Light industry | Printing industry » Az UV fogalma és nyomdaipari alkalmazása

Az UV fogalma és nyomdaipari alkalmazása Az UV fogalma: Az UV-sugárzás olyan elektromágneses sugárzás, melynek hullámhossza a röntgensugárzás (más néven X-sugárzás) és a látható sugárzás közé esik. Az UV-sugárzás a 100-380 nm tartományában található. Hullámhossza (λ) alapján tartományokra bontják UV C sugárzás: 100< λ >280 nm UV B sugárzás: 280< λ >315 nm UV A sugárzás: 315< λ >380 nm A kisebb hullámhosszúságú sugárzásnak nagyobb az energiája, így az UV C sugárzásnak a legnagyobb az energiája (1). ultraibolya röntgensugár látható fény infravörös 1. ábra VOV sugárzás 100< λ >200 nm Ezt a sugárzást csak vákuumtérben lehet létrehozni, ezt a sugárzástípust a nyomdaiparban nem alkalmazzák (2). Az UV nyomdaipari alkalmazásának története: A japán SunChemical vegyi konszern (később nyomdafestékgyár) 1946-ban nyújtotta be első szabadalmát az UV-festékek gyártása területén. Ezt

követte az akkoriban jelentős Miehle Goss 1 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdfcom) Dexter nyomdagépgyár, 1950-ben. Az első gyakorlati alkalmazások az 1960-as években kezdődtek, amikor angol csomagolóanyag-nyomdák sikeres kísérleteket folytattak az UVnyomtatással, és –lakkozással. Németországban 1977-ben alapította Gerhard Metz a Hildebrand Strahlentechnik GmbH-t, ahol 1968-ban tervezték meg és gyártották le az első Triangel elnevezésű UV-szárítót a bútoripar számára. 1970-ben a Mohndrucknál került sor a technika első sikeres nyomdaipari alkalmazására, ahol hanglemezborítókat nemesítettek felül UV-lakkal. A francia Coates Lorilleux nyomdafestékgyár 1973-ban megkezdte az UV-szárításhoz alkalmas ofszetfestékek gyártását, John Adkin nevéhez fűződő kutatás, és fejlesztés alapján. A fejlesztések következő fázisa a sugárzótestek, azaz az UV-lámpák tökéletesítése

volt. Dr Wolfgang Heering ért el jelentős eredményeket az UV-fény és a polimerizációs folyamatok összefüggéseinek kutatásában. A Hildebrand GmbH szerelte fel az első UV-szárítót egy csomagolóanyag-nyomda, a Hermann GmbH (Düren) íves ofszetgépére. Angliában a ’80-as évek kezdetekor egy jelentős nyomdában, már tíz ofszetgép üzemelt UV-szárítóval. Az UV-nyomtatás és –lakkozás igazán gyors fejlődése, terjedése az 1982-es DRUPA nyomdaipari világkiállításon kezdődött, és a ’90es évek kezdete óta egyre szélesebb körben nyer alkalmazást (3). Az UV-technológia felhasználási területei: Az UV-ofszet/hibrid technológia: - forma,- effektlakkok ofszet nyomólemezről, - telitónus – gumikendővel, - formalakk felxo-nyomóformáról. Flexó, mély, szita, ink-jet nyomtatási eljárások (4). Az UV-technológiák előnyei: - Rövid száradási idő, így az átfutási idő is csökken. - A nem szívóképes nyomathordozókra

(például: fóliára) is lehet nyomtatni. 2 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdfcom) - A termék azonnal továbbfeldolgozható. - Nagy a kínálat mind a lakkok és festékek, mind a szárítók területén. - Az eszközök és az anyagok megfelelnek a biztonsági előírásoknak. - Környezetvédelmi szempontból előny, hogy ezek oldószermentes termékek. - Nem szükséges porzóanyag használata. - Az UV-lakkozott termékek fényesebbek és dörzsállóbbak mint a diszperziós vagy ofszet lakkokkal készült nyomatok (5). - A nyomtatási selejtképződés minimalizálható. - in-line UV-lakkozással lépések megtakarítására van lehetőség. - Magas ívoszlopok képezhetők a kirakóban, így ritkábban van szükség ívoszlopcserére (6). Az UV-technológia korlátozó hatásai: - A nyomógép beruházási költségei kb. 15-25%-kal magasabbak - Az UV-lámpák elhasználódása miatti lámpacsere

költségek nagyobbak. - Az UV-festékek, segédanyagok, tisztítószerek, gumikendők magasabb költségűek mint a „hagyományos” anyagok. - Magasabbak az UV-lámpák energiafelhasználásának költségei (7). A költségek az UV-technológiáknál a „hagyományos” ofszetnyomtatással összehasonlítva a következők szerint alakulnak: - Az UV- és a „hagyományos” nyomdafestékek felhasználási aránya közel azonos, de a festékköltség kb. kétszeres nagyságú - A sugárzás miatt keletkező energiaköltségeket is szükséges figyelembe venni az UVtechnológia alkalmazásakor, bár korszerű UV-lámpák és előkapcsoló rendszerek alkalmazásával ezek nagy mértékben csökkenthetők (8). 3 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdfcom) UV-festékek Az UV-nyomdafestékek összetétele a következő: - pigmentek 17% Ez az alkotórész biztosítja a színhatást, valamint fontos szerepük van a

tárolhatóságban és a reológiai tulajdonságok (például: folyási tulajdonságok) kialakításában. - fotoiniciátorok 8% Ezek azok az alkotórészek amelyek elindítják a festék polimerizációját, a megszilárdulást, valamit felelősek a felületi és az átszáradás gyorsaságáért is. - oligomerek 45% A monomerekkel együtt alkotják az UV-festékek kötőanyagát, pigmentek hordozóját. Nagy szerepük van még a száradási gyorsaság és a festék/nedvesítővíz egyensúlyi állapotának beállításánál. Felelősek a megszilárdult festék/lakk film fizikai tulajdonságaiért (például: flexibilitás, karcállóság) - monomerek 28% A festék kötőanyagában a reológiai tulajdonságokat befolyásolják, úgy mint a felületi feszültséget, a flexibilitást és a tapadóképességet. - segédanyagok 2% Az UV-festékek és –lakkok tulajdonságait javítják. (például: fényesség, nyomtathatóság (9)) Az UV-festékek gyártása

Tulajdonképpen megegyezik a hagyományos ofszetfestékek gyártási folyamatával. Lépései a következők: 1. mérlegelés: egy egységnyi festék alkotórészeink kimérése mérlegen 2. elődiszpergálás: A festékkeverőkben a kötőanyagok, a pigmentek a fotoiniciátorok, és a segédanyagok összekeverése. 4 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdfcom) 3. elődörzsölés: A golyós malmokban meghatározott gyorsasággal, adott hőmérsékleten az alapanyagok homogén masszává dolgozása. 4. Végső eldolgozás háromhengeres festékmalmokon Az UV-festékek különleges tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek eltérnek az ofszetfestékek tulajdonságaitól. Mindenek előtt arra kell figyelni, hogy szállításuk és raktározásuk során az előpolimerizálódás be ne következhessen. Mivel ezek a festékek hőre és UV-fényre reagálnak, ezért hidegben és fénytől védve kell raktározni őket. Az általános

raktározás időtartama maximum 12 hónap, de erről a festék gyártójával érdemes konzultálni (10). UV-metálfestékek arany (bronz) és/vagy ezüst (alumínium) fémporokból készülnek, az egyes metálfestékekben található metálrészecskék alkalmasak arra, hogy a fénysugárzást visszaverjék (11). Az UV-lakk használatával kialakított felületek jellege illetve tulajdonságai a sprőd, strukturált felülettől a flexibilis, rugalmas lakkrétegig számos variációt tesz lehetővé. A megszilárdult UVlakkréteg felületi simaságáért az adott laktípus gyanta- és szilikontartalma a felelős Ezek az anyagok befolyásolják a mechanikus szilárdságot, a hőállóságot, a ragaszthatóságot, a mélyhűtésre való alkalmasságot és a nedvesíthetőséget is (12). A Punch Graphix International cég kutatás-fejlesztés csoportja fejlesztette ki az UV-száradású toner-rendszert. A legtöbb hagyományos tonerrel készült nyomat hőállósága kisebb min 65 oC, ez

a kis hőállóság azoknál a nyomatoknál (főként csomagolóanyagoknál) okoz problémát, amelyek a továbbfeldolgozás során ennél nagyobb hőhatásnak vannak kitéve. Az UV-száradású tonerrel a nyomatok hőállósága jelentősen megnövelhető, ezzel megoldást kínálva a problémára. (A Punch Graphix cég UV-száradású tonerével a Xeikon 5000 digitális nyomtatón készített nyomatok hőállósági határa 280 oC. (13)) Az UV-nyomdafestékek száradási mechanizmusa A festék megszilárdulása két úton mehet végbe, hogy hogyan történik az a kötőanyagtól és a fotoiniciátor tulajdonságaitól függ. 5 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdfcom) Polimerizáció: Az egyik út a radikális megszilárdulási mechanizmus azaz polimerizáció. Ez esetben a kötőanyag általában acrylat-származék, amely számos kettős kötést tartalmaz. A kötőanyag neve monomer vagy prepolimer. Feladata a

pigmentrészecskék megfelelő nedvesítése, így az elkeverhetőség biztosítása, valamint az UV-festékek továbbítása a festékezőműben, illetve a tapadás biztosítása a nyomathordozón. Legfőbb feladata azonban egy megszilárdulásra alkalmas filmréteg képzése. A fotoiniciátorok az UV-fény meghatározott hullámhosszúságán lépnek működésbe, ekkor a sugárzás hatására ún. szabad radikális molekulák lépnek ki belőlük, ezek szabadelektronokat tartalmaznak, és nagy a reakcióképességük. A fotoiniciátorok tehát a megszilárdulási folyamatot elindító elemek. Az UV-sugárzás hatására a fotoiniciátorok radikális elemei kapcsolatba, kötődésbe lépnek a kötőanyag jelenlévő kettős kötéseivel, és ez a folyamat láncreakciószerűen addig tart, amíg egy háromdimenziós térhálós szerkezetet mutatóstruktúra nem jön létre, vagyis meg nem történik a filmképződés, a megszilárdulás (14). 2. ábra Kationos megszilárdulás: A

száradás másik útja a kationos megszilárdulási mechanizmus. A kationos megszilárdulással működő UV-festékek ún. ciklikus epoxid-származékok Ekkor a fotoiniciátorok a sugárzás hatására nem bocsátanak ki radikális molekulákat, hanem olyan alkotórészekkel rendelkeznek, 6 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdfcom) amelyek erős pozitív töltésűek. Ezek a molekulák behatolva a kötőanyagba átadják pozitív töltésüket, amelynek hatására azután megindul a film polimerizációja, amely a teljes megszilárdulásig tart (15). Az UV-nyomtatás és –lakkozás technológiája Az UV-festékkel történő nyomtatáshoz az általános ofszet gépmesteri ismereteken kívül szükség van az UV-festékek és –lakkok viselkedésének ismeretére, és a technológiából adódó problémák és nehézségek leküzdésére. Az UV-rendszerek kevesebb nedvesítő vizet igényelnek, mint a hagyományos festékekkel

történő nyomtatás. Ezért gyakori a túl sok nedvesítővíz alkalmazása következtében az ún. festékköd képződés, amely a folyamatos nyomtatást lehetetlenné teszi A festékköd kialakulásában a nedvesítővíz mennyisége mellett közrejátszhat még a magas üzemi hőmérséklet, és a túlzott nyomatatási gépsebesség. A nedvesítővíz adagolás csökkenésével elkerülhető a festékemulgeálódás, javulnak a festékleemelési viszonyok, és a nyomtatási sebesség is növelhető lesz. A másik jelenség, amelyet a felesleges nedvesítővíz-adagolás okozhat a „víz a nyomaton” jelensége. Ha a hagyományos festékkel végzett nyomtatásnál a nedvesítővíz adagolását szabályzó potenciométerrel az adagolóhenger sebességét 70%-ra állítják be, akkor UV-festékkel történő nyomtatásnál ezt 40%-ra kell állítani (16). Az UV lámpák és reflektorok: A nyomdaiparban a higanysugárzók alkalmazására azért kerül sor, mert a

teljesítményük súlypontja a rövid sugarú tartományba esik, és így az UV-nyomdafestékek ezek hatására gyorsabban szilárdulnak meg. Az UV-lámpák általában egy kvarccsőből állnak, melyben egy vákuumtér higanyt tartalmaz. A kvarcüveg kb 90%-os átlátszóságot biztosít az UV-sugárzásnál, és kb. 800 oC-os hőállósággal rendelkezik Üzemeltetésükhöz magas áramfeszültség szükséges, ezt általában transzformátorokkal állítják elő. A higanygőz UV-lámpák nagyon megbízhatóak, teljesítményük azonban a felhasználás során folyamatosan csökken. A „feketedési jelenség” az 7 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdfcom) elhasználódás jele, amely folyamatot az üzemórák száma, a bekapcsolások gyakorisága, a hűtőrendszer hatékonysága és a lámpák tisztasága befolyásolja. Adott típustól függően általában 1000 -1500 üzemóra garantálható. A lámpateljesítmény nem

csupán az elektromos teljesítménytől függ, hanem fontos befolyásoló tényező a reflektor profilja is, azaz a lámpát rögzítő ház is. A gyártók különféle eltérő technikai-technológiai megoldásokat alkalmaznak Ezek lehetnek: - Az UV lámpát elhelyezik egy dobozban, amely a gépleállításnál azonnal bezár. - A reflektorház lemezei segítségével a sugárzó fényt a nyomatra irányítják. - A lámpatest felmelegedését hűtéssel csökkentik. Erre számos lehetőség ismeretes A sugárzó lámpatest által kibocsátott energiának csak a 35%-a éri el a nyomatot, ez a primer energia. A további energia mennyiséget, a szekunder energiát a reflektorház lemezei „tükrözik vissza” a nyomatra. A reflektorok feladata, hogy maximális sugárzási teljesítményt minimális energiafelhasználással és hő fejlődéssel biztosítsanak. Az UV-reflektorokat általában alumíniumból és üvegből állítják elő, ezért a reflexiós tulajdonságok közel

azonosak a különböző típusoknál (17). 3. ábra Az IST Metz cég BLK-System elnevezésű reflektorháza. Az UV-sugrárzók által felvett energiát 100%-nak tekintve a kibocsátott energiák arányai a következők: - 28% UV-sugárzás - 21% látható sugárzás - 33% IR-sugárzás - 18% hőveszteség (18) 8 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdfcom) A nyomat és a nyomógép károsodásának elkerülése érdekében intenzív hűtés szükséges, hiszen az UV-lámpák felületének hőmérséklete akár a 800oC-ot is elérheti az alkalmazás során. Szárítóberendezések A nyomdai festékek és lakkok UV szárítása mélyhatású polimerizáló készülékeken alapszik. Az UV szárítás esetében a festék réteg teljesen polimerizálódik és megszárad azonnal amint a sugárzás éri. A polimerizáció csupán a másodperc töredékéig tart Az UV szárítási eljáráshoz speciális festék – amely más kötőanyagot

tartalmaz - valamint optimális hűtés és a létrejött ózon eltávolítása szükséges az egész rendszer számára. Az UV-szárítás mellet szóló érvek: - UV festékek teljesen szárazak a sugárzás után - Nincs a nyomaton hiba (például: ragadás) - A nyomtatás azonnali befejezése lehetséges (például: vágás) - Nyomtatás a nem felszívó-képes anyagokra sem nehézkes (pl. fém, fólia) (19) Az IST Metz ügyvezetője Joachin Jung, mindezek mellet még hozzáteszi, hogy az UV-festékek eleve briliánsabb színeit stabilabban, egyenletesebben „hozza” az UV-flexó. A nyomatminőség jobb és egyenletesebb, nem ingadozik a pigment koncentráció, és így a színárnyalat sem (20). Az UV-szárítás ellen szóló érvek: - magasabb tőkebefektetés szükséges, a kiegészítő felszerelések miatt - Magasabb kiadások: például a festékre - Az UV lámpák működési élettartama viszonylag alacsony - Elmosódás UV ofszet festékekkel,

meghatározott nyomtatási sebességen (21). 9 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdfcom) UV-szárítóberendezések KBA-MEtronic AG ofszetgépe: Genius 52 UV Ez a négy- vagy ötszínes nyomógép alkalmas arra, hogy a szárazofszet nyomtatást az UV-sugaras szárítással kombinálva kiváló minőségű nyomatok készüljenek a különböző műanyag és fémgőzölt fóliákra is. 4. ábra Főbb műszaki paraméterek: Maximális ívméret: 360 x 520 mm Maximális nyomtatható méret: 350 x 510 mm Nyomólemez típusa: szárazofszet, analóg vagy digitális Nyomathordozó vastagsága: 0,1-0,8 mm Nyomdafesték típusa: szárazofszet, UV-sugárzásra száradó (22). A Graphix szárítóberendezése Ez az UV-szárító egység a már meglévő berendezésekhez kiegészítőként is megvehető. Egy, vagy akár több UV-szárító is beépíthető a nyomógépekbe. A szárító fokozatmenetesen vezérelhető, és kijelzője

alkalmazóbarát kialakítású. A Graphix új berendezésének rendszere az UV-sugárforrás által emittált nem kívánatos IRsugárzást hűtővíz rendszerben vezeti el, és hideg levegőt fúvó berendezés biztosítja a nyomtatási folyamat során a jobb ívvezetést. A reflektor rendszernek köszönhetően, az IR-sugárzás 60%-al kisebb, és a nyomathordozó hőmérséklete 35%-al alacsonyabb (23). Primarc termékek A Primarc közepes nyomású higanygőz lámpákat gyárt, amelyeket UV-szárító rendszerekben alkalmaznak. A lámpák kvarcüvegből készülnek, amely az UV-sugárzást jól átengedi, a speciális 10 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdfcom) anyagból készült elektródok pedig a hosszú élettartamot biztosítják. A lámpák hatásfoka és élettartam kiemelkedő (24). UV Quickstar A Kühnast Strahlungstechnik cég UV-szárító berendezéseiben alkalmazzák a Quickstar technológiát, amely a 10

perces bemelegedési időt 3-4 másodpercre redukálja, és a lámpa már az első bekapcsolásnál is 30 másodperc alatt eléri a maximális teljesítményt (25). Eltosch Torsten Schmidt GmbH A cég Inert UV-szárítójában az oxigén mentes környezetben, nitrogén atmoszférában zajlik le a száradás folyamata. Ezzel a technológiával a hőtermelés csökken, kellemetlen szag nem keletkezik, és a hűtésről sem kell gondoskodni (26). Twin-Ray A lámpában az UV-sugárzást három oldalról rotációs reflektor reflektálja, így a nemkívánatos hőhatást a speciális reflektorok majdnem teljes mértékben kiszűrik. Ennek a lámparendszernek az alkalmazásával lehet UV-festékkel hőre érzékeny nyomathordozókra nyomtatni problémák nélkül (27). Seccomatic Blue UV-szárító A szárító Heraeus Noblelight szabadalmazott Excimer technológiáján alapul. Előnyei: - Lényegesen csak UV-sugarat bocsát ki, és nem fejleszt hőt, így a hengerek nem melegednek fel,

és az illeszkedés még a legvékonyabb fóliák esetében is tökéletes lesz. A kis hőhatás következtében a papírívek sem deformálódnak. - A sugárzó UV B tartományban emittál, így nem keletkezik ózon. 11 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdfcom) - Megszűnik a termékek különös szaga, hiszen a Seccomatic Blue 308 nm-es tartományban sugároz, ami a papír mázrétegét nem bontja, így a szagképződés is elmarad (28). Elektroprodukt UV-szárítói 1. táblázat Típus Szalagszélesség Hosszúság Teljesítmény Szalagsebesség US-5 1050 mm 4000 mm 2 x 8000 W 3 – 30 m/perc US-7 900 mm 3300 mm 2 x 7000 W 3 – 30 m/perc US-11 600 mm 2400 mm 2 x 5000 W 3 – 30 m/perc US-17 400 mm 1900 mm 2 x 4200 W 3 – 30 m/perc US-18 600 mm 4000 mm 2 x 7000 W 3 – 30 m/perc A szárítórendszer vezérlése: Az UV-nyomtatás alapvető minőségi kritériuma az optimális

száradási-megszilárdulási eredmény. Ennek elérése különböző tényezőktől függ Ilyenek a különböző nyomathordozótulajdonságok, az eltérő festék- és lakktípusok, a különböző festék- és lakkrétegvastagságok, a speciális vevői igények és az eltérő nyomtatási sebesség is. Mindezek mellett a nyomtatás minőségére hatással vannak a környezeti tényezők is, mint például a levegőszellőztetés módja és volumene, a környezet hőmérséklete és a levegő relatív nedvességtartalma is. Végül pedig az UV-száradás eredményét a sugárzótestek öregedése és a reflektorház szennyeződése is befolyásolhatja. Az UV-sugárzás intenzitását, azaz a teljesítményt éppen ezért minden egyes megrendelés nyomtatásánál külön-külön szükséges beállítani, ha jó eredményt kíván a felhasználó elérni. Valamint a felsorolt tényezők azt is szükségessé teszik, hogy az UVnyomtatás során a sugárzási teljesítményt

folyamatosan ellenőrizni kell, és a szükséges szabályozásokat azonnal el kell végezni, hogy a stabil megszilárdulási folyamat fenntartható és elérhető legyen (29). 12 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdfcom) Ennek lehet eszköze az Accure Thecnologies cég által kifejlesztett, ún. Inline Process Control (IPC) rendszer. Inline Process Control rendszer Az IPC-rendszer segítségével az UV-sugárzás és adagolás mérése maximum három, szabadon beállítható spektrális tartományban történik. Az eltérő ellenőrzési tartományoknak köszönhetően a különböző nyomtatási eljárásoknál (ofszet, flexo, szita) az UV-sugárzás teljesítménye az adott nyomtatási eljárás speciális körülményeinek megfelelően mérhető, és szabályozható. A sugárzási teljesítmény beállítása ezzel egyidejűleg történhet a nyomtatási körülmények, a nyomathordozók és a nyomdafestékek tulajdonságainak

szem előtt tartásával. A nyomtatási folyamat során végzett mérések időütemezése 1-180 sec. Között szabadon állítható, és egy speciális érzékelő biztosítja, hogy ezek a mérések csak a termelési ciklus alatt kerüljenek elvégzésre. A mérési eredmények kiértékeléséhez, összehasonlításához illetve archiválásához a rendszer egy szoftvert is tartalmaz, mellyel a mérési adatok megjeleníthetők vizuálisan, grafikus táblázatok és ábrák segítségével (30). Nyomógépek felszereltsége UV-festékkel történő nyomtatáshoz, lakkozáshoz Egy korszerű íves ofszetgépnek rendelkeznie kell a következő fontos szerkezeti elemekkel, hogy az UV-anyagokkal való nyomtatásra alkalmas legyen: - A nyomógépet elő kell készíteni mechanikai, elektronikai és számítástechnikai vonatkozásban is. - Az UV-sugárzótesteket tartalmazó szárítók elhelyezése a nyomóművek között és/vagy a kirakóban. Ha a nyomógép modulszárítókkal van

felszerelve, akkor néhány perc alatt elhelyezhető a megfelelő egység az egyes nyomóművek közé. A modulszárítók megfelelő helyét a 13 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdfcom) nyomandó motívumok, a színsorrend és a festékfedettség mértéke határozza. Az egyes nyomóművek után csak egy UV-modul szárító alkalmazható. - Az UV-szárítókhoz szükséges vezetékek, vezérlő- és szellőzőrendszerek felszerelése, illetve meglétük ellenőrzése. - Az ózon elszívására szolgáló elszívó- és szellőzőrendszerek zavartalan üzemelése. - Az UV-sugárzótestek körüli hőfejlődés elvezetése hőcserélőkkel, vagy esetleg hűtéssel. - A festékezőmű hűtőrendszerének ellenőrzése, ugyanis az UV-festékeknek magasabb a húzóság értéke. - UV és/vagy kombi festékező gumihengerek megléte. - UV és/vagy kombi gumikendők megléte. - Az UV-festékek „megállásának”

megakadályozására mozgatószerkezet elhelyezése a festékvályúban. - A rácshenger és a kamra rákel rendszer megléte, ellenőrzése. - Az optimális lakkfelvitel 40 oC-on lehetséges, ezért szükséges UV-lakk-előmelegítő berendezés beszerelése. - A festékező és gumikendő mosószerek ellenőrzése. - Festék- és lakkpumpák valamint továbbító csőrendszerek megléte. Célszerű nemesacélból készült csőrendszereket alkalmazni, mert a rézanyagokat tartalmazó csőrendszerek károsan befolyásolhatják a nyomtatás minőségét. Az UV- festékpumpáknak pedig teflonbevonattal kell rendelkezniük. - Meghosszabbított kirakóegység a szárítóelemek biztonságos elhelyezése érdekében (31). 14 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdfcom) Az UV-nyomtatás anyagai Feldolgozható nyomathordozók A kívánt nyomatminőség elérése érdekében a folyamatban részvevő összes anyagot,

gépet, technológiát összhangba kell hozni, különösen igaz ez az UV-tehnológia alkalmazásakor, hiszen itt a legkülönbözőbb nyomathordozó-típusok használhatók fel (32). Papírok és kartonok A nyomathordozók első csoportja a papír és karton nyomathordozók. Ezeknél az anyagoknál a felületi tulajdonságok és papírrostok tulajdonságai befolyásolják leginkább az UV-nyomtatást. Kiválóan alkalmasak az UV-nyomtatáshoz azok a típusok amelyek sima felülettel rendelkeznek, és csak csekély mértékű a szívóképességük, valamint amelyeknél lassú a festékek beütése. A viszonylag csekély szívóképességű papírok és kartonokon is lehetséges jó minőségű UVnyomatokat létrehozni, ekkor azonban a festék- és lakkfelhasználás növekedésével kell számolni. Problémák az UV-technológia papírokra és kartonokra történő alkalmazásakor: - Az eltérő fényhatást befolyásolja az erős szívóképesség, mert lehetővé válik a

nyomdafesték és a lakk gyors behatolása a nyomathordozóba. - Egyenlőtlen megszilárdulási folyamatot eredményezhet ha a nyomdafesték túl gyorsan hatol be a nyomathordozóba. - A nagyon csekély szívóképességű felületek korlátozhatják az UV-festékek és lakkok tapadását. - A felület durva egyenlőtlenségei a dörzsállósági tulajdonságokat kedvezőtlenül befolyásolhatják. - A sugárzással létrehozott hőmennyiség által megnövelt ívoszlop hőmérsékletének káros „mellékhatása” lehet az ívek összeragadásának és az ívek síkkifekvésének megváltozása. - A papírgyártásnál alkalmazott optikai fehérítők az UV-sugárzás hatására létrejövő megszilárdulási folyamatban bizonyos esetekben részt vehetnek, így a papír sárgulását okozhatják (33). 15 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdfcom) Az UV-technológiához alkalmazott nyomathordozók kiválasztásakor

célszerű konzultálni a szállítóval, illetve szükséges lehet kis darabszámú próbagyártás végzése is a problémák elkerülése érdekében. A megfelelő nyomathordozó-típus kiválasztásánál a következő szempontok figyelembevétele ajánlott: - Minél simább a papír felülete, annál magasabb lesz az UV-lakkozással elérhető fényesség. - A legjobb eredményt a kétszer vagy háromszor mázolt papírok biztosítják. - A matt felületű papírokat célszerű diszperziós lakkal előkezelni. - A natúr papírokat szívóképességük megszüntetése illetve csökkentése érdekében érdemes előkezelni lakkozás előtt. - Az egyes papírok UV-szárítás után enyhe sárgulást mutatnak. - A szárítási teljesítmény növelésekor nő a sárgulás veszélye (34). Műanyagok és különleges anyagok A nyomathordozók másik csoportja a műanyagok és különleges anyagok. Az UV-festékekkel és lakkokkal történő nyomtatás a különböző, szintetikus

úton gyártott nyomathordozók elterjedését eredményezte, amelyek felhasználása ma már igen számot tevő a napi gyakorlatban. Ezek a különleges nyomathordozók lehetnek átlátszóak vagy színesek, merevek vagy akár flexibilisek. Vannak egy adott anyagból álló hordozók, de készülhetnek több különféle anyag kombinációjából is, ez utóbbiak az ún. szendvics nyomathordozók A leggyakrabban alkalmazott típusok az akrilnitril-poliészter-sztirol kopolimer (Axis), polikarbonát (PC), polietilén (PE), polietilén-terptalát (PETP), poliaktikus fólia (PLA), polipropilén (PP), polisztriol (PS), polivinilklorid (PVC), alumíniumfólia-karton kombináció, poliészter-karton kombináció, metálrétegezésű kartonok, komplex többrétegű, ún. szendvicsanyagok A műanyagok nyomtatásához szükséges UV-festékek felületi feszültsége 32-35 mN/m kell legyen megszilárdult állapotban, a 16 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer

(http://www.novapdfcom) nyomathordozó felületi feszültsége pedig ennél az értéknél kb. 10 mN/m-rel kell hogy magasabb legyen ahhoz hogy a tapadás létrejöjjön (35). Nyomóformák az UV-festékekhez Az UV-festékekkel történő nyomtatásnál célszerű különleges ofszetlemezeket alkalmazni, hiszen ennél a technológiánál a nedvesítővíz minimalizálására kell törekedni, mert ezek a festéktípusok csak kevesebb vizet képesek felvenni, így a nyomóforma megfelelő típusának használata nagy jelentőséggel bír e folyamatnál. A nyomólemeznek fontos szerepe van a festék/víz egyensúlyi állapot kialakításában. Általában célszerű olyan típust választani, ahol a felület kialakítása salétromsav (HNO3) jelenléte mellett történik, mivel az a lemeztípus finom szerkezetű felületi struktúrával rendelkezik. A negatív működésű analóg ofszetlemezek az UV-festékekkel történő nyomtatásnál általában ellenállóbbak a festékekkel

és a mosó-tisztító anyagokkal szemben. Ezeknél a nyomólemez típusoknál általában diazo műgyanta fényérzékeny réteget alkalmaznak. Ismeretesek fotopolimer és fotopolimer-diazo hibrid nyomólemez típusok is. Ezek alkalmazási szempontjai a következők: - A fotopolimer alapú nyomólemezeket kis példányszámokhoz célszerű alkalmazni. - A fotopolimer alapú nyomólemezek beégetése növeli a példányszámállóságot. - A nyomtatásnál alkalmazott vegyi anyagok nagy mértékben befolyásolják a nyomólemez példányszámállóságát. A halogenid típusú réteggel rendelkező CTP-nyomólemezek, az ún. DTR-elven működnek (36) Nyomóformák UV-lakkozáshoz Az UV-technológiával kombinált lakkozás többféleképpen kivitelezhető: - teletónusú lakkozás: Az ív teljes felületének lakkozását jelenti. - helyi lakkozás: Geometriailag meghatározható felületek lakkozását, illetve kihagyását jelenti a teljes felület lakkozásából. 17 Create PDF

files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdfcom) - spot-lakkozás: A nyomat bizonyos képrészeinek illeszkedéspontos lakkozása. A kiváló lakkozási eredmény feltétele a megfelelő lakknyomóforma kiválasztása (37). 2. táblázat A lakkozás lehetőségei - a különböző lakk nyomólemez típusok alkalmassága. Öntapadó gumikendő Teletónosú lakkozás X Helyi lakkozás X Spotlakkozás --- Lehúzható gumikendő X X --- Lehúzható gumikendő+PES X X --- Öntapadó PU-film X X --- Fotopolimer nyomóforma X X X Különleges fotopolimer nyomóforma (flexo) X X X Hengerek UV-technológia alkalmazásához A megfelelő összetételű festékező- és nedvesítőmű hengerek (elastomer hengerek) alkalmazása az UV-technológia egyik fontos kérdése. Az elastomer hengerek kémiai anyagokat tartalmaznak, ezért azokkal az anyagokkal, amelyekkel érintkeznek kölcsönhatásba is lépnek. Ennek a kölcsönhatásnak

lehet az egyik eredménye a hengerek megduzzadása, ami a hengerek funkcionális működését károsan befolyásolja, esetleg lehetetlenné is teszi. Egy adott molekula mozgékonysága és migrációs képessége (migráció-behatolás) határozza meg az elastomer anyagrendszerben való viselkedését. A festékek alapanyagai a pigmentek, melyek nagy méretűek és kevésbé mozgékonyak, a kötőanyagok melyek molekulái szintén nagyok, és a hígítóanyagok amelyek molekulái azonban kicsik, -ezért nagy a migrációs képességük- és mozgékonyak. Tehát a hígítóanyagok összetételük és tulajdonságaik miatt döntő befolyással bírnak a gumihengerekre. A hagyományos és az UV-festékek alkotórészeinek összehasonlítása és viselkedésük a gumihengerekkel szemben (38). 18 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdfcom) 3. táblázat Komponens Molekulanagyság Migrációs képesség A rendszer polaritása UV

Hagyományos Pigment magas alacsony magas magas Kötőanyagok magas alacsony magas alacsony Hígítók alacsony magas magas alacsony Tisztítók alacsony magas magas alacsony Az ofszetnyomtatás területén a festékezőművekben háromféle alapanyag használatos: az NBR-t a hagyományos festékkel történő nyomtatáskor, egy NBR/PVC bázisú gumikeveréket a hagyományos és UV-festékkel is történő nyomtatás esetén, és az EPDM bázisú gumikeveréket az UV-sugárzásra száradó festékekkel való nyomtatás esetében alkalmazzák. Az EPDM bázisú gumikeverékből készült hengerbevonat ellenáll az UV-ra száradó festékekben, lakkokban és tisztítószerekben található vegyi anyagoknak. A BETA-UV nevű gumibevonat (BETA-ROLL cég) egy olyan multifunkciós bevonatrendszer, amely szabadon használható hagyományos, UVszáradású és hibrid festékekkel történő nyomtatás esetén is (39). Gumikendők UV-techológia alkalmazásakor Az

UV-festékekkel történő nyomtatásnál legfontosabb kérdés a felső gumiréteg anyagösszetétele, mivel a duzzadási folyamat itt is felléphet, ha az anyag nem elég ellenálló a folyamat kémiai anyagaival szemben. A gumikendő fedőrétege UV-nyomtatásnál általában EPDM vagy butil kell hogy legyen. A megfelelő gumikendő kiválasztását az alkalmazott UVfestékek és –lakkok minősége és összetétele határozza meg 19 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdfcom) Festék és lakktípus Ajánlott gumikendőtípus Csak UV-festékek UV speciális gumikendő UV- és hagyományos Hybrid gumikendő UV Hybrid festékek Hybrid vagy normál gumikendő Hagyományos festékek és UV lakkozás Általános vagy lehúzható lakk-gumikendők (40) Az UV-nyomtatás tisztító- és mosószerei A különböző nyomdafestéktípusok természetesen különböző tisztító- és mosószereket igényelnek. Általában a

követező feltételeknek kell megfelelniük a szereknek: - kémiai ellenálló képesség - hatékony tisztítás lehetősége - környezetvédelmi és munka-egészségügyi előírások szigorú betartása. A hengermosó és gumikendőmosó berendezések üzemeltetési programját az adott anyagok tulajdonságainak figyelembevételével kell beállítani (41). Az UV-technológiához szükséges anyagok kezelése és tárolása Az UV-technológia számos vonatkozásában eltér az ofszet technológiától, ezért az UVnyomtatáshoz felhasznált anyagok kezelésére és tárolására is más módszerek vonatkoznak, más előírásokat kell betartani. Az UV-festékek és lakkok tárolásánál a legfontosabb szempont az idő előtti polimerizáció megakadályozása. Ennek érdekében a nyitott festékesdobozokat, tartályokat, a festék- és lakkvályút a közvetlen napsugárzástól óvni kell, hiszen a napsugár is tartalmaz UVsugarakat. A tárolás megengedett időtartama a

gyártott anyagok típusától függően széles skálán mozog, ezért mindig a gyártó és a szállító vállalatok előírásait kell szem előtt tartani. Az ideális tárolási hőmérséklet 20oC. A tekercsben érkezett gumikendőket méretre vágás után síkban kifektetve kell tárolni, 14 db-nál többet nem egymásra helyezve, így a legalsó kendő eldeformálódása megakadályozható. Mozgatásukat nagy körültekintéssel, óvatosan kell végezni, 20 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdfcom) az érzékeny felső rétegek károsodását megakadályozva. Az UV-gumihengereket regál rendszeren, vízszintes helyzetben kell tárolni, a tengelyvégeknél alátámasztva (42). UV-technológiával készített nyomdatermékek továbbfeldolgozása illetve kötészete Az UV-festékkel, -lakkal végzett nyomtatás után a továbbfeldolgozási műveletek azonnal megkezdődhetnek, de a teljes megszilárdulás vizsgálatát még a

továbbfeldolgozás megkezdése előtt érdemes elvégezni. A különböző feldolgozási műveletek során az alábbiakra kell különös figyelmet fordítani: - Stancolás, prégelés esetében a műveletek megkezdése előtt szükséges megbizonyosodni a filmréteg teljes megszilárdulásáról. A sötét tónusú képelemeknél ezeket a műveleteket lehetőleg kerülni kell. - Fóliaprégelés hőbehatással: Ehhez a továbbfeldolgozáshoz speciális UV-lakk használata ajánlatos, és ez megbonthatja a lakkozott felületet. Ebben az esetben próbalakkozás és próbaprégelés előzetes elvégzése feltétlenül ajánlott. - A hajtogatás és bigelés esetében fenn áll a kitörés veszélye, hogyha az UV-festékes/lakkos felület túlzottan merev. A sötét tónusú képelemeknél ezeket a műveleteket lehetőleg kerülni kell. - A választott UV-lakkrétegnek a megszilárdulás után megfelelő rugalmassággal kell rendelkeznie. - Az UV-festékkel/-lakkal készített

nyomatok feldolgozásánál a berendezéseknek kifogástalan műszaki állapotban kell lenniük (43). Az UV-technológia jelene és jövője A már meglévő felhasználási területeken túl a szakemberek az UV-technológia további térnyerésére számítanak a keskenypályás nyomógépek alkalmazásában az alumíniumalapú fedőfóliák és a címkenyomtatás területén, folyékony élelmiszer-csomagolások UV-flexó 21 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdfcom) nyomtatásában. Mindemellett természetesen a térnyerést hátráltató tényezők is jelen vannak a piacon. Elsősorban probléma, hogy az ún közép- és szélespályás flexó nyomógépek a jelenlegi kompakt, központi hengeres gépépítési konstrukciójukkal többnyire nem teszik lehetővé az UVszárítók utólagos vagy szériás beépítését a helyszűke miatt. Másodsorban jelentősen visszafogta Az UV-technológia elterjedését, hogy a UV-festékek

élelmiszeripari alkalmazása nem engedélyezett. Az élelmiszeripari csomagolásoknál pedig az UV-festékek szagszintje, és a festékek áthatolása a nyomathordozón, (amely a csomagolt áruval való érintkezéshez vezethetett) volt az akadály. Ebből kifolyólag dolgoznak a festékek szagmentesítésén az UV-festék gyártói és a beszállítói (44). Mindkét jelenség oka a szárításhoz nélkülözhetetlen fotoiniciátorokban rejlik. Az GIDUE UV Time projektje kínálta az első gyakorlatban is használható, megfizethető megoldás erre a problémára. Az elv egyszerű: mivel a polimerizációt (az UV-festékek száradását) a levegő oxigéntartalma fékezi, ezért kell megfelelő és viszonylag nagy mennyiségű fotoiniciátort a festékekhez adni. Ha csökkentjük az oxigéntartalmat, akkor csökkenthető a fotoiniciátor mennyiség is, mégis gyors a festékek száradása. 5. ábra A megvalósítás elvét az ábra mutatja. Az UV-berendezés lámpateste és a pálya

közé nitrogént vezetnek, ezzel a levegot, benne az oxigént kiszorítják. A zárt „nitrogénbúra” alatt kevesebb fotoiniciátor jelenlétében is hatékony az UV-festék száradása. A pálya mozgásának indításakor azonnal felépül a nitrogénvédelem, így a festék szárítása megbízhatóan működik már a beigazítástól, és a léptetésnél is (45). 22 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdfcom) A fejlesztések másik vonalán e mellett a hatékonyabb hőmenedzsment érdekében, a jobb spektrális szűrést biztosító reflektorokat próbálják jobban összehangolni az UV-lámpák spektrális tulajdonságaival, és lehetőségeivel. E fejlesztések természetesen csak a festékgyártók bevonásával folyhatnak, hiszen a festékek összetétele meghatározza e fejlesztések lehetőségeit is, de az itt elért eredmények is elindíthatnak új fejlesztéseket a festékgyártóknál. Ez a folyamat pedig

remélhetőleg majd egyre tökéletesebbé teszi ezt a már így is eredményes technikát (46). 23 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdfcom) Irodalomjegyzék 1. Hőcsökkentés UV-szárításnál Nyomdavilág PrintConsult Kft Budapest, 2005/6 4 p 2. SZILÁGYI T: UV ofszet : a jövő útja PrintConsult Kft Budapest, 2005 32 p 3. SZILÁGYI T: UV ofszet : a jövő útja PrintConsult Kft Budapest, 2005 15-16 p 4. UV-festékek és lakkok Nyomdavilág PrintConsult Kft Budapest, 2004/6 4 p 5. UV-festékek és lakkok Nyomdavilág PrintConsult Kft Budapest, 2004/6 4 p 6. SZILÁGYI T: UV ofszet : a jövő útja PrintConsult Kft Budapest, 2005 11-13 p 7. SZILÁGYI T: UV ofszet : a jövő útja PrintConsult Kft Budapest, 2005 13 p 8. SZILÁGYI T: UV ofszet : a jövő útja PrintConsult Kft Budapest, 2005 14 p 9. SZILÁGYI T: UV ofszet : a jövő útja PrintConsult Kft Budapest, 2005 139 p 10. SZILÁGYI T: UV ofszet : a jövő útja

PrintConsult Kft Budapest, 2005 126-128 p 11. SZILÁGYI T: UV ofszet : a jövő útja PrintConsult Kft Budapest, 2005 139 p 12. SZILÁGYI T: UV ofszet : a jövő útja PrintConsult Kft Budapest, 2005 128 p 13. UV-sugárzásra száradó toner-rendszer 2005/6 17 p 14. SZILÁGYI T: UV ofszet : a jövő útja PrintConsult Kft Budapest, 2005 130-132 p 15. SZILÁGYI T: UV ofszet : a jövő útja PrintConsult Kft Budapest, 2005 132 p 16. SZILÁGYI T: UV ofszet : a jövő útja PrintConsult Kft Budapest, 2005 142-143 p 17. SZILÁGYI T: UV ofszet : a jövő útja PrintConsult Kft Budapest, 2005 38-41 p 18. Hőcsökkentés UV-szárításnál Nyomdavilág 2005/6 4 p 19. KIPPHAN, H: Handbook of Print Media Springer, 2001 173-175 p 20. SÁRI I: Az UV-flexó már nem a jövő ígérete -sokkal inkább a jelen technológiája Magyar Grafika. PrintConsult Kft Budapest, 2004/flexó különszám 91 p 21. KIPPHAN, Helmut: Handbook of Print Media Springer, 2001 173-175 p 22. KBA-Metronic AG új

ofszetgépe: a Genius 52 UV Nyomdavilág PrintConsult Kft Budapest, 2005/5. 20 p 24 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdfcom) 23. UV-szárító berendezések Nyomdavilág PrintConsult Kft Budapest, 2004/6 10 p 24. UV-szárító berendezések Nyomdavilág PrintConsult Kft Budapest, 2004/6 10 p 25. UV-szárító berendezések Nyomdavilág PrintConsult Kft Budapest, 2004/6 10 p 26. UV-szárító berendezések Nyomdavilág PrintConsult Kft Budapest, 2004/6 11 p 27. UV-szárító berendezések Nyomdavilág PrintConsult Kft Budapest, 2004/6 11 p 28. UV-sugárzásra történő festékszárítás Nyomdavilág PrintConsult Kft Budapest, 2004/3 22 p. 29. SZILÁGYI T: UV ofszet : a jövő útja PrintConsult Kft Budapest, 2005 65-66 p 30. SZILÁGYI T: UV ofszet : a jövő útja PrintConsult Kft Budapest, 2005 66-67 p 31. SZILÁGYI T: UV ofszet : a jövő útja PrintConsult Kft Budapest, 2005 27-29 p 32. SZILÁGYI T: UV ofszet : a jövő útja

PrintConsult Kft Budapest, 2005 107 p 33. SZILÁGYI T: UV ofszet : a jövő útja PrintConsult Kft Budapest, 2005 107-108 p 34. SZILÁGYI T: UV ofszet : a jövő útja PrintConsult Kft Budapest, 2005 110 p 35. SZILÁGYI T: UV ofszet : a jövő útja PrintConsult Kft Budapest, 2005 110-111 p 36. SZILÁGYI T: UV ofszet : a jövő útja PrintConsult Kft Budapest, 2005 113-114 p 37. SZILÁGYI T: UV ofszet : a jövő útja PrintConsult Kft Budapest, 2005 121-122 p 38. SZILÁGYI T: UV ofszet : a jövő útja PrintConsult Kft Budapest, 2005 151-157 p 39. SZILÁGYI T: UV ofszet : a jövő útja PrintConsult Kft Budapest, 2005 158-161 p 40. SZILÁGYI T: UV ofszet : a jövő útja PrintConsult Kft Budapest, 2005 162-164 p 41. SZILÁGYI T: UV ofszet : a jövő útja PrintConsult Kft Budapest, 2005 164 p 42. SZILÁGYI T: UV ofszet : a jövő útja PrintConsult Kft Budapest, 2005 166-167 p 43. SZILÁGYI T: UV ofszet : a jövő útja PrintConsult Kft Budapest, 2005 167-168 p 44. SÁRI I: Az

UV-flexó már nem a jövő ígérete -sokkal inkább a jelen technológiája Magyar Grafika. PrintConsult Kft Budapest, 2004/flexó különszám 91-92 p 45. SÁRI I: UV Time –GIDUE - kooperáció az UV-alkalmazások bővítésére Magyar Grafika PrintConsult Kft. Budapest, 2007/2 40-41 p 25 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdfcom) 46. SÁRI I: Az UV-flexó már nem a jövő ígérete -sokkal inkább a jelen technológiája Magyar Grafika. PrintConsult Kft Budapest, 2004/flexó különszám 91-92 p 1. ábra http://www.uvconsultingde/cms/front contentphp?client=1&changelang=4&parent=&sub+id= &idcat=81 2. ábra http://www.magyarnyomdaszhu/files/VAPON 3 MEGTECpdf 3. ábra http://www.ist-uvde/en/products/product informationhtml 4. ábra http://www.kba-metroniccom/de/news/news drucktechnik/2006-09-02-gatf- sheetfed-offset-on-plastic-de.html 5. ábra SÁRI I.: UV Time –GIDUE - kooperáció az UV-alkalmazások

bővítésére Magyar Grafika. PrintConsult Kft Budapest, 2007/2 40-41 p 1. táblázat http://www.elektroprodukthu/html/hun/uvszalaghtm 2. táblázat SZILÁGYI T.: UV ofszet : a jövő útja PrintConsult Kft Budapest, 2005 122 p 3. táblázat SZILÁGYI T.: UV ofszet : a jövő útja PrintConsult Kft Budapest, 2005 154 p 26 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdfcom)