В первую очередь, как водные (на водной основе), так и УФ-покрытия получили широкое распространение в полиграфической промышленности в качестве конкурирующих финишных покрытий. Оба типа обеспечивают улучшение эстетического вида и защиту, повышая ценность различных печатных изделий.
Различия в механизмах отверждения
В принципе, механизмы высыхания или отверждения у этих двух типов покрытий различаются. Водные покрытия высыхают, когда летучие компоненты покрытия (до 60% воды) испаряются или частично впитываются в пористую подложку. Это позволяет твердым частицам покрытия объединяться, образуя тонкую, сухую на ощупь пленку.
Разница заключается в том, что УФ-покрытия создаются с использованием 100% твердых жидких компонентов (без летучих веществ), которые отверждаются или фотополимеризуются в низкоэнергетической фотохимической реакции сшивания при воздействии интенсивного коротковолнового ультрафиолетового (УФ) света. Процесс отверждения вызывает быстрое изменение, практически мгновенно превращая жидкости в твердые вещества (сшивание), образуя прочную сухую пленку.
Различия в оборудовании для нанесения покрытий
Что касается оборудования для нанесения, то как низковязкие водные, так и УФ-покрытия могут эффективно наноситься с помощью последнего красящего элемента в процессах флексографской и глубокой печати жидкими красками. В отличие от этого, в процессах офсетной литографии с использованием пастообразных красок на рулонной и листовой печати для нанесения водных или УФ-покрытий низкой вязкости требуется дополнительный лакировочный элемент на конце печатной машины. Для нанесения УФ-покрытий также используются трафаретные процессы.
Флексографические и глубокопечатные машины уже оснащены необходимым оборудованием для сушки растворителей и водных красок, что позволяет эффективно высушивать водные покрытия. Рулонная офсетная термофиксация также продемонстрировала наличие необходимого оборудования для сушки водных покрытий. Однако, ситуация меняется, когда речь идет о листовой офсетной литографии. В этом случае использование водных покрытий требует установки специального сушильного оборудования, включающего инфракрасные излучатели, воздухонагреватели и устройства для отвода воздуха.
Различия во времени сушки
Также рекомендуется использовать увеличенный срок доставки для обеспечения дополнительного времени сушки. При рассмотрении процесса сушки (отверждения) УФ-покрытий или чернил разница заключается в типе необходимого специального сушильного (отверждающего) оборудования. Системы УФ-отверждения в основном используют УФ-излучение, подаваемое ртутными дуговыми лампами среднего давления или светодиодными источниками достаточной мощности для эффективного отверждения при требуемой скорости линии.
Водные покрытия быстро сохнут, и во время любой остановки печатного станка необходимо уделять внимание очистке. Разница заключается в том, что УФ-покрытия остаются открытыми на печатном станке до тех пор, пока не прекращается воздействие ультрафиолетового излучения. УФ-краски, покрытия и лаки не высыхают и не забивают анилоксовые валы. Нет необходимости в очистке между печатными циклами или в течение выходных, что сокращает время простоя и количество отходов.
Как водные, так и УФ-покрытия могут обеспечить высокую прозрачность и широкий спектр отделки — от глянцевой до сатиновой и матовой. Разница заключается в том, что УФ-покрытия обеспечивают значительно более глянцевую поверхность с заметной глубиной цвета.
Различия в покрытиях
Водные покрытия, как правило, обладают хорошей устойчивостью к истиранию, царапинам и слипанию. Специально разработанные водные покрытия также могут обеспечивать устойчивость к жирам, спирту, щелочам и влаге. Разница заключается в том, что УФ-покрытия обычно идут еще дальше, обеспечивая гораздо лучшую устойчивость к истиранию, царапинам, слипанию, химическим веществам и воздействию косметических средств.
Термопластичные водные покрытия для листовой офсетной литографии были разработаны для нанесения влажных покрытий непосредственно в потоке поверх медленно сохнущих пастообразных красок, что минимизирует или исключает необходимость использования порошка для предотвращения смещения краски. Температура стопки должна поддерживаться в диапазоне 85-95®F (29-35®°C), чтобы избежать размягчения высохшего покрытия при более высоких температурах, а также потенциального смещения и залипания. Преимуществом является повышение производительности, поскольку покрытые листы могут быть подвергнуты дальнейшей обработке раньше.
Разница заключается в том, что УФ-покрытия, наносимые методом влажного отслаивания поверх УФ-красок, отверждаются в конце печати, и листы могут быть подвергнуты дальнейшей обработке сразу же. При рассмотрении УФ-покрытия поверх обычных литографских красок рекомендуется использовать водные грунтовки для герметизации и сцепления с красками, чтобы обеспечить основу для УФ-покрытия. Гибридные УФ/обычные краски могут использоваться для устранения необходимости в грунтовке.
Влияние на людей, продукты питания и окружающую среду
Водные покрытия обеспечивают чистоту воздуха, низкое содержание летучих органических соединений (ЛОС), отсутствие спирта, слабый запах, негорючесть, нетоксичность и отсутствие загрязнения окружающей среды. Аналогично, УФ-покрытия со 100% содержанием твердых веществ не выделяют растворителей, не содержат ЛОС и являются негорючими. Разница заключается в том, что влажные, незатвердевшие УФ-покрытия содержат реактивные компоненты, которые могут иметь резкий запах и вызывать раздражение различной степени, от слабого до сильного, что может привести к аллергическим реакциям у некоторых людей. Следует избегать контакта с кожей и глазами. Положительным моментом является то, что УФ-отверждаемые покрытия признаны Агентством по охране окружающей среды США (EPA) «наилучшей доступной технологией контроля» (BACT), что снижает содержание ЛОС, выбросы CO2 и энергопотребление.
Водные покрытия подвержены изменениям консистенции в течение печатного цикла из-за испарения летучих веществ и влияния pH. Разница заключается в том, что УФ-покрытия со 100% содержанием твердых веществ сохраняют свою консистенцию во время печати, если отсутствует воздействие ультрафиолетового излучения.
Высушенные водные покрытия пригодны для вторичной переработки, биоразлагаемы и пригодны для повторного использования в пульпе. Разница заключается в том, что, хотя отвержденные УФ-покрытия пригодны для вторичной переработки и повторного использования в пульпе, они разлагаются медленнее. Это связано с тем, что в процессе отверждения происходит сшивание компонентов покрытия.
Обладая как высокими физическими, так и химическими свойствами.
Водные покрытия высыхают, приобретая прозрачность воды и не желтея со временем. Разница заключается в том, что отвержденные УФ-покрытия также могут обладать высокой прозрачностью, но при их составлении следует проявлять осторожность, поскольку некоторые сырьевые материалы могут вызывать пожелтение.
Водные покрытия соответствуют требованиям FDA как для сухого, так и для влажного контакта с жирными пищевыми продуктами. Разница заключается в том, что УФ-покрытия, за исключением очень ограниченного числа специфических составов, не соответствуют требованиям FDA ни для прямого контакта с сухими, ни с влажными/жирными пищевыми продуктами.
Преимущества
Помимо различий, водные и УФ-покрытия обладают множеством общих преимуществ в различной степени. Например, некоторые составы могут обеспечивать устойчивость к воздействию тепла, жира, спирта, щелочей и влаги. Кроме того, они могут обеспечивать адгезию или устойчивость к склеиванию, широкий диапазон коэффициентов трения, возможность нанесения оттисков, приемлемость при печати горячей или холодной фольгой, защиту металлизированных красок, повышение производительности, возможность обработки в потоке, возможность послойной печати, экономию энергии, отсутствие отслоения, а в листовой офсетной печати — исключение использования порошка для распыления.
Наша компания Cork Industries занимается разработкой и созданием специальных покрытий и клеев на водной основе, отверждаемых ультрафиолетовым (УФ) и электронно-лучевым (ЭЛ) излучением. Cork преуспевает благодаря своей способности разрабатывать инновационные, полезные специализированные продукты, которые обеспечивают полиграфической отрасли и предприятиям, занимающимся нанесением покрытий, конкурентное преимущество.
Дата публикации: 21 марта 2025 г.
