UV inkten
UV-inkten en -vernissen werden begin jaren zeventig voor het eerst geïntroduceerd in de grafische industrie. Het is echter pas de laatste twintig jaar dat het gebruik ervan wijdverbreid is geworden.
De UV-technologie biedt de drukker een aantal aanzienlijke technische voordelen, ongeacht het gebruikte drukprocédé (offset, hoogdruk, flexo, waterloos, vernissen, zeefdrukken, enz.).
• Productiviteitswinst door direct drogen onder ultraviolette straling, waardoor alle soorten overdrukken of snij- en vouwbewerkingen direct na het afdrukken kunnen worden uitgevoerd.
● Hoge afdrukkwaliteit (uitstekende glans, goede fysische en chemische bestendigheid).
● Schone technologie zonder VOC's (Vluchtige Organische Stoffen), waardoor het milieu gespaard blijft.
Dit artikel schetst de belangrijkste punten van deze technologie:
● Formulering
● Drogen
● Inktprofiel
● Eigenschappen die vereist zijn voor UV-inkten
● Gezondheid en veiligheid
● Problemen oplossen
formulering
● Ongeacht de gebruikte afdrukmethode, UV-inkten zijn samengesteld uit de volgende componenten:
Onderdeel | Inhoud | Belangrijkste functies |
Oligomeren | 40 - 50 procent | Reactieve stoffen die de belangrijkste eigenschappen van de inkt bepalen (persstabiliteit, bedrukbaarheid, weerstand, enz.) |
Pigmenten (organisch of mineraal) | 15 – 20 procent | Kleurmaterialen gekozen in functie van de vereiste toepassingen en hechtingen. |
Monomeren | 5 – 20 procent | Reactieve verdunners waarmee de viscositeit kan worden aangepast. Ze beïnvloeden de uiteindelijke eigenschappen van de inktfilm. |
Foto-initiatoren | 5 – 12 procent | Bestanddelen die gevoelig zijn voor UV-straling, die de polymerisatiereactie van de inktfilm op gang brengen. |
Additieven | 1 – 8 procent | Producten die specifieke eigenschappen beïnvloeden, zoals de reologie, adhesie, wrijfweerstand, enz. |
● UV-inkten bevatten geen vluchtige stoffen. In tegenstelling tot conventionele inkten blijft 100 procent van de inkt die op het substraat wordt afgezet achter in de droge inktfilm.
Typische UV-inktformulering
Drogen
UV-inkten drogen door middel van een chemische polymerisatiereactie die wordt geïnitieerd door blootstelling aan UV-straling. Deze reactie, die in een fractie van een seconde plaatsvindt, kan in verschillende stappen worden opgesplitst. De vloeibare inkt (eenmaal bedrukt) wordt blootgesteld aan UV-straling (door onder UV-lampen door te gaan tijdens het drukproces). Deze blootstelling veroorzaakt de chemische reactie die de foto-initiatoren in de inkt gevoelig maakt. De foto-initiatoren genereren reactiesoorten die bekend staan als vrije radicalen, die de reactie propageren. De vrije radicalen veroorzaken een kettingreactie tussen de oligomeer- en monomeerbindmiddelen in de formulering. De vloeibare inkt hardt uit. Aan het einde van de reactie wordt een vast netwerk gevormd dat het pigment integreert.
Proces voor UV-uitharding
Net als elke andere vorm van lichtstraling kan UV-straling worden gekenmerkt door de golflengte (λ). Het UV-stralingsspectrum bevindt zich in een reeks golflengten die korter zijn dan die van zichtbaar licht en kan worden opgesplitst in 3 delen:
● UV-C (200-280 nm) activeert de foto-initiatoren en zorgt voor oppervlaktedroging.
● UV-B (280-315 nm) houdt de polymerisatiereactie in stand.
● UV-A (315-380 nm) zorgen voor een grondige droging.
Elektromagnetisch spectrum
● UV-lampen zenden uit in verschillende UV-bereiken voor een maximale droogefficiëntie.
Voorzorgsmaatregelen
Ongeacht het gebruikte type droger of inkt, het is essentieel om de compatibiliteit van de volgende parameters te controleren bij het printen:
● Het vermogen, de aard en de staat van de lampen.
● De afdruksnelheid.
● De hoeveelheid aangebrachte inkt.
Als de inkt niet goed droogt, kunnen er verschillende maatregelen worden genomen:
● Controleer de efficiëntie van elke lamp en het aantal gebruiksuren (eenvoudige apparatuur is beschikbaar om de staat van UV-lampen te controleren).
● Vertraag de afdruksnelheid.
● Voeg 1 tot 3 procent UV-foto-initiator toe aan de inkt.
Inkt profiel
De prestaties van inktbereiken worden beschreven aan de hand van 6 criteria die grafisch worden weergegeven door het inktprofiel. Elk criterium krijgt een eenvoudige beoordeling tussen 1 en 6:
● 1=gemiddelde tot lage prestaties.
● 6=uitstekende prestaties.
Door het technische profiel van een reeks te visualiseren, kan de drukker het gedrag van de inkt op de pers voorspellen, evenals de kwalitatieve resultaten van de druk, op voorwaarde dat er een geschikt substraat is gekozen.
Definities van inktprestatiecriteria:
Drogen:Het vermogen van een inkt om te drogen onder UV-licht, dwz het vermogen van de inkt om met hoge snelheid te printen zonder droogproblemen te veroorzaken.
Hechting:Vermogen van een inkt om te hechten aan synthetische substraten.
Kleurkracht:Vermogen van een inkt om maximale optische densiteit te verkrijgen met een minimale hoeveelheid inkt.
Glans:Intensiteit van het licht dat wordt gereflecteerd door de droge inktfilm (zeer afhankelijk van de oppervlakteconditie van het substraat).
Wrijf-/krasvastheid:Vermogen van de droge inktfilm om wrijving en fysieke agressie te weerstaan.
Pers stabiliteit:Vermogen van de inkt om al zijn eigenschappen (reologie, transfer, etc.) te behouden tijdens een printrun.
overdruk:Vermogen van een inkt om een thermische overdracht, hot stamping, laminering, laserprinten, enz.
Vereiste eigenschappen van UV-inkten
Eigenschappen van UV-offsetinkten |
• Water-/inktbalans: UV-offsetinkten zijn zo geformuleerd dat de water/inkt-emulsie vergelijkbaar is met die van een conventionele offsetinkt om de helderste stippen en optimale scherpte te verkrijgen. • Vernevelen: de inkt mag niet spetteren bij het overbrengen op de rollen.
• Kleursterkte: de formulering van het bindmiddel moet een optimale ontwikkeling van het pigment mogelijk maken om de beste drukweergave te verkrijgen.
• Reologie: UV-offsetinkten moeten een geschikte reologie hebben – soepel om te voorkomen dat ze "slapen" in het inktkanaal en de vloeistof op de pers om de water/inkt-emulsie en de puntscherpte te optimaliseren. De reologie beïnvloedt ook de overdracht.
• Tack: de tack vertegenwoordigt de splijtkracht die nodig is om de inktfilm op het substraat af te zetten. Het moet zo laag mogelijk zijn om elk probleem van opname van het substraat of ervoor te zorgen dat de registers niet synchroon lopen.
• Houdbaarheid: UV-inkten hebben een beperkte levensduur, afhankelijk van hun formulering en de opslagomstandigheden. Het wordt aanbevolen om ze tussen de 5 en 30 graden te bewaren, beschermd tegen licht. Brancher UV-offsetinkten hebben een garantie van 12 maanden.
• Drogen: UV-offsetinkten moeten zeer reactief zijn om volledig te kunnen drogen bij hoge druksnelheden.
|
Eigenschappen van UV waterloze inkten |
• Kleurkracht.
• Reologie: UV-waterloze inkten moeten soepel zijn om een goede overdracht in de set rollen te garanderen, maar stroperig genoeg om plaatverkleuring te voorkomen.
• Persgedrag: UV-waterloze inkten zijn geformuleerd om gemakkelijk onderscheid te kunnen maken tussen de bedrukkende en niet-bedrukkende (gesiliconiseerde) delen van de plaat.
• Tack: zo laag mogelijk, zoals bij UV-offsetinkten. • Houdbaarheid: Brancher UV waterloze inkten hebben een garantie van 12 maanden.
|
Eigenschappen van UV-flexo-inkten |
• Kleurkracht.
• Reologie: de reologie van UV-flexo-inkten moet vergelijkbaar zijn met die van conventionele flexo-inkten (op waterbasis of op basis van oplosmiddelen). Ze moeten vloeibaar blijven, ongeacht de temperatuur, de standtijd en de drukstappen (in het inktkanaal, op de rasterwals, op de plaat, vóór het drogen, enz.).
• Persgedrag: weinig schuimend, goed verpompbaar, goede overdracht op de plaat, enz.
• Houdbaarheid: Brancher UV-flexo-inkten hebben een garantie van 12 maanden.
• Drogen: UV-flexo-inkten moeten behoorlijk reactief zijn om in één keer onder een UV-lamp te drogen, maar niet te veel om elk fenomeen van krullen te voorkomen.
|
Eigenschappen van UV-boekdrukinkten |
• Kleurkracht.
• Reologie: UV-hoogdrukinkten mogen niet te stevig zijn om niet te "slapen" in het inktkanaal, noch te vloeibaar om het scherm niet te blokkeren.
• Tack: zo laag mogelijk, zoals bij UV-offsetinkten.
• Houdbaarheid: Brancher UV hoogdrukinkten hebben een garantie van 12 maanden.
• Drogen: UV-hoogdrukinkten moeten behoorlijk reactief zijn om in één keer te drogen onder een standaard UV-droger.
|
Eigenschappen van UV-lakken |
• Glans.
• Fysische en chemische weerstand: UV-overdrukvernissen moeten bestand zijn tegen alle soorten fysieke (krassen, schuren, wrijven) en chemische (oplosmiddel, verdunner) agressies.
• Houdbaarheid: Brancher UV-lakken hebben een garantie van 12 maanden.
• Drogen: UV-lakken moeten volledig droog zijn nadat ze onder een UV-droger zijn gegaan, ongeacht het gewicht van de aangebrachte film.
|
Gezondheid en veiligheid
Vanwege hun specifieke formulering moeten voorzorgsmaatregelen worden genomen bij het hanteren en gebruiken van UV-inkten. De oligomeren en monomeren die de belangrijkste bestanddelen zijn van UV-inkten en -vernissen zijn min of meer irriterend voor de huid (Xi-symbool op de etiketten). Aan de andere kant vormen UV-inkten, eenmaal gedroogd, geen risico meer bij het hanteren.
Voorzorgsmaatregelen bij het hanteren van UV-producten | ||
Producten | Mogelijke effecten | Voorzorgsmaatregelen |
UV-inkten en UV-overdrukvernissen | Langdurig contact met de huid kan irritatie veroorzaken. Spatten in de ogen kunnen irritatie veroorzaken. | Gebruik geen oplosmiddel om de inkt te reinigen. Was gedurende 15 minuten met zeepsop. Bij oogcontact: wassen met water en deskundig medisch advies inwinnen. |
Oplosmiddelen reinigen | Ontvettende werking op de huid. | Draag handschoenen en gebruik beschermende crème. |
Voorzorgsmaatregelen bij het printen met UV-producten
● Ultraviolette straling met een golflengte van minder dan 220 nanometer produceert ozon. Een te hoge concentratie ozon kan een prikkend gevoel in de ogen en hoofdpijn veroorzaken.
De geproduceerde ozon moet worden afgevoerd.
In alle UV-drooginstallaties wordt de ozon afgevoerd naar de buitenkant van de werkplaats door dezelfde ventilatoren die worden gebruikt om de lampen te koelen. Het is daarom van vitaal belang om te controleren of deze ventilatoren correct werken.
● UV-lampen werken als warmtegeneratoren. Vermijd elk contact met het droogsysteem, dit kan ernstige brandwonden veroorzaken.
● Vermijd op dezelfde manier elk visueel contact met de UV-straling, die brandwonden aan de ogen kan veroorzaken.
Problemen oplossen bij UV-offsetdruk
Incidenten
1. Verneveling (inktspatten)
2. Substraat plukken
3. Onvoldoende droging
4. Slechte inktoverdracht
5. Slechte hechting aan de ondergrond
Polymerisatie van de inkten in hun houder
Mogelijke oorzaken en oplossingen
1. Mist (inktspetters) (terug naar incidenten)
Oorzaak | Te veel inkt op de rollen. |
remedie | Verminder de inkt. |
Oorzaak | Rollen verkeerd afgesteld. |
remedie | Controleer de druk (verminder indien nodig). |
Oorzaak | Onjuiste pH of onbalans in de bronoplossing. |
remedie | Controleer de bronoplossing en corrigeer indien nodig. |
Oorzaak | Temperatuur inktrollen te hoog. |
remedie | Verlaag de temperatuur van de drukeenheden of ververs de inkt |
Oorzaak | Te veel water in de inkt. |
remedie | Verminder indien mogelijk de hoeveelheid demping. |
Oorzaak | Ongeschikte inkt. |
remedie | Raadpleeg de leverancier. |
2. Substraat plukken (terug naar incidenten)
Oorzaak | Inkt te "plakkerig" of "plakkerig" voor het gebruikte substraat. |
remedie | réduVerminder de plakkerigheid of kleverigheid van de inkt (voeg UV Tack Reducing Paste of UV Thinner toe |
Oorzaak | Papiercoating te kwetsbaar. |
remedie | Verander het papier. |
Oorzaak | Ongeschikte dekenvoering. |
remedie | Pas de voeringen aan volgens de aanbevelingen van de fabrikant. |
Oorzaak | Ondergrondtemperatuur te laag. |
remedie | Bewaar het substraat bij dezelfde temperatuur als de drukkerij en volg de aanbevelingen van de substraatfabrikant. |
Oorzaak | Ongeschikte kleurvolgorde. |
remedie | Pas indien mogelijk niet de dichtste kleuren toe op de eerste druk |
3. Onvoldoende droging (terug naar incidenten)
Oorzaak | Te veel water in de water-/inktbalans. |
remedie | Pas de hoeveelheid wateroplossing aan. |
Oorzaak | Ongeschikte inkt. |
remedie | Raadpleeg de leverancier. |
Oorzaak | Afdruksnelheid niet aangepast aan het aantal en het vermogen van de UV-lampen. |
remedie | Verlaag de afdruksnelheid terwijl u dezelfde uitvoer behoudt |
Oorzaak | Ongeschikte volgorde van drogers. |
remedie | Pas de volgorde aan de oplage aan. |
Oorzaak | Hoge inktniveaus. |
remedie | Verlaag de inktniveaus of pas de kleur aan. |
Oorzaak | De droger heeft onderhoud nodig. |
remedie | Controleer de staat en efficiëntie van de lampen, het aantal |
Oorzaak | Te veel water in de inkt. |
remedie | Verminder indien mogelijk de demping. |
Oorzaak | Ongeschikte inkt. |
remedie | Voeg Photoinitiator toe aan de inkt in de aanbevolen verhoudingen. |
Specifieke gevallen: Drogen van zwart. | |
remedie | Gebruik ijzeren gedoteerde lampen. |
Specifieke gevallen: Drogen van wit. | |
remedie | Gebruik gallium gedoteerde lampen. |
4. Slechte inktoverdracht (terug naar incidenten)
Oorzaak | Vuile of slecht gereinigde rollen. |
remedie | Reinig of blus de rollers. >Zie «UV-additieven». |
Oorzaak | Rollen niet compatibel met de inkt. |
remedie | Controleer of de rollen compatibel zijn met UV-inkten. |
Oorzaak | Temperatuur van de inkt te laag. |
remedie | Bewaar de inkt bij de temperatuur van de drukkerij (of gebruik een mixer). |
Oorzaak | Viscositeit van de inkt ongeschikt voor de pers |
remedie | Voeg UV-verdunner toe> Zie « UV-additieven »of raadpleeg de leverancier. |
5. Slechte hechting aan de ondergrond (terug naar incidenten)
Oorzaak | Te veel water in de water-/inktbalans. |
remedie | Pas de hoeveelheid wateroplossing aan. |
Oorzaak | Onjuiste oppervlaktebehandeling of verouderde oppervlaktebehandeling. |
remedie | Controleer de oppervlaktespanning van de ondergrond of overleg met de leverancier of de behandeling nog geldig is. |
Oorzaak | Ongeschikte inkt. |
remedie | Raadpleeg de leverancier. |
6. Polymerisatie van de inkten in hun containers (terug naar incidenten)
Oorzaak | Inkten die bij een te hoge temperatuur of in zonlicht zijn bewaard |
remedie | Controleer de bewaarcondities van de UV-inkten en hoe de voorraden zijn |
