимо подобрать подходящую трафаретную сетку и откорректировать вязкость трафаретного УФ­лака.

При лакировании трафаретным УФ­лаком обложек и картонной упаковки из плотного картона в местах сгиба печатной продукции лаковая пленка может потрескаться. В этом случае используют специальный, более пластичный трафаретный УФ­лак или уменьшают толщину его слоя.

Низкая влажность лакируемого материала и большая масса бумаги (свыше 170 г/м2) также вызывают образование трещин на сгибе. Это следует учитывать, так как в таком случае трафаретный УФ­лак имеет ограниченные возможности, и лакирование следует заменить ламинированием оттиска.

Трафаретные УФ­лаки плохо растекаются, поэтому требуют добавки поверхностно­активных веществ (ПАВ) — в результате их цена оказывается более высокой по сравнению с другими лаками.

Трафаретным способом можно наносить металлизированные, рельефные и перламутровые УФ­лаки, включая УФ­лаки с глиттерным эффектом. Чтобы получить качественные оттиски, размеры ячеек трафаретной сетки должны соответствовать размерам частиц пигментов УФ­лака. Например, размер ячейки сетки должен быть на 30% больше, чем размер глиттерных или перламутровых частиц.

Имеются рецептуры трафаретных УФ­лаков с защитными свойствами: светящиеся в темноте, термохромные, которые изменяют свой цвет в зависимости от температуры, интерферентные, изменяющие цвет в зависимости от угла зрения, и пр.

Вспомогательные вещества

При лакировании на проблемных материалах и определенных условиях приходится корректировать свойства УФ­лаков. Для этого предлагают вспомогательные вещества:

• разбавитель для УФ­отверждаемого лака;
• добавка, предотвращающая образование пены;
• добавка, увеличивающая смачивающую способность УФ­лака;
• средство для увеличения гладкости лака и улучшения растекания;
• средство для очистки металлических и резиновых валов от УФ­лака;
• средство для смывки УФ­лака с фотополимерных пластин.

Хранение УФ-лаков

УФ­лак является высокореактивным, что требует его защиты от солнечного света и нагревания свыше 35 °С. Если УФ­лак длительное время находится в прямом контакте с солнечным светом, может произойти фотополимеризация и отверждение его поверхностного слоя.

Оставшиеся после работы УФ­лак и смывочные материалы хранятся отдельно в темном помещении и не смешиваются с другими материалами.

Отходы и остатки УФ­лаков должны быть тщательно утилизированы.

Специальные УФ-лаки

Матовые лаки

Возникающие при лакировании матовыми УФ­лаками проблемы сходны с проблемами при лакировании ВД­лаками. Главная из них — низкий уровень матовости. Для устранения этой проблемы следует тщательно перемешивать УФ­лак перед лакированием.

Лучшим способом нанесения матового УФ­лака является камер­ракельная система, которая наносит УФ­лак более равномерно и обеспечивает больший матовый эффект.

Матовые УФ­лаки не подходят для лакирования с последующим горячим тиснением полиграфической фольгой и склеивания.

УФ-лаки, воспринимающие клей

Среди всего многообразия УФ­лаков имеются лаки, способные воспринимать клей. Матовые УФ­лаки плохо воспринимают клей, и требуется производить выборочное лакирование под склейку.

От правильного выбора клея качество склеивания зависит не меньше, чем от правильно подобранного УФ­лака. Если перед нанесением УФ­лака поверхность оттиска грунтуется ВД­лаком­праймером, рекомендуется не покрывать места склейки этим лаком­праймером.

Условия качественного склеивания:

• УФ­лак следует наносить прямо на картон, места склейки не запечатывать;
• надо наносить краску, потом лак­праймер, проверенный на адгезию липкой лентой Tesa, и только потом — специальный УФ­лак, способный воспринимать клей. Даже используя подходящие продукты, необходимо проводить предварительное тестирование на склеивание.

УФ-лаки для последующего тиснения фольгой

Для получения хороших результатов тиснения полиграфической фольгой по УФ­лакам недостаточно использовать УФ­лаки со специальными свойствами. Следует также проверить на совместимость другие составляющие процесса лакирования: краски и лак­праймер. Для этого случая наиболее подходят биокраски, которые лучше выдерживают кратковременное значительное повышение температуры.

Для хорошего взаимодействия полиграфической фольги с запечатываемым материалом рекомендуют применять стойкий ВД­лак­праймер. Затем на него наносят УФ­лак, специально предназначенный для последующего тиснения полиграфической фольгой. К этим лакам рекомендуется полиграфическая фольга, которая показала положительные результаты при испытании с УФ­лаками.

В УФ­лаки для последующего тиснения полиграфической фольгой не рекомендуется добавлять такие вспомогательные средства, как смачиватель, пеногаситель и т.д., так как при этом качество тиснения снижается. Перед изготовлением тиража печатной продукции необходимо проводить предварительное пробное горячее тиснение полиграфической фольгой по УФ­лаку.

УФ-лаки на катионной основе

Среди УФ­лаков, которые закрепляются под воздействием УФ­излучения, катионные УФ­лаки образуют отдельную группу. Это лаки на основе кислотно­отверждаемых эпоксидных систем или лаки на основе формальдегидных смол (SN­лаки). Их рекомендуют использовать там, где к прочности покрытий предъявляются особые требования. Кислотно­отверждаемые лаки бывают одно­ и двухкомпонентными. Последние смешиваются с отвердителем в соотношении 10:1.

Отвердитель содержит в себе кислоту, например соляную, или органические кислоты. Вначале кислота блокирована и освобождается при проходе оттиска через УФ­отверждающее устройство энергией УФ­излучения. Сразу после смешивания лака и отвердителя начинается каталитическая реакция. Отвердитель в ней нужен в качестве катализатора, инициирующего начало реакции. Кислота начинает процесс полимеризации в УФ­лаке до полного его отверждения и образования прочной лаковой пленки, сравнимой с пластиком.

Молекулы связующего реагируют между собой и, распадаясь, выделяют формальдегид в качестве продукта конденсации. Отсюда и название — реакция поликонденсации. После нанесения слоя лака из образовавшейся пленки начинает улетучиваться растворитель. В связи с этим после УФ­облучения покрытие подвергают ИК­облучению или тепловому воздействию.

Сравнение катионной и радикальной систем отверждения

Этот способ полимеризации зависит от температуры: при повышении температуры лаковая пленка образуется быстрее. Процесс полимеризации продолжается и после воздействия УФ­излучения.

Преимуществами кислотно­отверждаемых УФ­лаков являются их высокие адгезионные свойства, низкая чувствительность к перепадам температур и влажности воздуха в помещении.

Так как для каталитической реакции необходима кислота, некоторые материалы могут отрицательно повлиять на скорость реакции. Это материалы, содержащие, например, карбонат кальция. Производители бумаги используют карбонат кальция одновременно в качестве отбеливателя, наполнителя, заменяя им дорогостоящие волокна и красители, а также в качестве раскислителя. Кислота при контакте с карбонатом кальция нейтрализуется и не участвует в процессе полимеризации.

Достоинства лакирования УФ-лаками:

• высокая степень глянца;
• ярко выраженный декоративный эффект;
• почти мгновенное отверждение, не требуется применения противоотмарывающего порошка при стапелировании;
• возможно выборочное лакирование;
• высокая прочность на истирание и устойчивость к воздействию низких и высоких температур;
• возможна послепечатная обработка сразу после лакирования (тиснение, биговка, фальцевание и т.п.);
• сохранение оптических свойств изображения в течение длительного времени. Лаковая пленка не желтеет;
• УФ-лак не токсичен и безвреден для окружающей среды и человека;
• УФ-лак не огнеопасен;
• возможна вторичная переработка лакированных оттисков.

Недостатки лакирования УФ-лаками:

• нет возможности лакирования «по сырому» в офсетных печатных машинах при печатании традиционными красками;
• необходимо предварительное грунтование оттиска путем его сплошной запечатки или применение ВД-лака для качественного лакирования пористых сортов бумаги и картона;
• характерный запах, который устраняется при правильном подборе состава лака, лакируемого материала и режимов отверждения;
• высокая стоимость устройства отверждения;
• при изготовлении картонной упаковки необходимо фрезерование линий склейки или применение специального клея;
• малый срок хранения, который составляет 6-8 месяцев;
• более высокая стоимость по сравнению с другими лаками;
• образование озона при отверждении и необходимость его удаления из рабочей зоны.

Поскольку сырье для мелованной бумаги и картона содержит вещества, способные вступать с кислотой в реакцию нейтрализации, применение катионного лака без использования ВД­лака­праймера приводит к склеиванию оттисков в приемной стопе, снижению глянца, образованию вуали и шаблонированию. Эти дефекты можно устранить, используя ВД­лак­праймер.

УФ­лаки на катионной основе используются для производства печатной продукции, требующей высокого глянца, большой импрегнирующей способности (защитный барьер от воды, паров, масел и жиров).

Важным достоинством лаковых покрытий, отверждаемых по катионному механизму, является их высокая адгезия к различным материалам, включая металлы и пластмассы. Кроме того, подобное лаковое покрытие безопасно с физиологической точки зрения, поэтому может использоваться, например, в производстве упаковки лекарств и пищевых продуктов.

Рецептуры катионных УФ­лаков имеют ISEGA­сертификат, так как материалы катионного отверждения характеризуются очень низкой токсичностью, не канцерогенны, и их влияние на кожу практически отсутствует. Покрытия этих лаков могут находиться в прямом контакте с пищевыми продуктами. Однако высокая стоимость катионных УФ­лаков не позволяет широко их использовать. В случае перехода с радикальных УФ­лаков на катионные необходимо основательно очистить валики, насосы и систему циркуляции. В противном случае остаточные загрязнения могут отрицательно повлиять на закрепление УФ-лака.