Суть УФ-отверждения заключается в быстром превращении жидких красок, лаков или клеев в твердое, нерастворимое состояние под воздействием ультрафиолетового излучения. Это достигается благодаря специальным фотоинициаторам, которые присутствуют в составе УФ-отверждаемых материалов. При попадании УФ-лучей фотоинициаторы поглощают энергию и запускают цепную реакцию полимеризации. Молекулы мономеров и олигомеров соединяются, образуя прочную трехмерную сетку.

Влияние на качество печати

Качество печати напрямую связано со скоростью и полнотой процесса УФ-отверждения. При правильной настройке системы УФ-отверждения достигается следующее:

• Высокая четкость изображения: Краска моментально фиксируется на поверхности материала. Это предотвращает ее растекание, особенно при печати мелких деталей, текста и растровых изображений. Каждый элемент печати остается предельно резким и точным.
• Яркость и насыщенность цветов: Быстрое отверждение сохраняет пигменты в их первоначальном состоянии. Это позволяет получить максимально яркие и глубокие цвета, без потери интенсивности, которая может произойти при более медленном высыхании.
• Отсутствие растекания и “пыления”: Краска не успевает мигрировать в материал или соседние области печати. Это исключает появление нежелательных размытий и обеспечивает чистые переходы между цветами.
• Гладкая поверхность: После УФ-отверждения слой краски становится ровным и гладким, без шероховатостей. Это улучшает внешний вид конечного продукта и его тактильные ощущения.

Влияние на стойкость красок

Стойкость — это одно из главных преимуществ УФ-отверждаемых красок. Система УФ-отверждения обеспечивает:

• Механическая прочность: Полимеризовавшийся слой краски обладает высокой устойчивостью к истиранию, царапинам и сгибам. Это критически важно для этикеток, которые часто контактируют с другими поверхностями или подвергаются изгибам в процессе транспортировки и использования.
• Химическая стойкость: УФ-отверждаемые краски устойчивы к воздействию различных химических веществ, включая масла, жиры, растворители и бытовую химию. Это делает их идеальным выбором для этикеток пищевых продуктов, косметики, бытовой химии и промышленных товаров.
• Светостойкость: Краски, отвержденные УФ-излучением, менее подвержены выцветанию под действием солнечного света. Это обеспечивает долговременное сохранение первоначального вида этикетки.
• Влагостойкость: Отвержденный слой краски создает барьер, предотвращающий проникновение влаги, что продлевает срок службы этикетки в условиях повышенной влажности.

Технологии УФ-отверждения: Ртутные лампы против LED

Исторически для УФ-отверждения использовались ртутные лампы. Они излучают УФ-свет в широком диапазоне, но имеют ряд недостатков:

• Высокое энергопотребление: Ртутные лампы потребляют много электроэнергии.
• Выделение тепла: Они генерируют значительное количество тепла, что может повредить термочувствительные материалы или привести к деформации формы этикетки.
• Озонообразование: При работе ртутных ламп выделяется озон, требующий специальной вентиляции.
• Ограниченный срок службы: Срок службы ртутных ламп относительно невелик.
• Постепенное снижение мощности: Со временем интенсивность излучения снижается, что требует частой замены ламп.

Современной альтернативой являются LED-системы УФ-отверждения. Они работают на основе светодиодов, излучающих УФ-свет в узком спектре. Преимущества LED-УФ:

• Низкое энергопотребление: LED-системы потребляют значительно меньше энергии.
• Минимальное тепловыделение: Они выделяют очень мало тепла, что позволяет работать с деликатными материалами.
• Отсутствие озонообразования: LED-системы не производят озон.
• Длительный срок службы: Светодиоды служат значительно дольше ртутных ламп (до 20 000 часов и более).
• Мгновенное включение/выключение: LED-системы готовы к работе сразу после включения и могут быть быстро отключены, что экономит энергию.
• Стабильная интенсивность излучения: Мощность излучения остается высокой на протяжении всего срока службы.
• Высокая эффективность: LED-УФ позволяют достигать полного отверждения при более низких дозах УФ-излучения.

Применение в различных видах печати

• Флексографская печать (гибкая упаковка, этикетки): УФ-отверждение здесь играет решающую роль. Оно обеспечивает возможность печати на невпитывающих материалах (пленки, фольга) с высокой скоростью, сохраняя четкость и яркость изображения. Стойкость к истиранию и химическим веществам критически важна для этикеток, которые подвергаются трению и контакту с содержимым.
• Офсетная печать (узкорулонная): УФ-офсет позволяет достигать высокого качества печати, сравнимого с листовым офсетом, но на узкорулонных материалах. Быстрое отверждение краски предотвращает ее перенос на обратную сторону листа или на печатные цилиндры. Это важно для многополосной печати, где требуется высокая точность и чистота.
• Узкорулонная печать (этикетки, ярлыки): Независимо от технологии (флексо, офсет, цифровая печать), УФ-отверждение является стандартом для большинства современных узкорулонных производств. Оно обеспечивает необходимую скорость, качество и долговечность продукции.

Оптимизация процесса УФ-отверждения

Для достижения максимального качества и стойкости необходимо учитывать следующие параметры:

1. Мощность УФ-источника: Должна быть достаточной для полного отверждения краски за отведенное время.
2. Спектр излучения: Соответствие спектра УФ-источника требованиям фотоинициаторов в краске. LED-системы позволяют точно настроить спектр.
3. Время экспозиции: Длительность воздействия УФ-излучения на краску. Зависит от скорости печатной машины и мощности источника.
4. Тип и толщина красочного слоя: Более толстые слои требуют более интенсивного отверждения.
5. Свойства запечатываемого материала: Впитывающие материалы отверждаются иначе, чем невпитывающие.
6. Состав УФ-краски: Различные рецептуры требуют разной дозы УФ-облучения.

Правильный подбор и настройка системы УФ-отверждения, особенно с использованием современных LED-технологий, позволяет существенно повысить качество печатной продукции, улучшить ее характеристики стойкости и оптимизировать производственные затраты. Это делает УФ-отверждение неотъемлемой частью высокотехнологичного полиграфического производства.