В наши дни в полиграфии повсеместно используются масляные, водно-дисперсионные и УФ-лаки. Отделка спиртовыми и нитролаками используется теперь очень редко, так как требует больших затрат на воздухоочистительные установки и краски, стойкие к действию спиртовых лаков.
Водно-дисперсионный лак выглядит как жидкость молочно-белого цвета с характерным запахом, который, впрочем, безвреден для окружающей среды и человека. Высохшая пленка уже не имеет специфического запаха, благодаря чему водно-дисперсионные лаки можно использовать для упаковки продуктов питания, лекарственных препаратов и парфюмерии. Дисперсионный лак представляет собой достаточно сложное по составу соединение из дисперсии полимера (акрила), воска, пленкообразователя, вещества, предотвращающего образование пены, и смачивателей. Воск придает лаку устойчивость к истиранию. Смачиватель позволяет получить тонкую водную дисперсию на форме и запечатываемом материале. Процентное содержание твердого вещества в таком лаке составляет 40–45%. Закрепление дисперсионного лака, в отличие от масляного, происходит физическим способом, испарением или впитыванием растворителя, причем 20–30% влаги остается в лаковой пленке. Наличие остаточной влаги в пленке не способствует растеканию пленки и не снижает стойкости к истиранию. Скорость закрепления лака довольно велика и может быть увеличена применением ИК- или конвекционной сушки.
Преимуществами водно-дисперсионных лаков являются высокий глянец, высокая эластичность лаковой пленки, высокая устойчивость к высоким температурам. Есть возможность работать с высоким стапелем при лакировке «сырой по сырому». Лаковая пленка, в отличие от масляной, не желтеет.
К недостаткам можно отнести потребность в специальных пластинах и полотнах для лакирования. Бумаги плотностью до 90 г/кв. м могут при лакировании слегка деформироваться, есть ограничения и по двустороннему лакированию бумаг массой до 135 г/кв. м. Кроме того, есть ограничения по стойкости красок (они должны быть устойчивыми к действию влаги, щелочи, спирта), а высохший лак с трудом удаляется и требует специальных растворителей. Нужно иметь в виду, что в краску перед лакированием нельзя добавлять антисиккативы, добавки, повышающие стойкость к истиранию, а также воск и силикон, повышающие гладкость красочного слоя.
Одним из важнейших свойств лака является вязкость, измерение которой проводится по стандартной методике 4-миллиметровой воронкой при загружении ее до верхней кромки. С помощью секундомера измеряется время вытекания при температуре 20 градусов Цельсия. Дисперсионные лаки обычно обладают вязкостью 40–45 сек. Для работы через увлажняющие аппараты офсетных машин используются лаки вязкостью от 30 до 60 сек, а для лакирования на лакировальных машинах оптимальной является вязкость 30–35 сек (хотя возможна работа в интервале 20–50 сек). Более высокая вязкость приводит к повышенному переносу лака и, в большинстве случаев, к неравномерности лаковой пленки.
Для получения равномерного слоя на оттиске лак в аппарате подачи должен находиться в постоянном «вращении». Поэтому при работе с дисперсионными лаками необходима постоянная непрерывная подача лака. Важно, чтобы при этом не образовывалась пена. Для предотвращения пенообразования подача лака должна быть отрегулирована таким образом, чтобы насос захватывал как можно меньше воздуха, давление и скорость работы должны быть не слишком высокими.
При лакировании оттисков на печатных машинах «сырой по сырому» время закрепления, как правило, составляет 15–35 секунд. Время закрепления увеличивается при плохой впитывающей способности запечатываемого материала и слишком большой толщине красочного слоя или лаковой пленки. Поведение оттисков в стапеле нужно контролировать. Для предотвращения склеивания оттиски могут опыляться противоотмарочным порошком, хотя при одностороннем лакировании этого не требуется, как и при лакировании «сырой по сухому».
В случае лакирования с лица и оборота лаковый слой на лицевой стороне должен закрепиться, прежде чем лак будет наноситься на оборотную.
Закрепление дисперсионного лака осуществляется физическим способом: впитыванием или испарением жидкой фазы (воды) из лака. Как правило, для увеличения скорости этого процесса печатная машина с лакировальной секцией снабжается еще и сушильным устройством. Комплектация сушильных устройств зависит от вида приемки. Так, например, на машины марки Speedmaster фирмы Heidelberg с короткой приемкой устанавливается один комплект комбинированной сушки. В него входят ИК-излучатель, устройства для подачи горячего и холодного воздуха, а также для отвода тепла. На машину с длинной приемкой устанавливается два комплекта комбинированной сушки, система подачи холодного воздуха и отвода тепла. Окончательное закрепление дисперсионных лаков происходит на воздухе. Эффективность закрепления повышается при использовании вытяжной вентиляции, которая выводит из рабочей зоны продукты испарения. Из-за быстрой скорости высыхания лак нельзя оставлять в машине при остановках. Сразу же после использования лака машину следует смыть водой или смесью воды со спиртом в соотношении 1:1, а высохшие остатки смываются только специальными средствами.
При нарушении перечисленных правил возникают такие проблемы, как «подсыхание» лака на валиках и резине, налипание оттисков на офсетное полотно и отслаивание лаковой пленки.
Дисперсионные лаки на водной основе могут использоваться для лакирования как впитывающих, так и невпитывающих материалов — бумаги, картона, алюминиевой фольги, металлизированных бумаг, пленки, искусственных материалов.
Лакирование оттисков может осуществляться по нескольким схемам: «в линию» в секции лакирования печатной машины, отдельным прогоном в печатной секции и в лакировальной машине.
Нанесение лака через увлажняющий аппарат применяется чаще всего на старых машинах, где секция увлажнения оснащена передаточным валиком. Современные машины со спиртовыми увлажняющими аппаратами должны оснащаться специальными средствами для предотвращения попадания лака в систему подачи увлажняющего раствора. Поэтому, прежде чем использовать увлажняющий аппарат офсетной машины для лакирования, нужно проконсультироваться у изготовителя печатной машины, чтобы убедиться, что это возможно.
До и после работы с дисперсионным лаком увлажняющий аппарат с передаточным валиком должен быть тщательно очищен. рабочая секция должна быть освобождена от печатной краски, смазки, смывочных материалов. При лакировке через секцию увлажнения с «плюшевым» увлажнением рекомендуется использовать второй накатной увлажняющий валик только для лакирования. Если это невозможно, то на валик необходимо надеть новый чехол, чтобы избежать загрязнения лака. «Плюшевые» увлажняющие аппараты могут передавать лак и валиками без чехлов. Увлажняющие передаточные валики должны иметь жесткость 22 градуса по Шору и диаметр несколько больший, чем у обычных увлажняющих валиков, обтянутых чехлами.
Дуктор увлажняющего аппарата надо установить таким образом, чтобы лак не выдавливался, а подавался свободно. Это особенно важно на крайних зонах, особенно, когда запечатываемый материал не использует максимальный формат машины. В таких случаях желательно использовать снимающий ракель — тогда лак не выдавливается и его остатки не подсыхают. Можно также использовать медицинские капельницы для подачи воды на краевые зоны.
Увлажняющие аппараты с непрерывной бесцикловой подачей (без передаточного валика, спиртовые увлажняющие аппараты) при некотором переоснащении также могут использоваться для нанесения дисперсионных лаков. Главное при этом, чтобы накатные валики приходили в движение вместе с пуском машины. увлажняющий аппарат должен иметь насос для подачи лака (насос, предназначенный для подачи увлажняющего раствора, использовать нельзя!), который, во избежание образования пены, должен засасывать минимально возможное количество воздуха, а уровень лака в резервуаре не должен сильно снижаться. Лак подается непрерывно. Ракельные устройства должны соответствовать формату лакируемых листов и могут быть установлены только в соответствии с техническими указаниями изготовителей машин.
Валики красочного аппарата, расположенные под увлажняющим аппаратом, надо снять или закрыть бумагой для защиты от попадания лака. Если изготовители машин поставляют специальные кожухи, воспользуйтесь ими.
Наиболее широко применяемым способом нанесения водно-дисперсионного лака является лакировальная секция печатной машины. Эта система может иметь две конструкции: двухвалковую и систему камер-ракель. Двухвалковая система состоит из ванны с лаком, дукторного, дозирующего валика. В такой системе толщина сырой лаковой пленки может достигать 8 г/кв. м. Количество подаваемого лака зависит от скорости вращения дукторного валика и расстояния между дукторным и дозирующим валиками. Недостатком этой системы является то, что при изменении скорости машины изменяется и количество подаваемого лака. Это обстоятельство привело к созданию системы камер-ракель, которая позволяет работать с лаками большей вязкости, обеспечивает равномерную подачу лака во время всего тиража и при повторных тиражах, обеспечивает работу с металлизированными лаками и выборочное лакирование мелких деталей. Дозирование подаваемого лака зависит от объема ячеек анилоксового валика. Изготовители офсетных печатных машин в последнее время предлагают лакировальные аппараты, оснащенные устройствами постоянной циркуляции и перемешивания лака.
Лакировальные аппараты могут оснащаться нормальной и удлиненной приемкой. Удлиненная приемка позволяет работать при большей толщине лака и меньшей потребности в противоотмарочном порошке, она дает возможность работать с высоким стапелем приемки, более высокой производственной мощностью и комбинировать сушильные устройства. В большинстве случаев для лакировальных аппаратов используются лаки с вязкостью 30–45 сек. При необходимости можно корректировать вязкость водой или специальными вспомогательными материалами от производителей лаков.
Лакирование оттисков бывает сплошным и выборочным. Для сплошного лакирования косвенным способом (через офсетное полотно) лучше всего подходят зерненые алюминиевые пластины. Выборочное лакирование можно производить офсетным полотном или печатной пластиной, выклеенной пленкой. При больших или повторных тиражах рекомендуется использовать специальные пластины для «сухого» офсета с фотополимеризующимся копировальным слоем. Обратите внимание, что в этом случае для уменьшения растискивания — особенно по задней от клапана кромке — необходима небольшая перерегулировка валиков и должно быть установлено минимально возможное давление между формным и офсетным цилиндрами и офсетным и печатным цилиндрами.
При нанесении лака в лакировальной секции дисперсионный лак с формного цилиндра сразу подается на запечатываемый материал. На формный цилиндр одевается специальное резиновое полотно или фотополимерная форма. Резиновое полотно должно быть предназначено для лакировки и иметь съемный слой, если необходимо осуществить выборочное лакирование (как у резинотканевого полотна Amethyst фирмы Phoenix). Фотополимерная форма также нужна специальная, толщиной 1,14 мм. Эти формы обладают высокой тиражестойкостью до 2 млн оттисков, поэтому имеется возможность многократного их использования, а количество переносимого лака больше, чем в случае резиновых полотен. Кроме того, формы дают возможность лакировать выборочно участки сложной формы с большой точностью, чего нельзя достичь на резиновом полотне.
При покупке лака надо иметь в виду, что водно-дисперсионные лаки имеют ограничения по совместимости с дисперсионными клеями, и перед обработкой тиража нужно делать пробу на их совместимость. В области производства упаковки эта проблема решается выборочным лакированием. С поверхности резинового полотна на тех участках клапанов коробок, которые предполагается склеивать, снимается резиновый слой. Однако в последнее время все шире используются в таких случаях фотополимерные пластины на полиэстровой или металлической подложках. В процессе экспонирования на их поверхности формируется участок, который необходимо отлакировать. Формат фотополимерных пластин и лакировального полотна зависит от формата машины.
Для того, чтобы предотвратить растискивание, склеивание оттисков в стапеле, а также — при сплошном лакировании — выдавливание лака за переднюю или заднюю клапанные кромки, необходима небольшая вырезка поддекельного материала. Расстояние до участков, свободных от лака, должно равняться минимум 4,0 — 5,0 мм. Если это не соблюдается, то лак может наслаиваться за пределами формата на офсетном полотне и печатном цилиндре, что может привести к склеиванию оттисков по клапанным кромкам.
Разработка водно-дисперсионных лаков для печатных секций расширила возможности полиграфистов, так как большой парк печатного оборудования не имеет лакировальных секций. Но при работе через печатную секцию нужно избегать подсыхания лака на валиках, офсетных пластинах и офсетной резине, для чего устанавливать и поддерживать подачу лака и скорость работы машины чуть выше средней, а при остановках машины распылять на валики, пластину, резину специальный спрей, предотвращающий высыхание. Можно также смачивать их водой. При сплошном лакировании поверхности оттисков необходимо подрезать поддекельный материал, подкладывающийся под офсетную резину, по границам запечатываемой площади. При лакировании всей поверхности оттисков рекомендуется использовать монометаллические печатные пластины, для избирательного лакирования можно использовать любые пластины для «сухого» офсета.
Для растворения засохшего лака рекомендуется использовать специальные средства. Чтобы оттиски в стопе не склеивались, проводится легкое опыление противоотмарывающим порошком или обдув горячим воздухом. Температура в стапеле не должна превышать 30 градусов Цельсия. При двухстороннем лакировании оборотная сторона опылается сильнее.
Теперь рассмотрим проблемы и в работе и дефекты, которые могут возникать на оттисках.
Растрескивание или стягивание (эффект апельсиновой корки) возникает при лакировании «в линию» по краскам с высокой толщиной слоя. Причиной становится быстрая скорость «схватывания» в то время, как краска еще не закрепилась. Чаще всего этот дефект проявляется через 20–60 секунд после окончания процесса лакирования. Иногда он появляется только на открыто лежащих листах, в то время как в стапеле его нет. Решением этой проблемы является использование при лакировании «сырой по сырому» лаков с медленной скоростью закрепления и снижение температуры — вплоть до полного отключения ИК-сушильных устройств, а также увеличение толщины лаковой пленки. Особенно важно увеличить время высыхания лака для машин с длинной приемкой.
При неполном использовании формата машины возможно возникновение такого явления, как наслаивание лака на краях валиков на участках, где не требуется лакировать. В таких случаях необходимо снизить вязкость лака добавлением воды. очень часто причина выдавливания лака за края заключается в высоком давлении между формным и офсетным цилиндрами или офсетным и печатным цилиндрами. Давление в любом случае должно быть минимально возможным. Наслаивание лака на лакировальное резинотканевое полотно указывает на то, что необходимо уменьшить вязкость лака и давление между формным и печатным цилиндром.
Лучший глянец изображения получается при вязкости 30–50 сек. и нанесении «сырой по сырому» около 4–5 г/м2 лака. Увеличение количества наносимого лака свыше предельного не приносит значительного улучшения глянца изображения, а уменьшение количества лака снижает глянец. Кроме того, глянец зависит от запечатываемого материала. Для повышения глянца возможно лакирование в два этапа: сначала грунтовочным лаком, а затем и глянцевым.
Отслаивание лаковой пленки чаще всего случается из-за различия в поверхностном натяжении граничащих поверхностей краска — лак или из-за наличия в красочном слое или запечатываемом материале поверхностно-активных веществ, которые мешают оптимальному соединению краски и лака. Отслаивание лаковой пленки может произойти также при толщине более 5 г/кв. м или хранении оттисков в неблагоприятных условиях, например, во влажном помещении.
Хранить лак рекомендуется в оригинальной таре, причем емкости с лаком должны быть плотно закрыты. Дисперсионные лаки содержат воду, поэтому в случае замерзания нужно сначала дать лаку пройти акклиматизацию, и только после этого открывать канистры. Перед использованием лак требуется перемешивать. Хранится дисперсионный лак 3–6 месяцев. Если вязкость от продолжительного хранения увеличилась, лак нужно разбавить водой.
В последнее время стало нормой отделывать или защищать поверхность печатной продукции посредством лакирования. Водно-дисперсионные лаки позволяют делать это наиболее успешно.
По материалам компании BASF Drucksysteme GmbH, Штуттгарт
