УФ-лак поверх традиционных офсетных красок: что определяет глянец и адгезию

УФ-лак, быстрый способ придать офсетной продукции глянец и защиту, но качество отделки зависит от взаимодействия между краской под ним, грунтовкой и УФ-сушкой. Несколько переменных решают, выйдет ли каждый лист с линии с ровным блеском или с матовыми пятнами, слабой адгезией и отмарыванием.

Как лак попадает на лист

Камер-ракельная система наносит равномерную плёнку. Ракель закрывает ячейку анилоксового вала и дозирует лак при вращении вала, поэтому влажная плёнка остаётся одинаковой по всей ширине машины. Анилоксовые валы классифицируют по переносимому объёму, типичный диапазон составляет примерно от 6 до 30 кубических сантиметров на квадратный метр. До подложки доходит лишь часть этого номинального объёма. На практике на поверхность переносится примерно 25-35 процентов влажного лака. Разные рисунки гравировки позволяют одному узлу давать разное количество для разных работ, а стабильная циркуляционная подача с постоянной температурой и согласованным насосом обеспечивает повторяемость плёнки.

Измерение глянца по отражённому свету

Глянец измеряют глянцемером. Зеркальная поверхность возвращает 100 процентов света под выбранным углом, а лакированный лист возвращает лишь часть. Поскольку пигмент рассеивает свет под поверхностью, угол измерения должен соответствовать оцениваемой отделке, иначе показания будут колебаться. Человеческий глаз сильнее всего реагирует на глянец на чёрном фоне, поэтому тёмный участок с большим количеством краски часто выявляет дефекты лака раньше светлого.

Устойчивость к царапинам и прочность адгезии

Краска и лак должны держаться друг за друга. Заказчики часто проверяют это, царапая лист ногтем или прижимая скотч. Такие тесты субъективны, не дают измеримой величины и служат лишь грубым ориентиром. Более надёжная проверка проводится через несколько дней после печати, потому что свежая краска продолжает отверждаться и выделяет пары, которые могут скапливаться между краской и лаком и разрушать адгезию. Ацетон на ткани, практичный способ проверить отверждение УФ-лака: недосушенная плёнка размягчается и растворяется. FOGRA рекомендует оборудование для проверки устойчивости к отслаиванию и блокированию, а DIN 16524 и DIN 16525 описывают стандартные методы испытаний печатной продукции.

Подложка задаёт предел

Основной материал, способ нанесения собственного покрытия машиной и стабильность обоих факторов важны не меньше, чем лакировальный узел. Макулатурный картон и картон из первичного волокна ведут себя по-разному при одинаковых настройках, а сорт с неровной поверхностью даст неравномерный глянец независимо от настройки анилоксового вала. Два или три машинных прохода покрытия, нанесённых ракелем, воздушной кистью, воздушным ножом или плёночным прессом, меняют гладкость поверхности, и более твёрдый инструмент для нанесения обычно оставляет более гладкий лист с большим глянцем. Предсказывать глянец только по водопоглощению и маслопоглощению ненадёжно. По разным сортам подложка может определять значительную долю конечного результата, и даже щедрый объём лака лишь частично выравнивает различия между картонами.

Почему важна краска под лаком

Краска может мешать лаку двумя способами. Дисперсионный праймер, нанесённый поверх запечатанных участков, требует, чтобы лист впитывал его воду, а отталкивающая краска может этому препятствовать. Насколько краска и лак смешиваются, зависит от их вязкости. Свежезапечатанная краска также продолжает сохнуть под отверждённым слоем УФ-лака, и газы, выделяющиеся при окислении, могут деформировать плёнку, снизить глянец и ослабить адгезию. Быстро впитывающие краски помогают, хотя очень быстрые краски могут переходить на офсетное полотно в последующих секциях и вызывать пятнистость. Минимальное количество увлажняющего раствора уменьшает накопление краски на полотнах и снижает этот риск, а выбранная краска также влияет на то, насколько легко стопка истирается с обратной стороны.

Слой праймера

На обычной офсетной краске УФ-лак обычно наносят поверх дисперсионного праймера. Обычная офсетная краска и УФ-лак химически несовместимы, поэтому праймер служит мостом, и на машине по схеме «сырое по сырому» он должен лечь и высохнуть за секунды. Водная дисперсия содержит около 40-45 процентов сухого остатка, а её вязкость регулируется водой. Как только она попадает на лист, значительная часть воды впитывается в подложку или испаряется, и только после этого полимер связывается в плотную плёнку. Достижимая скорость сушки, впитывание, поведение при наложении, вязкость, глянец и адгезия зависят от основы и добавок. При большой площади запечатки праймер особенно важен: замена анилоксового вала 13 кубических сантиметров на вал 18 кубических сантиметров даёт более гладкий слой УФ-лака и более высокий глянец, тогда как мягкий праймер может сильно деформироваться на плашке 200 процентов.

Что делает УФ-лак

Большинство офсетных УФ-лаков отверждаются химической реакцией. Они содержат связующее, реактивные разбавители и фотоинициаторы. Под УФ-светом фотоинициаторы высвобождают реактивные группы, которые запускают полимеризацию акрилатов в сшитую сетку, и кислород мешает этой реакции. Катионные системы отверждаются медленнее, но полнее, и их часто применяют для упаковки продуктов питания, поскольку они отверждаются по всей глубине и почти не имеют запаха. Увеличение объёма лака повышает глянец, хотя и не так эффективно, как увеличение объёма праймера; переход с 20 на 30 кубических сантиметров на квадратный метр добавляет не менее десяти пунктов глянца при любой запечатке. Слишком много лака становится трудно наносить равномерно из-за вязкости, а нагрев примерно до 40 градусов Цельсия улучшает растекание и глянец. Геометрия анилоксового вала и линиатура также важны, и плёнка без пены обязательна, поскольку в ячейках при заполнении образуются мелкие пузырьки. Пеногаситель и правильно подобранная система циркуляции не дают лаку чрезмерно взбиваться.

Сушка решает результат

Цвет и глянец получаются за секунды, и способ сушки должен успевать за этим. Более высокие скорости печати затрудняют полное отверждение, а то, что не отвердилось, может реагировать между листами в приёмном стапеле, этот дефект проявляется как отмарывание. Работа с УФ-лаком может продолжать меняться сутки и более, поэтому поверхность должна быть достаточно твёрдой, чтобы следующий лист не оставил на ней следов. УФ-установка даёт эту энергию, но отверждение также нагревает стапель и может вызвать слипание, если энергия подаётся не в той точке. Инфракрасные лампы, охлаждённый и тёплый воздух, а также вытяжка помогают, и удлинённая секция сушки между двумя лакировальными секциями полезна. Мощность УФ должна отслеживать скорость печати нелинейно, тогда как мощность инфракрасных ламп следует за ней линейно. На обычной краске глянец обычно падает с ростом скорости, независимо от запечатки, и согласование краски, лака и настроек сушки позволяет свести эту потерю к минимуму.