Liczne zalety oferowane przez farby UV, takie jak ostrzejsza grafika i bogatsze kolory, sprawiły, że stały się one ulubionym rodzajem farby stosowanym przez drukarzy wąskiej wstęgi. Niestety, zjawisko potocznie znane jako „chlapanie/plucie”, które pojawia się głównie przy drukowaniu farbami UV, pozostaje głównym problemem wielu drukarń. Jest to spowodowane zazwyczaj podnoszeniem się listwy raklowej z powodu nadmiernego nacisku, co pozwala farbie UV na uwolnienie się spod listwy i plucie na wstęgę.
Co powoduje chlapanie farb UV?
Na przestrzeni lat przeprowadzono wiele badań, nie uzyskując jednoznacznej odpowiedzi.
Jednym z przyczyniających się do tego czynników jest lepkość farb UV, która może być od 5 do 7 razy wyższa niż farb wodnych lub rozpuszczalnikowych. Wyższa lepkość wywiera większy opór wobec listwy raklowej powodując jej unoszenie się.
Innym czynnikiem jest tiksotropowa natura farb UV. Lepkość farb UV zmniejsza się, gdy jest poddana naprężaniu. Naprężenie ma zastosowanie w odniesieniu do farby, gdy wchodzi ona w kontakt z listwą raklową. W przypadku nagłego spadku lepkości przy listwie raklowej farba może uzyskać możliwość przepływania pod listwą, co daje efekt plucia.
Zrozumienie potencjalnych czynników przyczyniających się do plucia pomoże znaleźć rozwiązanie tego kosztownego problemu.
Główne czynniki przyczyniające się do plucia UV to:
n wysoka lepkość farby (1000-1900 cp),
n prędkość drukowania powyżej 100 m/min,
n materiał listwy, typ końcówki i grubość,
n pojemność i typ siatki rastrowej wałka/tulei.
Zmiana lepkości farby i prędkości drukowania może nie być opcją ekonomicznie realną, ale zmiana typu listwy raklowej i aniloksu to dużo efektywniejszy sposób zapobiegania pluciu i jego wyeliminowania.
Listwa raklowa
Należy rozważyć następujące główne kwestie:
Kąt i docisk. Zalecane kąty kontaktu listwy dla druku fleksograficznego mieszczą się pomiędzy 25 a 60° z optymalnym kątem ok. 30° dla komór raklowych i wyższym dla systemów otwartych. Kąty kontaktu poniżej 30° nie są wydajne i mogą zostawiać trochę farby powierzchniowej na aniloksie, co może przyczyniać się do
chlapania. Dla farb UV kąt kontaktu powinien wynosić przynajmniej 30° lub więcej, by zminimalizować plucie UV, ponieważ wyższy kąt lepiej opiera się odchyleniu. Zbyt duży docisk listwy zmniejsza jej kąt nachylenia, który spowoduje podobny efekt.
Grubość. Podstawową zasadą we fleksografii jest zawsze stosowanie najcieńszej z możliwych listew z lamelową częścią nożową. Jednak przy farbach o dużej lepkości zawsze stosowano grubsze listwy, ponieważ lepiej opierają się odginaniu minimalizując chlapanie. Używanie ich w druku może jednak pogorszyć jakość, ponieważ grubsza listwa mniej dokładnie może zgarnąć farbę, co wpłynie na rozdzielczość drukowanych obrazów.
Opracowano nowe listwy, które są grubsze u podstawy, w celu zmniejszenia kąta odchylenia. Poprzez usztywnienie podstawy listwy utrzymuje ona swą pozycję, umożliwiając odpowiednie dozowanie farby i lepiej przeciwstawiając się wyporowi farb UV.
Innym bardzo dobrym rozwiązaniem jest kątowa część zgarniająca o znacznie niższym kącie – ok. 2°, co powoduje dodatkowe usztywnienie części nożowej – zgarniającej.
Aniloks
Większość używanych obecnie wałków rastrowych ma siatki heksagonalne, pod kątem 60°. Jednak z powodu ograniczeń w uwalnianiu farby z heksagonalnej siatki 60° rynek został zaopatrzony w nową gamą wydłużonych struktur kałamarzyków heksagonalnych.
Ten nowy wydłużony graw heksagonalny jest znacznie lepszy w uwalnianiu farby i przenoszeniu i dlatego stał się ulubionym wyborem wielu drukarzy. Jednakże te typy siatek rastrowych zwiększają transfer farby na raklę/aniloks, wobec czego zwiększają możliwość wystąpienia ww. efektu.
W obydwu typach grawerowania stworzony wzór jest wzorem zamkniętym. Ponieważ te kałamarzyki nie są połączone, farba nie może przepływać po powierzchni grawerowanego aniloksu, gdy on się obraca, i jedyna droga jej wyjścia na zewnątrz wiedzie w górę. Z powodu swej wysokiej lepkości farba UV ma tendencję do gromadzenia się tuż za listwą raklową powodując podnoszenie się listwy wywołujące chlapanie.
Zastosowanie struktur kanałowych okazuje się być skutecznym sposobem wyeliminowania i zapobiegania pluciu. Graw kanałowy, ciągły albo z kałamarzykami połączonymi, pozwala, by farba przepływała w kanale przez powierzchnię rastra, zmniejszając nagromadzenie farby zebranej za listwą i tym samym redukując ciśnienie wywierane na listwę.
Zmiana specyfikacji siatki rastrowej z zamkniętych kałamarzyków na kanałową eliminuje plucie UV w 99 proc. przypadków.
Badania przeprowadzone w ostatnim kwartale 2014 r. przez Cheshire Anilox Technology ujawniły, że zastosowanie siatek kanałowych MaxFlo UV skutecznie wyeliminowało plucie UV. W próbie tej brało udział 15 różnych drukarzy etykiet UV i testowano tu 4 typy siatek rastrowych. Wszystkich 15 drukarzy uczestniczących w tych badaniach doświadczało plucia w procesie drukowania.
Testowano różne aniloksy mające tę samą pojemność kałamarzyków pozostawiając resztę zmiennych druku niezmienionych: ta sama listwa raklowa, podłoże, taśma i docisk druku zostały zachowane w każdym teście.
Próba była podwójnie utajniona, co oznacza, że ani drukarze, ani przeprowadzający badanie nie wiedzieli, która siatka rastrowa została zastosowana w czasie próbnego drukowania. Różne siatki zostały nazwane A, B, C i D, aby zróżnicować i zarejestrować dane.
Testowano różne prędkości drukowania i lepkości, aby ocenić rezultaty użycia różnych rozwiązań siatek rastrowych. Rezultaty podano w powyższej tabeli.
Plucie farb UV jest powszechnym problemem wśród twórców etykiet UV, którym można z powodzeniem zarządzać nie tylko poprzez przestrzeganie dobrych praktyk obsługi i organizacji pracy, ale też przez dobór odpowiedniego aniloksa.
Pracuj ze swoimi dostawcami aniloksów, farb i listew, by określić najlepszy system, który umożliwia zminimalizowanie możliwości chlapania farb UV.
Opracowanie: Marek Wielemborek i Michał Brendzel (PU GRAW) na podstawie artykułu Soni Arcos (CHESHIRE Anilox Technology) „How to stop UV spitting” zamieszczonego w magazynie „Labels and Labelling”
