UV-lakk

A nyomtatási és lakkozási folyamat során a nyomdai anyag felületére lakkot (vagy lakkfestéket) visznek fel, amely száraz filmet képez. Funkciója hasonló a lamináláséhoz, elsősorban a nyomtatott felület simaságának és fényének növelése. A lakkozott nyomtatványok élénkebbek és vastagabb textúrájúak, ami megszépíti és fokozza a látványt. Ugyanakkor a lakkozás után a nyomdai anyag olyan utólagos funkciókkal is rendelkezik, mint a vízállóság, a nedvességállóság, a súrlódásállóság és a vegyszerállóság, ami meghosszabbíthatja a nyomdai anyag élettartamát. A papír mázolása a vízbázisú festékmázolás, az oldószeres mázolás olajmázolás, a műanyag laminálás és az UV mázolás olajmázolás folyamatain ment keresztül. Bár a műanyag laminálás jobb teljesítményt nyújt, a laminálás után a papír nem újrahasznosítható és újrafelhasználható, és a nyomdai utófeldolgozás során az olyan folyamatok, mint a ragasztás és a bronzolás nem végezhetők el.

Ezért amikor az 1980-as években megjelent az UV-lakk, fokozatosan felváltotta az UV-lakkozás, amely még jobb teljesítményt nyújt. Mivel az UV-lakkozási eljárás előnye, hogy egyszerű, kényelmes és olcsó, és mivel az UV-lakkozott papír nem befolyásolja az újrahasznosítást és képes az erőforrások megőrzésére, megfelel a környezetvédelmi követelményeknek, és a zöld csomagolás fő támasza. Széles körben használják különböző könyvek, katalógusok, csomagolások és dekoratív nyomtatott termékek esetében, és versenyképesebb, mint a hagyományos laminálási eljárás a nyomtatott termékek felületi fényességkezelési technológiájában.

A lakkozás jobb felületi tulajdonságokkal rendelkezik, mint a laminálás vagy a kalanderezés, és megfelel a csomagoló kartonok magas követelményeinek a kopásállóság, a fényesség és a foltállóság tekintetében. A BOPP-fólia kiváló minőségű nyomópapírra történő laminálásához hasonló eredményeket érhet el. Ezért a papírtermékek UV-lakkozással történő lakkozása valóban a legjobb választás.
A filmképzési mechanizmus szerint a lakkok három fő kategóriába sorolhatók: oldószerrel párologtatható, emulzióval aggregálható és térhálós keményedésű lakkok, amelyek megfelelnek az oldószeres lakkoknak, a vízalapú emulziós lakkoknak és az UV-lakkoknak. Az aljzat szerint a lakkok papírlakkokra, műanyag fólialakkokra és falakkokra oszthatók. A szárítási módszer szerint a lakkok természetes szárításra, infravörös szárításra és UV-keményítésre oszthatók. Ezek közül a filmképzési mechanizmus szerinti osztályozás tudományosabb, mivel ez tükrözi a különböző típusú lakkok fő jellemzőit, és egybeesik a lakkok technológiai fejlődési irányával is.
(1) Az oldószer alapú lakkokat fel kell váltani.
A korai mázolajok illékony oldószerek voltak, és főként filmképző gyantákból, oldószerekből és adalékanyagokból álltak. A filmképző gyanták gyakran természetes gyanták voltak, mint például a kubai gyanták és a gyantagyanták. A természetes gyanták a film gyenge átlátszóságát, sárgulását és magas hőmérsékleten és magas páratartalmú környezetben újrakötődését okozhatják. A polimer-szintézis technológia fejlődésével a filmképző gyantákat szintetikus nitrocellulózgyantákkal, aminógyantákkal és akrilgyantákkal váltották fel. Ezeknek a szintetikus gyantáknak a használata hatékonyan javította az üvegező lakkok filmképző tulajdonságait. A természetes gyantákkal összehasonlítva a szintetikus gyanták jelentős jellemzői a jó filmképző tulajdonságok, a magas fényesség és a nagy átlátszóság. Magas viszkozitásuk miatt azonban a filmképző gyanták nem alkalmazhatók közvetlenül papírra. A szintetikus gyanták szerves oldószerekben történő feloldására és hígítására szerves oldószereket használnak, csökkentve a gyanták viszkozitását, hogy megfeleljenek a mázoló lakkok felvitelére vonatkozó követelményeknek.
Miután az oldószer alapú lakkot a nyomtatvány felületére felvitték és infravörös vagy forró levegővel megszárították, a lakkban lévő oldószer elpárolog, és a filmképző gyanta a nyomtatvány felületén marad, fényes filmet képezve. Az elpárolgó szerves oldószerek szennyezik a környezetet és károsítják a kezelő egészségét. Ráadásul, ha a szerves oldószerek nem illannak el teljesen, egy részük megmarad vagy behatol a papírba, másodlagos szennyezést okozva. A leggyakrabban használt szerves oldószerek közé tartozik a benzol, a ketonok, az alkoholok és az észterek. Ezeket az oldószereket nagy mennyiségben használják és drágák. Végül elpárologtatják őket, ami erőforrás-pazarlást eredményez. Végül csak egy gyanta marad a nyomtatott termék felületén, és úgy tűnik, hogy a szerves oldószer nem járul hozzá túl sokat a végső filmhez. A szerves oldószerek azonban nagyon fontos szerepet játszanak a filmképzés folyamatában. Egy sor folyamat, mint például az oldás, hígítás, diszpergálás, nedvesítés, szintezés és szárítás közvetlenül kapcsolódik annak típusához és mennyiségéhez. A lakkban lévő szerves oldószerek nem veszélytelenek, de nagyon hasznosak is. A kettő közötti konfliktus feloldásának legjobb módja a helyettesítő termék megtalálása. Az embereknek természetesen a víz jut eszébe, a világ legbőségesebb és leggazdaságosabb erőforrása. A víz előnyei - bőséges, olcsó és könnyen beszerezhető, nem gyúlékony és nem robbanékony - váltak a vízbázisú lakkok kifejlesztéséért folytatott verseny hajtóerejévé.
(2) A vízbázisú lakkoknak is megvannak a maguk hátrányai.
A mai világban, ahol a harmonikus társadalom építése és a zöld anyagok iránti igény a napirenden van, az emberek elkezdtek odafigyelni a körülöttük lévő VOC (illékony szerves vegyületek) mennyiségére. Az oldószeres lakkok VOC-tartalma általában magas, általában 40% és 60% között van, és nagy része a filmképzési folyamat során elpárolog, szennyezve a környezetet. A vízbázisú lakkoknak nagyon alacsony a VOC-tartalmuk, és általában a nyomdaipari kollégák kedvelik őket. A vízbázisú lakkok filmképző gyantája egy nagy molekulatömegű vegyület. Mivel az olaj és a víz taszítja egymást, a nagy molekulájú gyanta nem oldható fel közvetlenül vízben. Csak részecskék formájában lehet vízben diszpergálni, hogy egységes és stabil emulziószerű lakkot kapjunk. A polimerizációs folyamat, a diszperziós folyamat és a nagymolekulájú gyanta részecskemérete határozza meg az emulziószerű lakk stabilitását és a film átfogó teljesítményét.
Általánosságban elmondható, hogy a vízdiszperziók előállítására két módszer létezik. Az első a közvetlen diszperziós módszer, amelyben a fő gyantát (például sztirol-butadién blokk-kopolimereket, etilén-vinil-acetát kopolimereket stb.) nagy sebességű nyíróerő alatt, mechanikus keveréssel, felületaktív anyag jelenlétében diszpergálják vízben. Ha azonban a gyantarészecskéket nem kellően kicsire és egyenetlen méretűre zúzzák, a felületaktív anyag típusát és mennyiségét nem megfelelően választják meg, vagy az emulgeálási folyamatot nem megfelelően végzik el, a kapott diszperziós rendszer termodinamikailag instabil lesz, és idővel részecskesedimentáción és flokkuláción is átesik.

Ezért a közvetlen diszperziós módszerrel kapott diszperziós rendszer stabilitása idővel romlik, és az ezzel a módszerrel nyert vízbázisú mázolaj minősége egy bizonyos ideig korlátozott. A második módszer az emulziós polimerizációs módszer. Az emulziós polimerizációs módszerrel előállított vízbázisú diszperziók termodinamikailag stabil rendszerek, kis részecskemérettel és szűk részecskeméret-eloszlással. Stabilitásuk az idő múlásával nem romlik.

A közvetlen diszperziós módszerrel összehasonlítva az emulziós polimerizációs módszerrel előállított és vízbázisú lakkfilmmé formulázott emulzió jó tömörségű és magas fényű. A vízbázisú lakkok emulziós polimerizációs módszerrel történő előállításakor általában akrilát monomereket használnak. Az akrilát monomerek önmagukban vagy más monomerekkel, például etilénnel és vinil-acetáttal kopolimerizálhatók. Az akrilát polimerek vízállóak, színtelenek, fényesek és jól tapadnak a papírhoz. A különböző monomerekkel történő kopolimerizációval különböző keménységű és filmtulajdonságú kopolimer gyanták állíthatók elő. Az emulziós polimerizációs folyamat a lakk teljesítményének kulcsa. A lakkok emulziós polimerizációs folyamata általában akrilátokat vagy telítetlen olefineket használ monomerként, anionos vagy nemionos felületaktív anyagokat emulgeálószerként és perszulfátokat iniciátorként. A folyamatot egy bizonyos hőmérsékleten végzik, hogy szabadgyökös emulziós kopolimereket hozzanak létre, majd kis mennyiségű adalékanyagot adnak hozzá, ammóniával semlegesítik és szűrik.

Az emulziós polimerizációval előállított vízbázisú mázolaj az emulziós koaleszcenciaszárító bevonat típusába tartozik. Infravörös sugarak vagy forró levegő hatására gyorsan szárad. Miután a víz elpárolog és behatol a papírba, az izolált latexrészecskék szétterülnek és felhalmozódnak egymással, fényes polimerfilmet hagyva a papír felületén. A vízbázisú lakkok könnyen kezelhetők, olcsók és környezetbarátok, de van néhány jelentős hátrányuk is, mint például a viszonylag gyenge vízállóság, a viszonylag alacsony fényesség, valamint a szárítás és a víz eltávolítása során jelentkező magas energiafogyasztás.