/ Всё для флексопечати! /
+7 (343) 263-71-05 (-35) +7 (912) 644-78-90
Екатеринбург (MSK+2)
Пн-Пт с 9:00 до 17:00
Без перерыва на обед

Для заявок: p-flex@inbox.ru

Курсы валют

USD 92,2628 -0,3291
EUR 99,7057 -0,5647

Поверхностное натяжение (смачиваемость) 

обработка пленок коронным разрядом

Поверхностное натяжение –  это величина, характеризующая когезию жидкости.  
Единицей измерения поверхностной энергии является  мН/м – миллиньютон на метр 
Дина = единица силы равна силе, которая придает ускорение 1cm/sec/sec к массе 1 грамма.
 
1 Дина = 0,00001 Ньютонов.

- Влияние коронной обработки на краску

Эффекты поверхностного натяжения играют во флексографской печати очень большую роль и часто являются причиной многих дефектов печати. Смачиваемость является основным условием для адгезии печатных красок, праймеров и лаков на искусственных материалах, бумаге. Печатная краска должна хорошо смачивать раскатную систему печатной машины, печатную форму и запечатываемый материал, чтобы произошла передача краски из красочного резервуара к запечатываемому материалу, и получить безукоризненный оттиск на подложке.

- Как избежать проблемы с адгезией?

Большинство пленок, которые используются при производстве гибкой упаковки химически инертны, не пористы и имеют относительно низкое поверхностное натяжение. Из–за этого данные материалы не имеют адгезии к краскам, покрытиям и клеям. Предварительная обработка необходима для получения достаточной смачиваемости и нужной степени адгезии печатной краски к запечатываемой поверхности невпитывющего материала перед печатью, ламинацией или лакированием. Т.е. простым языком:  при недостаточной обработки возможно отслоение краски, перелипание краски на другую сторону материала. Особое внимание,следует обратить на активацию при ламинации рулонных материалов, создаются предпосылки для деламинации или расслаивания пленок

- Проверка пакетов на активацию

Способ проверки полиэтиленовых пакетов, осуществляется с помощью тестового карандаша 38 mN/m.  С помощью карандаша для проверки активации возможно проведение выборочной проверки напрямую во время производственного процесса.

- Влияние  растворителя на поверхностное натяжение

Основные пленки, например, полиэтилен или полипропилен имеют обычно уровень поверхностной энергии в диапазоне 29-32Дин. Обработка коронным разрядом повышает поверхностною энергию. Добавлением в краску растворителей, таких как эфиры или кетоны можно добиться снижения  уровня.

- Повторная обработка пленки?

Опыт показывает, что для повышения поверхностного натяжения на данную величину повторная обработка предварительно обработанной пленки требует меньшей плотности потока энергии, чем обработка пленки, которая не подвергалась предварительной обработке. 
 смачивание и поверхностное натяжение пленки краски

Сил, за счет которых происходит сближение отдельных молекул жидкости, отчасти тоже внутри самой жидкости. Растворители для флексокраски. Угол смачивания краски в полиграфии. 

*коэффициент натяжения, Мн/м (Дин/см)   

Таблица значения коэффициента натяжения, Мн/м (Дин/см)
Значения поверхностного натяжения    
Растворитель Значение
Вода 73  mN/m
Изопропанол 21  mN/m
Этанол 23  mN/m
н-Пропанол 24  mN/m
Этилацетат 25  mN/m
Этоксипропанол 27  mN/m
Метоксипропанол 28  mN/m
   
Печатные краски 25-30  mN/m
   
Материал , Пленка Значение
Полиэтилен см. ниже
Полипропилен см. ниже
Политетрафторэтилен  
Полистирол  
Полиэтлентерефталат  
Поливинилхлорид  
Поликарбонат  
   
Железо 1200
Медь 1850
Алюминий 2550

Особое внимание в названной цепочке следует уделить её последнему звену – запечатываемому материалу. Если его поверхностное натяжение очень мало отличается от поверхностного натяжения краски, появятся проблемы типа “переливов”, “кратеров”, непропечатка растровых точек или проблемы с адгезией краски.  Движение краски в печатном прессе / Идеальные предпосылки для качественной печати:

Печатная краска Красочный вал Растровый вал Клише Материал
30 mN/m 32 mN/m 34 mN/m 36 mN/m 38 mN/m

Проверить активацию - используя специальный маркер, если значение 38, можно рекомендовать применение красок на базе растворителей с близкими значениями поверхностного натяжения. Тогда будет обеспечено полное смачивание поверхности плёнки флексографскими печатными красками. Другой путь — повысить поверхностную энергию плёнок за счёт нанесения на поверхность ВОРР или РЕ полимерных слоёв с более высокой поверхностной энергией, т. е. более гидрофильных.

Уровень активации поверхности и адгезионной способности плёнок не постоянен во времени и в процессе хранения активированной плёнки любого типа эффект от обработки снижается. Эксперименты показывают, что через 5-10 суток поверхностная энергия уменьшается на 30-50%. Поэтому наибольший эффект от активации плёнки коронным разрядом достигается непосредственно перед печатью. Свойства полимерных плёнок и особенности флексо печати и нанесения лаков, барьеров и клеев (источник: журнал publish).

Излишняя коронация - негативный эффект

Чрезмерная коронация может привести к появлению на поверхности избыточного количества окисленных материалов, которые могут препятствовать адгезии краски. Краска "осыпается" плохая адгезия к материала (тест скотч).

Поверхностное натяжение  / Влияние коронирования пленок
поверхностное натяжение пленки
  • Физический эффект: появление микрошероховатости, удаление восковых добавок, загрязнений и воды-конденсата;
  • Химический эффект: появление на поверхности полярных групп и повышение поверхностного натяжения, что важно для хорошего смачивания и закрепления краски;
  • Излишнее коронирование ПЭ пленки (выше 43 Дин) = резкое ухудшение водостойкости красочного слоя;
  • Оптимальное значение 38-40 Дин/см.   
Поверхностное натяжение
при печати \ тип красок   сольвентные водоразбавляемые УФ-краски
Полипропилен (PP, OPP, BOPP) 29–31  mN/m 36-40 Dyne 38-44 Dyne 40-50 Dyne
Полиэтилен (PE)     31–33  mN/m 38-40 Dyne     
ПВД полиэтилена высокого давления    36-40 Dyne 39-44 Dyne 40-50 Dyne
ПНД полиэтилен высокой плотности   35-40 Dyne 38-44 Dyne 38-50 Dyne
Полиамид (OPA) <36  mN/m      
Полистирол (PS) 33–38  mN/m      
Поливинилхлорид (PVC) 43 mN/m          
Поликарбонат (PC) 40  mN/m  36-40 Dyne
38-44 Dyne
36-50 Dyne
Полиэтилентерефталат (PET)
41–47  mN/m
52 Dyne
44-52 Dyne
42-54 Dyne 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
По сравнению с краской на основе растворителей применение УФ-красок требует значительно более высокого поверхностного натяжения на поверхности субстрата для обеспечения достаточной адгезии. При использовании водорастворимых красок поверхностное натяжение следует держать в ограниченном диапазоне. Это является следствием обратных реакций сшивания и десорбции молекул воды при сушке.

Также необходимым условием при нанесении на поверхность пленки УФ-лака нужно чтобы величина коронного заряда была не менее 36 Дин/см. При тиснении фольгой значение не менее 28 Дин/см.

Чаще всего флексографским способом  и красками запечатывают полиэтилен (ПЭ, PE) и полипропилен (ПП, PP). Оба вида этих плёнок нуждаются в обработке, поскольку представляют собой не полярные полиолефины с уровнем активации поверхности (поверхностной энергией) 30-32 дин/см. Для повышения поверхностной энергии пленки / материалов используются системы обработки коронным разрядом, пламенем и плазмой. По сравнению с коронацией, плазма активирует материал или пленки более равномерно и увеличивает микрошероховатость поверхности. Поверхностную энергию можно изменить и нанесением грунтовки / праймера.

Краски на водной основе

Требования к водным краскам для печати на невпитывающих материалах более жёсткие, чем к краскам для запечатывания бумаги и картона. Ключ к высоким печатным свойствам — хорошая смачиваемость, обеспечиваемая более высоким (примерно на 10 дин/см), чем у красочной плёнки, поверхно-стным натяжением запечатываемого материала. Легко решаемая для сольвентных красок задача, когда растворитель имеет поверхностное натяжение около 25 дин/см.

А для воды 73 дин/см, тогда как поверхностная энергия обрабатываемых плёнок — в диапазоне 38—42 дин/см. Снижают поверхностное натяжение водных красок добавлением поверхностно-активных веществ (ПАВ) или спиртов. Но спирты входят в противоречие с экологией, а ПАВ уменьшают водостойкость оттиска. Да и падение поверхностного натяжения краски способствует её вспениванию.

Для обеспечения процесса печати благодаря поверхностному натяжению вода на форме имеет вид сферических капель, и, чтобы получить поверхность, приближенную к пленке, в воду добавляют различные добавки, например изопропиловый спирт или его заменители, для снижения поверхностного натяжения воды.

Выдержки из инструкций:

УФ краски SERICOL для ролевой трафаретной печати:
"..для получения хорошей стойкости отпечатков на наиболее распространенных (обработанных коронным разрядом или имеющих поверхностное покрытие) пластиках с силой поверхностного натяжения от 38 дин/см и выше. Однако настойчиво рекомендуется производить тестирование"

"При трафаретной печати на материалах всегда получаются отпечатки высокого качества при условии, что величина поверхностной энергии материала должна быть больше 38 дин/см".

Некоторые производители специальных красок (Coates Screen, Sericol) предлагают чернила с хорошей печатающей способностью даже при низких значениях величины поверхностной энергии или при отсутствии обработки поверхности коронным разрядом.

Очень хорошо ложится печать при использовании метода УФ-офсет с помощью чернил фирм-производителей Zeller+Gmelin и Hostmann Steinberg. Величина поверхностной энергии должна быть больше 42 дин/см.


Оценка обработки поверхности производится посредством определения уровня поверхностного натяжения, при помощи тестовых чернил и маркеров.

Тестовые карандаши и чернила  оставить заявку