|
|
Печать по металлизированным пленкам.
За последние десятилетия в упаковке широко применяются различные виды пленочных материалов с нанесенным на них тонким слоем алюминия - проще говоря металлизированные пленки. Широта из применения обусловлена следующими причинами:
- металлизация улучшает барьерные свойства пленки: снижает светопроницаемость, паропроницаемость и газопроницаемость;
- металлизированная пленка более дешева по сравнению с ламинированными материалами на основе алюминиевой фольги
- более привлекательный внешний вид.
Основные области применения пленок с металлизацией (как однослойных, так и в комбинации с другими пленками) - упаковка цветов, мороженного, конфет "взакрутку", чипсы, орешки и так далее - список можно продолжать достаточно долго. Однако обзор достоинств металлизированных пленок не является нашей задачей, поскольку в практической жизни производителя упаковки существенно более значимое место занимает другой вопрос: как печатать по этим пленкам, чтобы конечный продукт удовлетворял потребителя?
Сузим задачу еще немного и поговорим о флексографской печати по рулонным металлизированным пленкам однослойным пленкам со стороны металла, поскольку именно эта задача чаще всего вызывает вопросы, а иногда, к сожалению, и проблемы.
Специфические характеристики металлизированных пленок с точки зрения печати и особенности применения.
Металлизированные пленки представляют из себя материал, сильно подверженный старению.
Например, если на пленку под вакуумом нанесен слой алюминия, и в течении примерно 7 суток после этого на нее со стороны металла наносится печать, то в большинстве случаев можно использовать обычные нитроцеллюлозные краски без каких-либо праймеров. Но чем больше проходит времени, тем сложнее нанести печать на слой металла. И наконец наступает такой момент Х, когда нанести печать уже невозможно совсем.
Считается, что это происходит по причине миграции низкомоллекулярных компонентов пленки (чаще всего присадок) на ее поверхность. А так как будучи смотанной в рулон пленка металлизированной стороной соприкасается с полимерной, из которой "выпотевают" присадки, то металлизированная сторона материала, банально говоря, загрязняется. Чем дольше материал храниться, тем больше загрязнение. Очевидно, что процесс миграции зависит не только от времени, но и от условий хранения, поэтому невозможно заранее сказать после какого "возраста" пленка становится непригодной для печати. Так что наиболее достоверный ответ на вопрос о пригодности дают лабораторные испытания адгезии конкретного используемого праймера. Особенно это справедливо для пленок из HDPE с твист-эффектом (пленки из специально модифицированного ориентированного полиэтилена высокой плотности для упаковки конфет взакрутку; в России наиболее известны такие марки как Hicor и Polyphane), для которых иногда оказывается необходимым контролировать не только каждую партию материала, но и каждый рулон. Говоря о пленках для упаковки конфет взакрутку, стоит упомянуть пленки из жесткого (непластифицированного) ПВХ, которые выпускаются в том числе и металлизированные. До относительно недавнего времени эти пленки отличались, кроме прочего, еще и более низким уровнем адгезии слоя металла к пленке, обусловленным характеристиками поверхности пленки ПВХ, однако в последнее время для этих пленок стали использовать так называемую плазменную технологию металлизации, что позволило существенно улучшить этот показатель.
Стоит отметить, что до сих пор существенного отличия между пленками отечественного и импортного производства не было замечено - отличия между партиями пленок гораздо более существенны.
Праймеры.
Для улучшения адгезии красок к металлизированной поверхности, как уже говорилось выше, используются грунтовочные лаки или праймеры. Заметим сразу, что выбор праймера зависит от типа пленки (ОПП, полиэтилен, ПВХ) лишь косвенно, поскольку они не контактируют прямо с поверхностью полимера. Гораздо существеннее на выбор праймера влияет усорвия конечного использования упаковки, а также особенности используемого печатником оборудования.
На сегодняшний день широко используются три основных типа праймеров:
- на водной основе;
- на спиртовой основе (однокомпонентные);
- на основе этилацетата двухкомпонентные.
Ведутся также разработки в области двухкомпонентных праймеров на спиртовой основе.
Рассмотрим немного подробнее общие характеристики этих групп праймеров. Однако здесь необходимо сделать одну оговорку: различные марки праймеров от различных производителей могут иметь характеристики, несколько отличные от типичных, поэтому напрямую относить нижесказанное к какому-то конкретному продукту не стоит - лучше проконсультироваться у производителя.
Праймеры на водной основе
имеют основной недостаток в том, что требуют существенно более интенсивной сушки, чем остальные типы праймеров, что при работе на флексографских печатных машинах с центральным барабаном приводит к необходимости пропускать одну, а то и более, печатную секцию после праймера и снижать скорость печати. Кроме того, эти праймеры обычно наиболее чувствительны к возрасту пленки и далеко не все из них обладают достаточной водостойкостью, что не позволяет использовать их под упаковку мороженного и других продуктов, хранящихся при отрицательных температурах. Их основное применение - подарочная упаковка и упаковка сухих продуктов, однако некоторые водостойкие марки могут использоваться и для печати упаковки для мороженного и пр.
Праймеры на спиртовой основе
сохнут значительно быстрее водных и несколько менее чувствительны к возрасту пленки. Но далеко не все из них обеспечивают необходимую водостойкость, что резко ограничивает область их применения. Кроме того, нужно помнить о том, что обычно это системы на основе поливинилбутираля (ПВБ), и они несовместимы с нитроцеллюлозными красами в части использования их на одной печатной секции.
Связано это с химическим взаимодействием между некоторыми компонентами красок на основе нитроцеллюлозы и ПВБ, которое приводит к образованию очень труднорастворимых полимеров, и как следствие - к практически необратимому загрязнению деталей машины, в особенности гравированных ее частей - анилоксовых валов. Соответственно, при переходе с краски на праймер и обратно становится необходимым тщательнейшим образом промывать печатную секцию, что занимает значительное время. Эта необходимость обычно в явном виде указана в техническом описании на конкретный праймер. Зачастую целесообразным оказывается использование отдельного анилоксового вала только под праймер, как детали, наиболее критичной к загрязнению.
Общей положительной чертой водных и спиртовых однокомпонентных праймеров является возможность их нанесения с помощью обычных фотополимерных клише. Именно этот фактор и обуславливает широкую распространенность этих систем, несмотря на все их недостатки.
Третья группа праймеров - двухкомпонентные на основе этилацетата
- наименее чувствительны к старению пленки, быстро сохнут, так что никаких ограничений по скорости печати нет, обеспечивают самую лучшую адгезию и водостойкость. Однако они наиболее сложны в использовании во флексографии: по своей химической природе они не допускают никакого присутствия спиртов (точнее, любых низкомолекулярных растворителей, содержащих спиртовую функциональную группу), и в них используется 100% этилацетат. А это уже делает фактически невозможным использование фотополимеров (за исключением специальных, например nyloflex ME), что существенно ограничивает их распространение во флексографии. Поскольку для способа глубокой печати содержание этилацетата ничем не лимитировано, здесь они используются гораздо шире.
Еще одной негативной стороной двухкомпонентных систем является относительно короткое время жизни готовой рабочей смеси (около 48 часов) и необходимость промывки печатной секции непосредственно сразу после ее остановки, во избежание засыхания лака на деталях машины. Это особенно важно потому, что высохший лак химически полимеризуется, и перестает быть растворимым какими-либо растворителями.
Коронная обработка.
На практике часто можно услышать рекомендацию активировать старую пленку с помощью коронного разряда. Это в принципе верно, так как образующийся при коронном разряде озон просто окисляет вещества, загрязняющие поверхность металла. Однако это возможно только при наличии коронатора, позволяющего обрабатывать проводящие материалы. И при этом надо очень тщательно подбирать мощность разряда, чтобы не "сжечь" сам металл.
Еще один момент, обычно связываемый с коронированием - возможность проверить пригодность пленки к печати с помощью тестовых карандашей или чернил используемых при проверке степени активации чистых пленок. К сожалению, этот широко распространенный метод, дающий практически 100% результат на чистых пленках неприменим для металлизированных поверхностей, поскольку поверхностное натяжение (а именно его только и можно определить чернилами или фломастером) в данном случае не является необходимым и достаточным условием. Единственно достоверный результат можно получить только с помощью лабораторного нанесения конкретного праймера на конкретную пленку и проверки адгезии на скотч, и при необходимости - водостойкости.
Вместо заключения.
Рассмотренные выше характеристики материалов, особенно праймеров, - не более чем обобщение, основанное на собственном опыте и анализе данных производителей. Поэтому не надо воспринимать всё вышесказанное как прямое руководство к действию. Важно, чтобы технолог, выбирая тот или иной материал, мог с достаточной долей объективности оценить предлагаемый материал с точки зрения своих задач. Попробуем кратко определить, какими критериями нужно руководствоваться, чтобы получить желаемый результат при минимуме проблем:
- Технические требования заказчика, обусловленные конечным использованием упаковки - сюда могут входить адгезия, водостойкость, стойкость на истирание и стойкость к заморозке;
- Имеющееся в распоряжении технолога оборудование и квалификация персонала - к сожалению, именно это ограничение часто оказывается решающим, причем не всегда оправданно, поскольку нашим соотечественникам свойственно не очень объективно оценивать эти вещи. Чаще всего возможности оборудования завышаются, а квалификация персонала - наоборот, занижается, причем в более значительной степени.
- Уровень потенциальной "проблемности" материала - баланс между "качеством" материала и количеством трудностей при его использовании.
Проведя такую оценку и остановившись на 2 (максимум 3) видах материала, которые кажутся наилучшими, нужно обязательно перейти к "делу" - провести практические испытания выбранных материалов, поскольку ничто не может дать более достоверного результата, чем грамотно выполненный эксперимент. Сначала лабораторный, а потом и промышленный.
опубликовано - Флексо Плюс №5 (29), октябрь 2002 г. г.
Ваши добавления, исправления и критические комментарии всячески приветствуются!
|
