Suszenie promieniami elektronów

6 Dec 2016 14:46

Niezależnie od rozwoju nowych generacji fleksograficznych farb UV prowadzone są prace nad całkowicie nową technologią drukowania, w której suszenie (utwardzanie) farb odbywa się za pomocą promieni elektronów. Ta najnowsza technologia, wykorzystująca nowego rodzaju farby, daje różnorodne możliwości przy drukowaniu opakowań giętkich i może być stosowana w konwencjonalnych maszynach fleksograficznych z centralnym cylindrem. Łączy ona w sobie wysoką jakość drukowania, niewielkie zużycie farb oraz znaczne obniżenie zużycia energii i dzięki temu jest tańszą alternatywą dla farb rozpuszczalnikowych. Tę interesującą nowość omawia Volker Linzer w artykule zamieszczonym w czasopiśmie „Flexo+Tief-Druck" nr 2/2007. Do drukowania opakowań giętkich stosuje się w Europie jeszcze ponad 75% farb rozpuszczalnikowych (w USA - ok. 40%). Jest to godne rozważenia wobec coraz ostrzejszych wymagań odnośnie do konieczności oczyszczania odprowadzanych oparów i odprowadzania dwutlenku węgla. Mimo tego znacznie korzystniejsze w tym przypadku farby UV niezawierające lotnych związków organicznych odgrywają bardzo ograniczoną rolę i są stosowane jedynie do drukowania etykiet, kartonowych opakowań do napojów i do zadrukowywania aluminium. A farby te mają wiele zalet, które dotyczą także nowego rodzaju farb utwardzanych promieniami elektronów. Zalety te to m.in.: a) Wpływ na środowisko - nie powstają lotne związki organiczne, - zbędne jest dopalanie lub odzysk rozpuszczalników, - przy spalaniu gazu nie powstaje dwutlenek węgla, - mniejsze jest zapotrzebowanie na energię. b) Stabilność podczas drukowania Ą farby nie zasychają, a ich lepkość nie zmienia się, Ą natychmiastowe utwardzenie farb. c) Jakość drukowania - duża czystość barw, - dobra drukowność, - możliwość zastosowania rastrów o drobnej liniaturze, - niewielkie zużycie farb. d) Odporność - odporność na ścieranie i wysoką temperaturę, - trwałość barw, - odporność na rozpuszczalniki i chemikalia. Problemem była kiedyś możliwość ujemnego wpływu rozpuszczalników na zapach i smak zapakowanych produktów oraz ich przenikanie do opakowanej żywności, dlatego też stosowanie farb UV było bardzo ograniczone. Technologia utwardzania farb promieniami elektronów przy zastosowaniu systemu farb UniQure, opracowanego i wdrożonego przez firmę Sun Chemical, usuwa te obawy. Elektronicznie sterowane utwardzanie zapewnia stałe warunki prowadzenia procesu, a farby nie zawierają składników mogących wpływać na zapach i smak żywności. Inaczej niż w konwencjonalnej fleksografii, przy farbach utwardzanych promieniami elektronów nie jest możliwe suszenie (utwardzanie) pośrednie. Z tego też względu do drukowania tymi farbami opracowano metodę drukowania zwaną WetFlex, opartą na znanej z offsetu zasadzie „mokro na mokro". Dopiero na końcu procesu drukowania cała warstwa farb jest kompletnie utwardzana promieniami elektronów. Utwardzanie następuje niezależnie od grubości warstwy i zastosowanych pigmentów. Metoda WetFlex wymaga prowadzenia wstęgi podłoża drukowego między zespołami drukującymi bez pośrednictwa wałków i dlatego zastosowanie tego systemu utwardzania farb jest możliwe jedynie na maszynach z centralnym cylindrem dociskowym. Aby za pomocą utwardzania promieniami elektronów uzyskać wysoką jakość drukowania, konieczne było opracowanie do metody „mokro na mokro" odpowiedniego rodzaju farb. Inaczej niż w offsecie, gdzie zadane są fizyczne właściwości farb i kolejność ich drukowania, system farb UniQure stosowany w metodzie WetFlex zmienia właściwości fizyczne podczas drukowania. Pozwala to na dowolną kolejność drukowania. Ta technologia umożliwia także nadrukowywanie na siebie apli oraz drukowanie z drobną liniaturą rastra. Przejście na system utwardzania farb promieniami elektronów wymaga zainwestowania w odpowiednie urządzenia. To, czy zastosowanie takiego systemu jest opłacalne, zależy od wielu czynników, np. zużycia farb czy kosztów energii (które są znacznie niższe niż w przypadku farb rozpuszczalnikowych). Przy testach drukowania wykonanych w tych samych warunkach badano różne systemy farb. Porównanie wykazało, że farby utwardzane elektronami wykazują wyższy połysk i większe gęstości optyczne. Badania zużycia farb udowodniły, że zużycie farb utwardzanych elektronami wynosiło 40-50% (w zależności od drukowanego motywu) zużycia farb rozpuszczalnikowych. Poza tym system farb UniQure umożliwia drukowanie motywów z liniaturą rastra 80 linii/cm. Farby te nie zasychają i ich lepkość nie musi być regulowana podczas drukowania. Dzięki temu uzyskuje się zwiększoną stabilność barw, zarówno w odniesieniu do całego nakładu, jak i do prędkości drukowania. Ma to korzystny wpływ także na formy drukowe i wałki rastrowe, gdyż ich mycie zajmuje znacznie mniej czasu. Do drukowania etykiet, folii aluminiowych i opakowań na napoje fleksografia z farbami UV jest stosowana niemal wyłącznie. Nowoczesne farby UV nie przenikają do zawartości opakowania i nie zmieniają zapachu czy smaku produktów spożywczych. Do pełnego wykorzystania zalet farb UV w przypadku opakowań giętkich wymagany jest jednak znaczny wkład techniczny, np. inertyzacja za pomocą azotu i/lub dodatkowe suszenie. Ograniczona jest także paleta podłoży drukowych. System farb UniQure wykazuje nie tylko doskonałą drukowność i jakość, lecz dzięki dobrej przyczepności nadaje się do znacznie szerszego zakresu podłoży drukowych. Poza tym farby te umożliwiają kurczenie lub zmiany kształtu opakowania, co wraz z wysoką odpornością na ciepło, tłuszcz i rozpuszczalniki jeszcze bardziej rozszerza zakres ich możliwego zastosowania. Metoda drukowania fleksograficznego WetFlex z zastosowaniem farb UniQure może być doskonałą alternatywą dla klasycznych technik drukowania opakowań giętkich. Oczywiście potrzeba jeszcze wiele czasu, aby ta technika znalazła szerokie zastosowanie; jest to także w dużej mierze zależne od wzrastającej świadomości co do ochrony środowiska.