Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы полиграфического и упаковочного производства. Учебное пособие
.pdf
Основа чаще всего бывает картонной, однако может выполняться и из
пластика, и из комбинированных материалов, например, с фольговым
покрытием, а футляр изготавливается из ПВХ, полистирола или других
пластиков. Блистерный лак служит для скрепления подложки с пластиковым футляром. При приваривании футляра к подложке под действием
температуры блистерный лак изменяет свои свойства и работает как
клей, сохраняя при этом прозрачность. Блистерные лаки выпускаются
на водной основе и на основе органических растворителей. Различные
разновидности лака предназначены для скрепления разных материалов,
из которых составлена упаковка. Широко применяется нанесение воднодисперсионных блистерных лаков в лакировальных секциях машин
офсетной печати. Для нанесения блистерных лаков на основе органических растворителей, кроме специализированного лакировального
оборудования, могут служить трафаретные машины.
Грунтовые лаки. Грунтовые лаки наносятся для улучшения адгезии
лака к красочной пленке или краски к запечатываемому материалу.
Наиболее типичными являются два случая применения грунтовых лаков:
нанесение на слой сырой масляной офсетной краски перед лаки-
•
рованием УФ-лаком;
нанесение на поверхность полимерных материалов перед печатью.
•
Нанесение грунтового лака (лака-праймера) на слой офсетной масляной краски позволяет решить проблему адгезии к ней УФ-лака. При
этом рекомендуется применять специальные воднодисперсионные
грунты. Нанесение грунтового лака производится в лакировальной
секции офсетной печатной машины. В зависимости от марки грунта
УФ-лак может наноситься как по сырому, так и после высушивания оттисков. Во втором случае уровень глянца после лакирования УФ-лаком
несколько выше.
Нанесение специального грунта на поверхность полимерных материалов, например, полиэтилена и полипропилена, позволяет улучшить
адгезию к ним красок. Подобные грунтовые лаки имеют органическую
основу и наносятся в секциях флексографской или глубокой печати.
Лаки, регулирующие скольжение. В ряде случаев лаки используются
для регулирования значения параметра скольжения поверхности оттиска. Существуют лаки с повышенным скольжением, нескользящие,
а также с направленным скольжением (последние используются, например, в производстве игральных карт). В производстве упаковки
параметры скольжения могут регламентироваться технологическими
81
требованиями фасовочного оборудования, а также необходимостью
предотвратить скольжение относительно друг друга сложенных в стапель
упакованных товаров. Уровень скольжения лаков может регулироваться
путем включения в их состав специальных добавок.
Ароматизированные лаки. Ароматизированные лаки содержат специальные микрокапсулы с душистыми маслами. Запах появляется при
разрушении микрокапсул, например, если потереть покрытую лаком
поверхность. Чаще всего ароматизированные лаки бывают воднодисперсионными, хотя существуют и масляные. Необходимо принять во
внимание, что производители лаков используют готовые микрокапсулы.
Стойкие к истиранию лаки. Защита поверхности оттиска от механических повреждений, в частности от истирания, необходима для того,
чтобы отпечаток не терял товарного вида в течение всего времени существования. Высокой стойкостью к истиранию отличаются большинство
глянцевых лаков на водной или органической основе. Стойкость к истиранию матовых лаков несколько ниже.
Барьерные лаки. Барьерные лаки нашли применение в производстве
упаковки. Во многих случаях упаковке необходимо придать барьерные
свойства к воздействию определенных химических веществ (влаги, жиров, щелочей и т. д.) или температуры. Хорошие барьерные свойства,
например, к воздействию влаги, обеспечивают и оформительские лаки,
однако наиболее целесообразным, как правило, оказывается использование специальных барьерных лаков. Барьерные лаки обычно являются
водоразбавляемыми или изготавливаются на основе органических растворителей. Эти лаки, как правило, наносятся на оборотную сторону
упаковки флексографским или глубоким способом печати. Главным
достоинством использования барьерных лаков по сравнению с применением ламинатных покрытий является их низкая стоимость и высокая
технологичность нанесения на упаковку.
Тот или иной вид лака выбирают в соответствии с назначением
и характером печатной продукции, свойствами и качеством бумаги,
способом и режимом лакирования. При этом руководствуются следующими требованиями: лаки должны быть химически нейтральными
к бумаге и краске и не изменять цвета оттиска. При высыхании лаковая пленка не должна вызывать скручивания оттиска и изменять
свои свойства под влиянием окружающей среды. Кроме того, лаки
не должны содержать токсичных и взрывоопасных компонентов или
веществ с резким и неприятным запахом. Рабочая вязкость раствора
82
лака, используемого на машине, должна обеспечивать равномерное
нанесение его на оттиски.
3.1.2. Технологии лакирования. В зависимости от площади оттиска,
куда наносят лак, лакирование может быть:
общее (полное, сплошное) лакирование, когда слоем лака покры-
•
вают всю поверхность оттиска;
неполное (фрагментарное, выборочное, местное) лакирование,
•
когда слоем лака покрывают только отдельные фрагменты или часть
оттиска.
В зависимости от технологии нанесения лака на оттиски различают
следующие технологии нанесения лака:
в печатной машине сразу после печати оттисков за один листопро-
•
гон, за один непрерывный цикл (in line – в линии);
на заранее отпечатанные оттиски в специализированных лакиро-
•
вальных машинах (offline – раздельно).
на оттиски по технологии in line в лакировальных секциях печат-
•
ных машин.
Некоторые лаки, например, водорастворимые (дисперсионные),
наносят на оттиски, используя увлажняющий аппарат офсетной печатной машины. Печатные лаки наносят на оттиск точно так же, как и
печатную краску.
3.2. Особенности лакирования полимерных пленок
При выборе пленки для последующей печати и лакировки основным
критерием является предварительная обработка ее поверхности коронным разрядом. Большая часть пленочных материалов запечатывается
флексографской и глубокой печатью, что позволяет рассматривать все
проблемы применительно к данным способам печати. Наиболее часто
встречаемая проблема при печати на пленочных материалах (включая и
самоклеящиеся) – плохая адгезия краски. В этом случае может помочь
использование грунтовочных лаков (особенно в случае печати по металлизированным РЕ и РР пленкам). Применение специальных грунтов и
лаков также может решить проблемы с устойчивостью оттисков к высоким и низким температурам. Другой аспект, который нужно учитывать
при выборе пленки, является ее растягивание в процессе печатания (для
машин с планетарным построением это не так важно).
При производстве упаковки часто возникают требования к статическому и динамическому коэффициентам трения. Существуют специаль-
83
ные лаки, которые могут придавать поверхности пленки необходимые
значения этих параметров.
В случае изготовления пищевой упаковки пленка должна быть сер-
тифицирована на прямой контакт с пищевыми продуктами.
Контроль значения поверхностного натяжения проводится тестовым
карандашом. Показатель поверхностного натяжения 38–44 дин/см обеспечит хорошую адгезию краски (лаку) к запечатываемому материалу.
В сложных случаях рекомендуется предварительный тест на адгезию
краски к запечатываемому материалу.
3.2.1. Совместимость краски и лака. Краски для печати в линию должны содержать высоконасыщенные пигменты, хорошо закрепляться и
иметь определенные характеристики поверхностного натяжения для
установления баланса «краска-вода». Лак должен хорошо закрепляться,
быть эластичным и текучим для достижения максимального глянца и
адгезии.
Краски PANTONE.
Не все краски Pantone подходят для печати продукции, которая в
дальнейшем будет подвергнута УФ-лакированию. Следующие краски: RHODAMINE RED, PURPLE, REFLEX BLUE и BLUE 072 могут
изменяться или обесцвечиваться после лакирования, особенно при
использовании малых концентраций. Например, может измениться
интенсивность цвета.
Краски специального назначения (металлизированные, флюоресцентные) не рекомендуется подвергать УФ-лакированию, поскольку
существует опасность окисления металлического порошка и обесцвечивания пигмента флюоресцентной краски, что неизбежно приведет
к изменению цвета исходного красочного слоя. В сложных случаях
рекомендуется провести предварительное тестирование.
Многие типографии продолжают использовать обычные краски
для четырехкрасочной печати, когда далее тираж нужно лакировать
УФ-лаком. При этом могут иногда возникать проблемы. Хорошее качество при УФ-лакировании может быть гарантировано только тогда,
когда правильно выполняются все технологические операции. В состав
стандартных красок для четырехкрасочной печати обычно входят добавки, которые могут привести к плохому смачиванию и ратикуляции
УФ-лака. Эта проблема случается не часто, но при определенных обстоятельствах может иметь место. Краски должны полностью высохнуть
перед процессом УФ-лакирования, иначе могут возникнуть проблемы
84
с адгезией. Сразу же это может быть незаметно, но через 2 или 3 дня
слой лака может потускнеть или отслоиться.
3.2.2. Хранение и последующая обработка лакированных оттисков.
Нужно обязательно контролировать листы в стопе минимум первые
два часа после лакировки, и не стоит нагружать стапели высотой более
80–100 см (особенно, в случае двусторонней лакировки).
Использовать сухой, с нормальной температурой склад (вниматель-
но с лаками «скин-блистер»!).
Не рекомендуется хранить более 6 месяцев лакированные оттиски, предназначенные под тиснение фольгой; для оттисков под
склейку необходимо заранее (до нанесения лака) подобрать систему
лак/клей.
3.3. Технология ламинирования
Ламинирование представляет собой процесс приклеивания (припрессовки) к оттиску прозрачной пленки, улучшающей его внешний
вид и повышающей его механическую прочность, а также значительно
увеличивающей стойкость оттиска к физическим и химическим воздействиям. Ламинирование – более дорогой способ отделки этикеточной продукции, чем лакирование, однако и механическая прочность
ламинированных этикеток, и их стойкость к истиранию и воздействию
химических веществ существенно выше прочности и стойкости лакированных этикеток. Поэтому ламинирование особенно целесообразно
применять в производстве таких этикеток, которые в процессе эксплуатации будут подвергаться большим механическим нагрузкам, интенсивному истиранию, воздействию агрессивных химикатов, погружению
в воду и т. д.
3.3.1. Пленки для ламинирования этикеток. Для ламинирования
этикеток могут использоваться пленки из полипропилена (РР), полистирола (PS), полиэтилентерефталата (PET), полиэтилена (РЕ), поливинилхлорида (PVC) и других синтетических и целлюлозных полимеров. Наилучшим соотношением «цены/прочности/ прозрачности»
характеризуется пленка из ориентированного (ОРР) и двуосноориентированного (ВОРР) полипропилена. В случаях, когда предъявляются
повышенные требования к прочности этикеток на разрыв, могут использоваться РЕТ-пленки.
Адгезионная способность пленок определяется их поверхностной
энергией. Для хорошей адгезии клея к пленке ее поверхностная энергия
85
(поверхностное натяжение) должна быть выше поверхностной энергии
клея. Как правило, минимально допустимая величина поверхностной
энергии пленки для ламинирования составляет 38 дин/ см. Для достижения требуемой адгезионной способности полимерные пленки
подвергаются специальной электрической или химической обработке.
В любом случае уровень поверхностной энергии пленки для ламинирования следует проверить с помощью тестовых фломастеров непосредственно перед установкой рулона в машину, а при использовании
коронированной пленки рекомендуется применять дополнительную
обработку коронным разрядом в ламинаторе или в печатноотделочной
линии.
3.3.2. Характеристика пленок для ламинирования. Современные пленки для ламинирования изготавливаются в основном на основе полиэтилентерефталата (полиэстер, ПЭТ или PET), поливинилхлорида (ПВХ
или PVC) и полипропилена (ПП или РР). Свойства этих полимеров и их
сочетаний с материалом клеевого слоя пленки и определяют свойства,
область применения и стоимость того или иного вида пленки.
Пленки на основе ПЭТ (PET). В основном пленки для ламинирования
создаются на основе полиэстера (PET). Полиэстер – это экологически
чистый материал, высокоустойчивый к воздействию внешней среды, с
высокой прозрачностью и упругостью. Пленка ПЭТ для ламинирования
состоит из насыщенного полиэфира этиленгликоля и терефталевой
кислоты. Эта пленка многослойная и содержит три слоя (для пленок
25–42 мкм – два слоя):
слой собственно полиэстера, служащего основой и придающего
•
пленке жесткость и упругость;
слой полиэтилена (РЕ), служащего связующим звеном и своео-
•
бразной «подушкой» при ламинировании;
слой полимерного «клея» – низкоплавкого (95–120 °С) полимера,
•
обладающего адгезивными свойствами.
Соотношение этих слоев в различных пленках различно. Как правило, количество полиэстера и других составляющих маркируется на
упаковке. Состав пленки отражается и в названии: пленка с высоким
содержанием полиэстера (PET > 50 %), стандартная и с низким содержанием полиэстера.
Пленка для ламинирования с высоким содержанием полиэстера
более упруга. Она отличается от других пленок даже по внешнему виду
в незаламинированном состоянии.
86
Основные свойства пленки:
идеальная гладкость;
•
отличная адгезия к различным видам бумаг, картонов и красок;
•
не имеет запаха;
•
обладает высокой прозрачностью (не изменяется цветовая харак-
•
теристика оттисков);
обладает высокой механической прочностью;
•
обладает устойчивостью к воде, жирам, маслам и химикатам;
•
обладает высоким барьером газопроницаемости;
•
прочностные характеристики на разрыв и прокол чрезвычайно
•
высоки;
обладает хорошими характеристиками сгибания;
•
не растрескивается со временем, так как не содержит пластифи-
•
каторы;
допустима дальнейшая отделка по пленке (тиснение фольгой,
•
УФ-лакирование).
Глянцевые пленки PET превосходно передают цвет изображения,
его насыщенность и яркость. Ламинированные этой пленкой изделия
обладают повышенными прочностными характеристиками. Рабочая
температура 90–120 °С.
Пленки на основе ПBX(PVC). ПВХ-пленки выпускают с различными фактурами поверхности: «кожа», «лен», «холст», «песок» и др.
Ламинированное виниловой пленкой изделие можно изгибать, скручивать в трубку, мять. ПВХ не боится биговки. ПВХ-пленки защищают
изделия от воздействия ультрафиолетовых лучей. Пленка на основе
ПВХ значительно дороже полиэстеровой и полипропиленовой, поэтому чаще применяется для эксклюзивных работ, для ламинирования
фотографий (поэтому иногда ее называют «пленкой для ламинирования
фотографий»).
В качестве клеевого слоя применяются акриловые (на основе растворителя или без него) или сополимерньге РЕ адгезивы. Основными
характеристиками клея являются: температура приклеивания (варьируется от 120 до 150 градусов), прочность приклеивания и водостойкость.
Полипропиленовые пленки PP.
ВОРР – двуосноориентиро-ванная
полипропиленовая пленка. Обладает высокой прозрачностью, эластичностью и прочностью на разрыв (что позволяет применять пленки более
тонкие по сравнению со многими др.), отличными диэлектрическими
характеристиками и барьерными свойствами на паро- и газопроница-
87
емость и к посторонним запахам. Специальный слой сополимера, нанесенный методом соэкструзии, обеспечивает отличную способность к
сварке. Типы: прозрачная, белая, перламутровая, металлизированная.
Применяется для изготовления декоративной обертки, для производства
гибких упаковочных материалов для пищевой продукции.
СРР – Cast (литая) неориентированная полипропиленовая пленка.
Обладает высокой механической прочностью, высокой прозрачностью,
блеском, превосходным внешним видом, повышенной стойкостью к
кислотам и жирам, способностью к термической сварке, металлизации
и нанесению любых видов печати. Применяется для ламинирования
пленок, изготовления гибких упаковочных материалов.
Важнейшие параметры пленок для ламинирования:
диапазон рабочих температур (для горячего ламинирования);
•
общая толщина (в микронах, обычно это значение присутствует в
•
маркировке) и толщина слоя сополимера;
глянец (%), непрозрачность (%);
•
эластичность (Н/мм2);
•
усадка при припрессовке (%);
•
адгезия (при припрессовке к материалу);
•
поверхностное натяжение основы и клейсодержащей стороны
•
(дин/см);
прочность на разрыв в продольном и поперечном направлениях
•
(кг/м2);
относительное удлинение при разрыве в продольном и поперечном
•
направлениях.
3.3.3. Характеристики клеев, используемых при ламинировании. К
клеям для ламинирования этикеток, как правило, предъявляются два
основных требования – это хорошая адгезия к пленке и оттиску и прозрачность. Непрозрачные клеи могут использоваться в случае ламинирования оттиска непрозрачными материалами, например, при изготовлении многослойных этикеток.
При мокром ламинировании применяются клеи, образующие постоянную прочную связь пленки с оттиском, иными словами – клеевой
слой после высыхания утрачивает липкость.
При сухом ламинировании используются клеи с постоянной липкостью, а также термически активируемые клеи. Съемные клеи с постоянной липкостью могут применяться при изготовлении многослойных
этикеток.
88
Ламинирование этикеток, как правило, производится с помощью
адгезивов следующих типов:
термоплавкие клеи (клеи-расплавы, термоклеи);
•
водные дисперсии (водные или воднодисперсионные клеи);
•
клеи на органических растворителях (сольвентные клеи);
•
химически отверждающиеся клеи (каталитические клеи);
•
фотополимеризующиеся композиции (УФ-клеи).
•
К достоинствам термоплавких клеев относятся 100 % сухой остаток,
высокая адгезионная способность и экологичность. Основные недостатки – риск деламинации материала при нагреве выше температуры
плавления клея, а также сложность контроля нанесения клеевого слоя,
ввиду чего термоклеи, как правило, используются только в производстве
самоклеящейся пленки и не наносятся непосредственно в ламинаторах
этикеток.
Водные дисперсии синтетических смол (например, полиуретановых)
закрепляются в результате испарения или впитывания содержащейся в
клее воды. Недостатки: механизм закрепления делает проблематичным
использование воднодисперсионных клеев при «мокром» ламинировании невпитывающих и плоховпитывающих материалов. Другими
недостатками водных дисперсий являются сложность поддержания
постоянной вязкости клея, зависимость скорости закрепления от климатических условий в цехе, высокие энергозатраты на сушку и сложность
очистки клеевых аппаратов.
К достоинствам воднодисперсионных клеев относятся относительная дешевизна, экологичность и малое время первоначального закрепления, что позволяет выполнять в линию с ламинированием другие
отделочные операции и печать.
Сольвентные клеи на базе синтетических (в основном полиуретановых смол) отверждаются в результате испарения органического
растворителя. Сольвентные клеи пригодны как для сухого, так и для
мокрого ламинирования, имеют хорошую адгезию к широкому спектру материалов и характеризуются малым временем закрепления, что
позволяет выполнять в линию с ламинированием другие технологические операции. Основные недостатки сольвентных клеев – сложность поддержания постоянной вязкости, отрицательное влияние на
окружающую среду, высокие затраты на сушку клея и удаление паров
растворителей, вероятность сохранения в материале остаточных паров
растворителей.
89
Химически отверждающиеся клеи также создаются преимущественно на базе полиуретановых смол. Они делятся на двухкомпонентные и
однокомпонентные.
Двухкомпонентные клеи закрепляются в результате химической реакции между основой клея и отвердителем. Время жизни клея после
смешения компонентов зависит от их химических свойств, а также от
температуры и обычно составляет 20-40 минут. В течение этого времени
двухкомпонентный клей должен быть израсходован.
Однокомпонентные клеи отверждаются в результате реакции полимеризации. При ламинировании однокомпонентным клеем гигроскопичных материалов (этикеточной бумаги и упаковочных картонов), содержащейся в них влаги обычно достаточно для инициации полимеризации; при ламинировании невпитывающих материалов целесообразно
использовать увлажняющие устройства. Поскольку однокомпонентный
клей имеет высокую вязкость, его предварительно нагревают до 60–90 °С.
К достоинствам химически отверждающихся клеев относятся отсутствие затрат энергии на сушку, 100 % сухой остаток и очень высокая
скорость нанесения.
Основной недостаток двухкомпонентных клеев – малое время жизни смеси, делающее нецелесообразным их использование в поточных
линиях. Недостатки однокомпонентных клеев – невысокая начальная
липкость, большое время закрепления и сложность очистки клеевых
аппаратов.
УФ-клеи отверждаются в результате реакции фотополимеризации,
инициируемой УФ-излучением. Общие достоинства фотополимеризующихся клеев – 100 % твердый остаток, хорошая адгезия к широкому
спектру материалов, легкость контроля (ввиду постоянной вязкости),
технологичность и высокая скорость процесса нанесения клея, малое
время закрепления (что позволяет эффективно использовать УФ-клеи
в поточных печатноотд ел очных линиях и отделочных агрегатах), компактность сушильных устройств. Недостаток УФ-клеев – относительно
высокая цена.
3.4. Процессы ламинирования
Процессы ламинирования можно классифицировать по двум основным признакам:
месту нанесения адгезива на пленку (вне ламинатора или в лами-
•
наторе);
90
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]