Białe i kryjące tusze UV są znane z tego, że stwarzają problemy w druku etykiet, fleksograficznym, offsetowym i wąskowstęgowym. Ich wysoka gęstość pigmentu i właściwości rozpraszania światła powodują specyficzne problemy z utwardzaniem – nierównomierną przyczepność, niepełną polimeryzację i niską efektywność energetyczną. Rozwiążmy te problemy i przyjrzyjmy się, jak systemy utwardzania UV LED zmieniają reguły gry.
Dlaczego białe/nieprzezroczyste tusze UV są tak skuteczne
Te tusze zawierają dwutlenek tytanu lub inne substancje kryjące, aby uzyskać charakterystyczne krycie. Ale ta sama gęstość:
- Odbija/absorbuje promieniowanie UV zanim przeniknie ono przez warstwę tuszu.
- Wymaga większych dawek energii do pełnego utwardzenia.
- Istnieje ryzyko odkształcenia się podłoża pod wpływem nadmiernego ciepła pochodzącego z tradycyjnych lamp rtęciowych.
W druku fleksograficznym i wąskowstęgowym, gdzie dominują cienkie folie i materiały wrażliwe na ciepło (jak folie PE lub koszulki termokurczliwe), margines błędu jest jeszcze mniejszy.
LED UV: przełom w walce z problematycznymi tuszami
Nowoczesne systemy LED UV działają w zakresie długości fal 365–395 nm – idealnym do inicjowania fotoinicjatorów w formulacjach białych/nieprzezroczystych. Oto, w czym przewyższają konwencjonalną technologię:
- Precyzyjne napromieniowanie
- Wąskie widmo wyjściowe pozwala uniknąć marnowania energii na długości fal niereaktywnych.
- Umożliwia tworzenie niestandardowych formulacji z fotoinicjatorami dostrojonymi do pików diod LED.
- Zaleta leczenia zimnem
- Brak promieniowania IR = brak uszkodzeń cienkich warstw lub podłoży wrażliwych na temperaturę.
- Eliminuje odkształcanie się etykiet PET lub marszczenie się niepodpartego winylu.
- Natychmiastowe włączanie/wyłączanie
- Funkcja pulsowania pozwala na regulację dawki w celu uzyskania grubszych warstw tuszu.
- Zmniejsza problemy związane z inhibicją tlenową w warstwie powierzchniowej.
Poprawki specyficzne dla aplikacji w różnych metodach drukowania
Drukowanie etykiet
- Problem: Białe poddruki słabo się utwardzają przed nałożeniem warstw koloru.
- Rozwiązanie: Wysokowydajne diody LED (≥12 W/cm²) z dwustronnym utwardzaniem do nieprzezroczystych folii metalizowanych.
Druk fleksograficzny
- Problem: Odbijanie się płyty powoduje nierównomierne przenoszenie tuszu.
- Rozwiązanie: Połącz utwardzanie diodami LED z tuszami fleksograficznymi UV o niskiej lepkości, aby zachować integralność punktów.
Druk offsetowy
- Problem: Kredowanie na powlekanych materiałach.
- Rozwiązanie: Hybrydowe systemy UV/HUV z końcowym utwardzaniem powierzchni za pomocą diod LED.
Wąska sieć
- Problem: Utwardzanie gęstych, białych tuszy na szybko poruszających się wstęgach.
- Naprawiono: Wielolampowe układy LED z skupioną wiązką światła.
Optymalizacja receptur pod kątem kompatybilności z diodami LED
Przyszłościowo myślący producenci tuszy obecnie stawiają na:
- Fotoinicjatory o maksymalnej absorpcji przy 385 nm (np. pochodne TPO-L).
- Reaktywne rozcieńczalniki zmniejszające inhibicję tlenową.
- Precyzyjnie zmielone cząsteczki TiO₂ (0,2–0,3 µm) zapewniające optymalną penetrację światła.
Niedawne badanie wykazało, że utwardzane diodami LED białe tusze UV osiągają gęstość usieciowania na poziomie 93%, w porównaniu z 78% w przypadku lamp rtęciowych, co ma kluczowe znaczenie w przypadku opakowań odpornych na działanie substancji chemicznych.
Matematyka energetyczna
Przejście na technologię LED UV pozwala obniżyć koszty energii o 60-70% w przypadku utwardzania białego tuszu. Przykład:
- System rtęciowy: 240 W/cm dla druku 8-kolorowego.
- Równoważnik LED: 80 W/cm przy prędkości linii większej o 30%.
Ale żywotność lampy ma znaczenie — szukaj diod LED o żywotności ≥20 000 godzin przy pełnej mocy.
Lista kontrolna rozwiązywania problemów
Jeśli utwardzone białe tusze nadal nie dają oczekiwanych rezultatów:
- Sprawdź natężenie promieniowania za pomocą radiometru — czy osiągasz ≥8 W/cm²?
- Sprawdź zawartość fotoinicjatora — w przypadku formulacji nieprzezroczystych powinna wynosić 6–9%.
- Sprawdź inertyzację azotem (jeśli jest stosowana) — O₂
