Informacja o lakierach dyspersyjnych do fleksografii i wkl"s#odruku

Informacja techniczna 12.5.01 05.2002 Druk opakowa! Fleksografia Lakiery Informacja o lakierach dyspersyjnych do fleksografii i wkl"s#odruku 1. Uwagi ogólne 2. Wskazówki technologiczne do stosowania lakierów dyspersyjnych 2.1 Sk!adowanie i stabilno"# sk!adowania 2.2 Wra$liwo"# na niskie temperatury 2.3 Lepko"# lakierów dyspersyjnych (okre"lenie wg DIN 53211) i efekt po!ysku 2.4 Tworzenie warstwy filmu 2.5 Pod!o$a drukowe 2.6 W!asno"ci farb drukarskich 3. Ochrona zdrowia, $rodowiska naturalnego i higiena pracy 3.1 Przepisy dotycz%ce "rodków spo$ywczych 3.2. Utylizacja lakierów dyspersyjnych, odpadów i "cieków 3.3 Porady dotycz%ce bezpiecze&stwa 4. Schni"cie lakierów dyspersyjnych 4.1 Zasada schni'cia 4.2 (rodki wspomagaj%ce schni'cie 4.3 Alternatywne mo$liwo"ci suszenia 5. W#a$ciwo$ci lakierów dyspersyjnych 5.1 Odporno"# na zgrzewanie na gor%co 5.2 Uszlachetnianie foliowaniem na gor%co 5.3 Oddzia!ywanie wilgoci i innych substancji na warstw' lakieru 5.4 Odporno"# termiczna 12.5.01

1. Uwagi ogólne Niniejsza Informacja Techniczna zawiera wiadomo!ci na temat technologii zastosowa", suszenia, lepko!ci lakierów dyspersyjnych na bazie wody. Szczegó#y techniczne dotycz$ce lakierów dyspersyjnych mo%na znale&' w odno!nej Informacji Technicznej. 2. Wskazówki technologiczne do stosowania lakierów dyspersyjnych 2.1 Sk!adowanie i stabilno"# sk!adowania Lakier przechowywany w zamkni(tym opakowaniu w temperaturze pokojowej nie zmienia swoich w#asno!ci przez 6 miesi(cy. Po otwarciu opakowania nale%y lakier zu%y' jak najszybciej. Po up#ywie sze!ciu miesi(cy trzeba ponownie sprawdzi' w#a!ciwo!ci lakieru. Przed zastosowaniem lakier dobrze wymiesza' Bezwzgl(dnie chroni' przed wp#ywem ujemnych temperatur. Sk#adowa' w temperaturze pokojowej. Podczas d#ugiego sk#adowania mo%liwy jest niewielki wzrost lepko!ci na skutek tworzenia si( aglomeratów w lakierze. Wzrost mo%e wynie!' ca 20% lepko!ci fabrycznej. Poprzez dobre wymieszanie lakieru mo%na ponownie osi$gn$' lepko!' wyj!ciow$. Tylko w wyj$tkowych przypadkach konieczne jest korygowanie lepko!ci poprzez rozcie"czanie wod$. Dodatek 2 3 % wody nie ma wp#ywu na w#asno!ci lakieru. Nale%y unika' sk#adowania w temperaturze powy%ej 40 C, gdy% sprzyja to znacznemu wzrostowi lepko!ci. Lakiery specjalne maj$ ograniczony czas przechowywania. Przyk#adowo czas przechowywania lakierów spawalnych wynosi 3 miesi$ce. Prosz( zwraca' uwag( na wskazówki specjalne zawarte w odpowiedniej Informacji Technicznej. 2.2 Wra$liwo"# na niskie temperatury Lakiery dyspersyjne, w zale%no!ci od rodzaju, zamarzaj$ w temperaturze ni%szej od -5 C. Nie mo%na wykluczy' takiej sytuacji podczas d#ugiego transportu w warunkach zimowych. Wa%ne jest, aby zamarzni(ty lakier w opakowaniu odtaja# powoli w temperaturze pokojowej. Lakier mo%na u%ywa' dopiero wówczas, je!li osi$gnie temperatur( pokojow$ i b(dzie dobrze wymieszany. Temperatura pomieszcze" magazynowych powinna by' wy%sza od 0 C. 2.3 Lepko"# lakierów dyspersyjnych (okre"lenie wg DIN 53211) i efekt po!ysku Lepko!' lakieru okre!la si( czasem wyp#ywu z kubka DIN o!rednicy otworu 4 mm. Stosowanie tej metody jest okre!lone norm$ DIN 53211. Je!li ze wzgl(dów technologicznych po%$dane jest zmniejszenie lepko!ci, lakier nale%y rozcie"czy' wod$ lub mieszank$ wody i alkoholu. Rozcie"czalnik w niewielkiej ilo!ci dodawa' podczas mieszania lakieru. We wkl(s#odruku dopuszcza si( rozcie"czenie do ni%szych lepko!ci. Na %yczenie mo%emy przedstawi' czas wyp#ywu naszych lakierów jako funkcj( rozcie"czenia (przyk#ad: patrz wskazówki technologiczne dotycz$ce lepko!ci). Dopasowanie czasu wyp#ywu i suszenia do warunków maszyny i pod#o%a drukowego musi by' dokonywane ka%dorazowo przez Klienta na maszynie. Zmniejszenie lepko!ci /czasu wyp#ywu/ mo%e nast$pi' przez dodanie wody lub mieszanki woda/alkohol (do ustawienia schni(cia) Dodatek alkoholu (etanolu lub izopropanolu) jest mo%liwy tylko w mieszaninie z wod$, na ogó# w proporcji 1:1. Przy wy%szej zawarto!ci alkoholu lepko!' mo%e ponownie wzrosn$', co powoduje niebezpiecze"stwo tworzenia si( aglomeratów. Przy dodaniu czystego alkoholu powstaje równie% takie niebezpiecze"stwo. Dodaj$c alkohol znacz$co podwy%sza si( niebezpiecze"stwo rozpuszczania przez lakier ni%szej warstwy farby wodnej, co mo%e prowadzi' do dublowania. We wkl(s#odruku lepko!' robocza lakieru to 12 16 sek. Ustawienia lepko!ci dokonuje drukarz bezpo!rednio na maszynie. Nale%y przy tym rozcie"cza' lakier dyspersyjny wod$ lub mieszank$ woda/etanol. W przypadku fleksografii lepko!' drukowa wynosi ok. 20-40 sek.

Przed drukiem nale!y lakiery dyspersyjne gruntownie wymiesza". W przeciwnym wypadku, na skutek niejednorodnej struktury lakieru mo!e dochodzi" do niekontrolowanych zmian jego w#asno$ci (np. po#ysku czy odporno$ci na $cieranie). Lepko$" drukow% lakierów dyspersyjnych z regu#y pr&dzej osi%ga si& przy pomocy wody ni! przy u!yciu mieszanki woda/alkohol jako rozcie'czalnika tzn. potrzeba mniej rozcie'czalnika a krzywa rozcie'czania przebiega bardziej stromo. Krzywa rozcie!czania lakieru dyspersyjnego TD Woda Woda: etanol 1:1 0 70 % Woda 44 26 % sucha pozosta"o#$ Uwaga, po#ysk lakieru jest funkcj% ilo$ci suchej pozosta#o$ci lakieru. Zale%no#$ warto#ci po"ysku od suchej pozosta"o#ci Punkt po"ysku Warto#$ po"ysku przy podniesieniu rakla -0 ( 4 um.) Sucha pozosta"o#$ % U!ycie mieszanki wody i alkoholu pozwala na zwi&kszenie ilo$ci rozcie'czalnika a zatem na troch& wydajniejsze zu!ycie lakieru. Ponadto, przy ograniczonej zdolno$ci zespo#u susz%cego, mo!na przez

to przyspieszy! nieco schni"cie lakieru. Poprzez wybór rozcie#czalnika drukarz mo$e indywidualnie, w okre%lonych ramach, sterowa! w&a%ciwo%ciami warstwy lakieru. Dok&adne ustawienie lakierów dyspersyjnych we wkl"s&odruku odbywa si" zasadniczo wed&ug nast"puj'cych parametrów. Parametry lakierowania wkl!s"odrukowego! Geometria ka&amarzyków grawerowanych wzgl. trawionych! Zdolno%! suszenia! Pr"dko%! druku! Pod&o$e drukowe i motyw! Farby W praktyce przewa$nie s' u$ywane grawerowane cylindry drukowe. W zale$no%ci od przeznaczenia stosuje si" cylindry drukowe z ró$nym rastrowaniem i geometri' ka&amarzyka {k't rylca, przek'tna poprzeczna, przek&ucie, g&"boko%! trawienia) Zaleca si" przy lakierach dyspersyjnych wybiera! geometri" ka&amarzyków z mniejsz' pojemno%ci' ni$ przy lakierach rozpuszczalnikowych. Przenoszona ilo%! mokrego lakieru wynosi oko&o 4-6 g/m 2 co odpowiada 1,5-3 g/m2 ilo%ci po wyschni"ciu. Dotyczy to równie$ techniki fleksograficznej. Tutaj w wi"kszo%ci przypadków u$ywa si" lakieru o lepko%ci fabrycznej,a ilo%! nanoszonego lakieru jest regulowana wa&kiem rastrowym (rastrowanie, g"sto%! rastra, geometria ka&amarzyków i ich pojemno%!). Na grubo%! warstwy lakieru maj' równie$ wp&yw takie elementy jak klisza (rodzaj materia&u, struktura powierzchni), pod&o$e drukowe, pr"dko%! druku ( docisk i wp&yw lepko%ci lakieru) i farby u$yte do zadruku pod&o$a. Po&ysk warstwy lakieru wzrasta wraz z grubo%ci' na&o$onej warstwy. Równie$ struktura powierzchni i g&adko%! pokrycia maj' wp&yw na po&ysk. Czynnikiem decyduj'cym o jako%ci jest dok&adne dopasowanie w&asno%ci farby i lakieru. W porównaniu z lakierami rozpuszczalnikowymi, lakiery dyspersyjne wykazuj' znacznie mniejsz' sk&onno%! do wtórnego rozpuszczania farb rozpuszczalnikowych u$ytych do druku, co jest du$' zalet' podczas produkcji. Lakiery dyspersyjne powinny z jednej strony mo$liwie szybko tworzy! nieklej'c' warstw" tak w roli jak i w stosie, z drugiej strony jednak nie mog' zasycha! w systemie podaj'cym. Tak wi"c staje si" jasne jak wa$n' cech' jako%ciow' lakieru dyspersyjnego na bazie wody jest czas schni"cia.

Lakierowanie wybiórcze Mimo dobrej zdolno!ci warstwy lakieru do sklejania, w dziedzinie produkcji opakowa" sk#adanych stosuje si$ prawie wy#%cznie lakierowanie wybiórcze. Powodem tego jest fakt, &e klej dyspersyjny znacznie szybciej wi%&e si$ bezpo!rednio z ch#onnym nie lakierowanym pod#o&em. Dzi$ki temu mo&na osi%gn%' skrócenie czasu taktu na maszynie pakuj%cej. 2.4 Tworzenie si! filmu Decyduj%cy wp#yw na tworzenie si$ warstwy aplikowanego lakieru ma jego temperatura. Dla naszych lakierów dyspersyjnych minimalna temperatura, w której tworzy si$ warstwa filmu (MFT) zamyka si$ w przedziale pomi$dzy + 5 i + 10 C (DIN 53 787). Ze wzgl$dów bezpiecze"stwa lakier powinien osi%gn%' temperatur$ pomieszczenia zanim zostanie u&yty. Konsekwencj% przekroczenia w dó# MTF s% najcz$!ciej problemy ze zwil&aniem i przyczepno!ci%. Problemy te mog% wyst%pi' równie& wówczas, gdy przed wyk#adakiem temperatura powietrza nadmuchiwanego w celu przyspieszenia schni$cia (np. rakiel powietrzny) spadnie poni&ej 40 C. Przyczyn% jest w tym przypadku utrata ciep#a na skutek parowania. 2.5 Pod"o#a drukowe Lakiery dyspersyjna na bazie wody maj% dzi! najwi$kszy udzia# w dziedzinie produkcji opakowa" sk#adanych, gdzie pod#o&em drukowym jest prawie wy#%cznie karton powlekany. Jednak&e lakieruje si$ równie& papiery powlekane i niepowlekane, papiery metalizowane i papiery etykietowe. Najwi$kszym problemem jest tu nadal zmiana wymiarów pod#o&a drukowego pod wp#ywem dzia#ania wilgoci. Lakier zawiera bardzo du&o wody (ca 55%). Dlatego wi$c gramatura pod#o&y drukowych pokrywanych lakierem dyspersyjnym nie powinna by' ni&sza ni& 90 g/m 2. Przy gramaturach rz$du 70 90 g/m 2 powinno si$ stosowa' lakiery z rodzaju tzw. Curling-lack, które przeciwdzia#aj% zwijaniu si$ papieru pod wp#ywem wilgoci. 2.6 Odporno$% farb drukarskich Lakiery dyspersyjne s% z regu#y s#abo alkaliczne. Z tego wzgl$du trzeba zwraca' uwag$ na pigmentacj$ u&ywanych farb. W przypadku w%tpliwo!ci drukarz powinien si$ skontaktowa' z dostawc% farby lub lakieru. 3.0 Ochrona zdrowia, $rodowiska naturalnego i higiena pracy Zgodnie z dyrektywami UE o substancjach niebezpiecznych lakiery dyspersyjne nie podlegaj% oznakowaniu etykietami ostrzegawczymi. Wyschni$ta warstwa lakieru nie zawiera ani truj%cych ani szkodliwych dla zdrowia sk#adników. 3.1 Przepisy prawne dotycz&ce kontaktu z #ywno$ci& Zgodnie z przepisami ustawy o produktach spo&ywczych w#a!ciwie stosowane lakiery dyspersyjne s% odpowiednie do produkcji opakowa" produktów spo&ywczych. Nie mog% mie' bezpo!redniego kontaktu z &ywno!ci%. Jakikolwiek kontakt z pakowanym produktem poprzez przenikanie substancji przez pod#o&e drukowe musi by' wykluczony. Bli&sze szczegó#y zawiera informator Druckfarben für Lebensmittelverpackungen (Farby drukarskie do opakowa" produktów spo&ywczych 3.2 Utylizacja lakierów dyspersyjnych i odpadów zawieraj&cych lakiery dyspersyjne 1. Lakiery dyspersyjne nie mog% by' odprowadzane bezpo!rednio do kanalizacji. Dotyczy to zarówno lakierów dyspersyjnych jak i wody u&ywanej do czyszczenia zespo#ów lakieruj%cych i urz%dze" towarzysz%cych. Lakiery dyspersyjne na bazie wody nale&% wed#ug niemieckich przepisów (WGK1) do pierwszej klasy substancji zanieczyszczaj%cych wod$. 2. (cieki do kanalizacji mo&na odprowadza' jedynie wówczas, kiedy oddzielone zosta#y cz$!ci sta#e. Niezb$dne jest urz$dowe zezwolenie. 3. Resztki lakieru i substancja zawieraj%ce lakier nale&y utylizowa' jako odpady specjalne. 4. Resztek lakieru powinno si$ miesza' z lakierem z nowych dostaw tylko wówczas, je!li nie ma &adnych obaw o obni&enie jako!ci. 5. W przypadku czyszczenia rozpuszczalnikami lub innymi!rodkami specjalnymi nale&y przestrzega' wskazówek i porad dotycz%cych bezpiecznego obchodzenia si$ z tymi produktami.

Porady dotycz!ce bezpiecze"stwa Unika! kontaktu ze skór" i oczami. Zabrudzone lakierem cz#$ci cia%a przemy! dok%adnie wod". W przypadku kontaktu z oczami nale&y dok%adnie przemy! je wod", a w razie potrzeby wezwa! lekarza. Pozosta%e informacje zawiera karta charakterystyki preparatu. 4.0 Schni#cie lakierów dyspersyjnych 4.1 Zasada schni#cia Schni#cie lakierów dyspersyjnych jest procesem czysto fizycznym. Zawieraj" one ca 55 % wody. Im lepiej i szybciej wsi"ka on w pod%o&e drukowe, tym pr#dzej przebiega proces suszenia. W warunkach stosu korzystnie na schni#cie wp%ywa ch%onny spód pod%o&a drukowego, poniewa& ma zdolno$! wch%aniania wilgoci. Problemy wyst#puj"ce przy lakierowaniu inline np. przy lakierowaniu kartonu kaszerowanego foli", mimo wspomagania procesu suszenia promiennikami podczerwieni lub ciep%em powietrzem,s" wywo%ane zawsze ograniczon" mo&liwo$ci" wch%aniania przez pod%o&e. Schni#cie lakieru dyspersyjnego nast#puje w g%ównej mierze na skutek wsi"kania wody w pod%o&e. Schni#cie poprzez odparowanie wody ma du&o mniejsze znaczenie i jego rola jest najcz#$ciej przeceniana. Przybli&ona ocena obu tych czynników przedstawia si# nast#puj"co: wsi"kanie w pod%o&e 70% parowanie 30 % Tworzenie si# warstwy lakieru dyspersyjnego przyjmuje si# za sko'czone, je$li zawarto$! wody wynosi 20-30% (martwy punkt). Czas potrzebny do wyschni#cia okre$la: ch%onno$! pod%o&a drukowego, pr#dko$! odparowania wody, specyficznych w%a$ciwo$ci lakieru. Problemy z tworzeniem si# warstwy lakieru wyst#puj" wówczas, kiedy zostaje przekroczona minimalna temperatura tworzenia si# warstwy lakieru (MTF). Zale&y ona od specyfiki rodzaju lakieru i zamyka si# w przedziale + 5 do + 10 C. 4.2 Wspomaganie schni#cia Przyspieszenie schni#cia w przypadku okre$lonego pod%o&a drukowego mo&liwe jest tylko wtedy, gdy resztki wody szybko odparuj" z warstwy lakieru. Udaje si# to, gdy woda odparuje. W praktyce stosuje si# nast#puj"ce metody: Sprawdzonym systemem jest kombinacja rakla z ciep%ym powietrzem i promiennika podczerwieni. Ciep%o konwekcyjne przenoszone przez ciep%e powietrze jest zbyt ma%e, aby w czasie, który jest do dyspozycji spowodowa! znacz"ce parowanie wody. Zastosowanie dwóch rodzajów promienników podczerwieni jednocze$nie, krótko- i $rednio falowego powoduje szybki transfer energii i szybkie ogrzanie lakieru i pod%o&a drukowego. Ciep%e powietrze przy swojej relatywnie ma%ej wilgotno$ci usuwa par# wodn" zawart" w warstwie lakieru, jak równie& j" odprowadza. Ciep%e powietrze zawieraj"ce par# wodn" nale&y odessa!. Obj#to$! odessanego powietrza powinna odpowiada! masie powietrza wdmuchiwanego. 4.3 Alternatywne mo$liwo%ci suszenia - suszarka o wysokiej cz#stotliwo%ci (mikrofale) Ze wzgl#du na mechanizm suszenia ten system by%by idealny (zasada kuchenki mikrofalowej) Istniej" jednak ograniczenia, które dot"d uniemo&liwiaj" stosowanie tego systemu. za%amywanie pola (zwarcie) przez cz#$ci metalowe, np. %apki, za%amywanie pola w grubszych warstwach lakieru wywo%ywane du&" zawarto$ci" wody, Za%amywanie pola na farbach z pigmentami metalicznymi (z%oto, aluminium) 5. W&a%ciwo%ci lakierów dyspersyjnych

5.1 Wytrzyma!o"# na zgrzewanie przy foliowaniu na gor$co Poniewa! wytrzyma"o#$ na zgrzewanie przy foliowaniu na gor%co zale!y od wielu ró!nych parametrów, zalecamy ka!dorazowo przeprowadzenie próby w warunkach praktycznych. Dla przeprowadzenia sprawdzianu wymagane s% nast&puj%ce dane: temperatura zgrzewania ( C) czas zgrzewania (s) docisk (bar) rodzaj folii ilo#$ warstw folii pakowany produkt 5.2 Uszlachetnianie foli$ zgrzewan$ na gor$co Przyczepno#$ folii zgrzewanej na gor%co zale!y w ka!dym przypadku od rodzaju pod"o!a drukowego (papieru lub kartonu). Generalnie wi&kszo#$ lakierów o wysokim po"ysku i lakierów standardowych nadaje si& do k"adzenia na foli& zgrzewan% na gor%co. Istnieje tak!e mo!liwo#$ poprawy drukowno#ci folii zgrzewanej na gor%co poprzez specjalnie recepturowane lakiery. W stosowanych foliach zgrzewanych na gor%co wyst&puj% jednak ró!nice. Je#li stosowane jest specjalne pod"o!e drukowe, zalecane jest przeprowadzenie testu przed drukiem nak"adu (szczególnie w przypadku pod"o!y powlekanych i per"owych) W niepewnych przypadkach mo!na uzyska$ równie! pomoc poprzez testy laboratoryjne. 5.3 Wp!yw wilgoci i innych substancji na warstw% lakieru Je#li mo!e doj#$ do poch"aniania wilgoci przez warstw& lakieru, nale!y zastosowa$ lakier o szczególnej odporno#ci na blokowanie na mokro. Bo na przyk"ad przy lakierowaniu dwustronnym i kaszerowaniu kartonu z zadrukowanym i lakierowanym papierem, mo!e dochodzi$ do rozdzielenia warstwy lakieru od pod"o!a. Szczególnie w takich przypadkach nale!y stosowa$ lakiery odporne na blokowanie na mokro. W zasadzie stosowany lakier nale!y odpowiednio sprawdzi$. Nale!y liczy$ si& bowiem z wp"ywem pakowanego produktu (wilgo$, t"uszcz, alkohol, #rodki pior%ce, alkalia) na warstewk& lakieru lub z oddzia"ywaniem podobnych substancji z zewn%trz na warstewk& lakieru.. 5.4 Odporno"# termiczna Odporno#$ termiczn% produktu ko'cowego na oddzia"ywanie ró!nych materia"ów narz&dziowych (np. metalu) nale!y sprawdzi$ w praktyce. Dalsze informacje i porady mo!na uzyska$ pod internetowym adresem: www.mhp.com.pl i www.hubergroup.de Niniejsza informacja techniczna odpowiada aktualnemu stanowi naszej wiedzy w tym temacie i spe"nia tylko funkcj& informacyjn% i doradcz%. Z tego wzgl&du nie mo!e by$ podstaw% do roszcze' prawnych. Zastrze!one s% zmiany wynikaj%ce z post&pu technicznego.