|
Музыка цвета
Summary:
Краски для печати на упаковке должны обеспечивать точное и стабильное воспроизведение оригинала любой сложности, их светостойкость должна быть в пределах 4-6 ед. Только флексографские печатные краски в полной мере отвечают всем этим требованиям.
Краски для печати на упаковке обязаны обеспечивать точное и стабильное воспроизведение оригинала любой сложности (в том числе с мелким кеглем, вывороткой, специфическими цветовыми оттенками, высокой линиатурой) во всем тираже, их светостойкость должна быть в пределах 4-6 ед. Именно флексографские печатные краски в полной мере отвечают всем этим требованиям.
Полиграфические краски представляют собой коллоидные системы, образованные двумя составляющими: красящим и пленкообразующим веществами. Раньше в качестве красящего вещества применялись красители, но печатные оттиски при этом были весьма нестойкими к воздействию воды, кислот, щелочей и жиров. Кстати, первоначально флексографскую печать называли «анилиновой», т. к. в ней использовались анилиновые, или штемпельные, краски, представляющие собой спиртовые растворы основных красителей с добавлением фиксирующих веществ. Технические и потребительские свойства «анилиновой» печати были далеки от совершенства. Кроме того, у основных красителей имелось неприятное свойство – склонность к миграции. К тому же светостойкость этих веществ оставляла желать лучшего: краски на основе таких красителей не выдерживали длительного использования при дневном свете.
Все это заставило производителей отказаться от красителей в пользу пигментов. Пигменты – устойчивые к воде и органическим растворителям цветные, черные или белые высокодисперсные кристаллические порошки. Пигменты могут быть синтетическими, органическими, лаковыми и искусственными неорганическими; также существуют металлопигменты (под серебро, бронзу и золото). Чаще всего в красках для флексографской печати используются органические пигменты, а для черной и белой красок традиционно применяются неорганические пигменты - сажа и диоксид титана.
Кроме пигментов, в состав краски могут вводиться наполнители (это пигменты меньшей молекулярной массы). В качестве наполнителей наибольшее применение получили сернокислый барий, микротальк, гидроксид алюминия и др. Наполнители вводятся для придания краске особых (например, защитных) свойств, а также с целью экономии более дорогих цветных пигментов.
Пигменты и наполнители, используемые в полиграфических красках, должны удовлетворять целому ряду требований. Прежде всего, они должны обеспечивать определенные цветные и оптические свойства красок, а также хорошие печатно-технические и реологические свойства, чтобы не забивались мелкие элементы печатной формы (особенно в случае мелкого текста на выворотке) и не искажались контуры деталей изображения. Кроме того, пигменты и наполнители не должны замедлять процесс закрепления красок на оттиске. Введение в состав краски пигментов и наполнителей позволяет регулировать такие важнейшие свойства, как термостойкость, адгезионная прочность, электроизолирующая и токопроводящая способность и др.
Пленкообразующая составляющая печатной краски (в литературе этот компонент называется также связующим) отвечает за печатные свойства и закрепление пигмента на запечатываемом материале.
В настоящее время основными связующими для флексографских печатных красок являются: производные целлюлозы (нитроцеллюлоза, этилцеллюлоза, ацетобутират целлюлозы или ацетопропионат целлюлозы), полиамидные смолы, продукты полимеризации винила (поливинилбутираль, полиакрилат или смешанный поливинлхлорид), другие вещества (полиэфир, полиуретан, кетоновые смолы, малеинаты, акриловые смолы и т. д.).
Кроме всех перечисленных компонентов, в состав краски могут входить различные растворители, которые определяют способ закрепления печатной краски на оттиске. В флексографских красках в основном в качестве растворителей используются вода, различные спирты (этанол, метанол, бутанол и др.) и органические растворители. Содержание прочих добавок обычно не превышает 5 %.
Процесс производства флексографских печатных красок представляет собой диспергирование (перетир) пигмента до определенной дисперности (средняя степень диспергирования – 10 мкм), смешивание с растворителем и связующим и внесение различных добавок.
Описанные компоненты флексографских красок могут сочетаться в следующем соотношении (для красок на основе растворителей): растворитель – 70 %, пигмент – 15 %, пленкообразующее – 12 % и добавки – 3 %.
Свойства
Флексографская краска, наряду с красками для глубокого способа печати, является наименее вязкой (15-35 с) и зависит от типа запечатываемого материала и характера получаемого изображения. При этом речь идет о так называемой условной вязкости, определяемой посредством воронки ВЗ-4. В эту воронку с отверстием диаметром 4 мм наливается 100 мл испытуемой краски и подсчитывается время, за которое краска вытечет из воронки.
Наименее вязкая краска (15-22 с) используется для печати на бумаге, самоклеящейся бумаге, картоне и гофрокартоне. При печати же на различных пленках (таких как полиэтилен, полипропилен, полиэтилентерефталат лавсан, полиамид, целлофан) используется более вязкая краска – от 22 до 28 с. Вязкость флексографских красок чаще всего регулируется непосредственно на предприятии или же в самой печатной машине путем добавления определенного количества растворителя – воды, спирта или же смеси этих веществ. В случае водных красок изменение вязкости обусловливается изменением щелочного баланса (pH) данной красочной системы. Оптимальный баланс водной краски 9-9,2.
При печати на синтетических пленочных материалах, их необходимо обрабатывать коронным разрядом для изменения характеристик поверхности запечатываемого материала и улучшения восприятия краски этой поверхностью. Обработка осуществляется на специальных устройствах, которые могут входить в комплектацию печатной машины. Для увеличения адгезии красок к запечатываемым поверхностям целесообразно также использовать различные праймеры на водной, спиртовой или этилацетатной основе. Это особенно актуально при печати на металлизированных пленках или на других труднозапечатываемых поверхностях.
Виды красок
По типу закрепления на оттиске все флексографские краски можно разделить на следующие виды:
1) водные дисперсионные (закрепляются за счет впитывания и испарения) – водоразбавляемые;
2) спиртовые (закрепляются за счет испарения летучих растворителей) – спирторастворимые;
3) УФ-отверждаемые (закрепляющиеся посредством воздействия лучей УФ-излучения (от 200 до 430 нм) в специальных модулях УФ-сушки).
Наиболее экологически чистыми и удобными в работе являются дисперсионные (водоразбавляемые) краски. Основным растворителем в них является вода или смесь воды и спирта. Эти краски используются при печати на впитывающих материалах (бумага, картон, гофрокартон и самоклеящаяся бумага). Запечатывать какую-либо синтетическую пленку такими красками невозможно из-за плохой адгезии данного типа красок на пленках. Впрочем, в последнее время появились и ведутся разработки водоразбавляемых красок для печати на пленках.
Процесс закрепления красок на водной основе происходит следующим образом: акриловая смола (связующее), которая сама не растворима в воде, омыляется аммиаком, переводится в растворимую соль, а затем в краску. Аммиак при отверждении испаряется. Связующее обволакивает каждую частичку пигмента. При использовании таких красок изображение на оттиске получается матовым – это актуально, например, в случае печати на гофрированном картоне.
Спиртовые краски закрепляются на запечатываемом материале за счет испарения растворителя, в качестве которого чаще всего используются этанол, метанол, пропанол и т. п. Также к испаряющимся растворителям можно отнести различные кетоны (ацетон), эфиры и производные гликолей, а также углеводороды (бензин, толуол и ксилол). Эти краски являются менее экологическими чистыми, но более дешевыми по сравнению с водоразбавляемыми. Они обладают лучшей адгезией, оттиск получается более глянцевый. Вследствие этого большинство применяемых в упаковочной индустрии пленок запечатываются именно красками на основе летучих растворителей.
На российском рынке наиболее известными производителями красок на основе воды и растворителей являются: Van Son (Голландия), Sun Chemical (Москва), Торжокский завод полиграфических красок (ТЗПК, Россия) и Sicpa (Финляндия). Перечисленные выше производители предлагают краски только на основе растворителей (спирта или воды). Два других завода – Akzo Nobel и Hindustan Inks выпускают также и УФ-отверждаемые краски. Благодаря оптимальному соотношению цены и качества индийские краски Hindustan Inks имеют хорошие перспективы. Многие производители красок (Branshe, Sicpa) используют пигменты, производимые этим индийским химическим концерном.
В последнее время на рынке лакокрасочных материалов для флексографского способа печати появились так называемые двухкомпонентные флексографские краски, которые используются в качестве грунтовочных (чаще всего белых) и для запечатывания колбасных оболочек. Другое их название – этилацетатные (содержание этилацетата превышает 30 %). Двухкомпонентные краски, так же, как и все остальные, состоят из пигментов, связующих, вспомогательных добавок и растворителей. Но в качестве связующих выступают вещества, молекулы которых содержат особые функциональные группы, благодаря которым они могут взаимодействовать с отвердителем на основе полимеризованного изоцианата и образовывать пространственные структуры. Связующее и отвердитель – это полимеры, которые растворяются подходящим растворителем, но образующийся продукт их соединения в значительной степени нерастворим. Такая двухкомпонентная краска сначала высыхает в печатной машине за счет испарения растворителя, а затем отверждается химическим способом при хранении в рулоне. При использовании этого вида красок необходимо применять специальный формный материал, устойчивый к этилацетату, поскольку этилацетат довольно агрессивен. Известными производителями двухкомпонентных флексографских красок являются Hindustan Inks и Jaeneke und Schneeeman (Германия).
УФ-отверждаемые краски позволяют получать наилучшее качество печатного оттиска – высокую линиатуру растрового изображения (до 65 лин/cм), точность цветопередачи, великолепное воспроизведение всех цветовых оттенков (в том числе телесных). Цвет сохраняют стабильность практически на всем тираже, а равномерная насыщенность сплошных элементов («плашек») достигается гораздо легче, чем при использовании других красок. При этом сохраняется хорошая адгезия краски к практически любому запечатываемому материалу. Кроме того, УФ-краски почти не сохнут в красочном аппарате, в частности на анилоксовом валике, что сокращает время простоев печатной машины из-за очистки печатных секций.
Вследствие того, что отверждение данных красок происходит под действием УФ-излучения, печатные машины должны быть оснащены модулями УФ-сушки. Закрепление красок на оттиске в данном случае происходит практически мгновенно за счет реакции фотополимеризации. Данные краски не содержат растворителя и состоят в основном из связующего (около 65 %), пигмента (около 15 %) и добавок (порядка 20 %). Связующим в них является фотополимеризующаяся композиция, которая в свою очередь состоит из различных ненасыщенных органических соединений (олигомеров, мономеров и фотоинициаторов).
К недостаткам УФ-красок стоит отнести их относительную дороговизну (что связано прежде всего с небольшим спросом) и небезопасный для здоровья человека озон, выделяющийся при работе УФ-ламп. Однако в последнее время появились лампы с водяным охлаждением, выделяющие малое количество озона, и специальные озоновые фильтры.
Наиболее крупными производителями УФ-красок являются, наряду с упомянутыми Akzo Nobel и Hindustan Inks, также Siegwerk (Германия), BASF (Германия) и Ruco (Германия).
Александр Струве
2003 #2
|
