Stale rosnące wymagania klientów dotyczące atrakcyjności wyglądu i funkcjonalności produktów poligraficznych powodują, że większość druków jest następnie uszlachetniana. Najczęściej stosuje się do tego celu metodę lakierowania powierzchni lub laminowanie folią.
Utrwalanie lakierów UV
Należy zwracać uwagę na długość eksploatacji lamp. Przyjmuje się, że po 1000 godzinach pracy ich wydajność spada o 10%, co powoduje w rezultacie niedostateczne utrwalanie lakierów.
Schnięcie lakierów utrwalanych rodnikowo
Fotoinicjatory rodnikowe pod wpływem promieniowania ultrafioletowego o odpowiednim poziomie energii rozpadają się na wysoko reaktywne rodniki. Prędkość generowa- nia rodników jest większa niż ich wymierania. Możliwe jest więc tworzenie makrorodników z monomerami i polimerami oraz inicjacja reakcji fotopolimeryzacji, co prowadzi do wzrostu cząsteczek. W efekcie dochodzi do chemicznej reakcji łańcuchowej, która zmienia ciekłą warstewkę lakieru w utrwaloną i suchą powłokę.
Wraz z zanikiem promieniowania UV rodniki przestają być produkowane i reakcja zostaje przerwana. W związku z tym w utwardzonej warstewce lakieru mogą pozostać niskocząsteczkowe składniki w postaci resztek fotoinicjatorów i ich produktów rozpadowych.
Rodniki są substancjami lotnymi i wydzielają charakterystyczny zapach.
W czasie procesu polimeryzacji mogą zaistnieć problemy z przyczepnością lakieru do podłoża. Przyczyną może być nieodpowiednia receptura lakieru, nadmierne zmniejszenie jego objętości podczas procesu polimeryzacji lub negatywny wpływ substancji zawartych w farbie.
Przy prawidłowym utrwalaniu uzyskuje się twarde warstewki lakieru, bez zapachu.
Przy zbyt słabym utrwaleniu, z powodu za krótkiego czasu napromieniowania lub zużytych promienników, warstwy lakieru są miękkie i kleiste, o wyraźnym zapachu akrylanów.
Nadmierne utwardzanie prowadzi natomiast do kruchości warstwy, która może pękać przy złamywaniu polakierowanego arkusza.
Rodnikowa reakcja łańcuchowa przebiega szybciej niż utrwalanie kationowe, a lakiery rodnikowe wykazują wyższą reaktywność.
Schnięcie lakierów utrwalanych kationowo
Fotoinicjatory kationowe pod wpływem promieniowania UV rozkładają się, wydzielając kwasy, które reagują z żywicą epoksydową, inicjując polimeryzację. Do zapoczątkowania reakcji potrzebna jest dodatkowo energia cieplna. W wyniku tych procesów otrzymuje się utrwaloną i suchą warstwę lakieru.
Kationy są bardziej żywotne od rodników. W ciemności nadal biorą udział w procesie utrwalania do momentu całkowitego utwardzenia warstwy lakieru. Sucha powłoka lakieru kationowego nie zawiera żadnych składników niskocząsteczkowych, wobec czego jest neutralna organoleptycznie.
Reakcja fotopolimeryzacji lakierów kationowych może zostać opóźniona przez obecność wody z roztworu zwilżającego. Opóźnienie reakcji może nastąpić również na skutek przenikania do lakieru pozostałości nierozłożonych fotoinicjatorów z wcześniej nadrukowanych warstw farb rodnikowych, a także w wyniku oddziaływania substancji alkalicznych z podkładowej warstwy lakieru dyspersyjnego.
Lakiery kationowe posiadają pewne zalety, takie jak np. bardzo dobra przyczepność na trudnych podłożach, niski potencjał drażniący dla organizmu, brak wpływu powietrza na proces utrwalania. Do ich wad natomiast należy zaliczyć dłuższy czas utrwalania z powodu niższej reaktywności stosowanych spoiw i wpływ wilgotności na efektywne utrwalanie.
Utrwalanie wiązką elektronów
W metodzie tej zamiast promieniowania UV stosuje się wiązki przyśpieszonych elektronów. Posiadają one tak wysoki potencjał energii, że w lakierze nie są potrzebne fotoinicjatory. Energia elektronów wywołuje polimeryzację oligomerów i monomerów. Metoda ta nie znajduje jednak szerszego zastosowania.
Właściwości lakierów utrwalanych promieniowaniem UV
Właściwości utwardzonej powłoki lakieru UV
W zależności od właściwości lakieru jego utrwalona warstwa może mieć powierzchnię matową lub błyszczącą. Charakteryzuje się ona względnie niewielką elastycznością, ma natomiast wysoką wytrzymałość mechaniczną oraz chemiczną. Odporność warstwy lakieru zależy od stopnia polimeryzacji. Lakiery o wysokim stopniu polimeryzacji są kruche i mają niską termoplastyczność.
Substancje poślizgowe, które podczas polimeryzacji przedostają się na powierzchnię, powodują wadę polegającą na powstawaniu widocznych odcisków palców przy dotykaniu utwardzonych warstw lakieru.
Utwardzona warstwa lakieru UV zawierającego substancje poślizgowe nie nadaje się do ponownego lakierowania, ponieważ następna warstwa lakieru nie jest w stanie związać się z podłożem. Dopiero poddanie powierzchni odbitki wyładowaniom koronowym pozwala na powtórne lakierowanie.
Cechy warstwy lakieru, takie jak: gładkość powierzchni, podatność na sklejanie i zgrzewanie, odporność na zamrażanie, podatność na tłoczenie folią, przyczepność, odporność chemiczna na oddziaływanie pakowanych towarów zależą w dużym stopniu od receptury lakieru. Producent, w zależności od potrzeb klienta, może optymalnie dobrać jego skład, wskazane jest jednak przetestowanie produktu końcowego w celu oceny jego jakości i zapewnienia optymalnego przebiegu procesu produkcji. cdn.
Ewa Rajnsz
Artykuł sponsorowany
Alfa-Print Sp. z o.o.
ul. Świętokrzyska 14A
00-050 Warszawa
