Verniciatura UV su Inchiostro Offset Convenzionale: Cosa Determina Lucentezza e Adesione
La verniciatura UV è un modo rapido per aggiungere lucentezza e protezione al lavoro offset, ma la finitura è valida solo quanto il rapporto tra l'inchiostro sottostante, il primer e l'unità di essiccazione. Alcune variabili decidono se ogni foglio esce dalla linea con una lucentezza uniforme o con zone opache, adesione debole e set-off.
Come la vernice raggiunge il foglio
Un sistema a camera con lama dosatrice stende un film uniforme. La lama chiude la cella dell'anilox e dosa la vernice mentre il rullo gira, così il film umido resta costante su tutta la larghezza della macchina. I rulli anilox sono classificati in base alla capacità di trasporto, e un intervallo comune va da circa 6 a 30 centimetri cubi per metro quadrato. Solo una parte di quel volume nominale raggiunge il supporto. In pratica, circa il 25-35 percento della vernice umida si trasferisce alla superficie. Diversi tipi di incisione permettono a una singola unità di erogare quantità diverse per lavori diversi, e un'alimentazione in circolo stabile, mantenuta a temperatura costante e servita da una pompa abbinata, rende il film ripetibile.
Misurare la lucentezza con la luce riflessa
La lucentezza si misura con un riflettometro. Una superficie a specchio restituisce il 100 percento della luce all'angolo scelto, mentre un foglio verniciato ne restituisce solo una parte. Poiché il pigmento diffonde la luce sotto la superficie, l'angolo di misura deve essere adatto alla finitura da valutare, altrimenti le letture variano. L'occhio umano reagisce più intensamente alla lucentezza su fondo nero, ed è per questo che una zona scura e ricca di inchiostro mostra spesso i difetti di verniciatura prima di una zona chiara.
Resistenza ai graffi e forza di adesione
Inchiostro e vernice devono restare attaccati tra loro. I clienti spesso lo valutano graffiando il foglio con un'unghia o premendo del nastro adesivo. Questi test sono soggettivi, non producono un valore misurabile e restano comunque un riferimento approssimativo. Un controllo più affidabile attende diversi giorni dopo la stampa, perché l'inchiostro fresco continua a indurire e rilascia vapori che possono raccogliersi tra inchiostro e vernice e rompere l'adesione. L'acetone su un panno è un modo pratico per verificare la polimerizzazione UV: un film sottoindurito si ammorbidisce e si dissolve. FOGRA raccomanda attrezzature per verificare la resistenza al distacco e al bloccaggio, e le norme DIN 16524 e DIN 16525 descrivono metodi standard per testare materiale stampato.
Il supporto fissa il limite massimo
Il materiale di base, il modo in cui la macchina applica la propria vernice e la coerenza di entrambi contano quanto l'unità di verniciatura. I cartoni riciclati e i cartoni in fibra vergine si comportano diversamente con le stesse impostazioni, e una qualità con superficie irregolare mostrerà lucentezza irregolare indipendentemente da come è regolato l'anilox. Due o tre passaggi di verniciatura in macchina, applicati con lama, aerografo, lama d'aria o pressa a film, cambiano la levigatezza della superficie, e uno strumento di verniciatura più duro tende a lasciare un foglio più liscio e più lucido. Prevedere la lucentezza dalla sola assorbenza di acqua e olio non è affidabile. Tra le varie qualità, il supporto può determinare una quota rilevante del risultato finale, e anche un volume di vernice abbondante livella solo in parte le differenze tra i cartoni.
Perché l'inchiostro sottostante conta
L'inchiostro può ostacolare la verniciatura in due modi. Un primer in dispersione applicato sulle aree stampate richiede che il foglio assorba la sua acqua, e un inchiostro che respinge può impedirlo. Quanto inchiostro e verniciatura si mescolano dipende dalle loro viscosità. L'inchiostro appena stampato continua inoltre ad asciugare sotto uno strato UV polimerizzato, e i gas rilasciati durante l'ossidazione possono deformare il film, ridurre la lucentezza e indebolire l'adesione. Gli inchiostri a rapido assorbimento aiutano, anche se inchiostri troppo rapidi possono trasferirsi sul caucciù nelle unità successive e causare marezzatura. Mantenere la soluzione di bagnatura al minimo riduce l'accumulo di inchiostro sui caucciù e abbassa tale rischio, e l'inchiostro scelto influisce anche sulla facilità con cui la pila si riga sul retro.
Lo strato di primer
Su inchiostro offset comune, la verniciatura UV viene di solito applicata sopra un primer in dispersione. L'inchiostro offset convenzionale e la verniciatura UV non sono chimicamente compatibili, quindi il primer funge da ponte, e su una macchina wet-on-wet deve depositarsi e asciugare in pochi secondi. Una dispersione a base acquosa contiene circa il 40-45 percento di solidi, e la sua viscosità può essere regolata con acqua. Una volta a contatto con il foglio, gran parte dell'acqua viene assorbita dal supporto o evapora, e solo allora il polimero si lega in un film compatto. La velocità di asciugatura ottenibile, la penetrazione, il comportamento in sovrastampa, la viscosità, la lucentezza e l'adesione dipendono dal materiale di base e dagli additivi. Su coperture di inchiostro pesanti il primer è determinante: sostituire un rullo anilox da 13 centimetri cubi con uno da 18 centimetri cubi produce uno strato UV più uniforme e una lucentezza maggiore, mentre un primer morbido può deformarsi gravemente su un pieno al 200 percento.
Cosa fa la verniciatura UV
La maggior parte delle vernici UV offset indurisce per reazione chimica. Contengono un legante, diluenti reattivi e fotoiniziatori. Sotto la luce UV i fotoiniziatori liberano gruppi reattivi che avviano la polimerizzazione acrilica in una rete reticolata, e l'ossigeno interferisce con tale reazione. I sistemi cationici induriscono più lentamente ma in modo più completo e sono spesso usati per gli imballaggi alimentari perché induriscono in profondità e hanno poco odore. Aumentare il volume di vernice alza la lucentezza, anche se non in modo efficiente come aumentare il volume di primer; passare da 20 a 30 centimetri cubi per metro quadrato aggiunge almeno dieci punti di lucentezza a qualsiasi copertura di inchiostro. Troppa vernice diventa difficile da stendere in modo uniforme a causa della sua viscosità, e riscaldarla a circa 40 gradi Celsius migliora la fluidità e la lucentezza. Contano anche la geometria dell'anilox e il numero di maglie, ed è essenziale un film privo di schiuma, poiché nelle celle si formano microbolle mentre si riempiono. Un antischiuma e un sistema di circolazione ben abbinato evitano che la vernice venga agitata eccessivamente.
L'asciugatura decide il risultato
Colore e lucentezza vengono definiti in pochi secondi, e il metodo di asciugatura deve tenere il passo. Velocità di macchina più alte rendono più difficile l'indurimento completo, e ciò che non indurisce può reagire tra i fogli nella pila di uscita, un difetto noto come set-off. Il lavoro verniciato a UV può continuare a cambiare per un giorno o più, quindi la superficie deve essere abbastanza dura da non essere segnata dal foglio successivo. L'unità UV fornisce quell'energia, ma l'indurimento riscalda anche la pila e può causare bloccaggio se l'energia viene applicata nel punto sbagliato. Lampade a infrarossi, aria refrigerata e calda ed estrazione aiutano tutte, e vale la pena avere una sezione di asciugatura estesa tra due unità di verniciatura. La potenza UV deve seguire la velocità di macchina in modo non lineare, mentre la potenza a infrarossi la segue linearmente. Su inchiostro convenzionale, la lucentezza tende a calare all'aumentare della velocità, qualunque sia la copertura, e abbinare inchiostro, verniciatura e impostazioni di asciugatura è il modo per contenere tale perdita.