Prodotti pregiati con il metodo ibrido

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w w w. k b a - p r i n t . c o m
Numero 1/2006
3
METODI | PRATICA | PROSPETTIVE
Il termine ibrido deriva dal latino e significa “composto da elementi diversi”. Questo termine si usa, ad
esempio, negli incroci di piante (coltivazione ibrida)
oppure nella costruzione di automobili per indicare un
sistema combinato a combustione ed elettricità (motore ibrido).
Oggi, nell’offset a foglio con il termine macchine ibride si indicano solitamente macchine da stampa dotate
di equipaggiamenti adatti sia alla stampa con inchiostri
ibridi e verniciatura finale UV che con inchiostri offset
standard e vernice a dispersione. Con questo metodo
si può sempre passare tra i due modi operativi con
semplicità, senza dover sostituire i rulli gommati, i
caucciù e gli essiccatoi.
Gli inchiostri ibridi sono il connubio di due effetti chimici dell’essiccazione: come gli inchiostri convenzionali a base oleosa, si essiccano per ossidazione e vengono parzialmente assorbiti dal supporto, ma reagiscono all’azione dei raggi ultravioletti esattamente come
gli inchiostri a fotoreticolazione UV. Per questo, e per
il cambio di modo operativo, le macchine ibride sono
munite di essiccatoi IR, termoventilati e UV.
La finitura ibrida è un processo di finitura in linea
estremamente conveniente, versatile e di altissima
qualità che consente di accedere contemporaneamente alla tecnologia UV. Oggi, con la sovraverniciatura
degli inchiostri ibridi con vernice UV si ottengono
valori di brillantezza pari almeno a quelli della stampa
puramente UV. Una verniciatura UV a piena copertura
abbinata ad una vernice a base oleosa matt o granulare applicata nel registro offset permette di creare interessanti effetti a contrasto lucido in modo assolutamente conveniente. Non si pongono limiti alla fantasia
e alla creatività del grafico e l’utente può scoprire
nuovi settori di applicazione. Il metodo ibrido è divenuto applicabile alla maggior parte dei segmenti di
mercato della stampa offset a foglio e rappresenta una
valida opportunità per acquisire nuovi clienti.
In parole povere, il metodo ibrido consente di creare
effetti in linea straordinari e versatili senza gli svantaggi
della doppia verniciatura e senza doversi cimentare con
i problemi della stampa puramente UV. In questo
numero di “KBA Process” si illustrano obiettivamente
i potenziali economici concreti, i vantaggi in termini di
qualità ed i nuovi settori applicativi per lo stampatore,
spiegando il livello attualmente raggiunto dalla tecnologia ibrida, la cui semplicità dipende soprattutto dalla
scelta dei materiali giusti, ad esempio materiali testati
e compatibili tra loro. KBA ha svolto un ruolo decisivo
nello sviluppo della finitura ibrida sin dagli inizi. In questa brochure sono confluiti l’enorme know-how e
l’esperienza sia di KBA che dei suoi partner e clienti.
KBA
Premessa
2
Fondamenti di inchiostri e vernici
Effetti dell'essiccazione
3
I sistemi di essiccazione KBA
6
Filosofie
10
Interazioni
11
Metodi di prova
14
Tecnologia UV
Irradiatori UV
Requisiti di resistenza
Caucciù e detergenti
I requisiti della carta
I requisiti degli inchiostri ibridi
I requisiti delle vernici UV
15
18
22
24
26
28
Processo di finitura lucida
Brillantezza
Finitura fuori linea
Finitura in linea
30
31
32
Stato della tecnologia ibrida
Retrospettiva
Il test di fogra
Economicità
Inchiostri ibridi senz’acqua
36
39
44
47
Ambiente
Controllo delle emissioni
Liquido di bagnatura senza
isopropanolo
49
51
Handling
Impiego e consigli pratici
53
Applicazioni
Esempi pratici
58
Sigla editoriale
Risorse e collaboratori
63
29
Product No.:
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credit
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Prodotti pregiati
con il metodo ibrido
Indice del contenuto
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int .
L’applicazione di inchiostri ibridi, vernici a base oleosa e vernici a fotoreticolazione UV nella stampa offset a foglio
Editoriale
Carissimi clienti ed amici
della nostra azienda,
visto l’enorme successo riscosso tra gli operatori del settore dalla pubblicazione KBA Process 2 sull’argomento “Offset senz’acqua e senza viti del
calamaio”, andata davvero a ruba, il numero odierno “Finitura dello stampato con il metodo ibrido” di KBA Process 3 tratterà ancora una volta un
tema di grande attualità al cui sviluppo KBA ha contribuito enormemente
sia come iniziatore che come promotore scoprendo sempre più seguaci sul
mercato e creando possibilità tecnologiche nuove ed innovative per la
stampa offset a foglio.
Alla base del cosiddetto metodo ibrido vi è una combinazione di materiali
di consumo moderni (inchiostri ibridi e vernici adatte) con macchine
tecnologicamente avanzatissime ed un know-how specifico della tecnica di
stampa. KBA ha dato il via all’applicazione di questo metodo in Europa circa
sei anni fa per poi perfezionarlo continuamente in stretta collaborazione
con fidati partner dell’industria degli inchiostri e delle vernici, divulgandone i vantaggi economici e di tecnica di produzione per diversi anni in occasione di fiere, svariate manifestazioni e nella letteratura specializzata,
nonostante la resistenza opposta dal settore e, finalmente, lanciandolo con
grande successo sul mercato. Dal lancio vero e proprio al drupa 2000 sino
ad oggi sono state vendute oltre 250 macchine ibride KBA Rapida dal formato medio al formato supergrande. Già da tempo è in produzione la maggior parte delle Rapida ibride con cinque o più gruppi inchiostratori, torre
di verniciatura per vernice UV e a dispersione e prolungamento dell’uscita per l’essiccazione finale IR/termoventilata e UV. Grazie alle varianti di
finitura straordinariamente versatili e descritte in dettaglio in questo
numero, numerosi utenti ibridi sono riusciti ad acquisire nuovi clienti, a
convincere della libertà creativa enorme e tuttavia pagabile le agenzie che,
talvolta, sono ricorse loro stesse a questi incredibili campioni di stampa per
acquisire con successo altri clienti.
Ed oggi non sono certo più soltanto le macchine Rapida a produrre con il
metodo ibrido! Nel frattempo, anche altre marche sono salite sul treno in
corsa, sempre più veloce, dell’ibrido e reclamizzano i propri prodotti ibridi
come non fosse mai esistito nessun’altro metodo prima. Quando hanno
successo, i pionieri coraggiosi non restano soli a lungo .... Ed è giusto così,
perché senza concorrenza non ci sarebbero stati neppure i rapidissimi
progressi degli ultimi trent’anni nell’offset a foglio e nella finitura in linea
dei prodotti stampati. Il settore grafico ha bisogno di nuove idee e non
solo di difendere a spada tratta e con cocciutaggine ricette obsolete certamente funzionanti, ma solo per produzioni standard ormai straconosciute.
Quello di cui ha bisogno sono utenti e fornitori con visioni chiare che non
2 Process 3 | 2006
Albrecht Bolza-Schünemann, Presidente del C.d.A. della Koenig & Bauer AG
si fermano impauriti al primo ostacolo, perché la stampa può avere un
successo duraturo nel concerto dei media solo se riesce a portare su carta,
cartone e plastica più del semplice inchiostro. La stampa può e deve
destare emozioni e l’offset a foglio può e deve spiccare qualitativamente
e visivamente dalla stampa simile alla fotocopia. Come potrete leggere alle
pagine che seguiranno, la tecnologia ibrida ci fornisce spunti interessantissimi. Forse farete presto parte anche voi della sempre più vasta schiera
di fan dell’ibrido e delle centinaia di utenti ed interessati che si scambiano
idee ed informazioni ai meeting annuali di KBA per gli utenti ibridi, dove
sarete sempre i benvenuti!
Vostro
Principi di essiccazione | Effetti dell'essiccazione
Composizione ed essiccazione di inchiostri
e vernici nella stampa offset a foglio
Nella stampa offset a foglio e, di conseguenza, nella tecnologia ibrida si utilizzano inchiostri da stampa e vernici che formano una pellicola secca e dura secondo principi chimico-fisici diversi. La scelta di questi materiali non dipende solo
dalla capacità di assorbimento del supporto di stampa,bensì anche dalle esigenze in termini di velocità ed integrità dell'essiccazione nonché di effetti ottici speciali, proprietà d'uso, innocuità per la salute ed impatto ambientale. Nella macchina da stampa,quindi,dovranno essere installati essiccatoi con una tecnologia
capace di supportare efficacemente gli inchiostri e le vernici appositamente formulati per le applicazioni specifiche. Diversi componenti dell'inchiostro influiscono direttamente o indirettamente sul risultato dell'essiccazione.
Le formule sono studiate in base agli
effetti dell'essiccazione
La stampa offset a foglio ricorre ad
inchiostri e vernici che presentano
gradi di viscosità diversi. A velocità
di produzione di ca. 18.000 fogli
l'ora è possibile stampare senza
problemi anche inchiostri densi e
vernici a base oleosa con una viscosità relativamente alta. Lo spettro
di materiali viene completato dalle
vernici UV a bassa viscosità e dalle
vernici a dispersione a base acquosa. Nelle macchine ibride, le vernici a dispersione giocano un ruolo
significativo solo quando si passa al
modo operativo tradizionale. Le
vernici UV e le vernici a dispersione vengono applicate preferibilmente utilizzando cilindro retinato
e racla a camera, dotazione di serie
delle macchine a doppia verniciatura ed ibride KBA Rapida. Le vernici
a base oleosa, invece, vengono
lavorate come il normale inchiostro
da stampa: attraverso il gruppo
inchiostratore con lastra offset
bagnata e quindi esattamente nel
registro offset.
Le formulazioni dei diversi inchiostri e vernici sono appositamente
studiate per il principio tecnico più
adatto a favorire o iniziare la reazione di essiccazione dall'esterno.
Una panoramica dei principi chimico-fisici dell'essiccazione è riportata alla tabella “Effetti dell'essiccazione”.
Gli inchiostri per la stampa offset a
foglio sono formati da tre compo-
nenti principali: leganti, coloranti e
additivi. Questi componenti interagiscono anche tra loro e, quindi,
esiste sempre la possibilità che una
sostanza inibisca l'azione dell'altra.
È per questo che per il produttore
di inchiostri non è sempre facile
ottenere determinate proprietà e
riuscire a soddisfare in breve tempo
l'utente che esige una migliore
essiccazione, compatibilità con la
stampa in bianca e volta, nebulizzazione, metodo sequenziale o proprietà inodori e insapori (ad esempio per il packaging alimentare).
Un inchiostro per stampa offset a
foglio è composto principalmente
da agente legante, formato a sua
volta da resine dure, oli minerali e
vegetali nonché da un siccativo. Il
legante è responsabile del trasporto degli altri componenti nonché
della formazione della pellicola
sullo stampato ed è chiamato
anche vernice, a dimostrazione
della stretta parentela chimica con
la vernice incolore a base oleosa.
Da quando si utilizzano altri tipi di
vernice per la sovrastampa, la tendenza all’ingiallimento della vernice a base oleosa non è più un problema primario. Nella finitura ibrida, la vernice a base oleosa si trasforma in un nuovo strumento per
creare effetti a zone a contrasto
lucido matt o granulari per i quali si
sovrastampa l’intera faccia del
foglio con vernice UV brillante che
non aderisce nei punti in cui è presente la vernice a base oleosa.
Il legante, o vernice, è il componente principale degli inchiostri offset
Gli oli sciolgono le resine e disperdono i pigmenti
Lo scopo degli oli minerali e vegetali è soprattutto quello di sciogliere le resine in partenza dure o
viscose per consentire all'inchiostro di assumere una consistenza
fluida. Gli oli che partecipano direttamente all'essiccazione ossidativa
sono di origine vegetale. Se gli oli
vegetali svolgono anche le funzioni
degli oli minerali, l'inchiostro può
essere dichiarato prodotto ecologico. Un'altra funzione degli oli
è quella di distribuire uniformemente i coloranti, più precisamente di disperdere e di rivestire i pigmenti.
Le resine producono pellicole
La caratteristica comune a tutte le
resine naturali e di sintesi è quella
di essere i “registi” del processo di
essiccazione, ovvero producono il
film. La scelta della resina giusta
dipende dal tipo di essiccazione
della serie di inchiostri. Gli inchiostri ad essiccazione per ossidazione/penetrazione e puramente ossidativa contengono soprattutto resi-
ne alchidiche e colofonia, ma
necessitano di oli come solvente e
fluidificante. Gli inchiostri e le vernici essiccanti per irraggiamento
non necessitano di oli né di altre
sostanze volatili. Gli inchiostri e le
vernici a fotoreticolazione UV radicalica e gli inchiostri, raramente
utilizzati, ad essiccazione per irraggiamento con fasci di elettroni
(“inchiostri EB”, “EB-curing inks”)
si basano soprattutto su resine acriliche (AC). Gli inchiostri a fotoreticolazione UV cationica presentano
un'elevata quota di resine epossidiche (EP) e resine speciali.
Nel legante degli inchiostri e delle
vernici reticolati per irraggiamento
sono le stesse molecole di resina a
svolgere il lavoro delle resine e
degli oli essendo presenti in struttura singola e multipla (più semplicemente definiti monomeri e oligomeri). Invece degli oli, nei sistemi
UV ed EB sono i monomeri nel loro
ruolo di “diluenti” ad influire sulla
viscosità, perché sono completamente liberi e non reticolati.Nelle
vernici UV, i monomeri sono presenti ad alte concentrazioni per
Process 3 | 2006 3
Monomeri e oligomeri
La letteratura specializzata continua ad adottare questi due termini in uso ormai da tempo anche per motivi di brevità. Più corretti, però,
sarebbero i termini indicati nel protocollo comune delle associazioni di categoria europee (BG Druck & Papierverarbeitung/Germania,
CNAMTS/Francia, HSE/Gran Bretagna e ISPESL/Italia) sul miglioramento delle condizioni di lavoro tramite l'utilizzo della tecnologia ai raggi
UV nell'industria grafica di questi paesi, in breve “Protocollo UV 9/2001”. Secondo questo protocollo, i monomeri negli inchiostri UV vengono
definiti come “acrilati stenomerici a basso peso molecolare” e gli oligomeri come “acrilati eurimerici ad alto peso molecolare” e sono presenti anche negli inchiostri ibridi.
ca sia nel modo operativo “ibrido”
che in quello “convenzionale”.
Durante la stampa, per gli inchiostri e le vernici UV e gli inchiostri
ibridi occorre aspirare l'ozono nella
zona dell'essiccatoio finale, per gli
inchiostri EB occorre una schermatura contro i raggi X.
I siccativi favoriscono la polimerizzazione
Nella polimerizzazione ossidativa delle molecole di resina, l'ossigeno nell'aria reagendo con il siccativo (ossidante) si scinde in
ioni di ossido ad alta reattività che reticolano la resina mediante cosiddetti ponti a ossigeno. I catalizzatori favoriscono l'assorbimento di ossigeno nel legante, l’irraggiamento IR accelera la
reazione di ossidazione
garantire una fluidità ottimale. Gli
oligomeri già prereticolati in piccole catene (“prepolimeri”) sono
responsabili di brillantezza, durezza e resistenza all'abrasione nonché della stabilità chimica del successivo polimero. Monomeri ed oligomeri restano separati nel liquido
della vernice finché ai loro gruppi
molecolari altamente reattivi non si
legano radicali e cationi, gli elementi di collegamento per la reti-
A seconda del tipo, i raggi ultravioletti nei processi di essiccazione provocano la decomposizione delle molecole del fotoiniziatore (PI) in radicali (PI-) o cationi complessi (PI+). I prodotti della decomposizione reticolano i monomeri (MM) e gli oligomeri (OM) formando un polimero
colazione tridimensionale (polimerizzazione).
Gli inchiostri ibridi possiedono
resine sia degli inchiostri ad essiccazione per ossidazione/penetrazione che a fotoreticolazione UV
radicalica e si può tranquillamente
affermare che riuniscono il meglio
dei due sistemi di essiccazione. Gli
oli, ad esempio, impediscono la formazione di nebbia d'inchiostro,
uno degli svantaggi degli inchiostri
UV. Gli inchiostri ibridi possono
essere stampati sia con vernice UV
che con una vernice a base oleosa
speciale e, contrariamente alla
stampa puramente all’ultravioletto
per la quale occorre dotare la macchina di equipaggiamenti speciali
resistenti agli inchiostri e ai detergenti UV aggressivi, gli inchiostri
ibridi consentono di utilizzare rulli
gommati standard e caucciù universali con resistenza chimico-fisi-
Dietro la parola “siccativo” si cela
una sostanza responsabile del
rispettivo effetto chimico di essiccazione, ovvero l'essiccazione ossidativa graduale oppure l'essiccazione per irraggiamento visibile immediatamente. In entrambi i casi si tratta di processi di polimerizzazione.
Negli inchiostri ad essiccazione
parzialmente o interamente ossidativa, il siccativo è un ossidante la
cui concentrazione può essere
aumentata dal tipografo secondo le
necessità. Essendo coinvolto l'ossigeno dell'aria nel processo di ossidazione, lo strato d'inchiostro inizia ad essiccarsi gradualmente dall'alto verso il basso; la formazione
di questa prima pellicola sulla
superficie del film non consente di
dedurre il grado di essiccazione
effettivo.
Effetti dell'essiccazione di inchiostri e vernici e rispettive applicazioni
Effetti dell'essiccazione
Inizio o supporto degli effetti dell’essic- Applicazioni
cazione dall'esterno
Secondo principi fisici::
Penetrazione del legante
Irradiatore IR, limitatamente essiccatoio termoventilato
Evaporazione di oli minerali volatili ad alte temperature
nel legante
Evaporazione del liquido veicolante volatile
Essiccatoio flottante termoventilato, irradiatore IR
Evaporazione del liquido veicolante altobollente
Precipitati del legante e penetrazione del solvente per assorbimento di umidità
Risolidificazione di cere fuse o evaporate
Inchiostri standard ed ibridi, sempre in combinazione con l'ossidazione, su supporti di stampa assorbenti;
inchiostri coldset senz'acqua convenzionali essiccanti puramente per penetrazione
Inchiostri heatset; inchiostri offset senz'acqua per la stampa della plastica
Essiccatoio termoventilato (essiccatoio modulare, flottan- lInchiostri a base di solvente (rotocalco, serigrafia, stampa a tampone e flessografica), vernici (fuori linea) e inchiostri (per
te, a raggio riflesso), termofissaggio
inkjet); toner liquidi (hp indigo/Toyo ElectroInk)
Essiccatoio termoventilato, limitatamente essiccatoio IR Vernici a base acquosa (vernici a dispersione), inchiostri da stampa (stampa flessografica e rotocalco) e inchiostri (per
inkjet termico)
Umidità nello stampato, immissione di vapore acqueo
Stampa di cartone con il metodo moisture set o steam set
Temperatura ambiente; termofissaggio
Matite copiatrici a cambio di fase per la stampa a getto d'inchiostro; film di supporto dell'inchiostro per la stampa a sublimazione e a trasferimento termico; toner liquidi e a secco
Secondo principi chimici:
Polimerizzazione ossidativa del legante
Ossigeno dell'aria, spruzzatura antiscartino (per una
Inchiostri offset standard, ibridi e senz'acqua e inchiostri serigrafici su supporti assorbenti nonché
migliore ventilazione della pila), accelerazione attraverso vernici a base oleosa su supporti di stampa e strati di inchiostro, sempre in combinazione con la penetrazione;
essiccatoi IR e termoventilati, eventuale addizione di sic- inchiostri offset ad essiccazione puramente ossidativa per la stampa di film
cativo (nell'alimentazione dell'inchiostro)
Polimerizzazione del legante a base di resina acrilica indotta da
raggi ultravioletti mediante fotoiniziatori che si decompongono
in radicali
Irradiatore UV permanente, laser excimer (excited dimer, Inchiostri a fotoreticolazione UV radicalica e vernici nell'offset a foglio e nell'offset heatset e a bobina a nastro stretto,
solo nella stampa flessografica), eventuale inertizzazione stampa serigrafica, flessografica e rotocalco e nella finitura fuori linea; inchiostri ibridi nell'offset a foglio;
in atmosfera di azoto
inchiostri offset UV senz'acqua per la stampa di film in plastica, tessere, CD e a nastro stretto (etichette, confezioni)
Polimerizzazione del legante a base di resina epossidica stimolata
da raggi ultravioletti mediante fotoiniziatori che rilasciano cationi
Polimerizzazione del legante a base di resina acrilica indotta da
fasci di elettroni mediante la scissione di radicali
Polimerizzazione, poliaddizione o policondensazione di due componenti leganti
Irradiatore UV ad impulsi, eventuale irradiatore IR
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Inchiostri a fotoreticolazione UV cationica e vernici nell'offset a foglio, nella stampa flessografica/offset a bobina a nastro
stretto; inchiostri dual cure nell'offset a foglio
Irradiatore di elettroni con inertizzazione in atmosfera di Inchiostri e vernici EB per offset a foglio, offset a bobina a nastro stretto e stampa flessografica
azoto
Eventuale addizione di solvente secondo il meccanismo di Inchiostri bicomponenti e per stampa su plastica per la serigrafia
reazione
La pratica ha dimostrato che,
apportando calore, è possibile accelerare la progressione relativamente lenta del processo di polimerizzazione ed è per questo che varie
macchine a più colori sono dotate
di irradiatori all'infrarosso ed essiccatoi termoventilati, non solo per
la verniciatura a dispersione in
linea.
Nelle macchine ibride, l'essiccazione e l'indurimento si svolgono in
più fasi. Già in uno o più punti, tra
le unità di stampa sono installati
essiccatoi UV intermedi che essiccano in superficie lo strato inferiore d'inchiostro senza ostacolare la
penetrazione delle particelle di
olio. Nell'essiccazione finale, prima
si immette calore per accelerare
l'ossidazione, poi si procede allo
irraggiamento UV. I gruppi di essiccazione finale ad innesto flessibile
sono installati in un prolungamento doppio dell'uscita e nell'uscita
stessa. In questo modo, alla vernice
UV si concedono la corsa ed il
tempo massimi per scorrere formando una superficie possibilmente liscia e molto brillante. Per la
tecnologia ibrida, KBA ha messo a
punto l'essiccatoio IR Carbon-Twin
che può essere installato anche
nelle macchine tradizionali (si veda
l'articolo successivo).
Reticolazione per irraggiamento con
e senza fotoiniziatori
Gli inchiostri e le vernici a fotoreticolazione UV nonché, in misura
minore, gli inchiostri ibridi contengono siccativi denominati fotoiniziatori che sotto l'azione dell'irraggiamento UV si decompongono in
molecole residue altamente reattive. Durante l'essiccazione, i fotoiniziatori organici, mirati per un
determinato tipo di resina, liberano
radicali a carica negativa oppure
ioni poliatomici a carica positiva
(cationi complessi). Questi prodotti di decomposizione reagiscono
con i gruppi molecolari liberi delle
resine innescando così il processo
di polimerizzazione. I fotoiniziatori
sono già incorporati negli inchiostri
e nelle vernici e, quindi, occorre
conservare le confezioni in un
luogo protetto dalla luce.
I fotoiniziatori sono considerati
componenti relativamente aggressivi. Contrariamente agli inchiostri
UV e come i detergenti ibridi,
essendo presenti in bassa concentrazione negli inchiostri ibridi non
richiedono particolari equipaggiamenti di protezione per i gruppi di
stampa della macchina. Resta
comunque un problema “sensoriale”, ossia il tipico odore dei fotoiniziatori che, dopo l'essiccazione, si
riduce negli inchiostri e nelle vernici a fotoreticolazione UV radicalica e scompare completamente
negli inchiostri a fotoreticolazione
UV cationica.
Attualmente, negli inchiostri ibridi
e nelle vernici UV dell'offset a
foglio confluiscono esclusivamente
sostanze radicaliche. A partire da
un determinato irraggiamento UV,
il tempo di azione dell'essiccatoio
UV finale è abbastanza lungo da
indurire sufficientemente gli inchiostri e le vernici in pochi secondi. Le
vernici a fotoreticolazione UV radicalica, inoltre, possono essere
applicate anche con spessori maggiori rispetto a quelle cationiche,
un argomento importante in termini di brillantezza. Le formulazioni
cationiche avrebbero il vantaggio di
continuare ad indurire anche dopo
l'azione dei raggi UV e, quindi, di
reticolarsi sempre completamente,
cosa che però avviene rapidamente
solo se lo spessore d'inchiostro è
sottile, altrimenti può durare diverse ore. Inoltre, le elevate velocità
di produzione richiedono durate di
irraggiamento notevolmente maggiori e, quindi, occorrerebbe più di
un essiccatoio UV finale, cosa che a
sua volta riduce il tempo di dilatazione della vernice.
Un aspetto degno di nota è la ricerca nel campo degli inchiostri cosiddetti “dual cure”, destinati solitamente ad applicazioni tradizionali
(e che quindi non vengono sempre
finiti come gli inchiostri ibridi) ma
che, per velocizzare la lavorazione
successiva, formano una superficie
dura con una brevissima esposizione ai raggi UV ed essiccano per
ossidazione/penetrazione. Se lo sviluppo avrà successo, questi inchiostri potrebbero consentire un terzo
modo operativo sulle macchine
ibride e costituire una valida alternativa alla verniciatura protettiva
sulle macchine tradizionali per una
lavorazione successiva più rapida.
Gli inchiostri EB non necessitano
di siccativi. L'irraggiamento è talmente “potente” che la polimeriz-
zazione inizia senza radicali. A
causa dell'azione germicida dell'irraggiamento ionizzante, questo
procedimento viene adottato principalmente per imballaggi che
richiedono un elevato grado di sterilità. Gli elevati costi di investimento non compensano il vantaggio che gli strati di inchiostro induriscono
immediatamente
su
entrambi i lati anche se irradiati su
uno solo.
I coloranti non influiscono solo sull'aspetto
I coloranti utilizzati negli inchiostri
per offset a foglio sono esclusivamente pigmenti, ovvero cristalli
organici ed inorganici con i rispettivi raggruppamenti (agglomerazioni) distribuiti uniformemente nel
legante in forma insoluta. Tanto più
grandi sono le particelle dei pigmenti e tanto maggiore è la loro
concentrazione nel legante, quanto
più rapida sarà l'essiccazione o l'indurimento dell'inchiostro. Oltre ai
pigmenti coloranti sono disponibili
anche pigmenti ad effetto (metallico, madreperla) integrati sia negli
inchiostri che nelle vernici a
dispersione.
Gli inchiostri ibridi contengono
pigmenti molto simili per concentrazione, agglomerazione e parametri chimici a quelli degli inchiostri standard e, quindi, si avvicina-
no maggiormente agli inchiostri
standard che a quelli UV e mostrano lo stesso comportamento di
incremento del punto degli inchiostri standard. Contrariamente agli
inchiostri UV, non occorre modificare le caratteristiche e, quindi, si
semplificano enormemente l'introduzione della tecnologia ibrida
nella pratica ed il passaggio dal
modo operativo “convenzionale” a
quello “ibrido”.
Tuttavia, come per gli inchiostri
UV, la tonalità cromatica del pigmento influisce sul risultato dell'essiccazione UV degli inchiostri
ibridi: tanto maggiore la lunghezza
d'onda, cioè più distante dallo spettro UV (quindi soprattutto giallo di
quadricromia e colori rossi speciali), tanto minore sarà l'effetto dell'essiccazione UV. Il motivo è l'elevato assorbimento di fattori spettrali ultravioletti da parte delle particelle gialle e rosse del pigmento,
che quindi riflettono meno radiazioni UV oscurando letteralmente
le
particelle
adiacenti.
Contrariamente agli inchiostri UV,
gli inchiostri ibridi riescono a compensare questo effetto accelerando
l'ossidazione prima dell'essiccazione UV finale.
Tutto quello che dovreste sapere sugli inchiostri ibridi
Effetti dell'essiccazione: sia per ossidazione/penetrazione che per reazione radicalica a fotoreticolazione UV – in sequenza o parallela; eventuali deficit di essiccazione UV
(nei pigmenti gialli e rossi) vengono compensati per ossidazione
Tecnologia dell’essiccatoio: a più livelli, da uno a due essiccatoi UV intermedi
per l'asciugatura degli inchiostri ibridi,irradiatori IR ed essiccatoi termoventilati nel prolungamento dell'uscita per accelerare l'ossidazione degli inchiostri ibridi e della vernice a base
oleosa, essiccatoio UV finale per inchiostri ibridi e vernice UV nell'uscita
Formulazioni: sono disponibili inchiostri per stampa offset ad umido e senza acqua
Pigmentazione: come gli inchiostri standard,sono disponibili colori di quadricromia
e speciali
Incremento del punto: come gli inchiostri standard (vantaggioso per il cambio
del modo operativo); contrariamente agli inchiostri UV non occorre generare una caratteristica specifica
Stampabilità: manipolazione ottimale, nessuna nebbia d'inchiostro
Compatibilità dei materiali: innocui e semplici se lavorati con gli inchiostri ibridi KBA/FOGRA autorizzati e le rispettive vernici a base oleosa, vernici UV e detergenti compatibili per il modo ibrido nonché con rulli gommati standard e caucciù universali per il
modo alternato convenzionale/ibrido
Verniciabilità: diretta (cioè non solo su una sovrastampa di primer essiccata)
con vernice UV; per ottenere effetti a contrasto lucido è possibile anche una combinazione
di vernice a base oleosa e vernice UV
Convenienza: più costosi degli inchiostri standard e UV ma più economici e versatili
nell’applicazione
Process 3 | 2006 5
Principi di essiccazione | I sistemi di essiccazione KBA
Essiccatoi ad alta prestazione e innovativi
Come KBA riesce a garantire un'elevata
flessibilità e redditività con il sistema
di essiccazione universale VariDry
Soluzioni di essiccazione su misura
per esigenze di finitura specifiche
KBA è rinomata per le sue macchine customizzate, e le macchine per
la stampa offset a foglio non fanno
certo eccezione. Le macchine
Rapida vengono configurate con
moduli ottimizzati in base alle esigenze di ingegneria dei processi
del cliente. In questo modo è possibile offrire la soluzione giusta sia
alle aziende grafiche generiche che
agli specialisti.
Ovviamente, KBA fornisce anche
agli specialisti una macchina customizzata che non solo sia in grado di
soddisfare le esigenze specifiche
richieste, ma che rappresenti sempre una soluzione altamente flessi-
bile, perché tutti sanno che non
esiste un ordine di stampa uguale
all'altro. Inoltre, è proprio nell'essiccazione che si vede se la macchina è una combinazione ideale di
processi oppure se il tipografo deve
arrivare a compromessi in termini
di qualità e redditività.
Considerati questi aspetti, non c'è
da stupirsi che KBA fornisca una
soluzione di essiccazione ottimale
anche per le macchine ibride e sia
il numero uno nella finitura ibrida.
Una soluzione di essiccazione è
ottimale quando la macchina può
essere regolata in modo esatto e
flessibile in base alle diverse combinazioni di inchiostro e vernice.
Per gli inchiostri ibridi, la finitura
avviene con vernice UV o con vernice a base oleosa e UV, mentre nel
modo operativo convenzionale gli
inchiostri standard si possono
sovrastampare con vernice a
dispersione. A seconda della com-
UV
IR+TA
Vista complessiva dell'essiccatoio VariDry su una macchina ibrida KBA Rapida 105 con essiccazione
UV finale e sezione termica composta da irradiatori all’infrarosso (IR) e racla termoventilata (TA)
binazione di vernici e dell'ordine
variano anche le percentuali di verniciatura a zone e a piena copertura ed anche l'inchiostrazione massima può variare enormemente. Per
questi motivi, su una Rapida ibrida
è possibile configurare in modo
ottimale essiccatoi intermedi nonché essiccatoi nel prolungamento
dell'uscita e nell'uscita (vedi anche
il riquadro “Macchina ibrida stan-
dard”). Lo stampatore può scambiare tra loro irradiatori IR e UV e la
racla termoventilata oppure integrarli negli innesti per i moduli.
Da sempre rivolti ad una tecnologia
all'avanguardia
La tecnica di essiccazione ottimale
non è preconfezionata. In stretta
collaborazione con i produttori di
essiccatoi AdPhos-Eltosch, Grafix
continua a pagina 7
continua da pagina 5
Gli additivi conferiscono il tocco finale
La complessità dei requisiti
Oli, resine, siccativi, pigmenti: le
possibilità di combinazione sono
davvero tante e, ovviamente, non è
possibile indicare con certezza le
proprietà di stampabilità, essiccazione, adesività e ottiche. Per configurare con precisione gli inchiostri e le vernici in base a determinate condizioni di stampa e di
essiccazione e ai diversi supporti di
stampa si possono aggiungere altre
sostanze, ovvero gli additivi.
Queste sostanze chimiche impediscono, ad esempio, che l'inchiostro
nel calamaio formi una pellicola o
possa seccarsi sui rulli del gruppo
inchiostratore; inoltre sono anche
in grado di accelerare singoli effetti di essiccazione mediante catalizzatori ed altri siccativi. Gli agenti
disperdenti aiutano gli oli a rivestire le particelle di pigmento ed
impediscono la formazione di
grumi, mentre i diluenti determinano la viscosità. Le sostanze che
Le osservazioni finora illustrate
mostrano quanto complesse siano
le esigenze pratiche in termini di
formulazione e tecnica di essiccazione e consentono di capire
meglio quanto difficile sia ottimizzare le proprietà applicative degli
inchiostri in genere e degli inchiostri ibridi in particolare. La stampa
“ibrido” sull’etichetta di un fusto
di inchiostro o di detergente, quindi, non garantisce una stampa o
una finitura senza problemi. Se ne
deduce che è assolutamente indispensabile utilizzare solo inchiostri, vernici e mezzi di produzione
compatibili tra loro e consigliati da
KBA oppure autorizzati da KBA e
fogra. La finitura ibrida come soluzione factotum è possibile solo con
una consulenza competente.
6 Process 3 | 2006
I pigmenti gialli e rossi negli inchiostri UV ed ibridi producono un'essiccazione peggiore rispetto ai
pigmenti blu, verdi e neri. Gli inchiostri ibridi compensano questa mancanza con l'essiccazione ossidativa (foto e grafici: Kleeberg)
influiscono sul pH, sulla tendenza
all'emulsificazione e sulla tensione
superficiale, tra cui anche gli oli
siliconici e i rispettivi surrogati per
la stampa offset senza acqua, ottimizzano le interazioni con il liquido di bagnatura, la superficie della
lastra e la patinatura della carta. Gli
agenti di coalescenza consentono
la rapida diffusione degli strati di
inchiostro e vernice applicati per
conferire brillantezza, mentre le
cere aumentano la capacità di scorrimento e la qualità della brillantezza. Ovviamente, a parte le cere,
che non sono compatibili con le
vernici UV, diversi di questi additivi sono contenuti anche negli
inchiostri ibridi.
Dieter Kleeberg
La macchina ibrida standard di KBA e le sue opzioni
1
3
1
1
1
1
6
P
5
4
2
2
4
1 – Cinque gruppi inchiostratori per inchiostri standard ed ibridi: si possono utilizzare rulli gommati standard
solo con i mezzi ed i mezzi ausiliari di produzione consigliati da KBA.Dopo i quattro inchiostri di quadricromia, nell'ultimo gruppo di stampa
si può stampare un colore supplementare o una vernice a base oleosa per ottenere effetti a contrasto lucido.Per maggiore flessibilità, diversi utenti optano per l'installazione di un sesto gruppo inchiostratore supplementare.
2 – Un essiccatoio UV intermedio: tra l'ultimo gruppo di stampa e la torre di verniciatura occorre un irradiatore UV.Con più di
cinque gruppi inchiostratori, alta copertura di colore e soggetti ad alta diffusione, velocità di produzione elevatissime e con la prestampa a
bianco coprente o con colori metallici si consiglia di installare un secondo essiccatoio intermedio liberamente innestabile nella zona anteriore. Un essiccatoio intermedio dovrebbe disporre di un irradiatore da 160 - 200 W/cm ed essere possibilmente regolabile in continuo.
3 – Una torre di verniciatura con due circuiti di verniciatura separati: in questo modo si può passare comodamente da un tipo di vernice all'altro in caso di cambio dell'ordine. Ancor più rapido e comodo è il sistema accessorio di alimentazione della
vernice completamente automatico per vernici a base acquosa e UV. Un sistema di pulizia integrato con programmi di lavaggio di durata
regolabile pulisce in pochi minuti tutti i componenti di conduzione della vernice automaticamente e quasi senza pulizia manuale successiva.A queste condizioni,il cambio da vernice UV a vernice a dispersione o viceversa dura ca.10 minuti,tra vernici uguali (da UV a UV,da dispersione a dispersione) solo 1-2 minuti.
4 – Prolungamento dell'uscita: il prolungamento del percorso di scorrimento della vernice è dotato di un essiccatoio combinato (infrarossi e aria calda) utilizzato nella stampa di inchiostri standard e vernici a dispersione.
5 – Essiccatoio UV finale: dispone di tre irradiatori da 160 - 200 W/cm e, come l'essiccatoio intermedio, deve essere possibilmente regolabile in continuo per poter essere adattato in modo ottimale al supporto di stampa.Per evitare il cosiddetto effetto lastra di vetro, la
barra di spolveratura (P) deve essere spostata in direzione frenafogli il più lontano possibile dall'essiccatoio UV.
4 e 5 insieme formano (dapprima sulla Rapida 105) l'essiccatoio VariDry.
6 – ACS: il sistema ACS (Air Clean System) è un optional estremamente utile che integra l'obbligatoria aspirazione dell’ozono nell’area
degli irradiatori UV aspirando residui di ozono e particelle di pigmenti libere sopra la pila di uscita.
e IST Metz, KBA è da sempre impegnata ad offrire ai propri clienti una
tecnologia all'avanguardia affidabile
e flessibile. Interfacce ed innesti
per moduli sono stati ottimizzati, la
corsa dei fogli è stata adattata alle
dimensioni e alle prestazioni dei
moduli di essiccazione.
KBA ha avuto la possibilità di adattare i sistemi di essiccazione alla
tecnologia della macchina e di fornirli con la sua tecnologia grazie ad
un contratto di licenza del 2003
stipulato con la Air Motion
Systems Inc., Golden/Colorado.
Dalla Graphexpo del 2003 di
Chicago, KBA detiene i diritti
esclusivi per la produzione, lo sviluppo, la distribuzione e l'assistenza degli essiccatoi modulari UV, IR
e termoventilati della società americana utilizzati nelle serie Rapida
da 105 a 205. Il concetto di essic-
catoio universale è commercializzato da KBA con il nome di VariDry.
Come sempre, la gamma KBA comprende anche sistemi di essiccazione di altri produttori.
potenza dei moduli sono liberamente configurabili e, quindi, possono essere scelti in base al supporto di stampa, al soggetto, al tipo
di inchiostro, all'applicazione della
vernice e alla velocità di produzione. In un primo momento, il
VariDry verrà installato su tutte le
macchine Rapida 105, successivamente anche su tutte le macchine
ibride a formato medio, per poi
essere esteso agli altri formati.
Senza l'essiccazione UV finale, grazie al VariDry il prolungamento
dell'uscita della nuova Rapida 105
può alloggiare 18 posizioni configurabili a piacimento, ovvero 7 per gli
infrarossi e 11 per racle termoventilate. Un'altra novità è che i registri di riscaldamento dell'aria calda
sono disposti direttamente su
entrambi i lati dell'uscita. Dalla
consolle di comando è possibile
regolare l'aspirazione di aria calda
in continuo.
Con l'essiccazione UV finale, quindi anche sulle macchine ibride, gli
ultime tre innesti sono occupati da
irradiatori UV con una potenza
rispettivamente da 160 a 200
W/cm. Anche la posizione di questi
irradiatori può essere variata, cosa
che si rende particolarmente utile
con irradiatori di potenza diversa.
Ogni irradiatore è innestabile e
può essere sostituito anche dal personale addetto alla macchina.
possono essere variate secondo il
principio di essiccazione (UV, IR,
termoventilazione), numero e
VariDry – anche per le macchine
ibride
Con la produzione e l'evoluzione
degli essiccatoi VariDry fino ai
singoli moduli di essiccazione nello
stabilimento di Radebeul, KBA può
ampliare ulteriormente il proprio
know-how nel settore della costruzione di macchine offset a foglio, in
particolare nella conduzione del
foglio nell'area dell'essiccatoio e
nella scelta dei materiali e dei rivestimenti con la tecnologia di essiccazione. Lo si vede anche dall'elevata flessibilità applicativa degli
essiccatoi VariDry: ordine e posizione dei moduli di essiccazione
L'essiccatoio VariDry offre spazio per l'installazione di sette irradiatori IR Carbon-Twin
Process 3 | 2006 7
Range di lunghezza d'onda nell'essiccazione IR
La parte di acqua contenuta nello strato di
vernice a dispersione viene portata ad evaporazione quando lo strato di vernice
applicato assorbe le radiazioni all’infrarosso riscaldandosi fortemente. Tuttavia, l'acqua evapora quasi completamente solo se
ad una lunghezza d'onda attinica* della
vernice di ca.3000 nanometri viene irradiata una determinata quantità di energia.
Secondo la legge dello spostamento di
Wien** vale quanto segue: l'input energetico deve essere tanto maggiore quanto
minore è la lunghezza d'onda del massimo
di intensità di un raggio, cioè tanto più
questa lunghezza d'onda si scosta dal valore ideale di 3000 nm nello spettro elettromagnetico. Pertanto, gli irradiatori IR ad
onde corte sono meno idonei rispetto a
quelli ad onde medie.
Gli irradiatori alogeni IR ad onde cortissime
(HIR) e gli irradiatori IR raffreddati ad
acqua non vengono neppure presi in considerazione a causa del loro massimo di
intensità nel range di infrarosso vicino (NIR a ca. 800 nm la luce rossa visibile si trasforma in irradiazione di calore invisibile).Il consumo di energia non sarebbe economico.
Gli irradiatori IR ad onde corte (SIR) presentano un massimo di intensità di circa 1100
nm. Ciò comporta un enorme consumo di
energia, poiché la distanza da 3000 nm è
ancora notevole. Gran parte dell'energia
apportata resta inutilizzata. Ridotta è
anche la resa energetica relativa, ovvero il
rendimento dell'evaporazione dell'acqua.
Inoltre, l'irradiazione di calore inutilizzata
provoca un riscaldamento indesiderato del
supporto di stampa.
Il diagramma grande mostra la ripartizione della radiazione spettrale S(λ) (curva dell'intensità)
degli essiccatoi IR ad onde corte (SIR), rapidi ad onde medie (FMIR) e Carbon Twin (CIR), standardizzati sulla loro potenza di essiccazione riferita alla superficie. Dal grafico piccolo blu del grado di
assorbimento spettrale relativo α (λ) per vernice a dispersione (massimo con una lunghezza d'onda di 3000 nm) si nota che il tipo Carbon Twin favorisce maggiormente l'evaporazione dell'acqua
rispetto ad altri irradiatori IR (parte azzurra sotto la curva CIR). Inoltre, dalla curva di intensità si
capisce che alla temperatura minima (solo 1200° C), cioè con il minore input energetico possibile, i
CIR ottengono il risultato di assorbimento migliore, ovvero il rendimento più alto.
(Fonte: Heraeus Noblelight)
I massimi di intensità dei diversi irradiatori IR a onde medie vanno da circa 1500 a 2400 nm. Gli
irradiatori funzionanti nel range dei 1500 nm si inseriscono molto rapidamente, ossia possono
cedere la loro massima potenza di radiazione tempestivamente e reagiscono immediatamente
ai segnali di comando. Nella pratica, questi “irradiatori IR a onde medie rapidi” (FMIR) vengono
spesso abbinati a quelli ad onde corte (SIR) perché le loro curve di intensità nel range dei 3000
nm si completano favorevolmente.Il rendimento, però, resta ancora insoddisfacente.Gli irradiatori IR Carbon-Twin (CIR) possiedono un massimo di intensità di 2000 nm e si avvicinano maggiormente ai 3000 nm rispetto agli altri irradiatori indicati e non devono essere abbinati a irradiatori SIR.Inoltre,i CIR si inseriscono quasi altrettanto rapidamente quanto i FMIR.Una caratteristica unica è l'elevata densità di radiazione dei CIR ed è proprio questa caratteristica che manca
ai lenti irradiatori IR ad onde medie (SMIR) che, altrimenti, con un massimo di intensità di 2400
nm fornirebbero un rendimento ancora maggiore. Gli irradiatori IR ad onde lunghe dovrebbero
avere un'intensità massima compresa tra 5000 e 10.000 nm, cosa tecnicamente impossibile da
realizzare.
Carbon Twin IR – una nuova generazione di essiccatoi
Racla termoventilata (sinistra) e irradiatore all’infrarosso Carbon-Twin (destra) possono essere
innestati liberamente per adattare il sistema VariDry al prodotto e alla velocità di produzione in
modo ottimale
8 Process 3 | 2006
*) La lunghezza d'onda attinica di una
sostanza è la lunghezza d'onda alla quale
nella sostanza si innescano reazioni chimiche o fisiche. Le vernici a dispersione ed altre
sostanze contenenti polimeri o composte da
polimeri, reagiscono in modo ottimale a
radiazioni IR di 3000 nm.
**) La legge dello spostamento di Wien della
fisica delle radiazioni enuncia che il prodotto
della lunghezza d'onda dell'intensità massima dell'irradiatore e della temperatura irradiata è sempre costante: T · λ= cost.
Spostando la curva di intensità verso una
lunghezza d'onda maggiore (nel nostro caso
in direzione 3000 nm), l'andamento generale della curva si appiattisce, perché il valore
dell'intensità in un prodotto costante deve
essere minore. Quindi, se la temperatura
massima o la potenza dell'irradiatore può
essere più bassa,per un'essiccazione costante l'irradiatore ha bisogno di meno energia.
Questo è l'effetto sfruttato dall'irradiatore IR
Carbon-Twin
Dopo il perfezionamento del concetto VariDry, KBA punta su una
nuova tecnologia per l'essiccazione
all'infrarosso. Utilizzando gli irradiatori Carbon-Twin è stata messa a
punto una nuova generazione di
essiccatoi IR con i quali KBA riesce
ad aumentare notevolmente il rendimento dell'essiccazione all’infrarosso. Questa nuova soluzione
innovativa incide notevolmente sul
bilancio energetico di una macchina offset a foglio, perché finora gli
essiccatoi IR consumavano una
quantità di energia davvero inaccettabile.
In linea di principio, i nuovi moduli di essiccazione IR si possono
installare in un essiccatoio VariDry
laddove occorra irradiare calore:
per l'essiccazione dello strato di
vernice a dispersione nelle macchine tradizionali e ibride nonché
dello strato di primer nelle macchine a doppia verniciatura, ma anche
per agevolare l'essiccazione ossidativa degli inchiostri standard, senz'acqua ed ibridi e l'evaporazione di
solventi volatili in altri processi di
stampa. Con una sorgente di irraggiamento insolita come il Carbon
Twin, KBA intende soprattutto
garantire un'evaporazione il più
rapida e completa possibile delle
parti di acqua delle vernici a dispersione con un input energetico
minimale. Un rendimento così alto
non è mai stato raggiunto prima.
Tecnologia al carbonio – Massimo
rendimento, minimo riscaldamento
del supporto di stampa
La Heraeus Noblelight GmbH di
Hanau, in Germania, una società
del gruppo metalli preziosi e tecnologie Heraeus Holding e produttore
di speciali sorgenti luminose e di
radiazione per diversi settori industriali, è il fornitore dell'irradiatore
IR Carbon-Twin, disponibile solo
dal 2002. Il termine “Twin” definisce la costruzione a cosiddetto irradiatore a tubo doppio, come anche
la maggior parte degli altri irradiatori IR ad onde corte e medie. I
suoi filamenti devono essere installati in due tubi paralleli per raggiungere la potenza complessiva
desiderata sulla larghezza del formato. KBA utilizza tubi doppi con
una potenza di 80 W/cm con filamenti che si riscaldano a 1200° C.
La parte interna dei tubi in vetro al
quarzo presenta un rivestimento in
oro che riflette i raggi IR in modo
ottimale.
Il carbonio (Carbon) è il materiale
dei filamenti. Un irradiatore IR
Carbon (CIR) emette nello spettro
degli infrarossi a onde medie e raggiunge la sua intensità massima ad
una lunghezza d'onda di 2000
nanometri. Il CIR, quindi, rispetto
agli altri essiccatoi si avvicina maggiormente alla lunghezza d'onda di
3000 nm a cui evapora completamente l'acqua contenuta nelle vernici a dispersione (vedi riquadro
“Range di lunghezza d'onda ...”).
Avvicinandosi maggiormente a questo valore ideale è logico che il CIR
necessiti di meno energia sin dall'inizio per fare evaporare l'acqua.
Dal minore input energetico e dalla
minore quota di calore inutilizzato
risultano un maggiore rendimento
rispetto agli altri essiccatoi IR nonché un riscaldamento minimale del
supporto di stampa. Inoltre, il
nuovo CIR ad innesco rapido contribuisce in modo determinante
alla stabilità del processo e all'assicurazione della qualità poiché
viene regolato misurando la temperatura nella pila di uscita.
Ma vi è un'altra peculiarità che
qualifica il CIR all'applicazione nell'industria grafica: la sua densità di
radiazione è talmente elevata, stabile ed omogenea che è possibile
realizzare tubi doppi fino a tre
metri di larghezza. Per l'impiego
nella macchina offset a foglio più
larga del mondo, la KBA Rapida
205, il CIR non ha ancora esaurito
le sue riserve.
Dieter Kleeberg
L'essiccatoio UV finale nel sistema VariDry può alloggiare tre irradiatori UV intercambiabili con una
potenza massima di 200 W/cm
Per togliere un irradiatore UV, le connessioni per alta tensione, tensione di comando e raffreddamento ad acqua devono trovarsi in posizione di parcheggio
Grazie agli attacchi ad innesto, gli irradiatori UV possono essere sostituiti dal personale in modo semplice e rapido
Process 3 | 2006 9
Fondamenti di inchiostri e vernici | Interazioni
Optare per una filosofia
Partendo dalla gamma di produzione
di un'azienda grafica, nella configurazione di una macchina da stampa
sono decisivi i requisiti di adesività e
compatibilità dei materiali che verranno utilizzati. Nella tabella è riportata una panoramica delle possibilità
di combinazione di inchiostri, vernici e supporti di stampa funzionanti e
praticate nonché la rispettiva configurazione di macchina idonea. Nella
stampa di imballaggi, espositori ed
etichette dove gli effetti di finitura
superficiale visivi e tattili giocano un
ruolo determinante, la verniciatura è
perlopiù in linea. Nell'era del preibrido, lo stampatore poteva scegliere solo tra due filosofie diametralmente opposte: UV totale o doppia
verniciatura. Oggi, anche grazie
all'enorme lavoro di sviluppo di KBA,
lo stampatore può optare per un'altra alternativa: l’ibrido.
Filosofia “UV totale”
Una brillantezza elevatissima può
essere ottenuta con una produzione
puramente UV, ovvero con inchiostri
UV più verniciatura finale all’ultravioletto. In questo caso è utile un
doppio prolungamento dell'uscita la
cui lunghezza consenta alla vernice
UV tempo sufficiente a formare una
superficie omogenea e speculare.
Tuttavia, una volta optato per una
macchina puramente UV non è più
possibile adottare un altro modo
operativo.
Filosofia della “doppia verniciatura”
Chi desidera continuare a stampare
con inchiostri standard senza rinunciare alla brillantezza delle vernici
UV per determinati ordini, opta solitamente per una macchina con verniciatura doppia finale, perché per
evitare o limitare al minimo il cosiddetto effetto drawback, prima della
verniciatura UV finale occorre applicare uno strato di vernice a dispersione tra l'inchiostro offset umido e
la vernice UV. Questo strato di sbarramento, chiamato primer, sigilla gli
strati di inchiostro e dopo l'essiccazione intermedia IR e termoventilata
forma un rivestimento di fondo su
cui la vernice UV aderisce senza problemi. A causa delle due torri di verniciatura e delle due torri di essiccazione integrate tra queste, le macchine a doppia verniciatura sono lunghissime e costose, ma consentono
di ottenere svariati effetti lucidi
come le macchine UV. Così, per la
finitura della vernice, invece di primer e UV si possono applicare due
strati di vernice a dispersione per
aumentare la brillantezza con uno
strato di vernice omogeneo più spesso oppure con pigmenti speciali
incorporati nella seconda torre di
verniciatura. Tra le macchine a doppia verniciatura finale rientrano
anche le configurazioni dotate di un
gruppo di stampa flessografica a
monte del primo gruppo di stampa
offset più un essiccatoio intermedio
per il fondo bianco coprente o ad
effetto. Inoltre, le macchine possono
essere equipaggiate anche per l'impiego di inchiostri UV. KBA ha già
fornito macchine speciali Rapida di
questo tipo. Questa insolita configurazione, proposta anche da
Heidelberg (Speedmaster CD 102
Duo) e MAN (Roland 700 Ultima), è
però interessante solo per un segmento di mercato molto ristretto.
Filosofia “ibrido”
Rispetto alle macchine UV, uno dei
vantaggi delle macchine ibride è che
riuniscono il meglio delle altre due
filosofie e, pertanto, sono più versatili e richiedono una minore esperienza nel campo della tecnologia
UV rispetto alle macchine puramente UV. Proprio per questo le macchine ibride sono ideali anche per i
principianti. Solitamente, il grado di
brillantezza degli inchiostri ibridi
verniciati a UV supera nettamente
quello delle verniciature doppie su
inchiostri standard, avvicinandosi
alle stampe puramente UV. Risultati
stupefacenti si ottengono sulle macchine ibride con gli effetti matt/lucido che superano ampiamente il contrasto lucido della tecnologia drip off
basata su vernici a termodispersione, per non parlare delle altre opportunità come gli effetti granulato/lucido. Il metodo ibrido riunisce diversi
effetti di essiccazione: gli inchiostri
ibridi si essiccano come gli inchiostri
standard per ossidazione (e vengono
parzialmente assorbiti dal supporto
di stampa), tuttavia reagiscono
all'azione dei raggi UV come gli
inchiostri UV. Con questo metodo si
può passare in qualsiasi momento al
modo operativo convenzionale senza
sostituire i rulli gommati, i caucciù e
i moduli di essiccazione. Sulle macchine ibride si possono lavorare
anche inchiostri standard e vernici a
dispersione.
Dieter Kleeberg
Combinazioni di inchiostri, vernice e supporto di stampa adottate nella stampa offset a foglio
Prestampa
Serie di inchiostri
2. Vernice di sovrastampa
Supporti di stampa
Macchine KBA
Vernice a base oleosa*
1. Vernice di sovrastampa
per ossidazione/penetrazione —
—
Carte estremamente assorbenti
Rapida
—
per ossidazione/penetrazione Vernice a base oleosa*
—
Carta, cartone
Rapida, Rapida “Hybrid”
—
per ossidazione/
penetrazione**
—
Carta, cartone, (cartone ondulato)
Rapida+L+ALV(2), Rapida “Hybrid”, Rapida 74 G+L+ALV(2) e
74 Karat+L+T
—
per ossidazione/penetrazione Vernice a base oleosa* (a
zone)
Vernice a dispersione drip off o twin
effect (a piena copertura)
Carta, cartone, cartone ondulato
Rapida+L+ALV(2)
—
per ossidazione**
Materiali plastici selezionati,
substrati metallizzati
Rapida+L+ALV(2), Rapida 74 G+L+ALV(2) e 74 Karat+L+T
con opzione per stampa su plastica
—
per ossidazione/penetrazione Vernice a dispersione (primer) Vernice metallica a dispersione
(Vernice disp. ad effetto, bianco
coprente)***
(Vernice disp. ad effetto, bianco
coprente)***
(Vernice a dispersione ad effetto)
per ossidazione/penetrazione Vernice a dispersione (primer) Vernice UV
fotoreticolazione UV
Vernice metallica ad effetto
Rapida+L+T+T+L+ALV2
(“doppia verniciatura”)
Rapida L+ZT(+ZT)+c+L+T+T+L+ALV2
Rapida L+ZT(+ZT)+c+L+T+T+L+ALV2
Rapida L+ZT(+ZT)+c+UVZT+c++UVZT+L+ T+T+L+ALV2
—
fotoreticolazione UV**
Vernice UV
—
Carta, cartone, cartone ondulato, mate- Rapida+c+UVZT+c+UVZT+c++UVZT+ L+ALV2
rie plastiche selezionate, metallizzati, (“UV totale”)
lamiera
—
Ibrido** (oss./penetr.+UV)
Vernice UV speciale
—
Rapida”Hybrid”
—
Ibrido** (oss./penetr.+UV)
Vernice a base oleosa specia- Vernice UV speciale (a piena copertura) Carta, cartone, cartone ondulato
le* (a zone)
Rapida “Hybrid”
Vernice a dispersione
Vernice a dispersione speciale —
per ossidazione/penetrazione Vernice a dispersione
Vernice a dispersione, vernice a disper- Carta, cartone, cartone ondulato
sione ad effetto
Vernice UV o vernice a dispersione ad Carta, cartone
effetto
*) La vernice a base oleosa viene solitamente stampata con un gruppo di stampa offset, tutte le altre vernici con un gruppo di verniciatura; **) anche in formulazioni per offset senza acqua;
***) Prestampa in linea solo per macchine speciali; sigle della configurazione: c = “Colour” (gruppi di stampa offset), L = gruppo di verniciatura, T = gruppo di essiccazione, ZT = essiccatoio intermedio,
UVZT = essiccatoio UV intermedio, ALV = prolungamento uscita con essiccatoio finale, ALV2 = doppio ALV,“Hybrid” = c(+UVZT)+c+UVZT+L+ALV2
10 Process 3 | 2006
Adesività e compatibilità degli strati di
inchiostro e di vernice
Nessun inchiostro è idoneo a tutti i supporti di stampa.Inoltre,in un processo di stampa e nobilitazione non è possibile utilizzare contemporaneamente inchiostri e vernici che si essiccano con metodi diversi. I tipi di inchiostro e vernice devono
essere compatibili tra loro e con il supporto di stampa, la configurazione degli essiccatoi deve essere ottimale e non vi
devono essere sprechi di energia.
L’inchiostro deve aderire
Un fondamento imprescindibile
per una produzione di qualità è
l’adesione ottimale dell’inchiostro
al supporto di stampa. Purtroppo,
alcuni credono erroneamente che
una verniciatura possa rafforzare
l’adesione dell’inchiostro al supporto. In verità, invece, la vernice
aderisce soltanto agli strati di
inchiostro e se questi non sono
ancorati al supporto di stampa, si
stacca insieme a loro.
Pertanto, la scelta della serie di
inchiostro deve basarsi in primo
luogo sulle proprietà chimico-fisiche del supporto di stampa, ovvero
sulla capacità di assorbimento, le
caratteristiche di reticolazione
(ruvidezza, tensione interfacciale)
e la resistenza agli infrarossi e
agli ultravioletti. Solo dopo aver
esaminato queste caratteristiche si
possono considerare altri requisiti
come basso odore e sapore neutro.
Alla fine si sceglieranno la vernice
oppure il laminato e le carte speciali per impressioni. Anche qui la
finitura deve aderire in modo
ottimale agli strati di inchiostro, sia
bagnati che asciutti. Per l’ulteriore
finitura si dovrà verificare se
lo strato di vernice consente di realizzare rilievi e cordonature
senza problemi e se si può eventualmente stampare la carta per
impressioni.
Con le prestampe si può aumentare l’adesione dell’inchiostro al supporto di stampa, con una prestampa con vernice bianca coprente o a
dispersione ad effetto su carta per
etichette o cartone. Queste due
fasi di lavoro servono in prima linea
ad ottenere effetti speciali ma,
dopo l’essiccazione intermedia, si
crea un’imprimitura ideale anche
per gli inchiostri successivi.
Vernice a base oleosa e vernice UV
nella finitura ibrida
Le vernici a base oleosa, di semplice lavorazione, presentano diversi
gradi di brillantezza, opacità e
struttura e sono compatibili con
gli inchiostri standard e gli inchiostri non resistenti agli alcali ed
ibridi. In ogni caso si dovranno
osservare le raccomandazioni dei
rispettivi produttori per sapere
quale vernice oleosa utilizzare con
la serie di inchiostri in uso.
L’impiego delle vernici oleose è
andato via, via diminuendo a causa
della colorazione propria e della
tendenza generalizzata delle stampe ad ingiallire, della lunga durata
dell’essiccazione, della necessaria
spolveratura nonché dello spessore
notevolmente inferiore rispetto
alle vernici applicate con i gruppi
di verniciatura.
Tuttavia, grazie agli inchiostri ibridi, le vernici a base oleosa stanno
tornando in voga. La loro applicazione si limita esclusivamente
all’ottenimento di vari effetti a contrasto lucido a zone: la verniciatura
a zone molto brillante si ottiene
con la finestratura negativa del soggetto nella vernice oleosa: la vernice oleosa ancora umida viene completamente coperta in linea con la
vernice UV ottenendo zone brillanti solo nei punti negativi, perché la
vernice UV penetra nella vernice
oleosa umida provocando un voluto
effetto drawback. L’effetto vernice
a zone si ottiene quindi dall’interazione di sistemi di vernice contrari
ed è possibile anche nel registro
offset.
Effetti specifici possono essere
creati sfruttando in modo mirato le
diverse tensioni interfacciali delle
varie vernici. Tanto maggiore la
tensione interfacciale, tanto più
marcato l’effetto granulato (cioè le
strutture a grano reticolare) e viceversa, ovvero meno tensione, più
opacità. I risultati sono discreti, ma
non si avvicinano a quelli della verniciatura UV matt.
Vernici a base oleosa e a dispersione
Fenomeni interfacciali simili a
quelli con la vernice a base oleosa
più vernice UV si verificano anche
nella verniciatura drip off e twin
effect. Nel metodo “drip off” si utilizzano una vernice oleosa matt
che aderisce bene agli inchiostri
standard ed una vernice a dispersione speciale che deve essere
riscaldata con un riscaldatore, perché “gocciola” dalla vernice oleosa
solo se applicata a caldo. Con le
vernici “senolith twin effect” della
Weilburger Graphics non occorre
riscaldare la vernice a dispersione.
Poiché, però, la vernice a dispersione non raggiunge valori di brillantezza elevati come la vernice UV, il
contrasto lucido ottenibile con i
metodi “drip off” e “twin effect” è
nettamente inferiore a quello degli
inchiostri ibridi. Il metodo ibrido è
sicuramente la scelta migliore per
chi stampa frequentemente con
effetti a contrasto lucido.
Vernice a dispersione da sola o con
vernice UV
Oggi la verniciatura a dispersione è
l’applicazione in linea più adottata.
Sotto l’azione dell’infrarosso e dell’aria calda evapora in frazioni di
secondo fino al 90% della base
acquosa, almeno nelle vernici protettive; le vernici a dispersione per
effetti matt o lucidi o le vernici con
pigmenti ad effetto incorporati non
essiccano così velocemente. Dopo
l’evaporazione dell’acqua, gli acrilati finemente distribuiti formano
immediatamente un film solido,
pertanto la vernice a dispersione è
sempre più utilizzata anche per un
rapido finissaggio delle stampe.
Spolveratura e ingiallimento sono
inevitabili. In genere sono pochi i
tipi di inchiostro non compatibili
con la vernice a dispersione, ad
esempio quelli resistenti agli alcali.
Che cos’è l’effetto drawback?
L’effetto drawback,ovvero l’improvvisa perdita di brillantezza,è il motivo principale per cui
esistono macchine a doppia verniciatura. Questo effetto si presenta quanto la vernice UV
viene applicata umido su umido su inchiostri offset standard. Lo strato di vernice ermetico
all’aria impedisce l’essiccazione ossidativa degli strati di inchiostro ancora bagnati.
Alcuni componenti dell’inchiostro vengono comunque assorbiti dal supporto di stampa,
ma altri si legano alla vernice, che apparirà tanto più opaca quanto maggiore è la presenza di inchiostro. Per questo, prima della vernice UV viene applicato un primer. Questo strato di vernice a dispersione impedisce il contatto tra l’inchiostro e la vernice UV e, in seguito all’essiccazione intermedia IR ad aria calda tra la verniciatura a dispersione e UV, contribuisce ad aumentare la brillantezza.Se lo strato di primer non è sufficientemente asciutto,
però, l’effetto drawback può verificarsi ugualmente.
Con gli inchiostri ibridi che reagiscono anche alla fotoreticolazione UV,l’effetto è pressoché
impossibile.
Process 3 | 2006 11
Bagnatura e distensione con il superamento delle tensioni interfacciali
tono uno scorrimento della vernice rapido e
senza strutture sugli strati di inchiostro o
direttamente sul supporto di stampa. Gli
additivi antischiuma non solo garantiscono
una quantità di vernice costante ed una applicazione priva di bolle, ma favoriscono anche
l’omogeneità del film di vernice.Una resistenza ottimale della vernice liquida al taglio consente un’applicazione perfetta anche ad elevate velocità di produzione.Tuttavia si possono verificare anomalie di bagnatura la cui
causa non è facilmente spiegabile. Si può
trattare, ad esempio, di finissimi fori a puntura di spillo nello strato di vernice.
Per ottenere un’adesione ottimale di tutti
gli strati di inchiostro e vernice, questi
devono essere applicati in un gradiente di
tensione interfacciale.
Il supporto (patinatura della carta almeno
35 mN/m, plastica 38 mN/m) o il primer
devono presentare la massima tensione
interfacciale, l’inchiostro una tensione
media e la vernice una tensione minima.
Le tensioni interfacciali e superficiali sono il risultato delle forze di attrazione tra le molecole.
Grafico: Schmid Rhyner
Le forze di attrazione tra le molecole di un
mezzo (supporto di stampa, superficie
della lastra, inchiostro, vernice, liquido di
bagnatura, aria) assicurano la coesione del
mezzo (forma solida,gocce).A contatto con
un altro mezzo (ad es. inchiostro su lastra,
vernice su inchiostro), sulle interfacce dei
due mezzi si innescano interazioni che vengono dominate tensioni interfacciali. Se
uno dei mezzi è l’aria, per il mezzo più
denso si parla anche di tensione superficiale. L’unità di misura SI è 1 millinewton al
metro (1 mN/m), che corrisponde alla vecchia unità di 1 dina/cm.
Addirittura con gli inchiostri UV è
adatta come vernice di prestampa e
ad effetto. Inoltre, si utilizzano vernici a dispersione speciali, cosiddette vernici blister, per incollare
film sagomati sul supporto di stampa (perlopiù cartone o cartone
pieno).
L’applicazione di vernice a dispersione è necessaria con le macchine
a doppia verniciatura, dove funge
da strato di sbarramento tra gli
strati bagnati di inchiostro ad essiccazione ossidativa e la vernice UV.
In questo modo si cerca di evitare
un effetto drawback (vedi riquadro)
aumentando allo stesso tempo la
brillantezza dello strato di vernice
UV. Una leggera spolveratura può
essere necessaria, spesso però se
ne fa a meno. In ogni caso si
dovranno impiegare solo combinazioni di vernice a dispersione e UV
autorizzate
dal
produttore.
Alternative alla verniciatura UV
finale sono una seconda verniciatura a dispersione o la laminazione
con film, la cui qualità aumenta
con il primer.
12 Process 3 | 2006
Per il suo carattere molecolare dipolare, l’acqua presenta una tensione interfacciale elevatissima, come si nota dalla sua tendenza a
formare gocce e a scivolare sulle superfici
lisce. Nel liquido di bagnatura della stampa
offset, la tensione interfacciale dell’acqua
viene ridotta con alcol isopropilico o surrogati
per ottenere una bagnatura ottimale della
lastra, cioè il completo spandersi dell’acqua
nelle parti non-stampanti.
Aggiungendo mezzi di bagnatura e distensione, i produttori delle vernici a dispersione e
UV a bassa viscosità raggiungono lo stesso
effetto di spandimento. Questi mezzi consen-
Vernice UV su inchiostri UV ed ibridi
Gli effetti ad alta brillantezza delle
vernici a fotoreticolazione UV sono
ottimi e sono ancora migliori se le
vernici vengono applicate su inchiostri UV ed ibridi invece che con la
doppia verniciatura. La lucidezza e
la durezza dello strato di inchiostro
possono essere tali da produrre il
cosiddetto effetto lastra di vetro
(vedi riquadro). L’immediato indurimento degli inchiostri UV e dello
strato di vernice UV consente il
finissaggio delle stampe anche se,
come può avvenire nel caso degli
inchiostri ibridi, gli strati di inchiostro sottostanti non si sono completamente essiccati. Dopo l’essiccazione, le vernici UV migrano poco
o affatto e sono resistenti al bloccaggio, all’abrasione, agli alcali, agli
agenti chimici e al calore. Oltre ad
adattarsi in modo ottimale al tipo di
inchiostro (UV, ibrido), le vernici
UV sono disponibili in formulazioni
da impressione e da incollaggio.
Il vantaggio principale degli inchiostri e delle vernici UV è la stampa
di substrati non assorbenti, come
Affinché un mezzo liquido non sagomato (2) possa bagnare la superficie sagomata di un mezzo
solido (1) per spandimento, la tensione interfacciale del mezzo 1 deve essere maggiore di quella
del mezzo 2 (schema in basso), altrimenti il mezzo 2 scivola via (schema in alto)
Grafico: Weilburger Graphics
pellicole di plastica e lamiera, ma
l’applicazione principale è nella
stampa delle scatole ripiegabili,
dove è importante la neutralità
organolettica. Essendo prive di solventi, le sostanze a fotoreticolazione UV soddisfano pienamente i
requisiti di neutralità di sapore e,
se correttamente utilizzate, anche
l’odore è estremamente ridotto.
Come gli inchiostri standard, anche
quelli ibridi aderiscono ottimamente a carta, cartone, cartone pieno e
ondulato. Su questi supporti, infatti, possono soppiantare completamente gli inchiostri UV che presentano diversi svantaggi. Come gli
inchiostri UV, gli inchiostri ibridi
possono essere verniciati direttamente con vernice UV, cioè, al contrario degli inchiostri standard, non
occorre alcuno strato di primer tra
inchiostro e vernice UV. Poiché gli
inchiostri ibridi, come gli UV,
hanno già raggiunto un certo grado
di essiccazione con l’essiccazione
UV intermedia, la vernice UV può
aderire senza problemi al film che
si è formato.
Scelta degli inchiostri ibridi più adatti
Per la scelta degli inchiostri ibridi
idonei si devono osservare le raccomandazioni del produttore della
macchina da stampa e del fogra.
Oltre a perfetta stampabilità,
buona lavabilità e, ovviamente,
compatibilità testata con rulli e
caucciù, lo stampatore può essere
sicuro che gli inchiostri autorizzati
sono resistenti alla verniciatura,
ovvero ai solventi e agli alcali come
da norma DIN 16524 e non contengono ritardanti di essiccazione
né sono altamente resistenti
all’abrasione. Pertanto, lo stampatore non dovrà aggiungere additivi,
che potrebbero sempre essere
fonte di rischi imprevedibili.
Per la stampa è necessario un
corretto dosaggio degli additivi
nel
liquido
di
bagnatura.
Normalmente non occorre spolveratura e laddove sia richiesta si
dovrà scegliere una polvere a grana
fine in base alla verniciatura.
Supporti di stampa idonei sono
solo carte, cartoni e cartoncini satinati a basso assorbimento.
Da una grammatura di 120 g/m2,
prima di piegare si deve cordonare,
quindi va osservata la direzione
delle fibre parallela alla cordonatura. Al supporto di stampa servono
almeno dodici ore di condizionatura in sala stampa.
Scelta delle vernici UV più adatte
Il fattore decisivo per la velocità di
indurimento e l’adesione sia della
vernice sull’inchiostro che dell’adesivo o della carta per impressioni sulla vernice, è la formulazione della vernice, perché la reattività delle vernici UV varia a seconda
che si tratti di vernici per impressione e incollaggio oppure no.
Inoltre, le vernici UV per inchiostri
ibridi si distinguono dalle vernici
UV per applicazioni di verniciatura
doppia o puramente UV.
L’adesione della vernice UV all’inchiostro dipende dalla presenza o
meno di lubrificanti tensioattivi
nell’inchiostro (ad esempio siliconi
o cere) che possono ridurre talmente la tensione interfacciale dell’inchiostro da impedire alla vernice di scorrere nella qualità desiderata. Gli inchiostri ibridi per l’offset
senz’acqua, quindi, rappresentano
una vera sfida per i produttori di
vernici. All’ultimo meeting degli
utenti della tecnologia ibrida tenutosi ad aprile 2005, però, KBA ha
dimostrato che anche per questo
esistono già soluzioni attuabili.
Anche la vernice UV dovrebbe contenere poco silicone o esserne
priva. Il silicone rende la vernice
UV standard più resistente all’incollaggio, come dimostrato dalla
“prova del nastro adesivo”, ma a
causa delle anomalie di bagnatura
ne risente la qualità del contrasto
lucido. Le vernici UV speciali contrassegnate sull’etichetta come
“idonee all’incollaggio” non contengono silicone e sono da preferire alle vernici miscelate in azienda
(a parte ciò, la finestratura delle
superfici di incollaggio nella lastra
di verniciatura è sempre più sicura
dell’incollaggio di superfici verniciate). Aggiungere una piccola dose
di silicone è consigliabile nella verniciatura UV bilaterale per evitare
l’effetto lastra di vetro nel finissaggio che blocca il materiale tagliato
durante il taglio di rifilatura.
Solitamente, l’effetto lastra di
vetro può essere evitato anche con
una leggera spolveratura o una idonea verniciatura parziale. Un altro
rimedio consiste in un taglio tempestivo, prima che tra i fogli evacui
l’aria a causa del raffreddamento
della pila.
Fatale è quando la scelta di una vernice UV non idonea provoca la corrosione degli strati di inchiostro.
Per cautelarsi da tali sorprese, con
una nuova combinazione inchiostro-vernice basta seguire sempre
le raccomandazioni del produttore.
La maggior parte dei produttori di
vernici è disposta a testare la compatibilità della vernice con gli
inchiostri mediante verniciature di
prova nonché a modificare la vernice stessa.
Per quanto riguarda la viscosità
della vernice UV, basandosi sulle
esperienze raccolte dagli utenti
della Rapida e dal centro prove di
Radebeul KBA consiglia quanto
segue: si devono utilizzare vernici
UV con una viscosità dimostrata di
70 s (bicchiere di deflusso DIN).
L’inchiostrazione deve avvenire ad
una velocità di deflusso di 50 s; la
Che cos’è l’effetto lastra di vetro?
Sulle carte lisce, quindi anche verniciate a UV (e soprattutto con la verniciatura UV bilaterale) si può presentare l’effetto lastra di vetro. Questo effetto fa sì che sia quasi impossibile staccare il foglio appoggiato sulla pila da quelli sottostanti, quindi la pila è bloccata.
Venendo eliminata tutta l’aria tra le superfici dei fogli appoggiati uno sull’altro, si genera
un vuoto spinto che ricorda l’effetto ventosa tra due lastre di vetro a contatto.
Una spolveratura leggera, il taglio tempestivo della pila calda ancora ricca di aria ed una verniciatura parziale (strisce rosse) possono contrastare questo effetto.
riduzione della viscosità si ottiene
riscaldando con il sistema di termostatizzazione della vernice.
Dieter Kleeberg
Sistemi di verniciatura con racla a camera, rulli anilox e lastre di verniciatura
Tipo di sistema di verniciatura: i tempi dei sistemi a due rulli sono ormai passati. Oggi, con un sistema a rulli anilox e racla a camera è possibile ottenere spessori di vernice
maggiori. Questa tecnologia derivata dalla stampa flessografica risolve i problemi di bassa
viscosità delle vernici a dispersione e UV ed,inoltre,consente di stampare vernici con una concentrazione maggiore di pigmenti ad effetto.
Rullo anilox: in fin dei conti è il volume di immersione del rullo anilox a determinare lo
spessore di vernice.Per un esatto dosaggio della vernice, lo stampatore deve assicurarsi che il
rullo anilox sia sempre libero da residui di vernice secca. La scelta della “retinatura” della
superficie del rullo dipende dall’utilizzo della vernice.La Praxair Surface Technologies,partner
di KBA nella dotazione del sistema di verniciatura, consiglia la retinatura esagonale standard
solo ancora per vernici con pigmenti metallici. Per tutte le altre vernici a dispersione e UV si
utilizzano strutture aperte che si distinguono per l’applicazione della vernice in assenza di
schiuma. Le scanalature elicoidali incise “senza fine”, ad esempio, non sono già più l’ultimo
ritrovato tecnico. Un’alternativa molto amata è la cosiddetta struttura ART (“Anilox Reverse
Technology”),un retino negativo,per così dire,in cui non sono presenti cellule bensì “isole”che
formano una rete di canali e gole in cui si raccoglie la vernice (vedi grafico).Per le verniciature molto brillanti, la struttura ART viene spesso combinata alla struttura TIF (“Thin Ink Film”)
deformandosi in una direzione. La tabella riporta indicazioni per la scelta del rullo anilox nel
gruppo di verniciatura di una macchina ibrida per vernice a dispersione (modo convenzionale) e vernice UV (modo ibrido). Grazie al proprio know-how pluriennale nel settore della tecnica dei gruppi inchiostratori senza
viti, KBA è l’unico costruttore di
macchine da stampa a produrre in
proprio rulli anilox per gruppi
inchiostratori senza viti del calamaio presso lo stabilimento di
Radebeul.
Lastra di verniciatura: per lavori
di verniciatura complessi si ricorre ad una
lastra flexo polimerica, solitamente prodotta da fornitori esterni. Per la maggior
parte dei lavori di verniciatura,però,bastano anche lastre più economiche, ovvero
matrici di taglio polimeriche ritagliate
fuori dalla macchina con un plotter di
taglio o manualmente, oppure composte
da caucciù per verniciatura. Questi ultimi
vengono utilizzati soprattutto per le verniciature a piena copertura e possono restare nella macchina per più ordini. Inoltre,
essi possono essere impiegati anche per
verniciature a zona semplici ritagliando le
parti non-stampanti dalla gomma di
copertura, cosa possibile sia manualmente
(nella macchina) che con un plotter di
taglio. I caucciù per verniciatura sono
costruiti come i caucciù normali ma la loro
superficie non tende ad accumulare vernice. Quando si scambiano i caucciù per verniciatura con le lastre occorre compensare
la differenza di altezza.
Struttura
Frequenza strutturale Angolazione
Volume di immersione Applicazione del rullo anilox
ART
120 L/cm
45°
9 cm3/m2
Vernice UV e a dispersione su carta fino a 170 g/m2
ART
120 L/cm
45°
13 cm3/m2
Vernice UV e a dispersione su cartone
ART/TIF
100 L/cm
45°/75°
da 16 a 20 cm3/m2
Vernice a dispersione per verniciatura molto brillante
ART/TIF
da 100 a 80 L/cm
45°/75°
da 18 a 22 cm3/m2
Vernice UV per verniciatura molto brillante
Process 3 | 2006 13
Qual è il metodo di prova giusto?
Controllo dell’indurimento ottimale della vernice UV su inchiostri ibridi . Prima che una determinata combinazione di supporto di stampa, serie di inchiostri ibridi e vernice UV possa essere utilizzata per la
prima volta,occorre stabilire la regolazione ottimale dell’essiccatoio UV finale.Anche poco prima di iniziare la stampa è consigliabile controllare ancora una volta l’indurimento e l’adesione della vernice,soprattutto se sotto la vernice UV vi sono estese aree coperte.“Regolazione ottimale”significa sempre non utilizzare più energia del necessario, altrimenti non solo si provocano spese inutili, ma l’elevato sviluppo di
calore di un irraggiamento UV eccessivo causa anche l’infragilimento e l’emissione di odore della vernice UV e dello stampato,a volte anche la rottura della patinatura con la successiva piegatura.Le prove non
servono per le vernici a fotoreticolazione UV cationica,poiché queste aderiscono a tutti i materiali ed essiccano completamente dopo un solo impulso UV.Le vernici UV utilizzate attualmente insieme agli inchiostri ibridi, tuttavia, induriscono tutte per reazione radicalica come gli inchiostri. Per calcolare i valori limite e trovare la potenza di irraggiamento ottimale, gli stampatori adottano nella pratica diversi metodi
di prova che,però,non sono tutti standardizzati e,quindi,dipendono sempre dall’esperienza personale dello stampatore.Inoltre,l’attendibilità delle prove non è sempre certa,dipende dalla specifica della vernice (resistente all’impressione e all’incollaggio oppure no).
Prova con il dito
La “prova con il dito” fornisce risultati affidabili e rapidi. Graffiando
con un’unghia o un oggetto idoneo
(da utilizzare anche per le prove
successive) si determina la durezza
della superficie della vernice e se il
film di vernice aderisce agli strati
di inchiostro in modo sufficientemente resistente allo sfregamento.
In termini di rapidità del finissaggio
delle stampe, questa prova è sufficientemente attendibile.
La capacità di scorrimento della
vernice può essere controllata
manualmente e rapidamente anche
spingendo alcuni fogli della pila
uno contro l’altro con più o meno
forza. In questo modo, lo stampatore nota anche se i fogli si bloccano
a causa di un’eccessiva lucidezza
(“effetto lastra di vetro”).
Prova al talco
La resistenza ai graffi si può stabilire anche con la “prova al talco”, un
po’ più complessa. Due fogli vengono verniciati a UV, uno si tiene a
disposizione, l’altro passa nuovamente nella macchina, senza nuova
verniciatura, sotto l’essiccatoio UV
finale. Infine lo stampatore distribuisce una polvere fine (talco,
borotalco per bambini) su entrambi
i fogli e la strofina via di nuovo. Se
su entrambi i fogli resta talco, significa che la potenza UV è insufficiente. Se resta talco solo sul film
di vernice essiccato una volta, l’essiccazione è prossima al valore limite di irraggiamento desiderato, ma
non è ancora sufficiente. Così ci si
può avvicinare gradualmente al
valore ottimale. Alcuni stampatori
conducono questa prova con un
solo foglio e coprono una metà del
formato al secondo passaggio nell’essiccatoio UV finale.
14 Process 3 | 2006
forza di sfregamento non sono definiti, questo metodo è alquanto
inaffidabile.
Test chimico di laboratorio
Sino ad un determinato spessore dello strato di inchiostro (misurabile con la densità della tonalità
massima DS, un parametro non lineare per lo spessore), gli inchiostri UV essiccano a sufficienza,
oltre questo valore non più e, quindi, occorre aumentare la potenza dei raggi UV. Per gli inchiostri
ibridi che essiccano anche per ossidazione/penetrazione, lo spessore critico è superiore
Fonte: RadTech
Prova del nastro adesivo
Tra gli stampatori ibridi e UV è
molto diffusa la “prova del nastro
adesivo”. Poiché i nastri adesivi si
differenziano per larghezza e adesività, anche qui non è possibile stabilire condizioni di prova ripetibili
né ottenere risultati comparabili
tra loro. Inoltre, la velocità di strappo del nastro adesivo dalla superficie della vernice dipende unicamente dalle abitudini dello stampatore.
Con la prova del nastro adesivo si
definisce l’adesione della vernice
UV sugli strati di inchiostro ibrido
e, quindi, indirettamente, l’indurimento. Più precisamente, però, si
determinano le relazioni tra le
diverse forze, perché dapprima si
nota solo se la forza di adesione
della vernice UV sul nastro adesivo
è maggiore o inferiore che sull’inchiostro, ma lo stampatore vuole
davvero sapere se la vernice può
aderire meglio di un adesivo? Per la
vernice UV con un tenore di silicone di 1-2% si rileverà certamente
una maggiore resistenza rispetto ad
un nastro adesivo, e quindi la prova
è utile soprattutto per queste
miscele di vernice; tuttavia, l’aggiunta di silicone alla vernice UV
comporta svantaggi che, tendenzialmente, si possono evitare utilizzando vernici speciali.
Inoltre, staccando il nastro adesivo,
invece della vernice si possono
anche rompere la patinatura della
carta o gli strati di inchiostro. Ciò
lascerebbe supporre un’essiccazione e un’adesione della vernice ottimali, ma lo stampatore arriverebbe
a conclusioni sbagliate sulle forze
di adesione tra inchiostro e carta o
sulle forze di coesione all’interno
degli strati di inchiostro e della
patinatura. Pertanto, la prova sembra illogica e può causare più dubbi
che certezze.
Prova dell’acetone
Anche con la “prova dell’acetone”
lo stampatore non controlla l’indurimento superficiale della vernice
UV, bensì la sua essiccazione in
profondità e, quindi, la sua adesione all’inchiostro. Con questa prova
si strofinano con un panno imbevuto di acetone le superfici verniciate
di due fogli. Infine, strofinando una
contro l'altra le due superfici verniciate bagnate di acetone, gli strati
di vernice non devono spostarsi. Si
ottiene un risultato utilizzabile
solo con le normali vernici UV, ma
non con le vernici per impressioni
e incollaggio, che non si lascerebbero spostare nemmeno se l’indurimento non fosse completo. Per
questo motivo, e poiché la quantità
di acetone, il tempo di azione e la
Le tipografie che devono testare
numerose applicazioni e supporti
di stampa di difficile lavorazione,
soprattutto nel settore del packaging, ricorrono spesso al proprio
laboratorio. Qui, infatti, si possono
condurre test complessi e più
approfonditi che uno stampatore
non riuscirebbe ad eseguire su due
piedi sulla macchina. Presso il laboratorio, una tipografia di questo
tipo condurrà anche altre prove
oltre ai test di indurimento, e quindi l’investimento risulta sensato.
L’analisi chimica della fotoreticolazione UV della vernice avviene in
condizioni riproducibili. Le varie
colorazioni dello strato di vernice
ottenute con una soluzione di
agenti chimici colorati, utilizzata
esattamente secondo le indicazioni
del produttore, fornisce informazioni esatte.
Dieter Kleeberg
Controllo dell’adesione e dell’indurimento
completo della vernice UV su un’area di inchiostro ibrido con la “prova del nastro adesivo”:
qui si verifica davvero solo il distacco dello strato di vernice o anche una rottura indesiderata
dello strato di inchiostro o della patinatura?
Foto: VEGRA
Tecnologia UV | Irradiatori UV
Irraggiamento UV nel punto giusto e con
un dosaggio ottimale
Nella stampa puramente UV, come pure nella finitura ibrida, il fattore decisivo è
l’esatto dosaggio dell’irraggiamento UV. Per garantirlo, gli irradiatori devono
presentare una caratteristica spettrale idonea, essere posizionati correttamente
come essiccatoi intermedi o raggruppati nell’essiccazione finale ed il dosaggio
delle radiazioni deve essere ottimale e indurire inchiostro e vernice rapidamente senza un input energetico eccessivo. Inoltre si devono considerare anche
l’azione dei raggi IR collaterali sul supporto di stampa e l'indurimento. Gli utenti della macchina KBA Rapida possono optare per l’essiccatoio KBA VariDry o le
Distribuzione spettrale relativa delle radiazioni (spettro di emissione) di una lampada al quarzo a
scarico di gas a mercurio e rispettivo spostamento di lunghezza d’onda da UV-C fino al campo della
radiazione visibile (luce). La caratteristica identificativa del vapore di mercurio è il picco massimo a
365 nm. Lampade con picchi bassi nel campo UV-C generano quantità ridotte di ozono nell’aria circostante. Qui non rappresentati, i picchi nel range di infrarosso vicino (da 700 a 1000 nm)
soluzioni di altri produttori.
La stampa con inchiostri e vernici a
fotoreticolazione UV richiede grande esperienza. Se si utilizzano
inchiostri ibridi e vernice UV, non è
indispensabile disporre di un grande bagaglio di esperienza nel
campo UV e, quindi, la finitura ibrida non è solo un’alternativa alla
produzione UV, ma consente di
passare con facilità al metodo “UV
totale”. Anche l’utente dell’ibrido,
però, deve disporre di alcune
nozioni basilari sulla tecnologia UV.
C’è ultravioletto e ultravioletto
Il campo invisibile a onde corte che
si allaccia ai raggi violetti visibili
nello spettro d’onda elettromagnetico a circa 380 nanometri viene
definito “ultravioletto”. Questo
campo arriva a circa 100 nm e si
divide in tre “norme UV”: UV-A
(onde lunghe), UV-B (onde medie)
e UV-C (onde corte). Questi standard svolgono funzioni diverse
nell’indurimento di vernici e
inchiostri UV e di inchiostri ibridi
(si veda la tabella), pertanto la
caratteristica spettrale degli irradiatori UV, ossia lo spettro di emissione, deve essere adattata all’applicazione specifica.
Attualmente, come sorgenti UV si
utilizzano solo lampade a scarico di
gas: i loro bruciatori in vetro di
quarzo sono riempiti con vapore di
mercurio oppure un vapore di alogenuro (solitamente un legame di
iodio). Negli essiccatoi UV si preferiscono i vapori di mercurio, mentre nella produzione delle lastre da
stampa di utilizzano lampade ad
alogenuro metallico ad alta pressione. La pressione interna al bruciatore determina l’accentuazione dei
picchi ad andamento ripido nella
curva di emissione.
Questi picchi esprimono una maggiore intensità di radiazione rispetto alle lunghezze d’onda adiacenti.
Per un elevato rendimento di indurimento degli inchiostri ibridi e
della vernice UV, quindi, è logico
che alcuni picchi si trovino nel
campo di sensibilità spettrale dei
fotoiniziatori (UV-C), mentre altri
nei campi di continuazione della
reazione (UV-B) e dell’azione in
profondità (UV-A). Per un adattamento ottimale, i produttori di irradiatori spostano lo spettro di emissione nel campo di lunghezza d’onda desiderato dotando gli elettrodi
di atomi di metalli nobili, ad esempio il gallio. Inoltre, le lastre di
vetro di quarzo tra irradiatore e
supporto di stampa filtrano le lunghezze d’onda perturbatrici.
Suggerimento:“rinfrescare” gli UV-C
Il campo UV-C è caratterizzato da
pochi picchi ed è il “punto debole”
della tecnica a irraggiamento UV
perché, con il passare delle ore di
funzionamento, lo spettro di emis-
sione migra nel campo ad onde lunghe. Durante questo processo di
invecchiamento, quindi, occorre
sempre più energia per iniziare la
polimerizzazione. La durata di una
lampada UV indicata dal produttore non è mai identica a quella di
utilizzo. È vero che anche nel
campo UV-C alcuni picchi si spostano dal campo passivo vicino ai raggi
X al campo che partecipa attivamente all’indurimento, ma questa
“fodera” non compensa a sufficienza le perdite di invecchiamento.
Come formula empirica vale che,
con il tempo, l’applicabilità ottimale di un irradiatore UV si sposta dal
campo UV-C al campo UV-B al
campo UV-A.
Da qui il nostro consiglio: sostituite sempre il primo dei tre irradiatori nell’essiccatoio UV finale del
prolungamento dell’uscita. Alla
prossima sostituzione lo inserirete
nella
posizione
intermedia,
Significato degli standard e delle ottave UV per la fotoreticolazione UV
Norma UV
Lunghezze d’onda
Effetto nella fotoreticolazione UV
Ambiente, salute
UV-A (onde lunghe)
380 … 315 nm
penetra strati spessi di inchiostro e vernice
Invecchiamento della pelle, abbronzatura più rapida
UV-B (onde medie)
315 … 280 nm
mantiene la polimerizzazione radicalica
Scottature, abbronzatura prolungata
UV-C (onde corte)
280 … 100 nm
inizia la polimerizzazione radicalica e cationica con la scissione dei fotoiniziatori
Generazione di ozono
Ottava UV
Lunghezze d’onda
Campi di utilizzo degli irradiatori nella fotoreticolazione UV
Differenziazione
UV-1 (“UV quarzo”)
400 … 200 nm
campo attivo; inizia e agevola la polimerizzazione
400/300 nm “UV vicino”, 300/200 nm “UV lontano”
UV-2 (“UV sottovuoto”)
200 … 100 nm
campo passivo;“compensa” il campo attivo spostando la lunghezza d’onda nel campo UV-1
—
Process 3 | 2006 15
per far posto ad un nuovo irradiatore e alla sostituzione successiva
ancora lo dovrete spostare nella
terza posizione. In questo modo,
nell’essiccatoio finale si avranno
sempre radiazioni UV-C “fresche”!
La maggior parte delle radiazioni
UV-C serve al primo irradiatore,
dove viene iniziata la reticolazione
della vernice UV, mentre il compito
degli altri due irradiatori è quello di
mantenere e condurre in profondità la reazione di reticolazione così
avviata. Nell’essiccatoio finale KBA
VariDry, solitamente questi tre irradiatori funzionano con un profilo di
potenza di 40 % -80 % -100 % (da
davanti a dietro). Per alcuni lavori
ad elevata presenza di inchiostro
occorre aumentare soprattutto la
potenza del secondo irradiatore.
riportato di seguito). Considerando
tutti i criteri richiesti il fatto che
KBA costruisca e perfezioni da sé
l’essiccatoio si è dimostrato intelligente, in questo modo non deve
arrivare a compromessi in termini
di costruzione degli irradiatori e
della loro integrazione nella macchina da stampa. Il comfort di
comando e di manutenzione e le
posizioni di installazione degli irradiatori sono ottimali.
Le lampade UV sono disponibili
con potenze comprese tra 160 e
200 W/cm. Con il ballast si possono attivare rapidamente le lampade
e stabilizzarne la potenza emessa,
adattando in tempo reale anche la
quantità di radiazione necessaria
alla velocità di produzione. Dalla
consolle di comando, lo stampatore
Bilancio energetico di una lampada UV
Radiazione UV della lampada
30%
Radiazione visibile della lampada (luce)
10%
Irradiazione di calore della lampada (IR)
40%
Irradiazione di calore degli elettrodi del bruciatore
10%
Conduzione termica del vetro di quarzo
10%
è nemmeno legata alle varie geometrie per le diverse posizioni dell’essiccatoio. Per questo, gli irradiatori possono essere scambiati tra
loro liberamente e facilmente
come essiccatoio intermedio e finale, una caratteristica unica nel
campo degli essiccatoi per macchine da stampa che consente di adattare l’essiccatoio in modo estremamente individuale!
Un’altra caratteristica distintiva è
che gli irradiatori UV VariDry non
presentano un rivestimento dicroico, perché il pulviscolo può annullare l’effetto specchio freddo troppo rapidamente. Anche per questo
possono essere scambiati senza
problemi tra le posizioni essiccatoio intermedio e finale. Ciò nonostante, non si può comunque
rinunciare ad un heat management:
alloggiamento dell’irradiatore e
schermi (shutter) sono muniti di
fori di raffreddamento che convogliano il calore in un circuito di raffreddamento ad acqua. Questo tipo
di raffreddamento è talmente efficace che lo stampatore può toccare
tranquillamente gli irradiatori
senza attendere per sostituirli o
cambiarne la posizione. Inoltre, gli
schermi compatti dell’irradiatore
UV VariDry svolgono contempora-
Fonte: tecnica di spolveratura Grafix
neamente due funzioni: da chiusi
fanno ombra e dopo il riposizionamento fungono da riflettori.
Come si misura correttamente la
radiazione UV?
In base all’esecuzione dell’impianto, negli alloggiamenti degli irradiatori di alcuni produttori sono incorporate sonde UV che misurano più
o meno affidabilmente la potenza
delle lampade in W/cm2 e consentono di determinare la quantità di
radiazioni UV durante la produzione. Con una sonda portatile, lo
stampatore può introdursi anche in
altri punti dell’area di essiccazione.
Solitamente si utilizzano sensori
intercambiabili superficiali o ad
asta la cui sensibilità massima rientra nella media di UV-A, UV-B o UVC. Tuttavia, l’affidabilità di alcuni
“metodi di misura” resta discutibile. La misurazione dei radicali liberi, ad esempio, è inutilizzabile.
Più utile e auspicabile sarebbe la
misurazione della grandezza e della
posizione dei picchi, ossia un
metodo spettrometrico, perché
solo così sarebbe possibile controllare permanentemente l’invecchiamento reale dell’irradiatore UV e,
nel caso di una misurazione in
linea, adattare il rendimento in
tutti e tre gli standard UV con il
comando della macchina. In questo
modo, però, l’essiccazione UV
diverrebbe più costosa. Attualmente, la consolle di comando della
Rapida conta le ore di esercizio di
ogni singolo irradiatore UV, condizione essenziale per un utilizzo affidabile delle radiazioni. Un problema generale è che gli inchiostri
e le vernici UV dei diversi produttori
Assorbimento di intensità (%) della radiazione UV per invecchiamento
Il KBA VariDry soddisfa al meglio
queste esigenze
Macchine da stampa ad alta prestazione come le KBA Rapida funzionano in modo economico con l’essiccazione UV solo se gli irradiatori
UV soddisfano il requisito di alta
potenza, sono flessibili e semplici
da usare e presentano un alto
grado di rendimento, come nel
caso del sistema KBA VariDry (si
veda anche l’articolo “Essiccatoi
altamente efficienti ed innovativi”
16 Process 3 | 2006
può controllare ogni singolo irradiatore e regolare la percentuale di
potenza in continuo.
Contrariamente ad altri irradiatori,
i riflettori dell’irradiatore UV
VariDry non si concentrano sulla
superficie del supporto di stampa
bensì riflettono per proiezione.
Grazie alla distanza ottimale, questo semplice principio è applicabile
anche alla superficie del supporto
di stampa. Rinunciando a speciali
geometrie di irradiazione, KBA non
Irradiatore UV (principio Dr. Hönle) nell’essiccatoio KBA VariDry: quando i due schermi sono
aperti fungono da riflettori (grafico in alto); se
sono chiusi, fungono da otturatori (grafico in
basso). Gli schermi muniti di alette sono raffreddati ad acqua (tubazioni in blu), verso il basso
l’essiccatoio è protetto da un vetro di protezione
Dispositivo per la misurazione approssimativa
della potenza UV della lampada di Dr. Hönle
Quanto deve
deve essere
essere “fredda”
“fredda” la
la
Quanto
fotoreticolazione UV?
UV?
fotoreticolazione
Tutto è relativo,anche il freddo della fotoreticolazione UV “fredda”: sulla superficie di
una lampada UV si misurano oltre 900° C
anche negli “irradiatori freddi”. Tuttavia, esistono vari tipi di irradiatore UV che riducono
in modo molto diverso il calore (IR) generatosi.Più sensato,e in parte praticato,è combinare i vari metodi di raffreddamento.
Il metodo più semplice è asportare il calore
mediante l’aria fredda.Su una macchina da
stampa è sempre presente aria fredda e
non deve essere generata appositamente.
Lo svantaggio è che l’irradiatore irradia
l’intera quantità di calore da subito. Con gli
essiccatoi intermedi, l’aria insufflata viene
convogliata nell’area dell’irradiatore e del
cilindro di contropressione (che viene raffreddato), mentre con gli essiccatoi UV
finali ciò avviene solo dopo, per raffreddare
di nuovo immediatamente il supporto di
stampa. KBA non adotta questo metodo
per il sistema VariDry, ma consente di
installare in alternativa anche la soluzione
di altri produttori: ampiamente diffuso è il
raffreddamento ad acqua. Anche KBA
adotta questo metodo di raffreddamento
per l’essiccatoio VariDry. Sul supporto di
stampa arriva ancora sempre una determinata quantità residua di calore, cosa
comunque voluta, perché il calore agevola
la reazione di reticolazione.Il calore irradiato utilizzando una vernice UV con una temperatura superiore garantisce risultati di
scorrimento e indurimento ottimali.
Gruppo di inertizzazione su una Rapida 105
sono regolati su determinate lunghezze d’onda e, quindi, non deve
per forza essere decisivo il picco
massimo o la potenza di radiazione
massima, bensì lo spettro dell’irradiatore, motivo per cui, purtroppo,
nella pratica viene utilizzata molta
più energia del necessario.
Meno commutazioni incrementano la
durata utile
KBA VariDry o altri essiccatoi: la
Rapida controlla automaticamente
che gli irradiatori non siano esposti
ad inutili commutazioni. Il coman-
L’utilizzo di un secondo irradiatore IR a monte
dell’essiccatoio UV finale,invece,non ha avuto
successo; questo input di radiazioni IR mirato
stacca di nuovo gli inchiostri già essiccati che
a loro volta aggrediscono la vernice UV provocando un bloccaggio.
Nella tecnologia UV inerte si sfrutta l’effetto
per cui un’atmosfera di azoto agevola la reazione di reticolazione. Complessivamente
viene immessa una quantità di energia nettamente inferiore e, quindi, fino all’80% in
meno di calore. Una soluzione ideale per la
stampa di substrati sensibili al calore come i
fogli di plastica,perché così si abbassa la temperatura della pila di 15 gradi. Ma si può
aumentare anche la velocità di stampa, perché i fogli possono sostare meno sotto gli irradiatori. L’inertizzazione avviene in una camera speciale posta sopra il cilindro di contropressione. La tecnologia per l’offset a foglio è
un’alternativa “inerte” la offre anche AdPhosEltosch con il modulo TwinRay, costruito in
modo che il supporto di stampa venga colpito
solo da radiazioni riflesse dicroiche e,quindi,la
temperatura della pila resti pressoché stabile.
Gli irradiatori dicroici sono un tipo di irradiatore freddo frequentemente utilizzato nell’offset a foglio.“Dicroico” significa che alcune
lunghezze d’onda (UV) vengono riflesse, altre
(IR) assorbite, un fenomeno che comporta
comunque una parziale perdita di lunghezze
d’onda utili. I riflettori sono muniti di un rivestimento dicroico oppure i raggi vengono
deviati mediante uno specchio freddo semipermeabile.Inoltre,con una lastra di vetro di
quarzo si possono filtrare le radiazioni IR che
altrimenti troverebbero direttamente una via
sul supporto di stampa. Nonostante il ridotto
spazio di installazione, gli irradiatori dicroici
vengono spesso utilizzati come essiccatoi UV
intermedi. Nell’essiccatoio UV finale, invece,
non vengono installati,e non solo per il riscaldamento che qui è intenzionale (vedi sopra),
ma anche perché la formazione di pulviscolo
influisce negativamente sui supporti di stampa.Se la polvere si deposita sullo strato dicroico e non viene rimossa regolarmente, l’acqua
non viene più assorbita.Per questo KBA ricor-
Almeno nella stampa flessografica, per la
stampa di nastri di pellicola delicati è disponibile un altro tipo di irradiatore freddo: il
laser excimer. “Excimer” è una parola
inventata derivata da “excited” (eccitato, ad
esempio con un fascio di elettroni) e
“dimer”(dimero,legame di due atomi,a differenza di “polimero”). Per la loro bassa
intensità, questi irradiatori UV simili al laser
vengono installati insieme ad una camera
di inertizzazione. Per l’offset a foglio non
sono ancora disponibili sistemi più potenti.
Il grande vantaggio è che i laser excimer
irradiano solo un’unica lunghezza d’onda
(nel packaging solitamente i 308 nm del
legame xeno e cloro) e non consentono la
formazione di radiazioni IR. Il grande svantaggio è che questa singola lunghezza
d’onda non soddisfa l’ampiezza di spettro
da UV-A a UV-C necessaria e, quindi, sono
necessari fotoiniziatori, inchiostri e vernici
molto particolari.Per questo motivo,questa
alternativa non viene considerata per le
applicazioni UV nell’offset a foglio compresa la finitura ibrida.
Combinazione di raffreddamento ad acqua e
rivestimento dicroico
Grafico: IST-Metz
più complessa rispetto all’offset a bobina a
nastro stretto (dove si è affermata con successo la tecnologia UV inerte) perché vi sono
barre portapinze che passano ad alta velocità
nella camera di inertizzazione disturbando la
tenuta, e lo spessore dei supporti di stampa è
maggiore.KBA ha installato per la prima volta
nel 2002 la soluzione sviluppata insieme alla
AdPhos-Eltosch e al Sächsische Institut der
Druckindustrie (SID) su una Rapida 105 dello
stampatore di materie plastiche belga Crea.
Agli stampatori di pellicole conviene in ogni
caso affrontare gli elevati costi di investimento per la tecnologia UV, ed i costi per lo stoccaggio dell’azoto sono minori. Ultimamente,
do e l’adattamento in continuo
della potenza alla velocità della
macchina non sollecita gli irradiatori. Gli schermi impediscono che gli
irradiatori si spengano all’arresto
della macchina e si riaccendano al
suo riavvio. Gli irradiatori restano
accesi anche durante il lavaggio dei
caucciù, con una potenza di standby pari alla metà della potenza massima impostata sulla consolle di
comando. In questo modo si riduce
al minimo il consumo di corrente
aumentando notevolmente la durata utile degli irradiatori. Durata
Rivestimento dicroico, integrato da un vetro di
quarzo filtrante (verde)
Principio di funzionamento dello specchio
freddo
re esclusivamente al raffreddamento ad
acqua per gli irradiatori VariDry. Come accessori sono disponibili come sempre anche
essiccatoi con e senza rivestimento dicroico di
altri produttori (AdPhos-Eltosch, Grafix, Dr.
Hönle ed IST-Metz) che abbinano i propri irradiatori al raffreddamento ad aria o ad acqua.
utile e spettro UV delle lampade di
essiccazione UV quickstart (ad
accensione rapida) progettate dalla
Kühnast Strahlungstechnik e dalla
Baldwin con il nome di GraphiCure
GC9 non sono ancora noti; le lampade GC9 non fanno uso di schermi e l’irradiatore di risparmio energetico si spegne in caso di arresto.
Dieter Kleeberg
Process 3 | 2006 17
Tecnologia UV | Resistenza di rulli, caucciù, lastre, carta
Requisiti di resistenza
Resistenza al rigonfiamento di rulli e
caucciù
Dalla stampa puramente UV si sa
che i rivestimenti e gli strati gommati dei rulli, dei caucciù e dei
caucciù di verniciatura devono
essere resistenti al rigonfiamento.
Gli inchiostri UV e gli altrettanto
aggressivi detergenti UV non devono provocare il rigonfiamento della
gomma oltre un limite di tolleranza
accettabile.
Nella finitura ibrida, invece, si utilizzano inchiostri la cui composizione chimica assomiglia più a quella
degli inchiostri standard che a
quella degli inchiostri UV ma che,
pur tuttavia, possono sempre pene-
Per la stampa UV si devono scegliere componenti macchina, rulli gommati, caucciù e caucciù per verniciatura, lastre e
supporti di stampa resistenti agli inchiostri e ai detergenti speciali aggressivi nonché all’irraggiamento ad ultravioletti.
Per la finitura ibrida, invece, tutti questi accorgimenti servono solo in parte, perché gli inchiostri e le sostanze chimiche
utilizzati per questo processo non sono così aggressivi. Pertanto, i materiali sono adatti anche al funzionamento misto
di finitura ibrida e stampa convenzionale con vernici a dispersione, mentre nella stampa puramente UV non è possibile
passare ad un’altra modalità operativa.
Caucciù e caucciù di verniciatura per lo stampatore ibrido (ultimo aggiornamento: Agosto 2005)
Caucciù, caucciù di verniciatura
Applicazioni inchiostro e vernice
Applicazioni supporto di stampa
Spellicolabile?
Modo misto normale/ibrido, modo UV o misto
Modo misto vernice a dispersione/vernice UV
Carta, cartone, cartoncino, plastica, metallo
Carta, cartone
no
sì
sì
Carta, cartone, metallo
Metallo (UV anche carta, cartone)
sì (fino a 0,7/0,8/0,8 mm)
no
no
Modo ibrido o UV
Carta, metallo
Carta
Carta, cartone
Carta, cartone, cartoncino, metallo
no
sì
no
no
sì (ca. 0,9 mm)
Modo misto normale/ibrido
Carta, cartone, cartoncino
Cartone, cartoncino, plastica, metallo
Carta, cartone, cartoncino
sì
no
no
no
sì (fino a. 0,8 mm)
Una volta vernice a dispersione o UV
Modo UV, alcuni inchiostri ibridi
Carta, cartone
Cartoncino ondulato
Carta
Carta, cartone, plastica, metallo
no
no
sì (fino a. 0,8 mm)
sì (fino a 0,95/0,8 mm)
sì
no
no
sì
Carta, cartone
no
Carta, plastica, metallo
no
Carta
no
Cartone, cartoncino, plastica, metallo
sì
no
Carta, metallo
Cartone, cartoncino, metallo
no
no
Carta, cartone, metallo
Carta
Carta, cartone
no
no
no
Atécé
PrintCare SF-A
PrintCare SP/SS/N
PrintStrip R606
Böttcher
TOP 1001/1002/1003
TOP 4400
TOP 5400-N
Contitech, Phoenix Xtra Print
Conti-Air Ebony
Conti-Air Spectral
Phoenix Ruby Carat
Phoenix Topaz Carat
Phoenix Opal/Canyon
Day International, Day Brasil
davidM QL Stripper
dayGraphica 3610/EU 03
dayGraphica NSP 03
Printec max
Printec coater/stick ’n’ strip
Duco, Birkan
Multi Hybrid
Superflex
Superstrip FB/FB longer run
Superstrip PB/UVPB
Superstrip SB Adhesive
TR Turquiose
UV Compressible EPDM
Folex
Folacoat UV LT-D/LT-P
Fujikura Graphics
Luminus
I.M.C.
Perfect Dot 4-SR
Kinyo
Airtack M Adhesive
MacDermid (ex Rollin)
Elastostrip
Metro
Prisco
Priscolith Ebony
Priscolith Hybrid
Reeves
Vulcan Combo
Vulcan Folio
Vulcan Image4U
Osserva. Alcuni produttori di caucciù abilitano i propri prodotti per formulazioni di detergenti selezionate. Si declina qualsiasi responsabilità per la completezza e la correttezza delle informazioni; non
tutti i caucciù sono disponibili in tutto il mondo, la loro produzione può essere sospesa in qualsiasi momento. KBA si riserva il diritto di raccomandare o non raccomandare determinati prodotti.
18 Process 3 | 2006
Tipica struttura di un caucciù per il funzionamento misto normale/ibrido sull’esempio del
Duco Multi Hybrid: su uno strato di rivestimento
in gomma nitrilica NBR (qui in verde) rettificato
con rugosità da 1 µm con rapido rilascio di carta
e inchiostro,basso incremento del punto ed elevata resistenza alla stampa a rilievo e alla lacerazione; sottile strato di struttura stabilizzante;
strato fortemente comprimibile (qui in nero,
oggi spesso dotato di innumerevoli microsfere);
carcassa di supporto non estensibile
Grafico: Duco
Caucciù di verniciatura idonei al funzionamento misto vernice UV/vernice a dispersione come
il Duco Superstrip sono muniti di un rivestimento liscio, uno strato composito facilmente
spellicolabile ed una carcassa non estensibile.
Solitamente, le profondità di taglio sono di
ca. 0,8 mm
Grafico: Duco
trare relativamente a fondo nei
materiali plastici e negli strati polimerici delle lastre di stampa.
Questi inchiostri possono essere
rimossi dalle superfici dei rulli, dei
caucciù e delle lastre con speciali
detergenti ibridi che, a loro volta,
possono essere utilizzati anche per
Se termoindurita mediante cottura, la lastra termica KPG Sword Ultra può raddoppiare la sua
resistenza alla tiratura portandola ad 1 milione
di passate ma, grazie al suo strato di materiale
sensibile anti-penetrazione, è resistente alle
sostanze chimiche ibride e UV anche senza termoindurimento.
Foto: KPG
il lavaggio degli inchiostri standard
dopo il cambio del modo operativo.
Dopo un periodo di contatto prolungato con il detergente, il volume della gomma e dei polimeri non
vulcanizzati deve variare solo lievemente (rigonfiamento dovuto al
deposito di sostanze chimiche o al
ritiro per eluizione). Il fenomeno di
rigonfiamento e ritiro, ad esempio
passando dagli inchiostri ibridi a
quelli normali oppure da inchiostro
a detergente, è inevitabile, ma ciò
che importa è che avvenga entro
determinati valori limite.
I materiali dei rulli e dei caucciù
reagiscono più o meno sensibilmente ai vari inchiostri e detergenti ibridi disponibili in commercio,
quindi occorre osservare le raccomandazioni KBA “Accredited for
Hybrid printing” per sapere quali
inchiostri si possono utilizzare e
con quali detergenti senza problemi di rigonfiamento. KBA consiglia
solo inchiostri e detergenti che
non provocano variazioni di volume
o solo variazioni limitate dei rulli
standard, ossia rulli utilizzati anche
con gli inchiostri convenzionali,
cosa attualmente applicabile solo ai
rulli della ditta Felix Böttcher di
Colonia. Negli altri casi si dovrebbe
ricorrere a rulli misti o combinati,
come richiedono alcuni concorrenti, ma ciò non corrisponderebbe
più alla tecnologia ibrida come la
definisce KBA. Indipendentemente
da ciò, i caucciù per il funzionamento ibrido e misto normale/ibrido devono essere espressamente
identificati. Gli strati di rivestimento di questi caucciù sono solitamente realizzati in gomma nitrilica
NBR.
Alcuni caucciù con un rivestimento
polimerico composto nitrile/PCV
estendono il proprio settore di
applicazione anche all’UV, mentre i
caucciù con strati di rivestimento in
EPDM (monomero/terpolimero di
etilene, propilene, diene”, gomma
EPD) possono essere utilizzati
esclusivamente per gli inchiostri
UV. Che i caucciù “factotum” comportino svantaggi in termini di qualità rispetto ai caucciù speciali ibridi
o UV è una favola del marketing di
alcuni produttori ed è vera soltanto
in alcuni casi isolati. È vero, però,
che, con il tempo, un funzionamento misto con inchiostri UV e
convenzionali non è ottimale per i
materiali in gomma, un problema
che invece non si presenta nel funzionamento misto ibrido/standard.
Tuttavia, nell’impiego UV continuato non esiste ancora un caucciù
universale capace di sostituire
l’EPDM, che in un certo senso è il
compromesso migliore. Per quanto
riguarda i detergenti utilizzabili,
vale la seguente formula empirica:
i detergenti ibridi sono compatibili
solo con materiali a base di nitrile
per il modo ibrido e convenzionale,
mentre provocherebbero il rigonfiamento dell’EPDM. L’EPDM esige
inchiostri UV e detergenti puramente UV!
Resistenza delle lastre di stampa alla
tiratura
Nelle macchine ibride, come lastre
offset si sono affermati in linea di
massima tutti i fabbricati la cui
resistenza alla tiratura, come anche
nella stampa UV, può essere incrementata con il “termoindurimento
mediante cottura”, ad eccezione
delle lastre con potere risolvente
insufficiente utilizzate per la stampa dei quotidiani. Soltanto le piastre analogiche e digitali con uno
strato fotopolimerico o termopolimerico possono idonee termoindurite mediante cottura. Oltre ad un
netto incremento della durezza, il
riscaldamento dello strato polimerico “sigilla” la superficie polimerica impedendo così la penetrazione
di componenti dell’inchiostro e dei
detergenti. In questo modo si evitano sia la corrosione dello strato
(durante i lavaggi intermedi dei
caucciù o per effetto dell’inchiostro) sia un eventuale effetto fotocopia (causato dalla radiazione termica o UV in prossimità dell’essiccatoio intermedio).
La maggior parte delle lastre CtP
termoinduribili sono termiche.
Con la Fujifilm Brillia LP-NV è
disponibile addirittura la prima
lastra CtP a laser viola termoinduribile mediante cottura. Inoltre,
alcune lastre termiche sono resistenti alla penetrazione, e quindi
anche compatibili al metodo UV e
ibrido, anche senza essere termoindurite, ad esempio la Fujifilm VPU
appositamente studiata per le
applicazioni UV. Alcune delle lastre
resistenti alla penetrazione possono comunque essere termofissate
per sostenere tirature maggiori.
Spellicolamento di un caucciù per verniciatura:
taglio con un plotter CAD, sollevamento delle
parti non-stampanti
Foto: Folex
Nella pratica, con gli inchiostri UV
ed ibridi si è affermata anche la
lastra no process Presstek Anthem.
Già oggi, con gli inchiostri ibridi
adatti è possibile realizzare anche
la stampa offset senz’acqua. Le
lastre waterless non possono essere
termoindurite, cosa comunque non
necessaria per le tirature piccole e
medie. Come da anni nella stampa
UV senz’acqua, si consigliano le
lastre Toray, ma sono idonee anche
le lastre waterless di KPG (attualmente disponibili solo in Nord
America), mentre tutti i prodotti a
base di poliestere non sono sufficientemente resistenti. Non sono
ancora state raccolte esperienze
pratiche sull’uso delle lastre ablative, come la Presstek PEARLdry a
base di alluminio, con gli inchiostri
ibridi senz’acqua.
Resistenza chimica delle lastre di verniciatura
La sovraverniciatura UV finale nel
modo operativo ibrido avviene con
vernici UV compatibili con gli
inchiostri ibridi e parzialmente
compatibili con le vernici a base
oleosa per contrasti gloss. Le vernici UV richiedono ovviamente un
caucciù di verniciatura resistente
alla vernice UV e al detergente UV.
Questi caucciù sono idonei anche
alle vernici a dispersione, un aspetto importante per il loro impiego in
entrambi i modi operativi ibrido e
convenzionale. Per la verniciatura
parziale con vernice a base oleosa,
invece, si utilizza una lastra offset
ibrido-compatibile.
Process 3 | 2006 19
Lastre analogiche e CtP per lo stampatore ibrido (ultimo aggiornamento: Novembre 2005)
Lastra di stampa
Esposizione
Sviluppo
Applicazione ibrida
Termoindurire per l’ibrido? Larghezza max.
pos., UV (analogica o CTcP)
neg., termica
neg., laser viola
pos., termica (830/1064 nm)
umido
umido
umido
umido
Commerciale, packaging
Commerciale
Commerciale
Commerciale
sì
sì
sì
sì
dati non disponibili
2000 mm
pos., termica
umido
Commerciale
sì
FGN
neg., termica
umido
sì
Fuji Photo Film
Brillia LH-PCE/PSE
Brillia LH-PIE/PJ
Brillia LP-N3
Brillia LP-NV
VPS-E/VPL-E
VPU
pos., termica
pos., termica
neg., Argon o Fd:YAG
neg., laser viola
Preheat, umido
Preheat, umido
Preheat, umido
Preheat, umido
umido
umido
Commerciale
Commerciale
Commerciale
Commerciale
sì
no
sì
no
sì
no
2050 mm
2050 mm
1230 mm
1230 mm
Huaguang (licenza KPG)
TN
TP
neg., termica
pos., termica
umido
umido
sì
sì
Indústria Brasileira de Filmes
IBF-Million 2
pos., termica
umido
Commerciale
sì
pos., termica
pos., termica
umido
umido
umido
sì
sì
sì
neg., termica o UV (an./CTcP)
umido
no, ma possibile
2080 mm
pos., termica
pos., termica
pos., termica
neg., termica
Preheat, umido
umido
umido
Preheat, umido
umido
umido
Commerciale
sì
sì
sì
sì
no, ma possibile
no (offset senz’acqua)
1560 mm
1512 mm
1512 mm
pos., termica
umido
Commerciale
sì
pos., termica
neg., laser viola
umido
umido
umido
Commerciale
Commerciale
no, ma possibile
sì
sì
1660 mm
pos., termica
umido
no (base bimetallica)
pos., termica
no process
Commerciale
no
1118 mm
pos., termica o UV (an./CTcP)
umido
Commerciale
sì
1660 mm
Preheat, umido
sì
1500 mm
pos., termica
umido
umido
umido
Commerciale
Commerciale
sì
sì
sì
1030 mm
Waterless TAC-RG5/RL7
Waterless TAN-E
Waterless TAPD-G1/H-G2
neg., termica
neg., analogica UV
pos., analogica UV
umido
umido
umido
1610 mm
1610 mm
1610 mm
Verona Lastre
VELA LPN-100/LPV-100
VELA Universal
umido
umido
sì
sì
Agfa-Gevaert
Meridian P51/P71
N91
N91v
Thermostar P970/971
Anocoil
830 T-Plate
First Graphics (Kodak)
Ipagsa
Arte IP-21
Eco 88
Rubi T-50
Kodak Graphic Communications Group (ex Creo)
Mirus PN
Kodak Polychrome Graphics
KPG DITP Thermal
KPG EasyPrint
KPG Electra Excel
KPG Sword Excel
KPG Sword Ultra
KPG X54 Scorpion/Sc.+
Konica Minolta
Duros HST
Lastra (Agfa-Gevaert)
LT2
LVX
Futura Oro
PDI
Prisma 830/Steel 830
Presstek
Anthem
Saverio Rief
Therma
Southern Lithoplate
Cobra
TechNova
Gemini Plus
Taurus
Thermostar TN (Agfa P970)
Toray
Osserva. Alcuni produttori di lastre abilitano i propri prodotti per agenti di esposizione e rivelatori selezionati. Si declina qualsiasi responsabilità per la completezza e la correttezza delle informazioni; non
tutte le lastre da stampa sono disponibili in tutto il mondo, la loro produzione può essere sospesa in qualsiasi momento. KBA si riserva il diritto di raccomandare o non raccomandare determinati prodotti.
CTcP – qui utilizzato come sinonimo di esposizione UV di lastre da stampa convenzionali con un recorder CtP – è un marchio registrato della basysPrint GmbH, Boizenburg (Germania)!
Chi non intende far uso di costose
lastre flexo fotopolimeriche per una
verniciatura finale parziale, ricorre
20 Process 3 | 2006
ad un caucciù di verniciatura spellicolabile o a un caucciù normale prestando particolare attenzione alla
profondità massima di taglio prestabilita dalla barriera antistrip sotto lo
strato di rivestimento. Inoltre, i pro-
duttori di caucciù consigliano di tendere moderatamente il caucciù per
verniciatura con una chiave dinamo-
metrica qualora dovesse essere riutilizzato successivamente. La pressione di stampa deve essere il più
ridotta possibile per consentire alla
vernice di distribuirsi uniformemente sul supporto di stampa.
Resistenza dei supporti di stampa
agli ultravioletti
La stampa di plastica e metallo è un
dominio soprattutto della stampa
UV e, pertanto, per la finitura ibrida sono determinanti soprattutto i
requisiti di carta, cartone e cartoncino che, in linea di massima, sono
gli stessi della stampa puramente
UV, poiché i problemi maggiori li
causano gli ultravioletti. Per questo
motivo, lo stampatore ibrido deve
fidarsi delle esperienze e delle indicazioni di lavorazione dei fornitori
di carta. Come già per l’essiccazione IR, anche per l’UV vale generalmente quanto segue: regolare la
potenza dell’essiccatoio sul minimo indispensabile, perché la carta,
si sa, è estremamente delicata! Un
apporto di calore indesiderato
durante l’essiccazione ne provoca il
restringimento e i raggi UV la sottopongono a diverse alterazioni
chimiche, ad esempio all’ingiallimento.
Un altro problema può essere la rottura della patinatura durante la successiva piegatura della carta, del cartone o del cartoncino. Due misure
impediscono la rottura della patina:
1. d’accordo con il fornitore di
inchiostri si dovrà scegliere una vernice UV flessibile. 2. Per cartoni e
cartoncini da 150 g/m2 si consiglia
assolutamente la cordonatura, ma
anche così si dovranno evitare utensili usurati o non correttamente allineati per non cacciare un diavolo
con un altro. La resistenza alla cordonatura di un cartone patinato può
essere verificata in modo rapido e
semplice con una platina da stampa
e alcune aziende grafiche giurano
sull’efficacia della nebulizzazione
dei punti di cordonatura con una
miscela di acqua e alcool.
Il terzo fenomeno, dovuto alla
decomposizione chimica del legante
nella patina della carta per effetto
degli ultravioletti, può essere l’emanazione di cattivo odore. Tuttavia,
solo di rado si può stabilire immediatamente se la causa del cattivo odore
è la patina o la serie di inchiostri o la
vernice. Anche combinazioni di
Il test di Robinson evita eventuali reclami
I vizi olfattivi ed organolettici del prodotto causati dagli imballaggi di cartone o cartoncino sono uno dei motivi di reclamo più frequenti,
e non solo nella stampa UV. Prima che ciò avvenga, e vengano sprecati materiali costosi, si consiglia di eseguire il test di Robinson. Questo
test sensoriale è indicato per tutti i supporti di stampa e le combinazioni di supporto/inchiostro/vernice mai usati prima. Il test dovrebbe
controllare i componenti in due fasi: singolarmente prima e congiuntamente dopo la stampa di una piccola tiratura ibrida autentica. Nella
prova successiva si dovrà ricordare che l’odore viene emanato solo molto tempo dopo per effetto dell’ossigeno presente nell’aria.Per il test
di Robinson si riproducono diversi campioni per consentire a più persone di partecipare alla prova. A loro volta, gli sperimentatori devono
eseguire prove comparative olfattive tra i campioni nonché tra i campioni ed i riferimenti (sostanza o materiale imballato inodore). I
campioni e i riferimenti vengono posti in contenitori ermetici in vetro al cui interno una piccola riserva d’acqua mantiene un’umidità
relativa del 75 %. In un processo di invecchiamento accelerato nelle 48 ore si genera un potenziale olfattivo definito. Al termine, gli
sperimentatori dovranno giudicare le differenze olfattive su una scala da 0 a 5: 0 = inodore; 1 = quasi impercettibile; 2 = leggero, quasi
definibile; 3 = definibile; 4 = forte (sono consentiti anche mezzi punti). In seno alla commissione di sperimentatori, riunita all’occorrenza,
vengono nominati alcuni esperti reclutati dalla cerchia di fornitori di inchiostri, produttori di cartone e cartoncino, dipendenti della
tipografia, committenti e utilizzatori dei prodotti stampati (imballatori, catene commerciali, consumatori).
Riferimenti (sinistra) e campioni di supporto
(destra) nel test di Robinson
Foto: M-real
Inchiostri per lo stampatore ibrido (ultimo aggiornamento: Novembre 2005)
Produttore
Serie di inchiostri
Osservazioni
Arets Graphics
Eckart America
Epple
Gans Ink & Supply
Huber Group
Jänecke+Schneemann
Sicolor
SunChemical/DIC
SunChemical
Toyo Ink
Toyo Ink
Unionprint
Van Son
XSYS Print Solutions
XSYS Print Solutions
EXC Process Hybrid
MetalStar Hybrid
Starbrite
OS UV-Hybrid 4-Color Process
Hostmann-St. Reflecta Hybrid
Supra UV Hybrid
Sico Brite
Sun Cure Hy-Bryte/Daicure Hy-Bryte
Sun Cure Hy-Bryte Max
FD Hybrid Aqualess SOY
FD Hybrid Eco-SOY
VersaCure
Quickson UV Coatable
Flint-Schmidt Gemini Process
K+E Novabryte BF Process
non consigliato perché troppo aggressivo (carattere UV)
inchiostro metallico per ultimo gruppo di stampa,non ancora testato
abilitazione KBA/fogra
non ancora testato
si consiglia la modifica dopo il test fogra
testato da fogra e preparato per l’abilitazione
testato da fogra e preparato per l’abilitazione
come Sun Cure Hy-Bryte, ma non ancora abilitato
inchiostro offset senz’acqua,testato senza problemi da KBA
non ancora testato
non ancora testato
non ancora testato
Si declina qualsiasi responsabilità per la completezza e la correttezza delle informazioni; non tutte le
serie di inchiostri sono disponibili in tutto il mondo.KBA si riserva il diritto di raccomandare o non
raccomandare determinati prodotti. Il prodotto viene abilitato dopo la modifica della formulazione.
Detergenti per lo stampatore ibrido (ultimo aggiornamento: Novembre 2005)
Detergente
Test di abilitazione fogra
Felix Böttcher
Böttcherin Hybrid
test superato
Day International
Varn Hybrid-Wash
non ancora testato
DC DruckChemie
Hybrid 1.0
Hybrid 3,0
test superato
non ancora testato
Fuji Hunt/DS Druckerei Service
Novasol HB 8
Novasol HB 10
test superato
test superato
VEGRA
Detergente rapido E 939
test superato; le formulazioni vengono attualmente
modificate e nuovamente testate.
Non tutti i detergenti sono disponibili in tutto il mondo. La compatibilità del detergente non dipende solo dal tipo di inchiostro, ma anche dalla rispettiva serie di inchiostri da stampa e dalla gomma
del caucciù e dei rulli. KBA si riserva il diritto di consigliare o non consigliare determinati prodotti. Il
fogra concede l’approvazione ai sensi dell’accordo di categoria sulla riduzione dei solventi. Nei test
condotti finora ci si è concentrati soprattutto sulla compatibilità dei materiali per le macchine offset
a foglio. I test futuri terranno anche maggiormente in considerazione l’azione pulente. Alla fine del
2005 sono state approntate le istruzioni di lavoro e sono stati testati 5 prodotti detergenti. L’abilitazione viene data dopo la modifica della formulazione.
componenti altrimenti inodori possono emanare odore sgradevole.
Anche il liquido di bagnatura e la
polvere antiscartino possono contribuire al cattivo odore. Altre cause
sono l’infestazione microbica causata da condizioni di trasporto e
stoccaggio non favorevoli o da un
imballaggio non idoneo del supporto
di stampa, componenti di pastalegno
troppo resinose oppure macchine di
lavorazione della carta imbrattate.
Quando lo stampatore sceglie un
idoneo supporto testato per UV
insieme al produttore di carta, deve
escludere sin dall’inizio il legante
(molti produttori testano su richiesta anche combinazioni di materiali
specifiche del cliente). Inoltre,
dovrà accertarsi che vengano effettuate eventuali prove di qualità controllata durante la produzione e la
fornitura del supporto.
Grazie agli effetti combinati dell’essiccazione degli inchiostri ibridi,
contrariamente alla stampa UV il
grado di assorbenza del supporto di
stampa è determinante solo in termini di vernice UV, peraltro marginalmente visto lo spessore già di per
sé elevato dello strato di vernice.
L’esaurimento del legante causato da
una penetrazione troppo rapida
della vernice e, di conseguenza,
l’eventuale scarso indurimento, non
sono fondamentali.
Dieter Kleeberg
Process 3 | 2006 21
Caucciù e detergenti compatibili
con il metodo ibrido
Assolutamente in linea con la filosofia ibrida di KBA, gli inchiostri ibridi dovrebbero poter essere stampati su caucciù e rulli
gommati idonei anche alle applicazioni con gli inchiostri convenzionali. Lo stesso dicasi per il detergente ibrido, che deve
essere in grado di detergere sia gli inchiostri ibridi che quelli convenzionali. In alcuni casi, nella scelta dei caucciù gli stam-
dayGraphica 3610: ormai uno standard nella
stampa ibrida
patori optano per una maggiore resistenza agli inchiostri puramente UV.Tuttavia, non è indispensabile una compatibilità
assoluta. Molto più importante è un comportamento stabile a lungo termine nel funzionamento misto. Quindi, anche nel
funzionamento alternato tra il metodo convenzionale e quello ibrido, gli inchiostri ed i detergenti utilizzati non devono
provocare un eccessivo rigonfiamento o ritiro delle parti in gomma presenti sul caucciù e sui rulli. Pertanto è vantaggioso
sviluppare caucciù ibrido-compatibili insieme a detergenti appositamente studiati e compatibili, come ad esempio quelli
della Day International.
Presenti sin dall’inizio
Oggi le aziende che contribuiscono
al perfezionamento della stampa
ibrida si stanno fortemente impegnando in un processo di innovazione finalizzato a garantire le
caratteristiche necessarie per la
tecnologia
ibrida.
La
Day
International si è concentrata sin
dall’inizio sulle sfide poste dalle
innumerevoli possibilità applicative
del metodo ibrido. Questo impegno ha portato enormi frutti.
Infatti, oggi, gli utenti del metodo
ibrido possono fare affidamento su
una vasta gamma di prodotti collaudati ed ibrido-compatibili di Casa
Day International.
Ma anche se questi prodotti, presi
singolarmente, sono efficaci, in
combinazione con altri possono
causare problemi economicamente
costosi. Il caucciù deve soddisfare
criteri essenziali di particolare versatilità e flessibilità. Solo collaborando fianco a fianco con i produttori di macchine da stampa, gli
utenti della tecnologia UV e l’industria degli inchiostri sarà possibile
mettere a punto mescole di gomma
che consentono di ottenere risultati ottimali con le varie combinazioni di inchiostri e vernici sui supporti di stampa più disparati.
Caucciù per lo stampatore ibrido
La Day International ha sviluppato
tre caucciù che trovano applicazione in tutto il mondo tra gli stampatori ibridi, ovvero il dayGraphica
3610, il dayGraphica EU 03 e il
22 Process 3 | 2006
dayGraphica NSP 03. A questi si
aggiunge il caucciù per verniciatura
spellicolabile davidM QL Stripper
che può essere utilizzato per una
vasta gamma di supporti di stampa
per il passaggio da vernice a dispersione con inchiostri convenzionali a
vernice UV con inchiostri ibridi, frequente nelle macchine ibride.
Il prodotto più diffuso è, comunque,
il dayGraphica 3610. Oltre al minore sviluppo di calore e alla maggiore
compatibilità con gli inchiostri ibridi, questo caucciù dotato di rivestimento in gomma nitrile consente di
ottenere una gamma di contrasti sul
foglio ideale. La stessa sottostruttura, ma non lo stesso rivestimento, la
presenta anche il dayGraphica EU
03. Questo caucciù offre vantaggi
soprattutto agli utenti ibridi che
devono far fronte ad una enorme
varietà di ordini sui più diversi substrati di stampa. Lo straordinario trasferimento dell’inchiostro e la lunga
durata sono le note distintive di
questo caucciù.
Con il suo speciale rivestimento
composto da una mescola di nitrile
e PVC, l’ultimo caucciù ibrido-compatibile, il dayGraphica NSP 03, è
un vero factotum. Il suo spettro di
applicazione va dall’offset a foglio
convenzionale alla stampa ibrida
fino alla stampa puramente UV. Con
questa esigente e flessibile combinazione, lo stampatore può lavorare
nel modo misto di sua scelta, convenzionale/ibrido o convenzionale/UV, senza compromessi in termini di qualità.
Sinergia nello sviluppo dei detergenti
e dei caucciù
Gli ingrandimenti al microscopio
elettronico di questo articolo
mostrano alcuni esempi di come i
detergenti possano modificare o
preservare la struttura della
gomma di un caucciù. Ovviamente,
con un detergente aggressivo la
variazione di volume della gomma
comporta anche la distruzione
della struttura molecolare originaria della lastra di caucciù, perché
con prodotti detergenti aggressivi o
non idonei si possono eluire o
distruggere determinati additivi
che sono stati aggiunti alla mescola
di gomma a scopi, ad esempio, di
elasticità e durezza. Nella pratica
ciò può avere effetti devastanti, da
un lato sulle prestazioni e sulla
durata del caucciù e dei rulli
inchiostratori e, dall’altro, sulla
qualità della separazione del film di
inchiostro e, di conseguenza, della
stampa in generale. Al contrario,
con un detergente idoneo alla formulazione della gomma si preservano anche le caratteristiche di
partenza del caucciù.
Collaborando ad un progetto comune con il produttore di agenti chimici per la stampa Varn Products,
un’azienda del gruppo Day, è stato
possibile ottenere nuove sinergie
tra il caucciù e i prodotti chimici.
Day International e Varn, infatti, si
concentrano sulla compatibilità tra
i vari prodotti sin dalle prime fasi
dello sviluppo. In questo modo, i
detergenti e i caucciù perfettamen-
dayGraphica EU 03: per una vasta diversificazione degli ordini
te compatibili possono offrire
all’utente massima qualità e sicurezza ottimale nel processo di
stampa (vedi tabella).
Detergenti per lo stampatore ibrido
Per un utilizzo economico è importante che i detergenti non solo
garantiscano una pulizia ottimale
dei rulli gommati e della superficie
del caucciù, ma riescano anche a
ripristinare con rapidità la capacità
dei componenti lavati di trasportare l'inchiostro dopo la reinchiostrazione. Per il settore ibrido, la Varn
Products offre tre diversi detergenti dotati di queste straordinarie
caratteristiche: V60+ Wash, AIII
Hydrosolv e Hybrid-Wash.
Mentre i primi due soddisfano già i
criteri di approvazione di tutti i
principali produttori di macchine
da stampa e di impianti lavacaucciù
nonché del fogra, il prodotto
Hybrid-Wash si trova ancora in una
fase di perfezionamento dopo che
KBA ha fornito alcune indicazioni
volte al miglioramento (nota del
redattore: in seguito ai test di
approvazione degli inchiostri ibridi
condotti dal fogra (si veda il codice
detergente W6 dell’articolo “fogra
Prima che un detergente sia immesso sul mercato deve superare numerosi test di laboratorio e pratici
dayGraphica NSP 03: per il funzionamento alternato convenzionale/ibrido oppure
convenzionale/UV oppure per la stampa con inchiostri puramente ibridi insieme ad Hybrid-Wash
Settori di applicazione dei prodotti ibridi e UV della Day International e della Varn Products
Caucciù, detergenti
Inchiostri convenzionali
Base in gomma del rivestimento
Caucciù dayGraphica
Detergente Varn
Gomma nitrilica (NBR)
3610, EU 03
V60+ Wash, AIII Hydrosolv
Base in gomma del rivestimento
Caucciù dayGraphica
Detergente Varn
Mescola di nitrile e PVC
NSP 03
AIII Hydrosolv, Hybrid-Wash
testa gli inchiostri ibridi”), il prodotto Hybrid-Wash ha soddisfatto
nella maggior parte dei casi i requisiti minimi di lavabilità; l’effetto
rigonfiamento dei detergenti, però,
non era oggetto dei test sugli
inchiostri da stampa. I test sui
detergenti, premessa essenziale
Inchiostri ibridi
per la loro autorizzazione, comprendono l’effetto rigonfiamento
sui rulli gommati, sulla gomma
negli impianti di lavaggio e sui rivestimenti in gomma dei caucciù.
L’Hybrid-Wash mira al gruppo di
utenti con una strutturazione degli
ordini che non prevede alcun fun-
Inchiostri puramente UV
EPDM
Eclipse
UV-Wash
zionamento alternato con inchiostri convenzionali, cioè aziende
che stampano al 100% con inchiostri ibridi. Gli agenti ad azione solvente sono oli vegetali che armonizzano con le mescole di gomma
nitrile e PVC. I caucciù e i rulli
gommati per il funzionamento
Ingrandimenti al microscopio elettronico di gomme di rivestimento di un caucciù: superficie e volume del campione di sinistra restano ampiamente inalterati dopo 88 ore in un detergente di formulazione idonea ad una temperatura di 60° C. Il campione di destra, invece, è rimasto
immerso in un detergente più aggressivo, e comunque diffuso in commercio, e già dopo 16 ore a temperatura ambiente mostra nette alterazioni
nella struttura della gomma.
misto convenzionale/UV devono
essere espressamente identificati.
Questo detergente, non considerato sostanza pericolosa secondo la
legislazione UE, non contiene
sostanze organiche volatili (SOV) e,
pertanto, presenta un odore particolarmente basso. Il suo punto di
infiammabilità supera i 100° C.
V60+ Wash è un detergente economico della classe di pericolosità
AIII sviluppato per il funzionamento misto con inchiostri convenzionali e ibridi, quindi che viene utilizzato in combinazione con la
gomma nitrilica (NBR). Rientra
nella classe di pericolosità AIII
anche l’AIII Hydrosolv , sviluppato
sulla base del detergente AII
Hydrosolv. AIII Hydrosolv è un prodotto universale vantaggioso per
tutti i tipi di inchiostro offset, dagli
inchiostri convenzionali a quelli
ibridi fino agli inchiostri puramente UV, e contrariamente alla maggior parte dei detergenti ibridi, è a
base di distillati del petrolio. Anche
per questo motivo è idoneo sia alla
gomma nitrile che alle mescole di
gomma nitrile e PVC su rulli e
caucciù. Come rivela il nome, AIII
Hydrosolv è miscelabile all’acqua.
Il suo punto di infiammabilità supera i 62° C e non occorre trasportarlo e stoccarlo come sostanza pericolosa
Simon Bornfleth, Georg Fritz,
Day International/Varn Products, Reutlingen
Process 3 | 2006 23
Supporti di stampa per
le applicazioni ibride
Per la finitura ibrida sono adatti soprattutto le carte ed i cartoni patinati lucidi, poiché enfatizzano l’effetto lucido della vernice UV. La formulazione della miscela
per patinatura da un lato e la calandratura dall’altro conferiscono al supporto particolari proprietà chimico-fisiche e meccaniche che influiscono sulla compatibilità
del supporto con la fotoreticolazione UV ad inchiostri ibridi e vernici UV nonché con la sua capacità di cordonatura e piegatura nell’elaborazione successiva. Il gruppo aziendale Schneidersöhne elenca di seguito i requisiti a sua opinione necessari per i supporti di stampa.
Trovare la combinazione ottimale
Il risultato di stampa dipende
essenzialmente dal supporto prescelto, poiché è la carta che rende
visibile ciò che si stampa. Non tutti
i tipi di carta offrono le premesse
migliori per poter applicare senza
problemi la tecnologia ibrida.
Nell’interazione con gli inchiostri e
le vernici del processo ibrido, le
proprietà del supporto di stampa
influiscono in modo determinante
sull’adesione dell’inchiostro da
stampa alla carta, sulla resistenza
all’abrasione e ai graffi della pellicola di inchiostro e sulla brillantezza delle vernici a base oleosa e UV
che vengono utilizzate. Per questo,
ottimizzare la combinazione supporto/inchiostro/vernice
può
migliorare nettamente il risultato
generale, perché non tutte le combinazioni sono parimenti adatte.
Per trovare l’equilibrio ottimale si
consiglia di effettuare prove di
stampa adottando combinazioni
diverse per i sistemi coinvolti nel
processo.
Fattori meccanici con le qualità di
carta lucide
Numerose applicazioni pratiche
hanno dimostrato che i supporti di
stampa con una superficie particolarmente liscia forniscono anche i
valori di brillantezza maggiori
durante la verniciatura. Le carte
patinate
lucide
come
la
Schneidersöhne LuxoMagic offrono
le
premesse
migliori.
LuxoMagic era già stata utilizzata
nel test di brillantezza con la tecnologia ibrida di KBA (si veda l’articolo “La brillantezza e la sua classificazione con la lastra di prova
KBA”). La gamma di carte patinate
24 Process 3 | 2006
lucide presenti in commercio propone le qualità più disparate, diverse tra loro essenzialmente per brillantezza della carta del materiale
non stampato. La diversa brillantezza si può ottenere scegliendo pigmenti colorati per patina oppure
per effetto della calandratura.
Per ottenere la brillantezza richiesta, queste qualità vengono finite
in superficie sotto forma di nastro
di carta con una tecnologia a patinatura multipla ed una calandratura finale. La brillantezza viene ottenuta in supercalandre ad elevati
valori di pressione, temperatura e
umidità. Numerosi martinetti di
pressione meccanici nel cosiddetto
nip, ovvero la luce tra i cilindri
della calandra, garantiscono la compattazione e l’uniformazione della
superficie patinata della carta. Per
le carte patinate lucide, la brillantezza desiderata si regola scegliendo i pigmenti colorati per patina
giusti e con un’elevata pressione
meccanica durante il processo di
calandratura. La compattazione del
supporto stampa che ne deriva
deve essere considerata tipicamente dipendente dallo spessore e dal
volume specifico di queste carte.
I problemi di piegatura provocati
da un’insufficiente resistenza della
patina alla rottura possono essere
contrastati anche con una tecnologia di produzione delle carte patinate lucide adatta, pertanto le
grammature più elevate (a partire
da 150 g/m2) dovrebbero sempre
essere preparate alla piegatura,
cioè alla cordonatura per eliminare
una piega mobile. I supporti altamente compattati presentano forze
antagoniste elastiche inferiori (resistenza alla piega) rispetto ad altre
carte meno satinate con una soft
calandra. Inoltre, la vernice UV utilizzata deve formare una pellicola
possibilmente flessibile che non si
infragilisca compromettendo ulteriormente la piega.
Infragilimento e stabilità dimensionale
Quando si utilizzano carte patinate
nella tecnologia ibrida con successiva essiccazione per irraggiamento
che, oltre alle reazioni chimico-fisiche dell’essiccazione dell’inchiostro, libera anche calore, si possono manifestare determinati fenomeni di infragilimento dei supporti
di stampa. Aumentando la temperatura, infatti, si sottrae umidità
alla carta disidratandone le singole
fibre che, di conseguenza, si
restringono e perdono elasticità.
Contemporaneamente, la pellicola
di inchiostro si compatta e si verifica un fissaggio della dimensione
del foglio. In casi sfavorevoli si presentano stabilità dimensionali che
possono essere causate sia dall’assorbimento di umidità da parte del
supporto nel tradizionale processo
offset che dalla parziale estrazione
di umidità durante l’essiccazione
per irraggiamento. La stabilità
dimensionale del supporto è
influenzata soprattutto dalle fibre
prescelte, dal rapporto longitudinale/trasversale delle fibre, dalla composizione della carta greggia da
patinare e dall’umidità di finissaggio della carta stessa.
Qualità patinate semiopache e matt
Oltre alle carte patinate lucide, con
gli inchiostri ibridi e le vernici si
possono utilizzare anche carte patinate semiopache. La tecnologia
adottata per la loro produzione è
quasi del tutto simile a quella delle
carte patinate lucide. Fattori decisivi per il carattere semiopaco sono
la scelta dei pigmenti colorati per
patina e la stampa satinata. Nella
maggior parte dei casi si utilizzano
soft calandre che satinano completamente o parzialmente la superficie in modo delicato e con un
numero di martinetti di pressione
meccanici nettamente inferiore. In
casi eccezionali si lavora con speciali cilindri per stampa a disegno
per l’opacizzazione della superficie. Solitamente occorre una satinatura multipla anche con queste
qualità per ottenere una superficie
uniforme e chiusa.
A causa della loro composizione grafica, le carte patinate matt sono
compatibili con la tecnologia ibrida
solo in parte. Il carattere matt viene
ottenuto scegliendo miratamente i
pigmenti colorati per patina. Per
creare l’effetto matt in superficie si
utilizza solitamente un pigmento al
carbonato di calcio con una struttura geometrica spigolosa e davvero
bizzarra. Grazie alla distribuzione
uniforme dei pigmenti sulla superficie del supporto di stampa è possibile ottenere una riflessione diffusa
per cui chi guarda percepisce una
sensazione di opacità. La superficie,
quindi, è finemente strutturata,
piuttosto aperta e porosa. Le carte
patinate matt non sono satinate e
non sempre devono essere sottoposte a una patinatura multipla.
Le applicazioni UV e ibride su carte
patinate matt devono essere testate
prima di iniziare i lavori, ad esempio
con uno speciale trattamento preliminare con primer o aggiungendo
agenti antipenetrazione.
Carta ingrandita al microscopio elettronico a scansione
Le carte patinate garantiscono sicurezza al processo
La qualità delle carte patinate dei
diversi produttori dipende fortemente dalla composizione della
carta greggia da patinare, dalla formulazione dell’inchiostro da patina
e dalla tecnologia di produzione. In
linea di massima, oggi sono disponibili carte patinate straordinarie
che soddisfano pienamente le esigenze del mercato nonché quelle
della tecnologia. Queste carte,
infatti, con il loro comportamento
ottimale di penetrazione non solo
riescono a soddisfare le esigenze di
rapidità di rovesciamento del foglio
per la stampa in volta con il massimo incremento di brillantezza dell’inchiostro, ma garantiscono anche
la completa sicurezza del processo
anche alle elevate velocità di produzione della generazione da
18.000 fogli/h o nelle applicazioni
ibride.
Le carte non patinate non sono idonee
Le carte non patinate, invece, a
causa del loro grado di assorbenza
e della caratteristica della superficie, non sono idonee alla stampa
con inchiostri e vernici ibridi. La
verniciatura UV su carte non patinate richiede uno speciale trattamento preliminare con un primer
sulla superficie intera o parziale
della carta per regolare o ridurre il
grado di assorbenza del supporto di
stampa. Il comportamento di penetrazione delle carte non patinate è
completamente diverso da quello
delle qualità patinate. Bagnando le
carte patinate con un inchiostro
denso si provoca una separazione
di fase durante la quale i componenti liquidi si separano dall’inchiostro da stampa (oli minerali o
vegetali) penetrando nella superficie patinata. Sulle carte non patinate, questa separazione di fase non
avviene, bensì si verifica una progressiva essiccazione continua dell’inchiostro che dura nettamente di
più che sulle carte patinate.
Interazioni nelle applicazioni ibride
Durante le applicazioni ibride sono
state registrate tante altre reazioni
Superficie di una carta patinata lucida
Superficie di una carta patinata semiopaca
I due ingrandimenti in sezione di due tipi diversi di carta con la stessa grammatura di 135 g/m2
evidenziano la differenza di spessore e di compattazione in seguito alla calandratura
Superficie di una carta patinata matt
nell’interazione tra il supporto di
stampa ed i componenti coinvolti
nel processo. Non solo è di particolare interesse l’adesione degli
inchiostri ibridi e delle vernici alla
carta, ma nella fotoreticolazione
UV occorre tenere in considerazione anche l’area non-stampante del
foglio.
Tanto maggiore è la bianchezza di
base del supporto, tanto minore
sarà la percentuale di candeggianti
ottici, e tanto meno bianchezza
andrà persa. Contrariamente a ciò,
con la fotoreticolazione UV e l’adduzione di calore che questa comporta carte e cartoni con una percentuale elevata di correttori ottici
tendono maggiormente ad ingiallire. L’essiccazione UV distrugge
questi legami chimici nella patina
che, quindi, con il passare del
tempo perdono sempre più il loro
effetto ottico e, in quei punti,
riportano la carta alla sua naturale
bianchezza di base. Proprio per
questo motivo, la qualità dei candeggianti ottici e la loro stabilità ai
Superficie aperta di una carta non patinata
raggi ultravioletti sono di grande
importanza per la qualità del prodotto stampato.
Un’altra forma di ingiallimento,
causata dalla vernice a base oleosa,
si rileva soprattutto sul retro del
foglio oppure con la configurazione
grafica nella stampa in bianca e in
volta; qui l’area coperta dall’ingiallimento è paragonabile alle aree
verniciate. Anche in questo effetto
negativo vengono distrutti candeggianti ottici in parte o su tutta la
superficie e, quindi, la perdita di
bianchezza viene ritenuta scarsa
qualità.
Spessori dello strato di inchiostro o
di vernice elevati si riflettono
altrettanto negativamente quanto
una radiazione UV eccessiva.
Indipendentemente
dall’odore
intrinseco degli inchiostri e delle
vernici UV, il tipico odore persistente dei prodotti ibridi non piace
a tutti. A volte, alcuni prodotti
stampati con la tecnica UV emanano un odore talmente sgradevole
che si può già parlare di inquinamento dell’aria. La causa sono le
sostanze volatili di dissociazione
dei componenti UV che vanno a
depositarsi sotto forma di monomeri gassosi sui leganti integrati
nell’inchiostro da patina della
superficie del supporto di stampa. I
monomeri liberati durante la polimerizzazione radicalica di sistemi
di inchiostro UV diversi reagiscono
altrettanto diversamente. Allo stesso modo, tipi diversi di sistemi
leganti trattengono i monomeri UV
volatili per un arco di tempo diverso oppure vengono distrutti. La
condizione essenziale per ottenere
un prodotto stampato dall’odore
neutro senza inquinamento dell’aria è una sufficiente fotoreticolazione ed essiccazione degli inchiostri e delle vernici UV.
Con una scelta mirata di combinazioni di materiali idonee ed informandone chi si occupa della tecnologia
coinvolta nel processo, si possono
realizzare già oggi prodotti stampati
con finitura ibrida qualitativamente
straordinari e a basso odore.
Dipl.-Ing. Christoph Weinert
Schneidersöhne Unternehmensgruppe
www.schneidersoehne.de
Per ricevere maggiori informazioni potete contattare l’autore dell’articolo al numero di
telefono +49 (0) 22 36 606-237 oppure all’indirizzo
e-mail [email protected]
Process 3 | 2006 25
Tecnologia UV | Inchiostri ibridi
I requisiti degli
inchiostri ibridi
La chiave per applicare con successo il metodo ibrido è soprattutto, oltre ad una
macchina tecnologicamente adatta, l’inchiostro ibrido utilizzato. Questo inchiostro essicca sia per ossidazione/penetrazione che per fotoreticolazione UV ed è
direttamente verniciabile a UV. Sull’esempio della serie di inchiostri Epple
Starbrite, che rientra tra le serie di inchiostri ibridi approvate da KBA/fogra,
andiamo ad illustrare i tratti ed requisiti tipici di questo tipo di inchiostro. La
gamma Starbrite comprende anche detergenti e vernici a base oleosa compati-
Elevata brillantezza con la verniciatura UV
Per conferire agli stampati una brillantezza elevata superiore a 85 punti
è inevitabile ricorrere alla finitura
con vernice UV come unica alternativa alla laminazione con film.
Tuttavia, la vernice UV apporta una
brillantezza così elevata solo se il
fondo su cui si effettua la verniciatura è completamente asciutto, per
evitare che la vernice penetri nella
pellicola di inchiostro. Inoltre, affinché possa formarsi una superficie
liscia e lucida dopo l’applicazione si
deve lasciare alla vernice tempo sufficiente per scorrere correttamente.
Per l’applicazione della vernice UV si
può scegliere tra quattro metodi:
1. verniciatura UV fuori linea sullo
strato essiccato di un inchiostro
di qualsiasi tipo
2. primer in linea + verniciatura
UV sullo strato ancora bagnato di
un inchiostro standard con una
biverniciatura che applica dapprima un primer a base acquosa
che viene immediatamente
essiccato per fornire alla successiva vernice UV un’imprimitura
asciutta
3. verniciatura UV in linea su uno
strato di inchiostro UV prereticola to a UV
4. verniciatura UV in linea su uno
strato di inchiostro ibrido prereticolato a UV.
Epple propone inchiostri, detergenti e
vernici a base oleosa adatti
Starbrite è già da diversi anni il sistema di inchiostri ibridi collaudato
della Epple Druckfarben AG di
Neusäß. Questa serie riunisce le
proprietà degli inchiostri tradizionali
e UV per consentire di realizzare la
finitura in linea con una vernice UV
molto brillante. In questo modo si
possono sfruttare tutti i vantaggi
degli inchiostri UV, ovvero la rapida
essiccazione e l’ottima compatibilità
del sistema legante con la vernice
UV, senza dover disporre di una macchina puramente UV. Con questo
26 Process 3 | 2006
metodo, utilizzando gli inchiostri
Starbrite ed il detergente ibrido
Starbrite 1300 è possibile lavorare
• con rulli gommati e caucciù normali
• senza dover preparare i gruppi di
stampa per il processo UV e
• anche utilizzando un liquido di
bagnatura senza isopropanolo.
Numerose prove di rigonfiamento
condotte sui prodotti di tutti i produttori di rulli più rinomati hanno
dimostrato che, per la stampa con
Starbrite, i risultati migliori li forniscono i rulli ed i caucciù tradizionali. Inoltre, la sicurezza di impiego
degli inchiostri Starbrite nella produzione è stata confermata anche in
aprile 2005 al secondo meeting
degli utenti ibridi con il certificato
KBA/fogra. Indipendentemente dal
comportamento sui materiali in
gomma, le lastre offset devono essere termoindurite o essere compatibili agli ultravioletti. Per quanto riguarda la brillantezza ottenuta, il supporto di stampa, il grado di copertura e
la presenza di inchiostro non svolgono un ruolo degno di nota. Come
per tutti gli inchiostri, subito dopo la
stampa si notano lievi variazioni del
coefficiente di brillantezza. Gli utenti registrano addirittura variazioni di
brillantezza in positivo durante l’essiccazione ossidativa nella pila. Per
ottenere effetti a contrasto lucido,
Starbrite è compatibile anche con
diverse vernici matt a base oleosa
che possono essere applicate prima
della verniciatura UV a piena copertura come vernici a zone nel registro
offset. Per questo tipo di verniciatura, Epple propone le vernici
Starbrite 1290 e 1579 a basso ingiallimento, entrambe per effetti a buccia d’arancia, nonché la 1523 per la
finitura matt liscia.
Stoccaggio ed accantonamento
La stabilità di stoccaggio degli
inchiostri ibridi dipende dalla temperatura e dalla qualità chimica dei pigmenti. Tanto più alta è la temperatura di stoccaggio, tanto minore sarà la
bili con gli inchiostri ibridi.
95
90
85
80
75
70
70% 70%
70%
100% 100% 70%
100% 100%
M+K C+M
CMY
M+K
C+M CMYK CMY
CMYK
=40% =140% =210% =200% =200% =280% =300% =400% 0%
Brillantezza dopo 72 ore su un foglio di cartone bipatinato lucido (cartone GD2) stampato ad una
velocità di 10.000 fogli/h con gli inchiostri ibridi Starbrite più vernice UV (verde) e con inchiostri
tradizionali più vernice a dispersione e vernice UV (blu) a seconda della presenza di inchiostro e
della copertura dell’area. Con la finitura ibrida, le interdipendenze sono nettamente inferiori (oscillazioni lievissime del coefficiente di brillantezza) e il coefficiente di brillantezza è mediamente
superiore (90,7) rispetto alla biverniciatura (88,3). Per la prova è stata presa la lastra di prova KBA
(si veda il secondo articolo)
stabilità. Con una serie di prove su
vasta scala, Epple ha individuato pigmenti per colori di processo e speciali che possono essere conservati
per almeno sei mesi ad una temperatura massima di 25° C. I colori di
processo Starbrite sono pronti per la
stampa nella sequenza nero-cianomagenta-giallo. L’ingrossamento del
punto e la qualità della stampa sono
ampiamente paragonabili ai parametri degli inchiostri tradizionali.
Un equilibrio senza problemi
Nell’equilibrio acqua-inchiostro, gli
inchiostri Starbrite devono essere
classificati come gli inchiostri standard. La tendenza ad un’eccessiva
idroricettività come quella cui si era
abituati un tempo con gli inchiostri
UV non esiste più. La tendenza
all’emulsificazione e il pericolo di
velatura sono nettamente diminuiti.
Ciò che si consiglia sempre è una
analisi dell’acqua industriale perché,
a seconda della sua qualità, potrebbe
essere necessario modificare la composizione del liquido di bagnatura.
In linea di massima si può utilizzare
qualsiasi additivo per liquido di
bagnatura in commercio, compreso
il surrogato di isopropanolo, ad eccezione degli additivi di essiccazione.
In alcune prove di stampa si è notato che i liquidi di bagnatura con siccativo possono causare una specie di
essiccamento dei rulli che pregiudica la tiratura. Per il processo con
inchiostri ibridi, Epple suggerisce
l’additivo per liquido di bagnatura
Waterfit 1239.
Il tiro è diverso rispetto agli inchiostri
tradizionali
Anche per gli inchiostri ibridi esiste
uno stretto legame tra le proprietà
reologiche dell’inchiostro da stampa, soprattutto tra viscosità, tiro
(“tack”) e scorrimento (“flow”), pertanto risulta estremamente difficile
Tecnologia UV | Inchiostri ibridi
Test di rigonfiamento:
materiali per applicazioni standard nella tolleranza
Nei test sono stati analizzati il rigonfiamento (+) ed il ritiro (–) dei materiali in gomma a
contatto con la serie di inchiostri ibridi Epple Starbrite e con il detergente Epple Starbrite
1300.In tutti i casi, i materiali per applicazioni con inchiostri tradizionali si sono dimostrati
pienamente compatibili, in linea con la filosofia ibrida di KBA. Poiché, quindi, gli inchiostri
Starbrite ed il detergente Starbrite armonizzano al meglio con gli stessi materiali, entrambi i prodotti rappresentano una combinazione ottimale.
Risultati dei test con gli inchiostri ibridi:
Curve caratteristiche di stampa nero, ciano, magenta e giallo (con densità dei fondi pieni di 1.89,
1.56, 1.54 e 1.40) della serie di inchiostri ibridi Epple Starbrite misurate su una Rapida 105 presso il
Centro Clienti KBA di Radebeul. Le differenze di incremento del punto rispetto ad una serie standard presente in commercio sono talmente ridotte che, nel funzionamento misto, occorre adattare
solo lievemente le caratteristiche nella fase di prestampa
Esempio di rivestimenti in gomma su rulli Westland:Werograph (standard),Weromix (tradizionale/UV),Wero-UV
Risultati dei test con detergente ibrido:
1. Rivestimenti in gomma su rulli Böttcher: rulli standard +0,25%, rulli combinati (standard/UV) +0,65%, rulli UV +0,45%
2. Rivestimenti in gomma su rulli Westland: rulli standard -0,2%, rulli combinati (standard/UV) –0,5%, rulli UV +30,5%
3. Guarnizioni in gomma negli impianti di lavaggio automatico Baldwin:valori di rigonfiamento dopo il 1° giorno +0,02%, dopo il 2° giorno 0% e dopo il 7° giorno +0,04% (criterio KO: il rigonfiamento dopo 7 giorni deve essere inferiore all’1% di variazione
dimensionale)
modificare un valore senza influire
sugli altri due. Delle tre grandezze
misurabili, il tiro è quella più importante perché misura la forza che
deve essere esercitata per separare
il film di inchiostro durante il trasporto dell’inchiostro dal calamaio
attraverso il gruppo inchiostratore,
la lastra e il caucciù fino al supporto
di stampa. Nei sistemi ibridi, il tiro a
secco (inchiostro senz’acqua) è leggermente superiore che con gli
inchiostri tradizionali, mentre il tiro
a umido (inchiostro con acqua) è lievemente inferiore. Per ottenere un
risultato perfetto si devono scegliere con cura un tiro a secco ed un
tiro ad umido compatibili tra loro.
La viscosità, cioè la densità dell’inchiostro, si riferisce all’attrito interno che si oppone ad una sollecita-
zione a compressione o tangenziale.
Sotto l’azione di una tensione tangenziale di questo tipo, l’inchiostro
è soggetto ad una spinta con un gradiente di velocità costante. Il quoziente tra tensione tangenziale e
gradiente di velocità viene definito
viscosità dinamica, misurata in
pascal al secondo. Per specificare ed
ottimizzare miratamente altre caratteristiche come scorrimento, limite
di snervamento, tempo di rilassamento eccetera, la misurazione
della viscosità è estremamente
importante anche per lo sviluppo
del prodotto.
Carico sensoriale misurato in gascromatografia
aldeidi volatili. Gli aldeidi e gli alcani sono legami idrocarburici con il
gruppo molecolare funzionale —
CHO. Per calcolare la quota di
aldeidi, gli inchiostri e la vernice a
base oleosa Starbrite sono stati
analizzati in gascromatografia insieme ad un cartone cromo solfato. In
un primo test è stata messa a confronto una scala Starbrite dichiarata a basso odore con una scala ad
essiccazione ossidativa. Una seconda prova metteva a confronto una
scala Starbrite a basso odore con
una scala a basso odore tradizionale. Gli aldeidi volatili che si volevano trovare sono il butanale (con 4
atomi di carbonio = 4 C), il pentanale (5 C), l’esanale (6 C) e l’eptanale (7 C). L’aldeide maggiormente
responsabile dell’emanazione di
cattivo odore è l’esanale. Negli
inchiostri tradizionali, il picco di
esanale è chiaramente riconoscibile, negli inchiostri Starbrite a basso
odore, invece, è nettamente inferiore. Nel caso delle due scale a
basso odore, le quantità di esanale
liberate erano identiche. Le differenze nel tenore di esanale della
scala Starbrite non a basso odore,
quindi, si avvicinavano al range
degli inchiostri standard a basso
odore, mentre vi rientravano esattamente per la scala Starbrite a
basso odore. Ciò nonostante, nella
produzione di packaging alimentare occorre osservare che, proprio
come con gli inchiostri tradizionali,
il prodotto riempito non deve venire a diretto contatto con la superficie stampata.
Contrariamente alla gascromatografia a misurazione assoluta, il test di
Robinson (si veda l’articolo “Requisiti di resistenza nella finitura
ibrida”) è un metodo di prova del
carico sensoriale a misurazione
relativa, fortemente influenzabile
soggettivamente e, quindi, non
esattamente riproducibile. Tuttavia,
la prova considera il prodotto completo (carta, inchiostro, vernice,
liquido di bagnatura e anche lo
stoccaggio) e, quindi, a seconda dei
casi può essere utile condurre un
test di Robinson.
Norbert Lenzgeiger, Epple Druckfarben
I principali responsabili del carico
sensoriale degli stampati sono gli
L’analisi gascromatografica ha dimostrato che la concentrazione di aldeidi (in mg/mÇ) degli inchiostri Starbrite compresa la vernice a base oleosa (rappresentata in blu) è inferiore a quella di un supporto di stampa tipico (cartone cromo solfato Iggesund Invercote da 200 g/m2) e, quindi, non si rileva alcun carico di aldeidi degno di nota
Gascromatogramma: negli inchiostri tradizionali (in rosso), l’esanale, principale responsabile dell’emanazione di cattivo odore, è nettamente superiore che negli inchiostri Starbrite non a basso
odore (in blu). Gli inchiostri standard a basso odore (in verde) e gli inchiostri Starbrite a basso odore
(in nero) non si differenziano nella percentuale di esanale
Process 3 | 2006 27
Tecnologia UV | Vernici UV
I requisiti delle vernici UV
Nella finitura ibrida, per la verniciatura finale molto brillante vengono utilizzate vernici a fotoreticolazione UV applicate
umido su umido su tutta la superficie direttamente sugli inchiostri ibridi oppure sulla vernice a base oleosa che funge da
vernice a zone. Grazie all’interazione tra i sistemi di verniciatura contrari vernice oleosa e vernice UV si ottengono diversi
effetti a zone. Sfruttando in modo mirato le diverse tensioni interfacciali delle varie vernici, si possono creare strutture
superficiali ed effetti tattili diversi che, però, richiedono caratteristiche ben precise della vernice UV o delle combinazioni
di vernice.
Compatibilità con gli inchiostri ibridi
Il primo requisito riguarda la verniciabilità degli inchiostri ibridi che
contengono leganti sia a reticolazione ossidativa che UV. Rispetto agli
inchiostri standard, i sistemi ibridi si
distinguono nella tecnica di applicazione per la loro migliore verniciabilità brillante, per la quale occorre
comunque utilizzare vernici UV con
una formulazione speciale e vernici
a dispersione idonee qualora nel
modo operativo convenzionale della
macchina ibrida vengano utilizzati
anche inchiostri ibridi.
dard, ibridi e UV. Sugli inchiostri
standard, ovvero inchiostri a reticolazione per ossidazione/penetrazione, la verniciatura UV è possibile
solo con l’intervento di un primer a
base acqua. Per questo metodo
occorre una macchina a doppia verniciatura ed il valore di brillantezza
medio ottenibile è di ca. 70. Con
gli inchiostri ibridi non serve il primer, quindi si può fare a meno di
un gruppo di verniciatura ed il valore di brillantezza è di ca. 90. Per la
verniciatura UV diretta di inchiostri
a fotoreticolazione UV, nettamente
prolungamento dell’uscita. Altri
fattori decisivi sono il supporto di
stampa, la quantità di vernice applicata e la posizione, il numero e la
potenza dei singoli irradiatori UV.
Combinazioni di vernice per gli effetti
a contrasto lucido
Oltre alla compatibilità con gli
inchiostri ibridi, la vernice UV
molto brillante deve essere idonea
alle vernici a base oleosa prodotte
appositamente per la verniciatura
ibrida ad effetto. Qui, il comportamento di assorbimento e repulsione di vernice viene ottimizzato
regolando le tensioni interfacciali
di entrambi i tipi di vernice. In questo modo, nell’ultimo gruppo di
stampa si può utilizzare una vernice a base oleosa che repelle la vernice UV con una lastra offset inumidita nei punti in cui, ad esempio,
si desidera un effetto matt o a
Viscosità della vernice UV
Jürgen Veil, direttore del marketing offset a foglio KBA (destra) e il product manager
Anne-Kathrin Gerlach constatano gli elevati valori di brillantezza ottenuti con la vernice UV VEGRA
Essendo un sistema puramente UV,
nella macchina viene lavorata solo
la vernice e, quindi, l’equipaggiamento delle restanti sezioni non
deve essere particolarmente resistente. Uno dei vantaggi principali
degli inchiostri ibridi è che (almeno
nella filosofia ibrida di KBA) i rulli
possono essere rivestiti in modo
standard e non occorrono rivestimenti in EPDM come per la stampa
puramente UV.
Nella pratica, la verniciatura UV in
linea viene effettuata con tre diversi tipi di inchiostro: inchiostri stan-
28 Process 3 | 2006
più difficili da stampare rispetto agli
inchiostri ibridi, i valori di brillantezza salgono ad oltre 80. La maggiore brillantezza della vernice UV
si ottiene con la verniciatura fuori
linea, dove il tipo di inchiostro
essiccato non è rilevante.
Per tutti i metodi di lavorazione, il
grado di brillantezza di una vernice
UV dipende dal tempo di scorrimento che, a sua volta, dipende
dalla velocità di produzione e dalla
lunghezza del percorso di scorrimento disponibile. Per questo
motivo è consigliabile un doppio
La viscosità è determinabile con un bicchiere di deflusso ad immersione DIN (vedi
grafico). Ad una temperatura ambiente di
20° C si misura il tempo che occorre alla
vernice per defluire completamente attraverso un foro di 4 mm di diametro partendo dalla tacca di livello di riempimento. Le
vernici UV non devono impiegare meno di
25 secondi (verniciatura non omogenea) e
non devono superare i 65 secondi (pericolo
di spruzzi).Poiché la viscosità dipende dalla
temperatura e sotto carico continuo diminuisce all’aumentare della temperatura nel
gruppo di verniciatura, occorre considerare
il calo di viscosità. Al meeting degli utenti
della tecnologia ibrida KBA si è discusso sul
fatto che una vernice UV più calda di 45° C
porta risultati ottimali. Tuttavia, la vernice
UV può essere portata a temperatura solo
nell’alimentazione, perché la temperatura
di stoccaggio è inferiore.
VEGRA sostiene e promuove la finitura ibrida
sin dall’inizio.“Crediamo che la tecnologia ad
effetto e ibrida sia uno degli sviluppi più intelligenti dell’industria grafica degli ultimi cinquant’anni”, constatava l’autore, Albert
Uhlemayr, già in occasione del primo meeting
degli utenti della tecnologia ibrida KBA del
Settembre 2003
grano reticolare. Quando si effettua la sovrastampa integrale, la vernice UV molto brillante non aderisce in questi punti e genera così
l’effetto a contrasto tra vernice a
base oleosa opaca o granulare e le
restanti zone brillanti. Poiché si
tratta sempre di vernici tra loro
compatibili, si dovrebbero utilizzare insieme solo vernici di un unico
produttore oppure richiedere un
elenco delle vernici di altri produttori che possono essere abbinate.
Il Gruppo VEGRA, ad esempio,
offre per la finitura ibrida la combinazione di vernice ad effetto 3606
(vernice a base oleosa) e vernice
Tecnologia UV | Vernici UV
Risorse e collaboratori
Desideriamo cogliere l’occasione per ringraziare cordialmente tutti i nostri
collaboratori e i partner che ci hanno sostenuti con enorme impegno nello
sviluppo e nel perfezionamento della tecnologia ibrida nella pratica.
Enti di consulenza e certificazione
•Berufsgenossenschaft Druck u. Papierverarbeitung, D-Wiesbaden
(www.bgdp.de)
•fogra Forschungsgesellschaft Druck e.V., D-München (www.fogra.org)
Inchiostri e vernici
•Epple Druckfarben AG, D-Neusäß (www.epple-druckfarben.de)
•Flint-Schmidt GmbH & Co KG, D-Frankfurt/M (www.flint-schmidt.de)
•Huber Group/Hostmann-Steinberg GmbH, D-Celle (www.mhm.de,
www.hostmann-steinberg.de)
•Jänecke+Schneemann Druckfarben GmbH, D-Hannover
(www.js-druckfarben.de)
•Schmid Rhyner AG Print Finishing, CH-Adliswil (www.schmid-rhyner.ch)
•Sicolor GmbH, D-Neusäß (www.sicolor.de)
•SunChemical Hartmann Druckfarben GmbH, D-Frankfurt/M
(www.sunchemical.com)
•Terra Lacke GmbH, D-Lehrte (www.terralacke.de)
•Toyo Ink Co. Ltd., J-Tokyo
•VEGRA GmbH, D-Aschau am Inn (www.vegra.de)
•Weilburger Graphics GmbH, D-Gerhardshofen
(www.weilburger-graphics.de)
•XSYS Print Solutions Deutschland GmbH, D-Stuttgart
(www.xsys-printsolutions.com)
Detergenti
•Varn Products GmbH, D-Reutlingen (www.day-intl.com)
•DC DruckChemie, D-Ammerbuch (www.druckchemie.com)
•DS Druckerei Service, D-Reutlingen (www.dsgroup.de,
www.fujihunt.com)
•VEGRA GmbH, D-Aschau am Inn (www.vegra.de)
La vernice UV VEGRA 1038 per la finitura ibrida
si distingue per ottima resistenza all’abrasione,
adesività, resistenza alla cordonatura e alla
piegatura nonché compatibilità con l’incollaggio (con adesivi a dispersione), resistenza alla
termosigillatura (a PVC e PP) e la compatibilità
con l’impressione a caldo
UV molto brillante 1038. In alternativa è disponibile la combinazione drip off formata da vernice ad
effetto 3606/1 e vernice speciale
DL 1188 per verniciatura ad effetto
(vernice a dispersione) su inchiostri
ibridi (per maggiori informazioni
sui prodotti VEGRA, consultate il
sito Internet www.vegra.com).
In ogni caso è importante che la
vernice UV venga applicata in
modo costante e in quantità sufficiente. La quantità di vernice applicata non deve essere inferiore a
5 g/m2, che corrispondono ad un
volume di immersione dei cilindri
retinati di 15 g/m2. Prima di iniziare la stampa è assolutamente
necessario pulire i cilindri retinati
e controllarne il volume di immersione in base al codice dei cilindri.
Tutte le vernici sono lavorabili alla
massima velocità di produzione.
Come per le vernici a dispersione,
Caucciù e caucciù per verniciatura
•Birkan Drucktechnik GmbH, D-Eching am Ammersee
(www.birkan.de, www.duco.co.uk)
•Day International GmbH, D-Reutlingen (www.day-intl.com)
•Phoenix Xtra Print GmbH, D-Hamburg (www.pxp.de,
www.contiair.com)
Lastre da stampa e di verniciatura
•Kodak Polychrome Graphics, D-Osterode (www.kpgraphics.com)
•Rudolf Reproflex GmbH, D-Goslar (www.rudolf-reproflex.de)
•XSYS Print Solutions Deutschland, D-Stuttgart
(www.xsys-printsolutions.com)
Tecnologia rulli gommati e cilindri retinati
•Felix Böttcher GmbH & Co. KG, D-Köln (www.boettcher.de)
•Praxair Surface Technologies, D-Schlüchtern (www.praxair.com)
Tecnica di essiccazione e irraggiamento
•adphos Eltosch Torsten Schmidt GmbH, D-Norderstedt
(www.adphos.de, www.eltosch.de)
•Grafix GmbH Zerstäubungstechnik, D-Stuttgart (www.grafix-online.de)
•Dr. Hönle AG UV Technology, D-Gräfelfing (www.hoenle.de)
•IST Metz GmbH, D-Nürtingen (www.ist-uv.com)
•RadTech Europe, NL-Den Haag (www.radtech-europe.com)
Supporti di stampa
•m-real Technical Sales and Marketing, D-Hamburg (www.m-real.com)
•Schneidersöhne Unternehmensgruppe, D-Ettlingen
(www.schneidersoehne.de)
•UPM-Kymmene Sales GmbH, D-Hamburg (www.upm-kymmene.com)
anche nella verniciatura UV la temperatura della pila è un indice degli
eventuali problemi nelle successive
fasi di piegatura e cordonatura.
Applicazione nella stampa di packaging alimentari e non
Nelle prove condotte su stampe a
finitura ibrida con vernice UV
molto brillante VEGRA 1038, nel
processo di estrazione con alcool e
cloruro di metilene non sono stati
rilevati monomeri residui né fotoiniziatori. Inoltre, tutte le vernici
UV VEGRA sono a basso odore e
dotate di certificazione ISEGA.*
Pertanto, questo rivestimento brillante può essere utilizzato anche
per stampati destinati all’imballaggio di prodotti alimentari purché,
però, gli irradiatori UV dispongano
di una potenza sufficiente ai fini
della buona reticolazione della vernice e vengano puliti e sostituiti ad
intervalli regolari. La vernice UV
1038 può essere utilizzata ottimamente nella stampa di packaging e
etichette anche per la sua compatibilità con l’impressione (sono
disponibili speciali foglie d’oro per
l’impressione a caldo).
Albert Uhlemayr, Presidente del Gruppo VEGRA
*) ISEGA Forschungs- und Untersuchungsgesellschaft mbH, D-Aschaffenburg (www.isega.de):
istituto di consulenza e collaudo indipendente, operante in tutto il mondo per l’industria e il
commercio, anche nei settori cellulosa/carta/cartone/cartoncino, materie plastiche, packaging,
inchiostri/vernici/prodotti chimici; appronta perizie e autorizzazioni di prodotti riconosciute a
livello internazionale conformemente alla normativa ISO 17025 in tedesco, inglese, francese ed
altre lingue; dal 1990 vengono certificate anche le soluzioni dei produttori di imballaggi sulla
gestione dell’igiene
Process 3 | 2006 29
Processo di finitura lucida | Brillantezza
La brillantezza e la sua classificazione con la lastra di prova KBA
La brillantezza è l’effetto ottico che
lascia desumere la rugosità o la
lucidezza di una superficie. Questo
effetto nasce dalla riflessione della
luce che viene diffusa dalla superficie sotto forma di cosiddetta indicatrice in quasi tutte le direzioni di
spazio. La parte diffusa di luce
riflessa è meno intensa rispetto alla
parte orientata che si crea principalmente nel campo dell’angolo di
brillantezza, ossia dell’angolo di
emergenza della luce, posizionato
simmetricamente rispetto all’angolo di incidenza della luce. Tanto
maggiore è la quota di riflessione
orientata, tanto più sottile e lunga
vernice). Metrologicamente, la
brillantezza viene analizzata con
una misurazione dell’intensità
luminosa relativa sotto l’angolo di
brillantezza. Gli standard consentono di regolare diversi angoli sui
glossmetri (riflettometri) e, pertanto, insieme ai valori misurati si
dovrà sempre registrare anche la
geometria di misurazione. La
norma ISO 2813 (DIN 67530) prescrive angolazioni di 20°/20° per
finiture molto brillanti, 60°/60° per
finiture normali e 85°/85° per finiture matt. Da anni, l’industria grafica e del packaging preferisce però
la 45°/45°, anche se per valutare le
Il fenomeno brillantezza può essere rappresentato come indicatrice della luce riflessa (distribuzione dell’intensità, qui in giallo)
golo di brillantezza vengono definiti indifferentemente come “valori
di riflettometro”, “punti di brillantezza”, “valori di brillantezza” o
“gradi di brillantezza” e sono compresi tra 0 (riflessione completamente diffusa, matt assoluto) e
100 (riflessione completamente
orientata, brillantezza assoluta).
Come regola empirica valgono i
valori di riflettometro della tabella.
Eccetto per la vernice a base oleosa e la verniciatura fuori linea, la
vernice viene applicata con un
gruppo flexo. Poco diffuso nella
pratica è il “coefficiente di brillantezza visiva” a norma DIN 16537
compreso tra 0 (matt) e 10 (brillante). Diffuso in America, invece, è il
valore di brillantezza Haze come da
norma ASTM D 4035 generato
dalla differenza dei valori di riflettometro inferiori a 60°/60° e
20°/20°: H = R60 – R20. Questo
valore consente di classificare
meglio la velatura, soprattutto su
campioni a brillantezza normale ed
elevata.
Sinora non esistevano lastre di prova standardizzate per determinare con esattezza il punto di brillantezza. Per questo motivo, KBA ha messo a punto una lastra di prova che consente di calcolare i
gradi di brillantezza su quasi tutti i substrati a velocità di produzione diverse e per diversi gradi di
copertura dell’area e tipi di vernice. Lo stampatore può misurare senza problemi i punti di brillantezza sulle superfici tonali con un glossmetro e controllare la riproducibilità degli ordini di stampa
più disparati. I due motivi sono perfetti per la valutazione visiva della brillantezza ottenuta, poiché
sia le tonalità chiare che gli elementi ad elevata copertura dell’area sono parte integrante del soggetto (perché, almeno con la tecnologia a doppia verniciatura, il passaggio da copertura alta a
bassa comporta una riduzione della brillantezza).
Punti di brillantezza di metodi di verniciatura frequenti
Vernice UV matt su inchiostri ibridi
R = 10…20
Vernice UV matt su inchiostri UV
R = 20
Inchiostri (a seconda del supporto di stampa)
R = 30…50
95
Vernice a base oleosa su inchiostri standard e ibridi
R = 60
90
Vernice a dispersione su inchiostri standard
R = 70
85
Doppia verniciatura (vernice UV brillante su primer)
R = 65…85
75
Vernice UV brillante su inchiostri UV
R = 85…90
70
Vernice UV brillante su inchiostri ibridi
R = 85…95
65
Vernice UV fuori linea su inchiostro essiccato
R = 90…98
sarà l’indicatrice e tanto maggiore
sarà l’effetto brillantezza. La quota
diffusa diminuisce quando le intercapedini nella topografia superficiale rugosa vengono riempite o
completamente coperte da un
mezzo omogeneo (ad esempio la
stampe verniciate si ricorre sempre
più frequentemente alla 60°/60°.
Con un’illuminazione fissa (a 60° o
45°) ed un angolo di misurazione
variabile è possibile definire anche
la forma dell’indicatrice.
I valori misurati dipendenti dall’an-
Inchiostri ibridi con verniciatura finale UV
Misurazione della brillantezza immediata e dopo 72 ore
100
80
30 Process 3 | 2006
MK 70%
140%
CM 70%
140%
CMY 70%
210%
Misurazione immediata, 10.000 f/h
Misurazione immediata, 12.000 f/h
MK 100%
200%
CM 100%
200%
CMYK 70%
280%
CMY 100%
300%
CMYK 100% non stampato
400%
Misurazione dopo 72 h, 10.000 f/h
Misurazione dopo 72 h, 12.000 f/h
Risultati dei test con tecnologia ibrida
I parametri di base con questa serie di test erano identici a quelli della serie di test con doppia
verniciatura eseguita. I risultati mostrano un grado di brillantezza chiaramente superiore.
Perfino nelle misurazioni dopo 72 ore è stato registrato un effetto “draw-back” minimo. Sulla
base dei risultati della misurazione si può dedurre che la tecnologia ibrida consente una qualità
di verniciatura UV elevatissima e riproducibile.
Processo di finitura lucida | Fuori linea
Quando si deve optare per il “fuori linea”?
Le prestazioni di finitura fuori linea sono solitamente offerte da aziende grafiche specializzate. Nell’offset a foglio, però,
alcune tipografie di scatole ripiegabili oltre alla tecnologia di stampa a rilievo e fustellatura sono dotate anche di macchine per la finitura lucida fuori linea. Verniciatura e laminazione con film sono le due tecnologie di prima scelta, a seconda
del tipo di prodotto che si vuole stampare. Nella maggior parte dei casi, i risultati di brillantezza superano quelli ottenuti
con la finitura in linea, vantaggio che non giustifica tuttavia gli elevati costi di questo procedimento. Ma si devono verificare anche altri criteri.
Configurazioni del sistema di verniciatura sull’esempio di Billhöfer: 1 Sistema a tre rulli, 2
Sistema a due rulli, 3 Bilaccatura con sistemi a
due rulli, 4 Calandra
nuo funzionamento di un gruppo di verniciatura in linea risulterebbe troppo costoso
• la finitura lucida fuori linea
deve essere abbinata ad altri
processi di nobilitazione, ad
esempio un rivestimento adesivo
• occorre verniciare l’intero formato, cosa impossibile nella
macchina da stampa a causa del
margine di pinza.
La stragrande maggioranza delle
finiture lucide e di protezione
avviene in linea, ma entrambe i
metodi, in linea e fuori linea, vanno
aumentando in seguito alla crescente necessità di prodotti con
finiture sempre più complesse.
Finitura fuori linea o in linea?
La finitura “fuori linea”, cioè operazioni di finitura effettuate in una o
più passate autonome su macchine
speciali, è ovviamente più costosa
di quella “in linea”, ovvero la finitura in una sola passata insieme al
processo di stampa. Proprio per
questo, oggi è quasi scontato che le
macchine offset a foglio siano dotate di gruppi di verniciatura. Ciò
nonostante, la finitura lucida fuori
linea ha una sua giustificazione.
Questa finitura è richiesta quando:
• si devono ottenere punti di brillantezza particolarmente elevati,
ad esempio con strati di vernice
più spessi o con la calandratura
• occorre aumentare la protezione contro l’abrasione e la resistenza, ad esempio per le copertine dei libri
• la tipografia deve rivolgersi a
terzi per la finitura, ad esempio
se non dispone di una verniciatura in linea o di una configurazione a bilaccatura
• la tipografia effettua finiture
lucide solo occasionalmente o
“on demand” e, quindi, il conti-
Verniciatura
Rispetto alla verniciatura in linea,
la verniciatura fuori linea presenta
il vantaggio che avviene sull’inchiostro essiccato e, quindi, non importa quale tipo di inchiostro venga
utilizzato. Le verniciatrici adottano
diverse tecnologie. Le macchine
verniciatrici certificate applicano la
vernice tramite rulli regolando lo
spessore dello strato in base alla
linea di contatto tra i rulli e la
viscosità. Si fa una distinzione tra
macchine con verniciatura su uno
o due lati e macchine con e senza
pinze, queste ultime consentono
anche di verniciare il foglio sino ai
quattro margini estremi. Per la verniciatura fuori linea sono adatte
anche le macchine a foglio munite
di sistema di verniciatura ed essiccatoio come gruppo unico (oltre a
mettifoglio e uscita, le cosiddette
“stand-alone coater”) oppure il cui
gruppo di stampa viene utilizzato
esclusivamente per la verniciatura,
ovvero macchine rotocalcografiche
a foglio e stampatrici serigrafiche.
Oltre alle vernici a dispersione e
UV, le verniciatrici utilizzano ancora vernici nitro contenenti solvente
che, però, vanno gradualmente
scomparendo a causa del loro elevato impatto ambientale. Nella produzione di packaging si sono affermate vernici speciali dotate di particolari resistenze, ad esempio alle
basse temperature e al vapore
acqueo, e le vernici adesive per la
produzione di tessere in plastica
vengono spesso applicate da stampatrici serigrafiche economiche.
Un ruolo principe lo giocano le vernici per calandratura a caldo,
essendo le uniche a raggiungere i
punti di brillantezza di un film per
laminazione senza però gli stessi
svantaggi (vedi alla voce “laminazione”). Con l’effetto del calore,
queste vernici vengono applicate
con uno strato di spessore doppio
rispetto alle altre e poi compressi
in linea da rulli di calandra lucidati
a specchio.
Laminazione
La laminazione degli stampati con
film è il metodo di finitura lucida
più complesso. Come per le vernici, sono disponibili qualità di film
brillanti e opache nonché a struttura goffrata, ad esempio le imitazioni del lino per le copertine rigide, e
con speciali rivestimenti funzionali, ad esempio per una maggiore
resistenza ai graffi. Il materiale prevalentemente utilizzato per il film
è il polipropilene orientato (OPP),
estremamente resistente allo strappo e strutturabile nonché lavorabile anche a caldo. I film di acetato
vengono utilizzati occasionalmente
per l’impressione successiva o l’incollaggio parziale dei fogli. Non
molto tempo fa si utilizzavano
ancora film di poliestere (PET), che
si distinguono per la migliore ade-
renza (lay-flat) alla superficie della
carta e del cartone e sono più sottili.
Come per la verniciatura fuori
linea, anche nella laminazione con
film il tipo di inchiostro essiccato
non è determinante. Tuttavia, la
laminazione ha anche alcuni svantaggi: è nettamente più costosa
della verniciatura, i prodotti sono
più difficilmente riciclabili, la durabilità del film può essere inferiore
a quella dello strato di vernice e
anche lo spessore degli strati è
mediamente superiore a quello
della verniciatura. L’ultimo svantaggio, però, apporta maggiore resistenza alle intemperie, trasformandosi così in vantaggio nelle applicazioni per esterni (display, pareti
pubblicitarie, pubblicità allo stadio
ecc.). I metodi di laminazione sono
tre: la laminazione a dispersione
con un adesivo applicato a freddo
(con o senza solvente), la laminazione a caldo mediante collante hot
melt ed il metodo relativamente
nuovo della termolaminazione di
film già preadesivizzati con un adesivo termoreattivo. La termolaminazione è ampiamente diffusa perché non prevede solventi, il cambio
dell’ordine sull’accoppiatrice è più
rapido, si possono raggiungere
velocità di laminazione elevate, la
riproducibilità della qualità di laminazione è maggiore ed i prodotti
sono più facilmente riciclabili.
Dieter Kleeberg
Process 3 | 2006 31
Processo di finitura lucida | In linea
Varianti della verniciatura in linea
Nell’offset a foglio, la verniciatura è l’unica tecnologia della finitura lucida in linea. A seconda del tipo di inchiostro e della configurazione della macchina si possono scegliere diversi tipi di verniciatura in linea.Le macchine ibride possono utilizzare tre tipi di vernice in due modalità operative e, pertanto, sono più flessibili delle
macchine a doppia verniciatura, su cui però si possono verniciare a UV anche gli inchiostri standard. Al secondo meeting degli utenti della tecnologia ibrida KBA in
Aprile 2005 si sono scambiate le varie esperienze sulla verniciatura in linea degli inchiostri ibridi.
Verniciare con e senza torre di verniciatura e con il rovesciamento
La tabella delle combinazioni di
inchiostro/vernice/supporto
di
stampa riportata nell’articolo
“Optare per una filosofia”, in cui
sono stati messi a confronto i vantaggi della tecnologia ibrida con
quelli della stampa puramente UV
e della doppia verniciatura, indica
anche le corrispondenti configurazioni per la macchina da stampa. La
tabella riportata di seguito, basata
sulla tabella delle combinazioni,
descrive le possibilità di tre dota-
zioni di base, ossia senza, con una
o con due torri di verniciatura a
valle dell’ultimo gruppo di stampa.
Anche le macchine senza torre di
verniciatura possono verniciare,
con il gruppo inchiostratore o con
quello di bagnatura. Per contro, la
verniciatura a dispersione senza
gruppo di verniciatura non risponde più agli odierni standard qualitativi. Proprio per questo motivo, la
vecchia soluzione a suo tempo
offerta anche da KBA con cui la
“lacca per vaschetta di bagnatura”
poteva essere stampata dal gruppo
di bagnatura, non è quasi più
richiesta. Anche l’applicazione
della vernice a dispersione con il
gruppo inchiostratore dotato di un
attacco per racla a camera, promossa da alcuni concorrenti come
“soluzione di accesso”, si dimostra
problematica se non viene seguita
da un’essiccazione IR o termoventilata o è installato solo un irradiatore IR dimensionato per l’essiccazione dell’inchiostro. Ne consegue
una limitazione della quantità di
vernice applicata.
A livelli di potenziamento maggiori
vi sono macchine capaci di verniciare entrambe le facce, quindi di
applicare vernice brillante o protettiva a monte del dispositivo di rovesciamento del foglio. A seconda del
tipo di vernice occorre un’essiccazione intermedia anche per la verniciatura in bianca sotto forma di
moduli inseribili o meglio di gruppi
di essiccazione. KBA aveva già
installato diverse Rapida 105 universal e Rapida 105 dell’ultima
generazione con questa configurazione. Alcune macchine speciali
Finitura in linea con vernice - Possibilità nelle macchine offset a foglio
Torri di verniciatura
Tipi di vernice (copertura) Inchiostro da stampa
Verniciatura
nessuna
Vernice a base oleosa (piena, a zone) per ossidazione/penetrazione
Umido su umido dal gruppo inchiostratore con lastra Fino a 60 punti di brillantezza
esposta e caucciù
nessuna
Vernice a dispersione (piena)
per ossidazione/penetrazione
Umido su umido dal gruppo inchiostratore con lastra Solo strato di vernice sottile, leggermente più spesso con attacco per racla
in alluminio non sensibilizzata e caucciù
a camera (non con KBA, problemi senza l’essiccazione IR/termoventilata)
nessuna
“Lacca per vaschetta di
bagnatura”(piena)
Umido su umido dal gruppo di bagnatura con lastra Solo strato sottile di vernice a dispersione a bassa concentrazione; la soluin alluminio non sensibilizzata e caucciù
zione di verniciatura a norma VDL non è più richiesta
una
Vernice a dispersione* (piena, a zone) per ossidazione/penetrazione o ibrido
Umido su umido con torre di verniciatura
Gruppo flexo per verniciatura e prolungamento dell’uscita con essiccatoio
IR/termoventilato; anche nel modo operativo standard di macchine ibride;
fino a 70 punti di brillantezza
una
Vernice UV (piena**)
fotoreticolazione UV
Su inchiostri essiccati con torre di verniciatura
Essiccatoio UV intermedio, materiali d’uso resistenti agli UV, gruppo flexo
per verniciatura e doppio prolungamento dell’uscita con essiccatoio UV
finale; fino a 90 punti di brillantezza
una
Vernice UV (piena**)
ibrido (ossidazione/penetrazione +
fotoreticolazione UV)
Su inchiostri essiccati con torre di verniciatura
Gruppo flexo per verniciatura e doppio prolungamento dell’uscita con
essiccatoio IR ed UV nel modo operativo “ibrido” delle macchine ibride;
fino a 95 punti di brillantezza
una
Vernice a base oleosa (a zone) + ver- ibrido (ossidazione/penetrazione +
nice UV (piena**)
fotoreticolazione UV)
Vernice a base oleosa umido su umido con l’ultimo
gruppo inchiostratore, vernice UV su vernice a base
oleosa essiccata con torre di verniciatura
Gruppo flexo per verniciatura e doppio prolungamento dell’uscita con
essiccatoio IR ed UV (modo operativo “ibrido” delle macchine ibride); fino a
95 punti di brillantezza; effetti a contrasto lucido ottimali
una
Vernice a base oleosa (a zone) +
vernice a dispersione drip off/
twin effect (piena)
Vernice a base oleosa umido su umido con l’ultimo Gruppo flexo per verniciatura e prolungamento dell’uscita con essiccatoio
gruppo inchiostratore, vernice a dispersione con torre IR/termoventilato; eventuale riscaldamento della vernice a dispersione;
di verniciatura
effetti a contrasto lucido mediocri
due
Vernice a dispersione* (a zone, piena) per ossidazione/penetrazione
+ vernice a dispersione (piena**)
Umido su umido con la prima torre di verniciatura, su Dotazione “doppia verniciatura” (2 gruppi flexo per verniciatura con doppio
vernice essiccata con la seconda torre di verniciatura essiccatoio IR/termoventilato/intermedio, doppio prolungamento dell’uscita) con essiccatoio finale IR/termoventilato; fino a 80 punti di brillantezza,
effetti interessanti
due
Vernice a dispersione primer
(piena**) + Vernice UV
(piena**)
Primer umido su umido con la prima torre di verni- Dotazione “doppia verniciatura” con essiccatoio UV finale; fino a 85 punti di
ciatura, vernice UV su primer essiccato con la seconda brillantezza
torre di verniciatura
due
Vernice metallizzata (piena) + vernice fotoreticolazione UV
UV o a dispersione ad
effetto (piena)
per ossidazione/penetrazione o ibrido
Osservazioni
Vernice metallizzata su inchiostri essiccati con la prima Essiccatoio UV intermedio, materiali d’uso resistenti agli UV, dotazione
torre di verniciatura,seconda vernice su vernice metal- “doppia verniciatura” con essiccatoio finale IR/termoventilato; effetti intelizzata essiccata con la seconda torre di verniciatura ressanti
*) anche con pigmenti ad effetto; **) eventuali punti di incollaggio liberi
Significato dei codici colore nel grafico dei moduli della macchina: bianco = inchiostri ad essiccazione per ossidazione/penetrazione; verde = inchiostri ibridi; viola = inchiostri UV; giallo = vernice a base
oleosa; blu = vernice a dispersione; grigio = vernice a dispersione con pigmenti ad effetto; viola chiaro = vernice UV; rosso = torre di verniciatura IR/termoventilata
32 Process 3 | 2006
prevedono una torre di verniciatura già a monte del primo gruppo di
stampa per l’applicazione di un
fondo bianco coprente o ad effetto,
ad esempio vernice MetalFX o
Iriodin ad effetto perlato.
Verniciatura a dispersione
La verniciatura a dispersione è il
metodo di verniciatura in linea più
adottato nell’offset a foglio. Si applicano senza problemi sia vernici brillanti, matt e protettive che, grazie
alla tecnica ormai standard della
camera racla, vernici con pigmenti
ad effetto. Per un’essiccazione affidabile è necessario un essiccatoio
combinato con irradiatori all’infrarosso e racla termoventilata per
l’estrazione dell’umidità (vedi anche
l’articolo su KBA VariDry).
L’obbligatoria applicazione della
vernice brillante a dispersione
umido su umido comporta sin dall’inizio una perdita di brillantezza,
perché parti della vernice penetrano nell’inchiostro. In linea di principio si tratta di un effetto drawback, anche se non nella misura
che si riscontra sovrastampando
direttamente gli inchiostri standard
con la vernice UV oppure applicando la vernice UV su un primer non
ancora completamente asciutto.
Nel modo operativo tradizionale,
sulle macchine ibride è possibile
stendere vernice a dispersione
sugli inchiostri standard, cosa che
funzionerebbe anche con gli
inchiostri ibridi, ma per una buona
brillantezza sarebbe consigliabile
utilizzare una vernice UV brillante.
Verniciatura UV
A differenza della vernice a dispersione, che deve essere essiccata
Cambio della vernice con circuiti separati
Per motivi di convenienza, il cambio di modalità operativa sulle macchine ibride richiede anche un rapido cambio del tipo di vernice.
Per questo, la configurazione standard della macchina ibrida KBA Rapida prevede una torre di verniciatura a due circuiti separati per passare tranquillamente da un tipo di vernice all’altro in caso di cambio dell’ordine. In alternativa si può collegare un sistema di alimentazione
della vernice completamente automatico e autopulente per vernici a dispersione e UV.Con questa configurazione, il cambio dalla vernice UV
alla vernice a dispersione e viceversa dura da 7 a 10 minuti, tra vernici uguali (da UV a UV, da dispersione a dispersione) solo 1-2 minuti.
L30 Combi Circulator (sinistra) e X10
Conditioner – due componenti del sistema
di alimentazione automatica di vernice a
due circuiti Coating Concept di Tresu
Schema dell’alimentazione automatica della vernice LithoCoat della Harris & Bruno. Dai serbatoi
“coating 1” e “coating 2” vengono pompate a scelta la vernice UV o la vernice a dispersione che
vengono poi convogliate alla condizionatura attraverso un aggregato prima che raggiungano la
camera racla
immediatamente, la vernice brillante a fotoreticolazione UV ha
bisogno di tempo per scorrere e
formare una superficie liscia e
molto brillante. Mentre per la vernice a dispersione il prolungamento dell’uscita, previsto in entrambi
i casi, utilizza potenti essiccatoi IR
e termoventilati, per la vernice UV
si prolunga la corsa fino all’essiccatoio finale per un migliore scorrimento. Nelle macchine odierne
che arrivano sino a 18.000 fogli/h
si consiglia addirittura un doppio
prolungamento dell’uscita.
Non venendo mai applicata umido
su umido, bensì sempre su uno
strato di inchiostro o di vernice a
dispersione semiessiccato, la vernice UV non può penetrare negli
strati più profondi. Anche per questo motivo si ottengono solitamente valori di brillantezza superiori
rispetto alla vernice a dispersione.
Il grado di assorbenza del supporto
di stampa è rilevante solo se l’inchiostro ha formato una superficie
liscia oppure compromessa dalla
penetrazione.
Tra le stesse vernici UV si riscontrano differenze in termini di caratteristiche apportate dal produttore
in base all’applicazione. Nelle vernici UV per applicazioni a UV totale sono fondamentali le caratteristiche di elevata brillantezza e fluidi-
La configurazione qui raffigurata rappresenta il massimo livello di ampliamento della versione ibrida KBA Rapida 105 con elevata flessibilità di finitura. Si tratta di una macchina a rovesciamento a 5/5 colori con bilaccatura: la stampa in bianca prevede cinque gruppi di stampa per gli inchiostri normali o ibridi, una torre di verniciatura per vernice a dispersione o UV e due torri di essiccazione intermedia con irradiatori termoventilati e UV. A valle
del rovesciamento del foglio seguono cinque gruppi di stampa e una torre di verniciatura. A monte e a valle del rovesciamento si possono inserire ulteriori irradiatori UV come essiccatoi interdeck. La parte terminale è formata da un doppio prolungamento dell’uscita con essiccatoi IR e termoventilati ed
un essiccatoio UV finale direttamente a monte dell’uscita del foglio. I gruppi target possono essere l’industria cosmetica, della moda e automobilistica,
per cui sono interessanti la bilaccatura dorata e argentata oppure vernice brillante o matt oltre alla normale verniciatura a dispersione o UV
tà. Per le macchine a doppia verniciatura, la vernice UV viene ulteriormente ottimizzata per aderire
al primer a dispersione. Nella finitura ibrida, la formulazione di vernice UV deve prevedere un’adesione ottimale agli inchiostri ibridi e la
repulsione sulle zone di vernice a
base oleosa.
Nonostante l’essiccazione UV
intermedia degli inchiostri e la verniciatura UV molto brillante, le
macchine ibride restano comunque
le macchine ideali per i “potenziali” utenti UV, perché non occorrono conoscenze approfondite della
tecnica UV, visto che
• si può stampare con le stesse
caratteristiche di trasferimento
dei valori tonali delle macchine
standard
• si può contare su un comportamento di tiratura stabile come
nella stampa puramente UV,
soprattutto per il dosaggio di
inchiostro e liquido di bagnatura
• nell’area dei gruppi di stampa
non occorre una dotazione resistente agli ultravioletti e, quindi,
si può passare tranquillamente
dal modo “convenzionale” a
quello “ibrido” e viceversa nonché da vernice a dispersione a
vernice a base oleosa più
vernice UV.
Process 3 | 2006 33
Racle ceramiche ad angolazione negativa e
positiva dopo undici settimane ad una velocità di produzione di 8000 fogli/h
Foto: Praxair
Stato dell’arte della tecnologia a racla a camera
Con l’ausilio della moderna tecnologia di verniciatura flessografica è possibile applicare grandi quantità di vernice per ottenere valori di brillantezza straordinari. La funzione dei sistemi
di verniciatura a due rulli di un tempo, ovvero quella di poter variare immediatamente la
quantità di vernice, è divenuta superflua perché spesso si mira ad un solo spessore determinato.All’occorrenza si può comunque variare la quantità di vernice utilizzando un rullo anilox
con un altro volume di immersione o una specifica ottimale,ad esempio per pigmenti madreperlati. KBA offre allo stampatore una tecnica a rulli di facile utilizzo: essendo estremamente
leggero, il rullo anilox in formato medio e intermedio può essere sostituito senza ricorrere ad
attrezzi di sollevamento.
Come già illustrato nell’articolo “Adesione e compatibilità degli strati di inchiostro e di vernice”, nei gruppi flexo per verniciatura sono installati rulli anilox a struttura aperta con una
maggiore lineatura del retino.Tanto maggiore è la lineatura, tanto meglio scorre la vernice e
tante più strutture a zone di precisione si possono riprodurre.Oggi,gli incroci delle pareti delle
cellette comunemente utilizzate prima si sono ridotti a piramidi tronche. Con questa incisione facile da pulire detta ART (Anilox Reverse Technology), il rullo anilox raggiunge da 3 a 5
punti di brillantezza in più, perché la tendenza della vernice a formare la “buccia d’arancia” o
i “fori a puntura di spillo” è inferiore. L’incisione ART-TIF (Thin Ink Film”) migliora la fluidità
della vernice UV nonostante uno strato meno spesso. Le scanalature elicoidali non si sono
affermate, anche perché la “scanalatura senza fine” trasporta la vernice da un lato all’altro
della macchina.
Anche la racla a camera si è evoluta. Finora, un punto critico era rappresentato dalla rapidità
di usura delle due racle d’acciaio. Come per il rivestimento dei rulli anilox, la ceramica si
afferma anche come materiale per la racla,perché può aumentarne di circa otto volte la durata utile.
Doppia verniciatura
Nonostante il maggiore consumo
di energia per l’essiccazione ed una
più ampia superficie di appoggio
rispetto alle macchine ibride, le
macchine a doppia verniciatura
sono convenienti e, quindi, restano
nel portafoglio KBA. Queste macchine consentono
• la verniciatura UV di inchiostri
standard, anche se solo indirettamente sigillando precedentemente in linea lo strato di inchiostro con uno strato di vernice a
dispersione
• di ottenere effetti creativi
variando l’utilizzo della vernice
a dispersione.
Tuttavia, lo strato di vernice a dispersione applicato prima della vernice
UV, chiamato primer, non solo permette un’adesione ottimale della
vernice UV ma, venendo sottoposto
ad un’essiccazione intermedia che
limita il grado di assorbenza del supporto di stampa prima della seconda
verniciatura UV, aumenta anche la
brillantezza complessiva. Inoltre,
grazie alla sua proprietà stabilizzante, il primer consente di effettuare al
meglio la successiva laminazione con
film. Per lavorare senza problemi
entrambi i tipi di vernice è necessario utilizzare due prodotti perfettamente compatibili dello stesso produttore.
Sulle racle ad angolazione negativa e positiva, la rotazione dei rulli anilox causa diversi segni di
usura, qui riconoscibili su due racle ceramiche della BTG dopo una settimana di utilizzo
La versatilità della configurazione a
doppia verniciatura consiste nel
fatto che le due torri di verniciatura
non sono idonee solo alle combinazioni di primer e vernice UV, ma
anche alle verniciature a dispersione
doppie. Un doppio strato di vernice
brillante a dispersione garantisce
elevati valori di brillantezza anche
senza seconda verniciatura UV.
Molto più interessante, però, è
quando una delle due vernici a
dispersione contiene pigmenti
metallici o ad effetto madreperlato o
è semplicemente colorata. In questo
modo si possono ottenere effetti
accattivanti che lasciano ampio spazio alla creatività.
Procedimento di pulizia dei rulli anilox
Procedimento, prodotti ausiliari
Osservazioni
Dispositivo di pulizia automatico integrato nel sistema di alimentazio- Programmi di lavaggio a durata variabile per tutti i componenti di trasporto della vernice; non occorre ripassare
ne della vernice
manualmente; estrema rapidità
Pedana di pulizia
Agisce al posto del caucciù per verniciatura o su di esso con movimenti di follatura; consigliato da Praxair
Spazzola in acciaio inox
Molto efficace se la pulizia avviene subito dopo la stampa; un prodotto detergente possibilmente biodegradabile
viene applicato per la vernice a base acqua e/o UV e “massaggiato” con movimenti circolari da una spazzola; asciugatura con un panno che non lascia peli; spazzole in rame o in ottone non sono idonee per la reazione chimica con
la ceramica; prodotti aggressivi possono provocare la corrosione del rullo
Ultrasuoni
Il rullo deve essere smontato; un utilizzo errato può danneggiare la ceramica; relativamente costoso
Irradiazione con
- bicarbonato di sodio
- anidride carbonica (ghiaccio secco)
- sferette di plastica
Laser IR
Il rullo deve essere smontato; un utilizzo errato può danneggiare la ceramica; relativamente costoso
34 Process 3 | 2006
Consigliabile a partire da una lineatura del retino di 300 L/cm; il rullo deve essere smontato;
un utilizzo errato può danneggiare la ceramica; relativamente costoso
Verniciatura a contrasto lucido
Gli effetti a contrasto lucido si possono ottenere in tre modi diversi
che portano il nome di “verniciatura drip off”, “verniciatura twin
effect” e “finitura ibrida”. In comune hanno la verniciatura a zone con
una vernice a base oleosa matt o
strutturante, con l’ultimo gruppo
di stampa, e la seconda verniciatura finale molto brillante a piena
copertura, in cui la vernice brillante per la sua tensione interfacciale
notevolmente maggiore non aderisce e “scivola via”.
Le differenze risiedono nel tipo di
vernice brillante: con la verniciatura
drip off si utilizza una vernice a
dispersione riscaldata, con la verniciatura twin effect una vernice a
dispersione a temperatura ambiente
e con la finitura ibrida una vernice
UV. I sistemi twin effect sono disponibili anche per gli inchiostri ibridi.
La differenza principale consiste
nella qualità di contrasto lucido
ottenibile: il sistema ad inchiostri
ibridi/vernice a base oleosa/vernice
UV è imbattibile e supera di gran
lunga il contrasto lucido degli altri
due metodi. Oltre alla possibilità di
cambiare modalità operativa, questo
è il secondo motivo principale per
cui la produzione con le macchine
ibride è utile in molti casi!
Per la verniciatura serve pianificazione
Il calendario KBA 2002 “Michael Freudenberg:
Paesaggi astratti” è un esempio lampante della
straordinaria qualità degli effetti a contrasto
lucido della finitura ibrida. Sigla dell’artista,
calendario e logo KBA sono brillantissimi, l’imitazione di passepartout nero presenta una finitura granulata e, ciliegina sulla torta, su ognuna delle riproduzioni dei dipinti è stata evidenziata plasticamente la struttura superficiale
della pennellata con finissimi effetti granulato/brillante. Sono stati utilizzati inchiostri ibridi Starbrite e vernice a base oleosa di Epple
insieme alla vernice ibrida UV ad effetto
Senolith 360053 della Weilburger Graphics su
carta GardaMatt 170 g/m2 delle Cartiere del
Garda
Verniciatura UV di inchiostri ibridi
speciali
Il fatto che solo una parte degli
inchiostri ibridi in commercio sia
stata testata dal fogra e poi approvata da KBA per l’impiego sulle
macchine Rapida non significa che
anche altre serie di inchiostri non
siano adatte. Lo stesso dicasi per
gli inchiostri speciali, il cui pericolo di applicazione dovrebbe essere
limitato, soprattutto quelli dei produttori già muniti di un certificato
per le loro serie CMYK. In linea di
massima, gli inchiostri speciali del
Pantone Matching System (PMS)
ed alcuni inchiostri ad effetto
metallico sono disponibili anche in
formulazioni ibride e, quindi, da
questo punto di vista non dovrebbero sorgere perplessità nei confronti della filosofia ibrida.
Durante la verniciatura UV brillante degli inchiostri speciali si può
verificare un effetto drawback se
l’essiccazione UV intermedia non li
asciuga sufficientemente. Poiché
alcuni inchiostri del ventaglio PMS
sono molto intensi, diversi stampatori tendono a sovrainchiostrare. In
questo caso, lo spessore dello strato di inchiostro è troppo grande
per poter essiccare con un solo
irradiatore UV. Per questo motivo,
con gli inchiostri PMS speciali è
consigliabile un secondo essiccatoio UV intermedio. A questo proposito, anche per una separazione
CMYK a composizione acromatica
viene spesso sovrainchiostrato il
nero, motivo per cui in questi casi
occorre verificare l’efficacia dell’essiccazione UV intermedia. Spessori
eccessivi possono anche essere
causa di problemi durante il taglio,
la cordonatura e la punzonatura.
Qui sarebbe utile se il produttore
di inchiostri in futuro dotasse i suoi
inchiostri speciali di una concentrazione di pigmenti più elevata,
perché un’intensità di colore maggiore ridurrebbe lo spessore. I produttori di inchiostri, invece, sottolineano che possono intervenire
solo limitatamente sulla formulazione degli ibridi.
Gli inchiostri ibridi con pigmenti
metallici sono già disponibili in
diverse tonalità di bronzo, argento
e oro. Problemi di stampabilità
sono stati registrati da alcuni utenti solo per l’oro. Inoltre non si può
prevedere se la vernice UV prescelta può eventualmente ridurre l’effetto metallizzato voluto dell’inchiostro in questione. Esperienze
positive sono già state registrate
nella prestampa con MetalFX
Silver Base Ink della SunChemical
e della Huber su cui vengono poi
stampati inchiostri ibridi o UV in
CMYK e viene applicata una verniciatura UV brillante finale. Con
uno spessore di inchiostro nero
minore, la vernice UV aumenta la
brillantezza metallica in modo
accattivante, comunque conviene
sempre effettuare una stampa di
prova, perché, al momento del
taglio, un’essiccazione insufficiente può far spellicolare gli inchiostri
insieme alla vernice.
Nella pianificazione di scadenze e
materiali, la verniciatura è un fattore importantissimo.
• La preparazione di lastre per verniciatura a zone aumenta i tempi
di allestimento
• Una semplice verniciatura a
dispersione può spostare in
avanti il momento dell’elaborazione successiva
• A causa di un eventuale effetto
lastra di vetro, nella bilaccatura
UV occorre tagliare la pila ancora calda
• L’utilizzo di vernice comporta
una quota di eccedenze maggiore
• Per la verniciatura fuori linea,
includere la pianificazione dei
fornitori di finitura (disponibilità delle macchine, margine di
pinza, stoccaggio intermedio
per operazioni di finitura successive, ad esempio la goffratura)
Dieter Kleeberg
KBA Rapida 105 in configurazione a doppia verniciatura composta da una torre di verniciatura, due
torri di essiccazione intermedia ed una seconda torre di verniciatura nonché un doppio prolungamento dell’uscita
Inchiostri ibridi senza verniciatura?
All’ultimo meeting degli utenti della tecnologia ibrida, ci si è chiesti se gli inchiostri ibridi
siano utilizzabili anche senza verniciatura. Indipendentemente dal fatto che non sarebbe
economicamente ragionevole utilizzare inchiostri ibridi costosi invece che inchiostri standard più a buon mercato, questa variante non può essere presa in considerazione neppure dal punto di vista tecnologico. Gli inchiostri ibridi, infatti, sono studiati per la sovraverniciatura e, quindi, produrrebbero una stampa piuttosto opaca, con una brillantezza addirittura inferiore a quella degli inchiostri standard.Inoltre,la stampa in volta sarebbe sprovvista di protezione contro l’abrasione (per la presenza di vernice, gli inchiostri ibridi non
possono contenere cere né siliconi) e pertanto si potrebbe graffiare la stampa in bianca.
Process 3 | 2006 35
Tecnologia ibrida | Retrospettiva
KBA ha contribuito al successo
della tecnologia ibrida
Dalla fine degli anni novanta, gli specialisti dell’offset a foglio di KBA iniziarono ad ottimizzare l’ingegneria dei processi mirata all’impiego degli inchiostri ibridi. Ed
è proprio grazie al loro enorme impegno che la tecnica delle macchine, gli inchiostri da stampa, le vernici, i detergenti e i caucciù per la finitura ibrida e il funzionamento misto hanno raggiunto il livello attuale. KBA ha saputo riconoscere in tempo il potenziale della tecnologia ibrida e non si è limitata a dubitarne l’implementazione,bensì ha investito come nessun altro costruttore di macchine da stampa nello sviluppo e nel perfezionamento di questo processo collaborando fianco a fianco con diversi produttori di inchiostri, vernici e forni di essiccazione. Così, oggi, chi utilizza i sistemi KBA può fruire dei vantaggi di processi di finitura brevettati per
effetti di verniciatura innovativi. Circa 250 macchine Rapida installate in tutto il mondo applicano il processo ibrido o il funzionamento misto convenzionale/ibrido.
Per questo KBA è il leader dell’applicazione dell’ibrido.
L’insicurezza iniziale
Agli inizi degli anni novanta, la
casuale scoperta dell’effetto dell’essiccazione ibrida di un tecnico della
Grafix portò a sviluppare in modo
mirato inchiostri da stampa sia ad
essiccazione per ossidazione/penetrazione che a fotoreticolazione UV.
Come scoperto poco dopo, la formulazione non è un gioco da ragazzi (non si tratta di mescolare l’inchiostro standard con l’inchiostro
UV e basta...). Purtroppo a tutt’oggi,
in alcuni casi eccezionali la stampa
“ibrido” sull’etichetta dei contenitori di inchiostro non è giustificata, ed
anche il detergente deve essere
compatibile con l’inchiostro. In passato, la mancata osservanza di queste premesse elementari ha provocato diversi casi di reclamo e gravi
danni all’equipaggiamento delle
macchine. KBA ne ha tratto le conseguenze consigliando ed installando unicamente inchiostri e mezzi
ausiliari composti da materiali testati. Grazie a ciò, negli ultimi tempi si
è andato nettamente riducendo
anche il numero degli oppositori
della tecnologia ibrida che, a prova
dell’inidoneità del processo, ogni
volta riferivano di casi di danno.
KBA precursore su tutti
Nonostante gli scettici, gli specialisti dell’offset a foglio di KBA non si
lasciarono intimorire e nel novembre del 2000 depositarono diversi
brevetti per la finitura ibrida. Da
quel momento, KBA ha definito
come “Tecnologia ibrida KBA” l’applicazione della tecnologia ibrida
sulle macchine KBA Rapida nella
scrupolosa osservanza delle raccomandazioni di configurazione, funzionamento e prodotti ausiliari. Le
raccomandazioni per la “dotazione
ibrida standard KBA” vengono
costantemente adattate in base agli
ultimi ritrovati della tecnica. Già
l’11 maggio 1999, KBA forniva la
primissima macchina capace di
stampare senza problemi con gli
inchiostri ibridi: una Rapida 162a-
Su questa Rapida 105 a doppia verniciatura, KBA dimostrò la finitura ibrida per la prima volta ad
una fiera del settore, il drupa 2000. Le due torri di verniciatura funzionano a vernice UV, tutte le
altre caratteristiche di dotazione erano rimaste uguali: fu così che KBA dimostrò che era possibile
utilizzare inchiostri ibridi anche sulle macchine tradizionali
6+L SW1 per la Unimac Graphics
negli Stati Uniti. La prima Rapida
105 universal per le applicazioni
con inchiostri ibridi, una macchina a
cinque colori, seguiva già a fine
luglio dello stesso anno per la De
Montligeon in Francia. Anche nel
formato medio si adotta la finitura
ibrida, da quando nel dicembre
2000 venne consegnata una Rapida
74-5+L a “La Moderna Stampa” in
Italia. Il primo utente della tecnologia ibrida della nuova generazione di
Rapida 105 è la Challenge Printing
degli Stati Uniti da settembre 2004.
Sempre negli Stati Uniti, nel
novembre 2005 è stata consegnata
la prima superjumbo ibrida del
mondo, una Rapida 205-6+L+T
per la Phillip Lithographing.
Il risultato pubblicato al drupa 2000 sul collaudo delle emissioni della Rapida
105 ibrida a doppia verniciatura
Fonte di emissione
Valore limite
Risultato del test
SOV (sostanze organiche volatili):
• Isopropanolo
• Idrocarburi
500 mg/m3
500 mg/m3
nettamente inferiore
Nebbia d’inchiostro
in discussione
non dimostrabile
Ozono
0,2 mg/m3
Radiazione UV
conforme alla prEN 1010-2
Polvere di stampa
6 mg/m3
(1,5 mg/m3 in discussione)
Rumorosità
84 dB (A)
ampiamente rispettato
36 Process 3 | 2006
Albrecht Bolza-Schünemann, Presidente del consiglio di amministrazione KBA, appone il sigillo BG
“emissione testata” alla Rapida 105 ibrido-compatibile al drupa 2000
Al nono simposio della Mayr-Melnhof Karton del 2004, KBA ha dimostrato l’applicazione della finitura ibrida nel settore della protezione del marchio di fabbrica a prova di contraffazione
Ovviamente, KBA dimostrò il successo del proprio lavoro di sviluppo al
drupa 2000 e, per la prima volta ad
una fiera del settore, i visitatori poterono toccare con mano la finitura
ibrida. Tra lo stupore del pubblico,
su una Rapida 105 con tecnologia a
verniciatura doppia venne dimostrata con una torre la verniciatura UV
finale a piena copertura senza il primer. La seconda torre di verniciatura venne utilizzata alternativamente
per una verniciatura a zone UV
molto brillante, dimostrando allo
stesso tempo che la finitura ibrida
funziona anche con gruppi di stampa
dotati di equipaggiamento tradizionale! Quella Rapida 105 fu la prima
macchina offset a foglio del mondo a
ricevere il certificato ambientale
riconosciuto a livello internazionale
“emissione testata” dell’associazione
di categoria della stampa e della lavorazione della carta. Al drupa 2004,
KBA ed i suoi partner presentarono
altri nuovi sviluppi nel campo della
finitura ibrida. Con grande interesse, i visitatori raccolsero informazioni sugli inchiostri ibridi, nel frattempo divenuti quasi inodore e, quindi,
adatti anche ad altre applicazioni
della stampa di packaging. Il funzionamento misto venne dimostrato su
una Rapida 105 della nuova generazione da 18.000 fogli/h, che come la
sorella ha ricevuto nel 2005 il sigillo
“emissione testata”. Nel corso del
2005 si sono potute equipaggiare le
prime Rapida 105, e quindi anche le
macchine ibride, con l’essiccatoio
VariDry (si veda più avanti nella
brochure). Questa tecnologia di
essiccazione su misura rappresenta
un altro passo decisivo verso il perfezionamento del processo ibrido.
Nello stesso anno, KBA iniziò l’accreditamento degli inchiostri ibridi,
testati dal fogra insieme ad altri
materiali e prodotti ausiliari in termini di compatibilità con i materiali e
di performance. L’autorizzazione è
un processo infinito che deve affermarsi come metodo di prova standard. In questo modo, KBA contribuisce in modo decisivo alla sicurezza della produzione e alla riduzione
dei rischi connessi alle applicazioni
ibride.
KBA promuove lo scambio di esperienze
Nel settembre 2005, oltre 150
utenti e rappresentanti dell’industria complementare si sono scambiati per la prima volta informazioni
e nozioni sulla pratica quotidiana di
stampa e di finitura in occasione del
primo meeting degli utenti della
tecnologia ibrida KBA. A questa
manifestazione, KBA ed altri rinomati fornitori si sono impegnati a
perseguire un perfezionamento
continuo e sistematico della tecnologia ibrida, ancora relativamente
nuova, promettendo agli utenti che,
per l’impiego di questo processo
innovativo, avrebbero potuto affidarsi completamente a loro.
Contro lo scetticismo
Mentre KBA già nel 1999 consegnava macchine ibride con rulli inchiostratori tradizionali
(vale a dire senza rulli per il funzionamento misto né speciali per UV) e un po’ ovunque si
faceva a meno di protezioni UV particolari per i gruppi di stampa e si poteva già produrre
con meno alcool isopropilico, le opinioni di altri costruttori andavano in un’altra direzione.
Non si trattava solo del maggiore livello di know-how di KBA, peraltro documentato dai
brevetti depositati e dal numero di installazioni, bensì dello scetticismo che si doveva
affrontare, all’epoca diffuso da altri tra gli operatori del settore.
Un concorrente, ad esempio, pubblicò nel 2001 i risultati di alcune prove di stampa ibrida
in cui era stato stampato del cartone per scatole ripiegabili nei modi operativi UV totale,
doppia verniciatura e ibrido su una macchina a otto colori. In termini di rapporto
utilità/prezzo,per i problemi illustrati ed anche per l’ampio spettro di applicazione,gli sperimentatori dello studio si pronunciavano contro la tecnologia ibrida ma a favore della tecnica a doppia verniciatura (questa valutazione è in netto contrasto con lo studio sulla redditività presentato per la prima volta nell’ottobre 2001 in occasione della manifestazione a
porte aperte “Processi di stampa orientati alla salvaguardia dell’ambiente”dal direttore del
marketing KBA,Klaus Schmidt).Nel modo operativo ibrido ci sarebbe un’eccessiva tendenza degli inchiostri all’emulsione e, in presenza di aree coperte maggiori, sarebbe stata
accertata la necessità di installare ulteriori essiccatoi UV intermedi. L’inidoneità dei detergenti sarebbe dimostrata dal fatto che la pulizia dei gruppi di stampa risultava più difficile
che con gli inchiostri UV e si dovevano effettuare un lavaggio supplementare ed una pulizia intermedia. Per ottenere la necessaria densità di stampa, durante l’inchiostrazione si
sarebbe dovuta applicare una quantità di inchiostro superiore a quella del metodo tradizionale pertanto, oltre ai maggiori costi per i detergenti, occorreva considerare anche il maggior consumo d’inchiostro.Affinché gli inchiostri ibridi potessero essere utilizzati senza problemi, si consigliava di equipaggiare la macchina con speciali rivestimenti UV per i rulli e
caucciù a prova di UV; con una percentuale di ibrido del 10% nel funzionamento misto,
invece, si potevano lasciare i rulli normali.
Nel frattempo, anche i concorrenti concordano con le opinioni di KBA sulla tecnologia ibrida, anche se in una brochure di tecnologia al drupa 2004 veniva ancora espresso qualche
dubbio: “(...) e poiché tutti gli inchiostri ibridi analizzati da (...) contengono una notevole
concentrazione di fotoiniziatori, per un corretto allestimento dei gruppi di stampa e dell’uscita occorrono materiali resistenti agli ultravioletti. In linea di massima, come rulli
inchiostratori e di bagnatura si consigliano i cosiddetti rulli misti. Un equipaggiamento
ridotto come quello promosso da alcuni concorrenti, produttori di essiccatoi e fornitori di
inchiostri limita la flessibilità della macchina e genera costi di manutenzione e rivendita
della macchina elevati a causa di componenti macchina e di materiali scarsamente idonei.”
Process 3 | 2006 37
La stabilità del processo della tecnologia ibrida è garantita dall’impiego di inchiostri e prodotti ausiliari di stampa consigliati da KBA e dai suoi partner, come hanno già dimostrato innumerevoli esempi
pratici. Per il cambio di ordine, lo stampatore ibrido può tranquillamente mantenere l’equipaggiamento standard delle unità di stampa. La tipica configurazione ibrida standard è composta da una macchina offset a foglio a cinque colori con torre di verniciatura, essiccatoio UV intermedio, prolungamento doppio dell’uscita con essiccatoi all’infrarosso e termoventilati ed un essiccatoio UV finale. A seconda dell’applicazione si può installare anche un secondo essiccatoio UV intermedio. La Rapida 105 della nuova generazione da 18.000 fogli/h presso il Centro Clienti dello stabilimento KBA di Radebeul è
munita di un secondo gruppo inchiostratore che consente di stampare anche un inchiostro speciale oppure la stampa tradizionale a sei colori (ad esempio hexachrome). La somma investita nel formato
3b, quindi, è circa il 20% in meno di quella di una macchina a doppia verniciatura, costi per energia e ingombro diminuiscono nettamente e, per di più, una macchina ibrida si distingue per la maggiore
flessibilità. Oggi, KBA fornisce macchine ibride dalla Rapida 74 nel formato medio fino alla Rapida 205 superjumbo.
L’enorme potenziale di flessibilità
di finitura e di applicabilità non
veniva sfruttato appieno, e non lo è
neppure tuttora, e richiede un dialogo più intenso tra chi sviluppa e
chi utilizza. In questo processo,
KBA si considera un innovatore ed
un coordinatore orientato al mercato, e questo suo ruolo è riconosciuto anche dagli operatori del settore.
Con una risonanza ancora maggiore (280 partecipanti da dodici
paesi), nell’aprile 2005 si è tenuto
il secondo meeting degli utenti
della tecnologia ibrida KBA, cui
fanno riferimento diverse delle
citazioni riportate in questa brochure. Le discussioni dal podio
hanno evidenziato i passi da gigante compiuti dalla tecnologia ibrida
in pochissimi anni. Gli ordini un
tempo irrealizzabili sono oggi
la conferma di quanto fosse stato giusto investire nell’ibrido.
Nonostante alcuni problemi che si
presentano per ordini complessi ed
utenti “amanti della sperimentazione”, gli utenti della tecnologia ibrida KBA sono soddisfatti della macchina e dell’assistenza da parte di
produttore e fornitori.
Come piattaforma di lancio della
tecnologia ibrida, KBA ricorre
anche ad altre manifestazioni sfondando, per così dire, le porte già
38 Process 3 | 2006
aperte degli stampatori, perché la
necessità di informazione sulla filosofia dell’ibrido è davvero enorme.
Al forum della stampa 2002, alcuni
utenti dell’ibrido KBA hanno illustrato per la prima volta in pubblico i motivi che li hanno spinti ad
optare per questa tecnologia e le
loro esperienze e al nono simposio
della Mayr-Melnhof Karton (MMK)
alla KBA nel 2004, quando si parlava soprattutto delle possibilità di
nobilitazione per la protezione dei
marchi di fabbrica, venne dimostrato che anche in questo settore la
Rapida 105 ibrida può essere utilizzata per esigenze insolite. Jürgen
Veil, direttore del marketing offset
a foglio KBA, ha mostrato un metodo economico messo a punto da lui
e dal suo team con cui è possibile
implementare un’immagine CIT
(“Concealed Image Technologies”,
“tecnologia dell’immagine nascosta”, “Hidden Image”) in modo
assolutamente a prova di contraffazione anche su superfici non retinate grazie all’effetto contrasto di
vernici con trasparenze diverse.
to una serie di macchine per la produzione ibrida. Tendenza: in
aumento. Attualmente, ogni anno
si vendono più macchine ibride
rispetto all’anno precedente. Il successo dà ragione a KBA.
Dopo un lungo periodo in cui il
mercato ha tentato in vari modi di
mettere in serio dubbio la validità
del metodo ibrido, quelli che un
tempo nell’industria complementare si dichiaravano acerrimi nemici
di questa tecnologia oggi condividono le opinioni di KBA e riferiscono addirittura le installazioni effettuate nella stampa specializzata.
Già, perché la comprovata redditività e la semplicità d’uso della tecnologia ibrida rendono difficile
opporsi ad oltranza, anche se come
costruttori si deve rinunciare all’installazione di questa o quella torre
di verniciatura...
Dieter Kleeberg
La tecnologia ibrida trova sempre più
seguaci
La sola KBA ha fornito oltre 200
macchine con pacchetto ibrido in
tutte le classi di formato standard
in tutti i continenti ed ha converti-
In occasione dei meeting organizzati presso il Centro Clienti KBA, qui con un gruppo di tipografi italiani, gli operatori del settore hanno assistito a varie dimostrazioni pratiche della tecnologia ibrida
Tecnologia ibrida | Abilitazione
fogra testa gli inchiostri ibridi
Nel 2004, KBA ha commissionato al “fogra Forschungsgesellschaft Druck e.V.” di Monaco di Baviera il test di sei serie di inchiostri ibridi. In circa seicento prove isolate sono stati stabiliti il comportamento di rigonfiamento dei rulli gommati e dei caucciù con questi inchiostri nonché la lavabilità dei singoli inchiostri da stampa.
L’obiettivo era quello di individuare gli inchiostri da stampa più adatti al processo di stampa ibrida e di contrassegnarli con l’etichetta “accredited for hybrid printing”,
ossia “ibrido”. Questa etichetta conferita congiuntamente da fogra e KBA rappresenta una raccomandazione per un impiego pratico e senza problemi delle serie di
inchiostri che hanno superato i test, a condizione che vengano utilizzate insieme ai rulli gommati, ai caucciù ed ai detergenti utilizzati anche nelle prove. Sulla base
dei metodi di prova, il fogra ha anche proposto di condurre prove future finalizzate ad evitare i danni e ad abilitare altri prodotti.
Più sicurezza con i test e la standardizzazione
Il motivo della prova dei materiali
commissionata da KBA al fogra per
i mezzi di produzione ibridi è che
nella produzione ibrida di alcune
tipografie con le macchine Rapida
vengono utilizzati materiali sì dotati dell’etichettatura “ibrido”, ma
che si sono rivelati essere praticamente dei mezzi di produzione
quasi puramente UV, provocando
danni ai rulli e ai caucciù ed, inoltre, compromettendo notevolmente la fiducia degli utenti in questo
processo di finitura innovativo e
assolutamente sicuro se, invece, si
scelgono mezzi di produzione idonei. La prova e la successiva abilitazione di mezzi di produzione ibridi
idonei da parte del fogra volgevano a fornire standard chiaramente definiti per prodotti compatibili nell’interesse degli utenti.
L’intenzione non era tanto quella di
spingere i produttori a rivelare le
proprie formulazioni, quanto quel-
Durante i test di rigonfiamento, i lembi di
prova a norma (36 x 6 mm) dei rulli gommati
sono rimasti immersi negli inchiostri ibridi per
sette giorni a 40° C
la di far sì che i mezzi di produzione ibridi consentissero un processo
di stampa e di finitura sicuro e prevedibile in base alle loro caratteristiche ed un funzionamento della
macchina da stampa senza problemi di sorta.
KBA ha commissionato al fogra il
test delle seguenti sei serie di
inchiostri da stampa (scala europea
CMYK) di sei produttori:
Serie A: Print Solutions K+E
Novabryte BF Process (in passato
un prodotto dei sistemi di stampa
BASF)
Serie B: SunChemical Sun Cure
Hy-Bryte
Serie C: Epple Starbrite
Serie D: Hostmann-Steinberg
(Huber Group) Reflecta Hybrid
Serie E: Arets Graphics EXC
Process Hybrid
Serie F: XSYS Print Solutions
Gemini Process (in passato un prodotto della Flint-Schmidt).
Effetto rigonfiamento degli inchiostri
ibridi sui rulli gommati
Per i test di rigonfiamento come da
normativa DIN 53521, la ditta
Felix Böttcher di Colonia ha fornito
campioni di tre mescole di gomma
per rulli:
M1: tipo 179 25 (rullo di inchiostrazione lastra)
M2: tipo 479 40 (rullo vibratore di
inchiostrazione)
M3: tipo 220 22 (rullo di bagnatura lastra).
Dopo che i campioni sono rimasti
immersi negli inchiostri ibridi per
sette giorni ad una temperatura di
40° C, si è misurata la variazione
percentuale del volume, della
massa e della durezza Shore A della
gomma. Per ottenere risultati di
rigonfiamento comparabili anche
in futuro con le prove standard dei
costruttori di rulli gommati, il fogra
suggerisce una temperatura di 50°
C. Poiché una perdita di durezza
non si riflette proporzionalmente
sugli altri parametri, per l’abilitazione degli inchiostri si dovrebbero
tenere in considerazione le variazioni di volume, massa e durezza.
Gli inchiostri C ed F hanno provocato il rigonfiamento minore, mentre non è stato possibile abilitare
l’inchiostro E a causa degli elevati
valori di variazione del volume e
della massa. L’azione dell’inchiostro D sulla perdita di durezza della
mescola di gomma 2 era critica.
Effetto rigonfiamento degli inchiostri
ibridi sui caucciù
I test di rigonfiamento del caucciù
sono stati condotti secondo la normativa DIN 53521 con campioni di
sei caucciù di tre produttori:
1: Phoenix Xtra Print Topaz Carat
(caucciù per inchiostri normali,
ibridi e UV)
2: Phoenix Xtra Print Tourmaline
Carat (caucciù per inchiostri normali)
3: Phoenix Xtra Print Ruby Carat
(caucciù per inchiostri UV e ibridi)
4: Day International dayGraphica
Equalizer 3610 (caucciù per
inchiostri normali e ibridi)
5: Day International NSP 03
ibridi e UV)
6: Duco/Birkan Multi Hybrid
ibridi e UV).
Durante i test doveva venire a contatto con l’inchiostro ibrido soltanto la superficie in gomma superiore del caucciù. Come per i rulli, gli
inchiostri hanno agito per sette
giorni ad una temperatura di 40° C,
però per i caucciù è stata determinata la variazione assoluta di spessore e massa. Come previsto, le
alterazioni si sono dimostrate simili a quelle dei rulli gommati.
Il più resistente a tutte le serie di
inchiostri è stato il caucciù 3, un
telo ottimizzato soprattutto per la
stampa UV e dotato di un rivestimento in EPDM. Gli inchiostri C
ed F hanno causato un rigonfiamento estremamente ridotto su
tutti i tipi di caucciù. Tutti gli altri
caucciù si rigonfiano con gli inchiostri A, B, D e, soprattutto con E.
Come per il collaudo dei detergenti,
Mezzo di prova per la standardizzazione delle variazioni di spessore, qui su un caucciù
Process 3 | 2006 39
i valori limite per la variazione di
spessore (±0,04 mm) e le variazioni di massa (±100g/m2 e ±0,0707
g/corpo in prova) sembrano però
eccessivi e, quindi, per definire
l’azione degli inchiostri il fogra
consiglia ai produttori di caucciù di
arrivare ad altri valori limite più
sensati.
Azione pulente dei detergenti sugli
inchiostri ibridi
La lavabilità degli inchiostri ibridi è
stata testata con cinque detergenti
presenti in commercio e con una
formulazione campione:
W1: DC DruckChemie Hybrid 1.0
W2: DC DruckChemie Hybrid 3.0
W3: DC DruckChemie Multi UV
(formulazione campione)
W4: DS Druckerei Service (Fuji
Hunt) Service Novasol HB 10
W5: VEGRA E 939 e
W6: Day International HybridWash.
Tutti i detergenti erano prodotti
altobollenti a base di olio vegetale
non tanto aggressivi quanto i detergenti UV. Per produrre i campioni
(stampe su strisce di carta prima e
dopo il lavaggio di 0,17 g di inchiostro spalmato con 0,3 ml di detergente) è stato utilizzato un apparecchio per prove di stampa della
ditta Prüfbau. Le stampe sono state
essiccate sotto un irradiatore UV e
quindi sottoposte alla misurazione
densitometrica. Come grandezza di
valutazione della lavabilità di un
inchiostro ibrido è stata presa la
riduzione percentuale della densità
ottica.
Gli inchiostri B e C erano più difficilmente lavabili rispetto a A, D, E
ed F. In generale, i valori peggiori
sono stati misurati per gli inchiostri
Yellow. Un detergente che ha riportato ottimi risultati di lavaggio per
una determinata serie di inchiostri
può comunque presentare un comportamento di lavaggio inaccettabile per un’altra serie. Il W5, ad
esempio, ha lavato efficacemente
gli inchiostri A ed E, ma ha fallito
con gli inchiostri B e C. La formulazione campione, invece, ha dimostrato un’azione pulente costantemente buona, risultando quindi il
detergente standard consigliato per
le prove di abilitazione future.
Abilitazione e procedimento futuro
Delle sei serie di inchiostri citate
inizialmente, quattro hanno superato i collaudi fogra qui illustrati e
sono stati quindi abilitati da KBA
con l’etichettatura KBA/fogra:
Serie A: XSYS Print Solutions
K+E Novabryte BF Process
Serie B: SunChemical Sun Cure
Hy-Bryte
Serie C: Epple Starbrite e
Serie F: XSYS Print Solutions
Gemini Process.
Se il produttore modifica la composizione del prodotto abilitato, per
riottenere l’etichettatura il nuovo
prodotto dovrà superare con successo una nuova serie di test.
Le serie di inchiostri testate che
non si sono potute consigliare subito possono comunque essere sottoposte ad una nuova prova di abilitazione dopo essere state debitamente modificate, cosa che sembra promettere molto bene per la serie D.
Per la serie E, invece, una riprova
non è realistica a causa del comportamento tipico degli inchiostri UV.
Poiché la prima serie di prove era
limitata a sei inchiostri scelti a
caso, l’abilitazione non significa
affatto che tutte le serie di inchiostri non testate siano inidonee. La
serie di inchiostri FD HB Eco-SOY
della Toyo Ink, ad esempio, è stata
utilizzata con successo nelle dimostrazioni di stampa al forum degli
utenti della tecnologia ibrida
dell’Aprile 2005. Anche per quanto
riguarda caucciù, rulli e detergenti
è stata effettuata solo una prima
selezione. KBA, quindi, può consigliare unicamente i prodotti utilizzati nella prima prova, senza valutazione dei prodotti non selezionati
La lavabilità delle sei serie di inchiostri ibridi
con i sei diversi detergenti ibridi è stata testata
utilizzando un apparecchio per stampe di prova
della ditta Prüfbau
Comportamento di rigonfiamento delle mescole di gomma dei rulli M1-M3: variazione di massa (in %) dei rulli gommati dopo un tempo di azione di sette
giorni delle serie di inchiostri ibridi da A ad F (valore limite: ±4%)
9
8
Black
8
7
7
6
5
6
M2
5
4
M3
4
2
1
0
0
-1
A
B
C
D
E
F
A
9
Yellow
8
M2
7
M1
B
C
D
M2
M1
7
M3
6
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
E
F
Cyan
8
6
40 Process 3 | 2006
M3
M1
1
2
0
M2
3
M1
3
9
Magenta
M3
0
A
B
C
D
E
F
A
B
C
D
E
F
chi utilizza altri prodotti nel processo ibrido agisce a proprio rischio e
pericolo. Nella scelta dei componenti di processo, comunque, è
sempre consigliabile farsi assistere
da un esperto. In futuro, dietro
pagamento ogni produttore potrà
incaricare il fogra di sottoporre i
propri prodotti ad una prova di abilitazione, senza ordine di collaudo
di KBA. Al termine ultimo di accettazione della presente brochure
avevano superato con successo la
prova fogra le serie di inchiostri
Jänecke+Schneemann Supra UV
Hybrid e Sicolor Sicobrite.
Suggerimenti per i criteri di prova
Nel loro verbale di collaudo, gli
autori del fogra hanno elaborato
alcune proposte interessanti. In
futuro, quindi, per evitare di danneggiare i materiali in gomma si
potrebbero tenere in considerazione le prove di laboratorio, visto che
in caso di carico permanente alcuni valori di rigonfiamento indicano
pericolo di danno. Inoltre, gli autori consigliano di testare la lavabilità
di una serie di inchiostri da collaudare con una formulazione di
detergente standard (che metterebbe a punto il fogra) e di prescrivere
Comportamento di rigonfiamento delle mescole di gomma dei rulli M1-M3: variazione di volume (in %) dei rulli gommati dopo un tempo di azione di sette
giorni delle serie di inchiostri ibridi da A ad F (valore limite: ±4%)
9
8
Black
8
7
7
6
5
6
M2
5
4
M3
4
2
1
0
0
-1
A
B
C
D
E
F
A
9
Yellow
B
C
D
F
M3
6
M3
M1
6
M2
M1
7
M2
E
Cyan
8
7
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
0
M3
M1
1
2
8
M2
3
M1
3
9
Magenta
0
A
B
C
D
E
F
A
B
C
D
E
F
Comportamento di rigonfiamento delle mescole di gomma dei rulli M1-M3: variazione di durezza (in Shore A) dei rulli dopo un tempo di azione di sette giorni
delle serie di inchiostri ibridi da A ad F (valore limite: ±5 Shore A)
A
B
C
D
E
F
A
0
0
-1
-1
C
D
E
F
M3
M3
-2
B
-2
M1
-3
-3
M1
M2
-5
-5
Black
Magenta
-6
-6
0
M2
-4
-4
A
B
C
D
E
F
0
A
B
C
D
E
F
M3
-1
-1
M1
M1
-2
-2
-3
-3
-4
-5
-6
M2
Yellow
M3
-4
-5
Cyan
M2
-6
Process 3 | 2006 41
una lavabilità minima secondo il
metodo sopra descritto. Allo
stesso tempo si potrebbero testare
e consigliare nello stesso modo
anche nuovi detergenti, purché
dimostrino o superino la lavabilità
minima di una serie di inchiostri
standard. Le prove di lavabilità, che
in parte hanno rivelato differenze
notevoli (sia per la lavabilità di singoli inchiostri che per l’azione
pulente dei singoli detergenti)
sono state confermate anche da
rapporti di esperienze pratiche, ma
hanno anche dimostrato che i problemi di lavaggio si presentano solo
con determinate combinazioni.
Se si vuole ottenere una standar-
dizzazione della stampa con gli
inchiostri ibridi, la lavabilità è un
criterio importantissimo, perché i
tempi di lavaggio influiscono enormemente sulla produttività. Le
prove di lavabilità potrebbero portare a tempi di lavaggio più brevi e,
quindi, ad una migliore redditività,
contribuendo al contempo ad una
migliore standardizzazione del processo di stampa. Attualmente, i
detergenti devono essere abbinati
agli inchiostri ibridi in base alla loro
azione
pulente.
Dr.Wolfgang Rauh, fogra
Alexander Schiller, fogra
Comportamento di rigonfiamento dei caucciù da 1 a 6: variazione di spessore (in mm) dopo un tempo di azione di sette giorni delle serie di inchiostri ibridi da
A ad F (valore limite: ±0,04 mm)
0.10
0.10
Black
0.08
0.08
0.06
0.06
0.04
0.04
0.02
0.02
0
123456
Magenta
0
123456
-0.02
-0.02
A
B
C
D
E
A
F
Yellow
0.10
0.10
0.08
0.08
0.06
0.06
0.04
0.04
0.02
0.02
0
123456
B
C
D
E
F
Cyan
0
123456
-0.02
-0.02
A
B
C
D
E
F
A
B
C
D
E
F
Comportamento di rigonfiamento dei caucciù da 1 a 6: variazione di massa (in g) dopo un tempo di azione di sette giorni delle serie di inchiostri ibridi da A ad
F (valore limite: ±0,0707 g/superficie del corpo di prova)
0.10
0.10
Magenta
Black
0.08
0.08
0.06
0.06
0.04
0.04
0.02
0.02
0
123456
0
123456
-0.02
-0.02
A
0.10
B
C
D
E
A
F
0.10
Yellow
0.08
0.08
0.06
0.06
0.04
0.04
0.02
0.02
0
123456
C
D
E
F
Cyan
0
123456
-0.02
-0.02
A
42 Process 3 | 2006
B
B
C
D
E
F
A
B
C
D
E
F
credit
c
A
id P
ybr r
For H
d
e
Product No.:
ing
int .
Al meeting degli utenti della tecnologia ibrida nell’aprile 2005, Jürgen Veil (destra), direttore del
marketing offset a foglio KBA, ha consegnato i primi certificati di abilitazione ai produttori di
inchiostri ibridi. Soddisfatti della certificazione KBA/fogra (da sinistra a destra): Joachim Erlach
(Epple Druckfarben), Gerrit Wemken (SunChemical Hartmann Druckfarben) ed Harold Terwal (FlintSchmidt/XSYS Printing Solutions)
Al termine ultimo di accettazione della presente pubblicazione “KBA Process” sono state approvate
complessivamente sei serie di inchiostri ibridi da KBA/fogra (vedi tabella a pagina 21).
La stampa “ibrido”, in cui viene riportato il
numero della serie di inchiostri abilitata, può
essere indicata dai produttori di inchiostro sull’etichetta dell’inchiostro ibrido
La certificazione di prova assegnata dal fogra al
superamento dei test è la premessa per l’abilitazione definitiva del prodotto da parte di KBA
Azione pulente (in %) dei detergenti W1 - W6 su nero, magenta, giallo e ciano delle serie di inchiostri ibridi da A ad F (valore ideale: 100%; valore minimo: 50%)
80
80
70
A
60
60
50
K
40
M
50
YC
30
20
20
10
10
0
Y
C
K
0
W1
W2
W3
W4
W5
W6
W1
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C
W2
D
60
60
50
50
K M
30
W5
W6
C
Y
30
Y
20
W4
40
C
40
W3
K M
70
70
20
10
10
0
0
W1
80
M
40
30
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B
70
W2
W3
W4
W5
W1
W6
80
E
70
70
60
60
C
K
50
40
40
30
30
20
20
10
10
0
0
W2
W3
W4
W3
W4
W5
W6
W5
W6
F
M
K
C
Y
50
MY
W1
W2
W5
W6
W1
W2
W3
W4
Process 3 | 2006 43
Tecnologia ibrida | Redditività
Confronto di redditività con UV
totale e doppia verniciatura
“Meno costi e più flessibilità per prodotti più attraenti”: è questo il risultato di uno studio sulla redditività della macchina
ibrida pubblicato nel 2003 da KBA nel numero 1 di Process,“Oggetto dello studio: stampa offset diretta su cartone ondulato”. In questo studio sono state messe a confronto tre configurazioni di Rapida 105 a cinque colori (doppia verniciatura,
ibrido e UV totale). Come dimostrano gli ultimi nuovi calcoli, i risultati sono validi anche per la nuova generazione di macchine da 18.000 fogli. Per alcune posizioni, gli svantaggi in termini di costi assoluti della macchina a doppia verniciatura
sono addirittura aumentati,effetto in parte dovuto al considerevole aumento del prezzo del petrolio.Le differenze di costo
tra la macchina ibrida e quella UV si sono quasi annullate ed è pertanto giustificata la scelta del processo ibrido, soprattutto considerando il plusvalore che i prodotti stampati acquistano con effetti ottici insoliti ed innovativi.
Modelli di calcolo e dati base orientati alla pratica
Alla base di questo confronto di
redditività ci sono modelli di calcolo orientati alla pratica. Si è partiti
da una dotazione base della macchina a formato medio Rapida 105:
cinque gruppi di stampa, una torre
di verniciatura, doppio prolungamento dell’uscita, lavacaucciù e
dispositivo lavarulli. Aggiungendo
altre caratteristiche di dotazione si
distinguono tre configurazioni derivate da questa che vengono poi
messe a confronto tra loro: una
classica macchina a doppia verniciatura, una macchina ibrida ed
una macchina puramente UV (vedi
riquadro). Sia allora sia per il nuovo
calcolo, per le tre configurazioni
sono stati misurati l’ingombro
necessario, le spese di investimento, il consumo di energia ed i costi
per i materiali di consumo, ovvero
inchiostro, vernice, lastre di verniciatura ed, infine, l’efficacia sotto
forma di produzione annua e spese
di tiratura. KBA parte dai seguenti
dati base aggiornati solo in termini
di velocità di produzione:
• tempo di produzione: 3000 ore
all’anno nel funzionamento a
due turni
• grado di impiego della macchina: 85% del tempo di lavorazione
(un valore molto prossimo alla
pratica, perché il grado di impiego è lievemente inferiore alla
disponibilità tecnica specifica di
ogni tipografia di 92 - 95%)
• utilizzazione del formato: soggetto di stampa a formato pieno
70 x 100 cm
44 Process 3 | 2006
• Spessore dello strato di inchiostro: 1 µm con un valore tonale
medio del 30% per ogni gruppo
di stampa
• Quantità di vernice: 4 g/m2
(umido) con l’80% di copertura
anche se, per motivi di praticità,
si è calcolato con le stesse quantità di vernice per primer, vernice a dispersione e vernice UV
• Volume di tiratura medio:
10.000 fogli che, con un tempo
di lavorazione disponibile di
3000 ore, e considerando i tempi
di allestimento e le velocità di
produzione compresi in media tra
11.500 fogli/h per la macchina a
doppia verniciatura e 13.000
fogli/h per la macchina UV e la
macchina ibrida, corrisponde a
1500 e 1800 tirature l’anno
Tre configurazioni a confronto
Macchina di base: KBA Rapida 105 con una torre di verniciatura e doppio prolungamento dell’uscita (compresi barra di spolveratura e sistema Air Clean System) nonché dispositivi di lavaggio dei cilindri di contropressione, lavacaucciù e lavarulli
D
8+9
7
7
10 10 10
Doppia verniciatura (D): Alla macchina base viene aggiunto quanto segue:
7 –due torri di essiccazione intermedia con essiccazione IR e termoventilata
8 –una seconda torre di verniciatura con racla a camera e pacchetto UV
9 –un sistema di alimentazione a due circuiti per vernice a dispersione e vernice UV
10 –diversi essiccatoi finali che vengono attivati a seconda dell’applicazione per inchiostri convenzionali e vernice protettiva,inchiostri tradizionali e vernice brillante nonché vernice UV
1+9
H
10 10 10
4
4
Ibrido (H): Alla macchina base viene aggiunto quanto segue:
1 – un pacchetto UV per la torre di verniciatura
4 – due essiccatoi UV intermedi
9 – un sistema di alimentazione a due circuiti per vernice a dispersione e vernice UV
10 – diversi essiccatoi finali per inchiostri tradizionali e vernice a dispersione nonché per inchiostri ibridi e vernice UV
1+3 1+2 1+2 1+2 1+2 1+2
UV
6
4
5
5
5
4
UV totale (UV): Alla macchina base viene aggiunto quanto segue:
1 – un pacchetto UV per tutti i gruppi di stampa e la torre di verniciatura
2 – rulli con rivestimento UV e agitatori di inchiostro per tutti i gruppi di stampa
3 – un sistema di alimentazione per vernice UV
4 – due essiccatoi UV intermedi
5 – altre tre posizioni di innesto per essiccatoi UV intermedi
6 – un essiccatoio finale per inchiostri UV e vernice UV
Nel confronto delle superfici di appoggio, la Rapida a doppia verniciatura occupa il 20% di spazio in più della Rapida ibrida
• Tempo di allestimento intermedio: da 45 a 55 minuti; per essere
vicini alla pratica sono stati
aggiunti in proporzione i tempi
necessari al cambio dell’inchiostro, al lavaggio dei cilindri di contropressione ed altro; mentre per
le macchine ibride e UV i tempi di
allestimento in caso di cambio dell’ordine sono nettamente inferiori
(di circa 25 minuti), il tempo di
allestimento di una macchina a
doppia verniciatura con lo stesso
impiego di personale è di circa 10
- 20 minuti in più rispetto alla
media, perché occorre posizionare perfettamente a registro le due
lastre di verniciatura, soprattutto
per lavori di verniciatura a zone
più complessi.
Ingombro: l’ibrido risparmia il 15 %
rispetto alla verniciatura doppia
Una Rapida 105 da cinque colori
nella versione a doppia verniciatura
è circa 3,5 metri più lunga di una
macchina ibrida o UV a cinque
colori. Mentre una macchina a
doppia verniciatura occupa una
superficie di 160 m2, una macchina
120%
ibrida ne occupa solo 135. Il risparmio effettivo di spazio è quindi
circa del 15 %.
Supponendo che le spese di investimento per la macchina ibrida
siano del 100 %, la macchina UV
raggiunge quasi la stessa percentuale. Se la macchina ibrida, che
oltretutto può lavorare con gli
inchiostri standard anche vernice
UV e a dispersione, prevede una
dotazione extra di essiccatoi, la
macchina UV deve essere dotata di
rulli speciali, agitatore di inchiostro
e posizioni alternative per gli essiccatoi intermedi. La macchina a
doppia verniciatura, invece, è più
costosa del 20 %, vale a dire circa
320.000 Euro, soprattutto perché
con questo metodo servono una
seconda torre di verniciatura e due
torri di essiccazione intermedia.
trale di bagnatura, essiccatoi intermedi e finali. Anche in termini di
consumo di energia, che non è certo
una grandezza secondaria per i costi
di produzione annuali di una tipografia, la macchina a doppia verniciatura costa circa il 70 % in più rispetto
alle macchine ibride e UV. Nella
macchina a doppia verniciatura,
oltre alla maggiore potenza motrice
necessaria per la configurazione nettamente più lunga della macchina
gioca un ruolo decisivo soprattutto il
consumo relativamente elevato di
energia dei due gruppi di essiccazione IR e termoventilato e dell’essiccatoio IR finale. Supponendo un prezzo di 0,18 Euro al kWh, con la macchina a doppia verniciatura risulterebbero circa 60.000 Euro di spese
addizionali annue per l’energia. Si
tratta di un cespite di spesa davvero
notevole che deve essere trasferito
ai clienti oppure andare a discapito
del risultato economico.
Consumo di energia: per la doppia
verniciatura, fino al 70 % in più
Costi di materiale: per la doppia verniciatura, fino al 60 % in più
Nel calcolo del consumo energetico
sono confluiti motore, attuatori, cen-
Se si considera il costo dei materiali di consumo necessari per i tre
Spese di investimento: doppia verniciatura 20% in più dell’ibrido
160%
180%
8%
100%
23%
4%
8%
8%
4%
160%
27%
140%
140%
16%
120%
120%
80%
100%
60%
88%
88%
88%
100%
65%
27%
27%
80%
18%
18%
60%
55%
55%
40%
20%
40%
62%
D
H
UV
Spese di investimento: la doppia verniciatura
costa oltre il 19% = 320.000 Euro in più dell’ibrido. Macchina ibrida = 100%; giallo (88%) =
macchina di base; blu (23%) = due gruppi di
essiccazione intermedia ed una torre di verniciatura supplementare; rosso (8%) = sistema di circolazione vernice ed essiccatoio finale per vernice a dispersione e UV; viola (4%) = essiccatoio
UV intermedio; verde (8%) = pacchetto UV (agitatore d’inchiostro, rulli con rivestimento UV, circolazione vernice UV, essiccatoio UV finale)
25%
6,6%
6,6%
133%
66%
66%
D
H
UV
20%
20%
0
27%
80%
60%
40%
15%
1,1%
6,6%
2,9%
0
diversi metodi (vedi grafico “Costi
del materiale necessario”), anche
in questo caso la macchina a doppia verniciatura, soprattutto a
causa dei prezzi elevatissimi delle
lastre di verniciatura, costa circa il
58 % in più rispetto alla macchina
ibrida e circa il 60 % in più della
macchina UV. In casi estremi, la differenza di costi per la sola voce
materiali può aggirarsi su circa
mezzo milione di Euro l’anno.
Per il metodo a doppia verniciatura
si è supposta la necessità di rispettivamente due lastre di verniciatura (finitura matt/finitura molto brillante). Ovviamente, se il primer
per la verniciatura a piena copertura si può stendere con un caucciù,
ad esempio, la quota di costi delle
lastre si riduce enormemente.
Senza lastre di verniciatura, la macchina a doppia verniciatura è quella che consuma meno materiale,
anche se incidono positivamente i
prezzi al momento ancora nettamente inferiori degli inchiostri offset normali rispetto agli inchiostri
ibridi e UV (circa la metà). Qui si
richiede ai produttori di inchiostri
ibridi di continuare a promuovere
la nuova tecnologia offrendo prezzi
più convenienti ai clienti che procurano un maggiore fatturato.
Negli ultimi tempi si è potuto
osservare un movimento in tal
senso. Naturalmente, con determinati ordini anche la macchina ibrida può funzionare senza problemi
con inchiostri standard e vernice a
dispersione, cosicché il vantaggio
in termini di costi della macchina a
doppia verniciatura sussiste solo se
si mettono a confronto “mele e
pere”. Inoltre, per una stampa a
colori puramente occasionale la
macchina ibrida è notevolmente
più efficace di una macchina a doppia verniciatura dotata di una serie
di gruppi extra non necessari per
questo tipo di stampa, ma che
comunque restano in funzione.
D
H
UV
Consumo di energia: la doppia verniciatura
costa oltre il 70% = 60.000 Euro/anno in più
dell’ibrido e del UV totale (con 0,18 Euro/kWh).
Macchina ibrida = 100%; blu (62% doppia verniciatura o 55% ibrido e UV) = energia per
attuatori e centrale di bagnatura, viola (18%)
= energia per l’essiccazione UV intermedia,
rosso (65%) = energia per IR e termoventilazione nelle torri di essiccazione, arancio (16%)
= energia per essiccazione IR finale, verde
(27%) = energia per l’essiccazione UV finale
0
Efficacia: l’ibrido in vantaggio
Costi del materiale necessario: la doppia verniciatura costa oltre il 58,6% = 490.000 Euro/
anno in più dell’ibrido. Macchina ibrida =
100%; verde = lastre di verniciatura (133%,
66% e 66%), rosso (2,9%) = fogliacci per adattamento a vernice a zone, viola (6,6%) = vernice UV, blu (1,1%) = primer, giallo (15%, 27% e
25%) = inchiostro
Alla fine è stata messa a confronto
l’efficacia dei tre metodi doppia
verniciatura, ibrido e UV. Circa il
grafico di “Efficacia”:
• nelle colonne “Somma di investimento” (I) sono stati ripresi gli
stessi importi del grafico “Spese
di investimento”.
Process 3 | 2006 45
L’ingombro e il consumo di energia del processo a doppia verniciatura sono nettamente superiori, ciò nonostante vi sono applicazioni in cui la doppia verniciatura è giustificata
• La “performance assoluta” (A) è
una prestazione media fittizia in
cui sono considerati tutti i tempi
di tiratura, di allestimento e di
inattività presunti.
• Le colonne “Tempo di allestimento” (M) considerano solo i
tempi di allestimento medi, vale
a dire che il tempo delle fasi di
lavoro non necessarie ad ogni
cambio di ordine viene distribuito
uniformemente tra più ordini.
Nel grafico, per la macchina a
doppia verniciatura sono stati
presupposti in media solo dieci
minuti di tempo di allestimento
in più rispetto alle macchine ibrida e UV, ammesso che si lavori
contemporaneamente su
entrambe le torri di verniciatura,
cosa che significa un maggiore
impiego di personale.
• La “produzione” possibile (P),
ovvero il numero di fogli prodotti all’anno, risulta da volume di
tiratura, tempo di allestimento,
velocità di produzione e capacità
di lavorazione disponibile di
3000 ore l’anno.
Dal grafico “Costi di produzione” si
può notare che i costi per 1000 fogli
(compreso l’allestimento) sono praticamente uguali per la macchina ibrida e la macchina UV, mentre per la
macchina a doppia verniciatura salgono del 18 - 20% a seconda del
volume di tiratura.
Il netto vantaggio della macchina
ibrida in termini di costi di produzione diminuisce all’aumentare della
tiratura, poiché sia i maggiori tempi
di allestimento che i maggiori costi
per le lastre di verniciatura della
macchina a doppia verniciatura sono
insignificanti se aumenta la tiratura.
Se si considerano i volumi di tiratura dominanti, però, i costi di produzione con inchiostri ibridi e verniciatura UV finale sono complessiva-
mente inferiori rispetto al metodo
a doppia verniciatura.
La curva del grafico “Costi di produzione” mostra i costi di produzione effettivi in Euro (senza i costi
della carta) per 1000 fogli per la
macchina ibrida a seconda del volume di tiratura. All’inizio, ovviamente, questi costi si riducono fortemente all’aumentare della tiratura
per poi oscillare appena sotto i 50
Euro per 20.000 fogli. Per questo,
nel decidere se optare o meno per
l’investimento occorrerebbe sempre chiarire in precedenza cosa si
intende produrre soprattutto con
la macchina.
Conclusione: la tecnologia ibrida è più
flessibile e più conveniente
Nonostante l’aspetto esteriormente uguale, la macchina ibrida già
per la sua dotazione è nettamente
più flessibile della macchina UV,
senza che questo incida maggior-
mente sulle spese di investimento.
Grazie all’elevato livello di sviluppo
degli inchiostri ibridi, per determinate applicazioni la macchina ibrida riesce ad unire convenientemente i vantaggi del metodo UV,
ossia una configurazione della macchina meno complessa e meno
costosa ed un elevato grado di brillantezza della verniciatura, ai vantaggi degli inchiostri e delle vernici
standard. Il modo di funzionamento può essere cambiato senza
modificare la dotazione della macchina e, secondo il tipo di ordine,
senza grandi conversioni. A costi
quasi uguali è proprio questo il vantaggio principale dell’ibrido rispetto all’UV.
Rispetto alla macchina a doppia
verniciatura, la macchina ibrida
occupa meno spazio, consuma nettamente di meno e richiede spese
di materiale inferiori.
Dr. Roland Reichenberger
186 Euro
97
140%
120%
H UV
H UV
140%
67
58
53
48
D 138 % D 136,9 % D 136,2 %
D 135,4 %
120%
H UV
H UV
H UV
100%
H UV
H UV
H UV
H UV
100%
D 85,8%
D 85,8%
80%
80%
60%
60%
40%
40%
20%
20%
I
A
M
P
Efficacia (macchina ibrida = 100%): I = somma di investimento (119,2%, 100% e 99,9%), A = performance assoluta (85,8%, 100% e 100%), M = tempo di allestimento (122%, 100% e 100%, rispettivamente con ulteriore impiego di personale per l’allestimento del registro della vernice sulla
macchina a doppia verniciatura), P = produzione (85,8%, 100% e 100%)
46 Process 3 | 2006
D 140 %
D 122 %
D 119,2 %
H UV
0
D 142,1 %
0
2000
5000
10000
15000
20000
30000
Costi di produzione relativi compreso l’allestimento (in %) per 1000 fogli a seconda del volume di
tiratura: Macchina ibrida = 100%. Curva: costi di produzione assoluti (in Euro) per 1000 fogli su una
macchina ibrida
Tecnologia ibrida | Stampa offset senza acqua
Stampa offset senza
acqua con gli inchiostri ibridi
L’inaugurazione il 21 aprile 2005: per la prima volta in Europa, una macchina off-
KBA pioniere dell’ibrido e del senza
acqua
Gravuflow che già oggi consentono
di realizzare una miriade di nuove
idee. I partecipanti al forum hanno
colto l’occasione per porre alcune
domande sulla stampa offset senza
liquido di bagnatura al primo
Presidente del EWPA, Detlef
Braun. La domanda più frequente
era quella se fosse possibile stampare con gli inchiostri ibridi anche
le pellicole. Attualmente, la stampa
Al secondo meeting degli utenti della
tecnologia ibrida KBA, tenutosi a
Dresda e a Radebeul dal 20 al 21
aprile 2005, KBA e la European
Waterless Printing Association e.V.
(EWPA) hanno dimostrato la stampa
offset senza acqua con il metodo ibrido. Il secondo giorno della manifestazione, presso il Centro Clienti è
stato dimostrato su una KBA Rapida
74 che il metodo ibrido funziona
anche senza liquido di bagnatura, e
con una qualità che non è certo da
meno a quella dell’offset ad umido.
Già due giorni prima, durante i preparativi della dimostrazione di stampa, erano stati stampati diversi effetti a contrasto lucido con vari soggetti.
Anche queste stampe hanno destato
grande interesse tra gli operatori del
settore.
KBA ha dimostrato ancora una volta
il proprio ruolo di pioniere, non solo
nel campo della finitura ibrida, ma
anche di quello dell’offset senza
acqua, mettendo a punto una tecnologia unica nel suo genere con gruppi inchiostratori senza acqua e senza
viti del calamaio. Venendo a mancare il parametro relativamente instabile della bagnatura e quello dell’inchiostrazione a zone, che varia in
modo soggettivo, questi gruppi
inchiostratori rappresentano uno
strumento straordinario per la produzione standardizzata. Questa tecnologia viene implementata sia nell’offset a foglio (nel gruppo inchiostratore Gravuflow della 74 Karat e
della Rapida 74 G nonché nel gruppo inchiostratore senza viti della
Genius 52 e delle macchine di KBA
Metronic per la stampa di film e supporti dati) che nella stampa dei giornali con il gruppo inchiostratore
Newsflow della Cortina.
giapponese è finora l’unica serie di
inchiostri ibridi al mondo per la
stampa senz’acqua. Alcuni produttori europei stanno studiando
inchiostri simili e, quindi, in un
prossimo futuro questa variante
della stampa offset potrà diventare
interessante per le tipografie,
soprattutto in vista dell’ulteriore
diffusione delle macchine Rapida
con i gruppi inchiostratori
set a foglio ha stampato senza acqua con gli inchiostri ibridi.Presso il Centro Clienti
KBA di Radebeul , davanti agli occhi increduli di oltre 280 partecipanti al secondo
meeting degli utenti della tecnologia ibrida KBA è stato dimostrato sulla KBA
Rapida 74 che gli inchiostri ibridi formulati per la stampa offset senz’acqua presentano caratteristiche di stampabilità eccezionali. Allo stesso modo ha convinto
anche la verniciatura in linea per gli effetti a contrasto matt/brillante.
di film, dominio della stampa UV
con inchiostri UV per stampa senz’acqua, rappresenta ancora una
sfida per il processo ibrido.
Considerato l’attuale livello di sviluppo degli inchiostri, tutti gli
esperti di inchiostri, come pure il
signor Braun, consigliano di non
stampare film con gli inchiostri
ibridi.
L’autore è uno specialista della
stampa UV senz’acqua
L’autore, Detlef Braun, non è solo attivo
all’interno della EWPA,ma è anche proprietario della società Druck & Beratung, il cui
settore principe è prestare consulenza sulla
tecnica di applicazione della stampa offset
senza acqua con inchiostri UV, un segmento in costante crescita nella stampa di packaging e materiali plastici.Proprio per questo,ultimamente la D & B ha dovuto traslocare in uffici più grandi (Lahnstraße 31, D45478 Mülheim/Ruhr, Tel. +49(0)208
594482-10,Fax -12,www.wluv.de).Il complesso metodo di stampa offset UV senz’acqua necessita di una consulenza preventiva o di accompagnamento per evitare
investimenti sbagliati e reclami dei clienti.
Braun sa bene di cosa parla con gli utenti:
alla Druck & Beratung,una macchina stampa schede in plastica con successo da anni.
Considerate le proprietà duali dell’essiccazione, anche gli inchiostri ibridi per la
stampa senz’acqua rientrano nella sua
sfera di competenza.
Uno strumento importante nella stampa è
la striscia di controllo della densità e del
trapping H-1/04, creata dallo stesso Braun,
la cui forma a campo triangolare riesce a
considerare anche il particolare comportamento di separazione del film degli inchiostri UV ad alta viscosità per la stampa senza
acqua. Resta da vedere se in futuro sia
necessario utilizzare questa striscia anche
per gli inchiostri ibridi per la stampa senza
acqua.
Prospettive del procedimento
Come serie di inchiostri si è utilizzata la FD Hybrid Aqualess SOY M
della Toyo Ink. Questo prodotto
Process 3 | 2006 47
Tecnologia ibrida | Stampa offset senza acqua
Nel cosiddetto “bleeding test”, in cui si testa
l’imbrattamento dell’inchiostro essiccato
spostando il foglio nella pila, l’inchiostro
ibrido senz’acqua FDHB Aqualess SOY (a
destra) si è dimostrato assolutamente
resistente allo sfregamento. L’inchiostro
ibrido per offset ad umido FDHB Eco-SOY
(a sinistra) ha lasciato tracce leggerissime.
La serie di immagini inferiori mostra il soggetto di prova con tracce di sfregamento,
mentre le immagini superiori mostrano
l’inchiostro macchiato sulla parte inferiore
del foglio superiore.
Foto: Toyo Ink
Il primo inchiostro ibrido al mondo per la stampa senz’acqua arriva dal
Giappone
Con i suoi prodotti FD Hybrid Aqualess SOY, la Toyo Ink Mfg.Co.Ltd.di Tokio è il primo produttore al mondo ad offrire una serie di inchiostri ibridi per la stampa offset senz’acqua. Il
Giappone è da sempre la roccaforte della stampa offset senza liquido di bagnatura. Già nel
1977, la Toray produceva lastre per stampa senz’acqua, sul mercato degli inchiostri per stampa senz’acqua sono attivi, oltre alla Toyo Ink, altri tre produttori e nel “sol levante”, la quota di
macchine offset a foglio per la stampa senz’acqua è la più elevata del mondo (senza macchine direct imaging).
Il portafoglio di prodotti waterless della Toyo Ink comprende cinque serie di inchiostri:
• Aqualess Ultra L/M per le macchine offset a foglio standard
• Aqualess Karat per macchine con gruppi inchiostratori senza viti (certificato KBA per 74
Karat, Rapida 74 G e Genius 52)
• Aqualess Ecoo per le macchine offset “direct imaging” (certificato KBA per la 46 Karat)
• Aqualess UV per la stampa UV su schede di plastica, pellicole e CD/DVD
• FDHB Aqualess SOY L/M per la finitura ibrida
Che la Toyo Ink sia riuscita nella sintesi di “ibrido”e “waterless”non è certo una sorpresa, visto
che l’azienda non solo ha raccolto esperienze nel campo degli inchiostri per la stampa senz’acqua, ma da tempo produce anche inchiostri a fotoreticolazione UV e a fasci di elettroni
nonché la serie di inchiostri ibridi per la stampa offset ad umido FDHB Eco-SOY.
Alcune delle sfide nello sviluppo della serie FDHB Aqualess SOY erano la miscelazione di resine
completamente diverse tra loro, caratteristica tipica degli inchiostri ibridi e per il senz’acqua,
e la compatibilità con il surrogato dell’olio siliconico (gli inchiostri ibridi non devono contenere
siliconi, perché compromettono la verniciabilità UV). Per risolvere il problema si è ricorsi, con
successo,all’olio di soia (“SOY”) che la Toyo Ink ha utilizzato come componente di olio vegetale.
Nella stampa offset senz’acqua, la viscosità dell’inchiostro gioca un ruolo decisivo per le
caratteristiche di stampabilità. Generalmente, la viscosità e il tiro degli inchiostri senz’acqua
sono maggiori che nell’offset ad umido, e sono massimi negli inchiostri UV senz’acqua.
Riuscendo a ridurre la viscosità dell’inchiostro ibrido rispetto a quella di un inchiostro UV
senz’acqua, la serie FDHB Aqualess SOY può essere formulata addirittura in due versioni a
temperatura ottimizzata:“L” per temperature di cilindri portalastra basse ed “M” per quelle
medie (vedi tabella).Le regolazioni di temperatura delle macchine KBA sono programmate su
valori elevati, che consentono di stampare meglio gli inchiostri.
Attualmente,per la serie FDHB Aqualess SOY non sono ancora disponibili tonalità speciali,ma
per le separazioni a composizione acromatica si può sostituire il nero della scala standard con
un nero più concentrato. Ovviamente, anche la serie FDHB Aqualess SOY ha dovuto sottoporsi ai consueti test. La carta stampata umido su umido è stata irradiata con una lampada UV
da 120 W/cm ad una velocità di produzione di 50 m/min. ed è stata controllata spostandola
sulla pila già dopo 15 secondi.Il risultato? L’inchiostro ibrido senz’acqua non ha assolutamente imbrattato e l’inchiostro ibrido per offset a umido FDHB Eco-SOY solo minimamente.
La resistenza all’abrasione è stata misurata due ore dopo la stampa in un oscillatore il cui
corpo di prova da 500 g di peso scivolava 200 volte sull’inchiostro: la resistenza all’abrasione
è rimasta un solo livello (4 = buono) sotto quello degli inchiostri UV (5 = eccellente).
Si è controllata anche la disinchiostrazione tramite flottazione alcalina, un problema fondamentale degli inchiostri a fotoreticolazione UV.Su carta stampata con inchiostri ibridi, la Toyo
Ink ha misurato residui quasi altrettanto ridotti come con gli inchiostri standard: meno di
5 mm2/m2 rispetto a ca. 85 mm2/m2 dell’inchiostro UV.
Per quel che riguarda la stampa di
carta, cartone e cartoncino, la
dimostrazione ha provato che questo metodo è assolutamente praticabile. Gli inchiostri per la stampa
senz’acqua si distinguono per la
loro elevata brillantezza proprio
per l’assenza di liquido di bagnatura, quindi si consiglia di combinare
il metodo senz’acqua a quello ibrido perché, in questo modo, si
potrebbero ottenere risultati di
brillantezza della vernice UV più
elevati ed effetti matt/brillante
48 Process 3 | 2006
ancor più estremi. Per entrambi i
metodi esistono quindi nuove possibilità. Insieme a KBA, la EWPA
sarà lieta di assistere i propri membri nell’applicazione di questa tecnologia.
Detlef Braun
Inchiostro ibrido per la stampa offset senza
acqua del produttore giapponese Toyo Ink
Proprietà reologiche e termiche dell’inchiostro ibrido senz’acqua
Parametri
FDHB Aqualess SOY M
FDHB Aqualess SOY L
Tiro (tack) a 30° C
11.0 … 13.0
9.0 … 11.0
Scorrimento (flow) a 25° C
16.0 … 17.0
17.0 … 19.0
Viscosità dinamica a 25° C
70 … 80 Pa s
50 … 60 Pa s
Intervallo di temperatura del cilindro 28 … 32 °C
portalastra
24 … 28 °C
Impatto ambientale | Controllo delle emissioni
Controllo delle emissioni delle macchine
da stampa
Da cinque anni, l’associazione di categoria tedesca della stampa e della lavorazione della carta (BG) promuove le tecnologie ad emissioni particolarmente
ridotte mediante l’ente di collaudo e certificazione del comitato tecnico stampa
e lavorazione della carta conferendo il certificato BG-PRÜFZERT “Emission
geprüft”, ovvero “emissione testata”, alle soluzioni più meritevoli dell’industria
grafica. La KBA Rapida 105 è stata la prima macchina della generazione 18.000
a ricevere questo certificato. Tra i materiali utilizzati per il collaudo c’erano
anche due serie di inchiostri ibridi ed i rispettivi prodotti detergenti.
Durante le prove dell’associazione di categoria sulla nuova Rapida 105 sono stati misurati i valori di
emissione su tutti i gruppi di stampa e nell’area dell’uscita
Una crescente coscienza ambientale
Nella società odierna, la salvaguardia
dell’ambiente, e soprattutto la riduzione delle emissioni, assume un
valore sempre più importante. Le
discussioni perpetrate negli ultimi
mesi in parte anche dai mass-media
sul cosiddetto “commercio delle
emissioni” hanno riportato l’argomento al centro dell’attenzione sottolineandone l’interesse pubblico. In
effetti, la protezione ambientale è
un argomento scottante da oltre
trent’anni, basti pensare a studi
come quelli del “Club of Rome” sui
limiti della crescita (1973) o al
Global 2000 del Governo americano
condotto nell’anno 1980 ed alcuni
altri. Sebbene gli obiettivi e le misure finalizzate alla salvaguardia dell’ambiente siano spesso estremamente controversi, alla fine va
comunque da ricordato che tra tutti
i responsabili del mondo politico vi è
una forte volontà a ridurre e contenere le emissioni in futuro.
Il comportamento generale della
società nei confronti della salvaguardia dell’ambiente è cambiato in
modo decisivo, come si nota dal continuo aumento della domanda di
prodotti cosiddetti ecologici.
Inizialmente, nell’industria grafica
questa esigenza si è manifestata con
il desiderio di produrre carte aventi
un minore impatto ambientale, ad
esempio carte riciclate ed, in seguito
allo sviluppo sociale avvenuto, sempre più clienti esigono che una tipografia moderna si impegni nell’applicazione di misure di sicurezza attive
volte alla protezione dell’ambiente.
Salvaguardare l’ambiente, però,
significa anche proteggere la salute
sia dei dipendenti durante i lavoro
che della comunità. Già agli inizi
degli anni novanta, l’associazione di
categoria stampa e lavorazione della
carta ha affrontato la sfida assumendo un ruolo guida e di precursore
nell’industria grafica. Con l’iniziativa
settoriale “Solventi nella stampa offset” si è affrontato attivamente il
problema delle emissioni di solvente
nel campo dell’industria grafica.
L’associazione ha fatto suo il principio guida della minimizzazione delle
emissioni, perché il tipografo deve
confrontarsi ogni giorno con emissioni sia fisiche, come rumore o
radiazioni, che materiali, ad esempio
sotto forma di scartino o solventi.
Queste emissioni comportano in
parte anche un inquinamento dell’aria respirata in sala macchine e
depositi di vario tipo sulla macchina.
L’ottimizzazione del processo di
stampa con macchine perfezionate e
meno emissioni è un punto di partenza importante per risolvere efficacemente questi problemi.
Il certificato “Emission geprüft”
(emissione testata)
L’ente di collaudo e certificazione
del comitato tecnico Stampa e lavorazione della carta dell’associazione
di categoria ha conferito per la prima
volta al drupa 2000 il certificato BGPRÜFZERT “Emission geprüft”
(emissione testata) per tecnologie
con emissioni particolarmente ridotte alla KBA Rapida 105, la macchina
precedente alla nuova Rapida 105 da
18.000 fogli/h presentata al drupa
2004. Per ricevere questo certificato
occorre dimostrare che la macchina
è costruita e funziona in modo tale
da mantenere i diversi valori di emissione nettamente al di sotto delle
raccomandazioni o dei valori limite
minimi vigenti nei paesi dell’Unione
Europea. Si misurano l’emissione di
solventi (idrocarburi volatili da detergenti e prodotti per la pulizia, liquidi
di bagnatura, inchiostri e vernici),
aerosol (ad esempio nebbia d’inchiostro o di vernice), polveri (polvere
antiscartino), ozono, radiazioni UV e
rumorosità. Premessa essenziale per
la prova è ottenere nella pratica
risultati sui diversi requisiti nella
stampa offset. A tale scopo, durante
il collaudo vengono stampate serie
di prova su diversi tipi di supporto di
stampa. Come inchiostri si possono
utilizzare inchiostri standard, UV e
speciali (ad esempio gli inchiostri
ibridi). Inoltre si testano applicazioni
con vernici a base acquosa o vernici
a fotoreticolazione UV. Il certificato
che viene rilasciato fornisce informazioni sulle applicazioni testate con
successo per il rispettivo tipo di macchina da stampa.
Ovviamente, in questo certificato
confluiscono anche gli aspetti della
tecnica di sicurezza. La verifica dell’ottemperanza alle disposizioni di
sicurezza europee (collaudo GS,
sicurezza controllata) da parte dell’ente di collaudo e certificazione del
comitato tecnico Stampa e lavorazione della carta è premessa essenziale
per ottenere il certificato “emissione
testata”.
Controllo delle emissioni sulla nuova
KBA Rapida 105
La nuova Rapida 105 della generazione da 18.000 fogli/h è stata sottoposta a diverse prove dall’associazione di categoria al fine di stabilire se
esistevano le condizioni per il conferimento del certificato “emissione
testata”. Durante la prova metrologica, avvenuta alla fine del 2004, sono
state condotte serie di test sia su
carta che su cartone. Come inchiostri sono stati utilizzati due sistemi
di inchiostri ibridi, un sistema di
inchiostri UV ed un sistema di
inchiostri standard. Inoltre sono
state impiegate diverse vernici UV,
Process 3 | 2006 49
Impatto ambientale | Controllo delle emissioni
una vernice a base acquosa nonché
vari detergenti diversi.
Soprattutto, va ricordato che tutte
le prove di stampa sono state condotte senza alcool nell’acqua di
bagnatura ad una velocità di produzione di 14.400 fogli/h, corrispondente all’80 % della produzione
massima della macchina.
Oggi, dopo l’approntamento e
l’analisi dei campioni analitici si
può affermare quanto segue:
• tutti i valori misurati riguardanti
la nebbia d’inchiostro su ogni
gruppo di stampa sono nettamente inferiori al limite stabilito
di 1,5 mg/m3, restando ampiamente al di sotto di tale limite
addirittura di oltre il 30%.
• Come previsto è stato superato
egregiamente anche l’ostacolo
della “concentrazione di isopropanolo”; la mancanza di alcool
nell’acqua di bagnatura rende
naturalmente superflua la
domanda sulle emissioni che ne
derivano. Per l’operatore, tutto
ciò comporta anche vantaggi in
termini di costi. È vero, infatti,
che finora è stato possibile ottenere buoni risultati anche solo
riducendo la quantità di isopropanolo, ma un suo impiego comporta, oltre alla tutela della salute e ai semplici costi dell’isopropanolo, anche spese di stoccaggio e di investimento in misure
di protezione antincendio ed
antideflagrante.
• Anche i risultati della misurazione delle altre fonti di emissione
testate, come idrocarburi, ozono,
radiazioni UV, polvere antiscartino e rumorosità sono rimasti,
come richiesto, al di sotto dei
valori prestabiliti.
È confortante riscontrare che
anche la nuova generazione di macchine KBA da 18.000 fogli l’ora a
massima velocità di produzione riesce a soddisfare i severi requisiti
del certificato “emissione testata”.
Ciò è ancor più sorprendente se si
pensa che, solitamente, elevate
velocità di produzione comportano
già di per sé un aumento delle
emissioni materiali e fisiche,
soprattutto della rumorosità.
Stabilità del processo della tecnologia
ibrida
Con la prova approfondita della
nuova Rapida 105 da parte dell’en-
50 Process 3 | 2006
te di collaudo e certificazione si
perseguono due obiettivi: il primo
è assicurare l’ottemperanza a tutti
gli standard nazionali ed europei
riguardanti salute, ambiente e sicurezza. Inoltre, insieme alle prove
dei materiali, ad esempio la prova
dell’azione degli inchiostri e dei
detergenti sul volume dei materiali
in gomma eseguita dal fogra su
commissione di KBA, si vogliono
garantire la stabilità del processo
nonché la sicurezza dell’applicazione della tecnologia ibrida.
In futuro, l’operatore dovrà poter
riconoscere quali prodotti soddisfano i criteri necessari alla tecnologia
ibrida. Inoltre, si intende evitare
che vengano utilizzati prodotti con
effetti collaterali dannosi per l’uomo e/o i materiali.
Tutela della salute è protezione
ambientale, e viceversa
Oggi, non solo le autorità, ma anche
sempre più clienti esigono da una
tipografia moderna l’applicazione di
misure di sicurezza attive per la salvaguardia dell’ambiente. Le macchine
da stampa contrassegnate dal sigillo
di qualità BG-PRÜFZERT “Emission
geprüft” rappresentano un elemento
essenziale in questa direzione, perché sono munite delle necessarie premesse tecnologiche.
La chiave per il successo, però, è la
responsabilità di comportamento
dell’operatore. È importante che sia
sufficientemente addestrato e qualificato per saper scegliere i mezzi di
produzione tecnici e chimici più
adatti e sfruttarne appieno e professionalmente tutte le qualità.
Oggi, le macchine con il marchio
BG-PRÜFZERT “Emission geprüft”
vengono spesso definite “eco-macchine da stampa”, dove “eco” sta, da
un lato, per ecologia e, dall’altro, per
economia. Ecologia perché queste
macchine consentono al tipografo di
stampare a basse emissioni ottimizzando il processo di stampa, economicità perché presentano le condizioni tecniche necessarie per poter
utilizzare i materiali ausiliari in
modo più efficace rispetto a prima
riducendo drasticamente i costi connessi. Il processo di stampa, quindi,
può essere strutturato con maggiore
redditività. Inoltre, in alcuni paesi
europei vi è la possibilità di ricevere
incentivi statali per gli investimenti
in queste macchine a basso impatto
ambientale. Oltre al loro obiettivo
primario, una tutela della salute e
una salvaguardia dell’ambiente correttamente applicate riducono i
costi ed aumentano la produttività.
Dr.-Ing. Bernhard Küter, Dr. Axel Mayer,
Associazione di categoria Stampa e lavorazione
della carta
Al secondo meeting degli utenti della tecnologia ibrida in aprile 2005, Jürgen Veil, direttore del
marketing offset a foglio di KBA, ha ricevuto il certificato BG-PRÜFZERT “Emission geprüft” dalle
mani di Albrecht H. Glöckle
Nero su bianco: la generazione da 18.000 fogli della KBA Rapida 105 soddisfa i requisiti dell’associazione di categoria Stampa e lavorazione della carta e riceve il sigillo di prova “Emission geprüft”
Impatto ambientale | Liquido di bagnatura
Azione del liquido di bagnatura sulla stampa
con inchiostri ibridi
A piena potenza della macchina, gli inchiostri ibridi possono essere stampati
senza problemi senza isopropanolo nel liquido di bagnatura, perché il gap di
bagnatura non è così basso come per gli inchiostri UV. Lo confermano anche gli
studi del fogra condotti utilizzando un nuovo liquido di bagnatura bicomponente senza isopropanolo della ditta DC DruckChemie.
Tutti sanno che, in termini di equilibrio acqua-inchiostro, la stampa offset è molto più sensibile con gli
inchiostri UV che con gli inchiostri
a reticolazione standard. Ciò si
manifesta con quantità di fogliacci
più elevate all’avviamento ed un
gap di bagnatura in parte estremamente ridotto durante la tiratura
che richiede un costante controllo
del processo di stampa e, quindi,
l’adozione di misure di correzione
delle regolazioni dei gruppi di
bagnatura e inchiostratore. In
numerosi casi, ciò provoca la riduzione della velocità di tiratura, cosa
che si riflette negativamente sull’economia aziendale. Per questo
motivo, il “fogra Forschungsgesellschaft Druck e.V.” di Monaco di
Baviera ha analizzato la problematica sia per gli inchiostri UV che per
quelli ibridi in un progetto di ricerca promosso dallo stato “Miglioramento dell’equilibrio acqua-inchiostro nella stampa offset con inchiostri a fotoreticolazione UV”.
Regolazione del gruppo di bagnatura
con una nuova lastra di prova
All’inizio delle prove ci si domandava quanto fosse misurabile la stabilità del processo di bagnatura nella
macchina da stampa. Essendo regolati individualmente, i gruppi di
stampa della macchina reagiscono
in modo diverso. Sebbene gli stampatori avessero regolato i gruppi di
bagnatura della macchina con la
massima precisione seguendo il ben
noto metodo dell’impronta del
cilindro, le prove rivelavano enormi
differenze tra un gruppo di stampa
e l’altro. Ben presto si è constatato
che per il controllo e la regolazione
del gruppo di bagnatura occorreva
uno strumento più nuovo e sensibile. Con lo sviluppo della lastra di
prova fogra per il controllo della
bagnatura si è finalmente arrivati ad
uno strumento più efficace (vedi
riquadro).
Grazie a questa lastra, nelle prove
di stampa è stato possibile ottenere
curve di incremento del punto affidabili (cioè l’incremento del punto
[%] nella stampa rispetto ai valori
tonali [%] del record dati della lastra
di prova). Si sono messe a confronto una serie di inchiostri UV e due
serie di inchiostri ibridi nelle loro
rispettive combinazioni con un
liquido di bagnatura concentrato
La lastra di prova per il controllo
della bagnatura di fogra
La lastra di prova contiene elementi di misura estremamente sensibili per il controllo
dell’uniformità della bagnatura su tutta la
superficie della lastra. Con essa è possibile
regolare tutti i gruppi di bagnatura uniformemente e monitorare e documentare contemporaneamente lo stato della macchina
da stampa.Con questa lastra di prova è possibile riconoscere rapidamente e con facilità
problemi di carattere tecnico come la contrazione dei rulli gommati nel gruppo
inchiostratore, potenziometri non correttamente regolati nei gruppi di stampa, rulli di
bagnatura deformati o usurati nelle singole
unità di stampa e differenze di stampa tra le
combinazioni di inchiostri e liquidi di
bagnatura diversi.
Per misurare l’equilibrio tra inchiostro e
liquido di bagnatura occorre procedere
come segue:dopo aver montato la lastra con
la lastra di prova, si stampa come consueto
finché nella tonalità massima non si ottiene
una densità nominale dell’inchiostro (solitamente 1,4). Nell’operazione successiva si
riduce gradualmente la velocità del rullo del
calamaio (e quindi la quantità di liquido di
bagnatura sulla lastra) finché la stampa non
comincia ad imbrattarsi.In genere, gli effet-
Confrontando i grafici 1 e 2 si notano chiaramente le differenze di
comportamento dei valori tonali. Il
grafico 1 mostra in modo evidente
perché l’equilibrio acqua-inchiostro di questa combinazione
inchiostro UV e liquido di bagnatura all’isopropanolo sia così critico.
Solo regolando il rullo del calamaio
a 60 risulta una curva di valore
tonale rispondente ai requisiti previsti dal “bvdm ProzessStandard
Offsetdruck”. Alterazioni anche
minimali del trasporto del liquido
di bagnatura, come quelle che
risultano a macchina in funzione a
causa della formazione di depositi
di vario tipo sui rulli o in seguito a
oscillazioni di temperatura, provocano quasi immediatamente drastiche deviazioni della resa del colore
nello stampato. Per produrre stampati vendibili, qui lo stampatore
deve monitorare e regolare costantemente l’andamento del processo.
Molto meno critico è il comportamento dello stesso inchiostro UV
con un liquido di bagnatura senza
isopropanolo (grafico 2). Qui, le
curve di incremento del punto
sono più ravvicinate nel range vicino allo standard in tutte le regolazioni del rullo del calamaio.
Intanto, il liquido di bagnatura utilizzato, prodotto dalla ditta DC
DruckChemie di Ammerbruch, è
entrato in produzione.
ti di sbavatura riconoscibili sul foglio si presentano solo su un lato del foglio ed è proprio su
questo lato che lo stampatore dovrà aumentare la luce tra i rulli del gruppo di bagnatura,
dopodiché si stampa di nuovo e si riduce la
velocità del rullo del calamaio fino all’inizio
dell’imbrattamento. Se le macchie sono omogeneamente distribuite su tutta la larghezza
del foglio,significa che la quantità di liquido di
bagnatura che arriva alla lastra di stampa è
uguale ovunque e, quindi, il gruppo di bagnatura è regolato correttamente.Nelle operazioni
successive, lo stampatore dovrà aumentare la
velocità dei rulli della vaschetta di bagnatura a
passi definiti, tirare più fogli su cui poi misure-
rà gli incrementi del punto e mettere a confronto i risultati della misurazione della
combinazione inchiostro-liquido di bagnatura con quelli di altre combinazioni.Inoltre,
la lastra di prova consente di valutare gli
effetti di controstampa ed altri difetti di tecnica di stampa che non verranno però esaminati in questa sede. Il record dati della
lastra di prova è disponibile per membri
fogra e non (www.fogra.org) come parte
integrante di un servizio di assistenza che
prevede l’addestramento pratico all’uso
della lastra di prova e l’impostazione di base
della macchina da stampa sul posto da
parte dei tecnici fogra.
contenente alcool molto diffuso sul
mercato (concentrazione di isopropanolo 100 %) ed un liquido di
bagnatura senz’alcool (concentrazione di isopropanolo 0).
Stampare a UV con un liquido di
bagnatura all’isopropanolo è come
camminare sul filo
Process 3 | 2006 51
Impatto ambientale | Liquido di bagnatura
1 Curve di incremento del punto dell’inchiostro UV con un liquido di bagnatura con isopropanolo al
10% in sei regolazioni del rullo della vaschetta di bagnatura comprese tra 35 e 99
2 Curve di incremento del punto dell’inchiostro UV con il liquido di bagnatura senza isopropanolo ottimizzato per la stampa UV in cinque regolazioni del rullo della vaschetta di bagnatura comprese tra 60 e 99
Disponibile come versione bicomponente innocua per la salute: la
componente AlkoGreen sostituisce
l’isopropanolo, la componente
FountGreen è il liquido di bagnatura concentrato compatibile.
ravvicinate (grafico 4). Anche nell’analisi dell’inchiostro ibrido 2 di
un altro produttore leader (grafici
5 e 6) si è rilevato un comportamento molto simile a quello dell’inchiostro ibrido 1.
Inchiostri ibridi non critici con e senza
isopropanolo
Adottando lo stesso metodo degli
inchiostri UV, il fogra ha testato
anche due serie di inchiostri ibridi.
L’inchiostro ibrido 1 (anch’esso
dello stesso produttore della serie
di inchiostri UV) è molto più semplice da stampare già utilizzando
un liquido di bagnatura concentrato all’isopropanolo standard (grafico 3). Anche per questa combinazione di inchiostro e liquido di
bagnatura si verificano alterazioni
dell’incremento del punto al variare del trasporto del liquido di
bagnatura, ma sono molto più
ridotte che con l’inchiostro UV. In
combinazione con il liquido di
bagnatura DC AlkoGreen/Fount
Green, ottimizzato soprattutto per
la stampa UV senza alcool, per l’inchiostro ibrido 1 si ottengono
curve di incremento del punto nettamente più ridotte ed anche più
Compendio
Rispetto agli inchiostri UV, gli
inchiostri ibridi presentano generalmente un comportamento di
tecnica di stampa meno critico e
possono essere stampati senza problemi anche senza isopropanolo,
come è stato dimostrato utilizzando il liquido di bagnatura senza iso-
propanolo AlkoGreen/FountGreen.
In questo modo è possibile sfruttare appieno le prestazioni e la
potenza delle macchine. Alko
Green/FountGreen è stato utilizzato come liquido di bagnatura già
per la certificazione “emissione
testata” della KBA Rapida 105 da
parte dell’associazione di categoria
stampa e lavorazione della carta ed
ha funzionato senza problemi ad
una velocità di produzione di
14.000 fogli l’ora.
Dr.Wolfgang Rauh, fogra
3 Curve di incremento del punto dell’inchiostro ibrido 1 con un liquido di bagnatura con isopropanolo al 10% in sette regolazioni del rullo della vaschetta di bagnatura comprese tra 18 e 75%
4 Curve di incremento del punto dell’inchiostro ibrido 1 con il liquido di bagnatura senza isopropanolo ottimizzato per la stampa UV in dieci regolazioni del rullo della vaschetta di bagnatura comprese tra 27 e 75%
5 Curve di incremento del punto dell’inchiostro ibrido 2 con un liquido di bagnatura con isopropanolo al 10% in sette regolazioni del rullo della vaschetta di bagnatura comprese tra 18 e 75%
6 Curve di incremento del punto dell’inchiostro ibrido 2 con il liquido di bagnatura senza isopropanolo ottimizzato per la stampa UV in sette regolazioni del rullo della vaschetta di bagnatura comprese tra 30 e 75%
52 Process 3 | 2006
Handling | Vantaggi e consigli pratici
Complicata, ma si impara in fretta
La finitura ibrida trova sempre più seguaci in tutto il mondo. Per la sua semplicità, alcuni utenti la considerano l’approccio
ideale alla difficile tecnologia UV, mentre per altri è fondamentale il fatto che si riescano ad ottenere effetti speciali e di
difficile lavorazione in modo relativamente semplice ma con una qualità eccellente. Un altro vantaggio convincente è la
semplicità nel passare da un modo operativo all’altro che consente di elaborare ordini normali e più elaborati su
un’unica macchina. Opportunità, vantaggi ma anche limiti del metodo ibrido sono stati discussi esaurientemente al
secondo meeting degli utenti della tecnologia ibrida KBA svoltosi ad aprile 2005, dove diversi utenti ibridi e partner KBA
si sono scambiati preziose esperienze e consigli pratici.
Cambio del modo operativo:
rapido e comodo
Le macchine ibride di KBA sono
dotate di diverse funzioni intelligenti che consentono di lavorare
con facilità, rapidità e sicurezza
durante l’allestimento, la pulizia e
il cambio del modo operativo, a
condizione che, come più volte
ricordato, vengano utilizzati i
mezzi d’esercizio e gli equipaggiamenti ausiliari consigliati ed approvati da KBA. Uno dei maggiori vantaggi è e resta quello che, per passare dal modo “ibrido” a quello
“convenzionale”, lo stampatore
non deve più sostituire né caucciù
né rulli.
Il modo operativo ibrido si distingue per l’impiego di inchiostri ibridi (con o senza verniciatura matt a
zone con vernice a base oleosa nell’ultimo gruppo di stampa) più vernice UV brillante per la verniciatura finale nella torre di verniciatura.
Nel modo operativo convenzionale
si utilizzano inchiostri standard più
una vernice a dispersione contenente anche pigmenti ad effetto. In
base al modo operativo adottato, si
possono aggiungere o togliere
essiccatoi intermedi o finali che,
all’occorrenza, possono essere
installati con la massima semplicità
anche in un’altra posizione (si veda
l’articolo “Essiccatoi ad alta prestazione ed innovativi”). Un sistema
di alimentazione della vernice di
serie con due circuiti separati e
programmi di lavaggio a durata
regolabile (l’acqua di lavaggio della
vernice viene raccolta in due serbatoi separati) semplifica enormemente il cambio di modalità: con il
sistema LithoCoat della Harris &
Bruno, ad esempio, il passaggio da
vernice UV a vernice a dispersione
e viceversa dura solo sette minuti e
per il passaggio tra due vernici a
dispersione occorrono solo due
minuti.
Consiglio utile: per aumentare la
durata utile dei rulli gommati, puliteli regolarmente togliendo i residui di inchiostro e i depositi di calcare. Di tanto in tanto è utile lavare a fondo i rulli. Con qualsiasi
modo operativo, i rulli gommati
sono sempre soggetti a rigonfiamento e ritiro, anche con gli
inchiostri ed i detergenti ibridi
consigliati da KBA, sebbene entro i
valori limite prescritti (si veda l’articolo “fogra testa gli inchiostri
ibridi”). Ciò nonostante, a seconda
degli inchiostri e dei detergenti
prescelti e della frequenza dei
cambi di modo operativo, il modo
misto di produzione convenzionale
e ibrida può rappresentare per i
rulli una sollecitazione maggiore
rispetto a quella cui sono sottoposti nel modo solo convenzionale.
sa per “giorni ibridi” e “giorni normali” fissi. I clienti che si atterranno a questo sistema fornendo i dati
necessari in tempo contribuiranno
al contenimento dei costi e, a titolo
di incoraggiamento, potrebbero
usufruire di prezzi scontati.
Curve caratteristiche di stampa:
quasi identiche per entrambi i modi
operativi
Una tipografia che acceda alla tecnologia UV installando una macchina ibrida non deve per forza adatta-
Ovviamente, il touch-screen non può mancare
neppure sulla consolle di comando di una
Rapida ibrida
Foto: Kleeberg
re il trasferimento dei valori tonali.
Con una macchina puramente UV
che funziona con inchiostri UV utilizzando caucciù in EPDM e rulli
gommati resistenti a questo tipo di
stampa, nella fase di prestampa
sarebbe necessario riadattare completamente le curve caratteristiche
di stampa ed i valori di correzione
per la compensazione dell’incremento del punto.
Flessibilità:
sfruttarla in modo intelligente
Tra i 250 utenti Rapida di tutto il
mondo che producono con una
configurazione di macchina ibrida,
la quota di ordini stampati con il
metodo ibrido è compresa tra il 30
e il 70%. In una produzione di
stampa flessibile, quindi, il rapido
cambio del modo operativo rappresenta un aspetto importante nell’ottimizzazione dei tempi di allestimento. Tuttavia, per motivi economico-aziendali, quando si pianifica la produzione si consiglia, purché le scadenze lo consentano, di
raggruppare gli ordini dello stesso
tipo, per non dover continuamente
passare da un modo all’altro.
Consiglio utile: provate a pensare se
per la vostra gamma di ordini sia
utile introdurre una settimana divi-
Presso il Centro Clienti KBA di Radebeul, per la stampa ibrida vengono utilizzate lastre Excel della
Kodak Polychrome Graphics
Una curva dell’incremento del punto altrettanto piatta quanto quella della stampa con inchiostri
tradizionali semplifica l’introduzione del metodo ibrido nell’azienda grafica e il frequente cambio
del modo operativo. La famiglia di curve qui illustrata è stata calcolata utilizzando la nuova lastra
termica KPG Sword Ultra che non deve essere termoindurita per poter essere impiegata con gli
inchiostri UV ed ibridi
Process 3 | 2006 53
Al contrario, quando si utilizzano gli
inchiostri ibridi si può comunque
continuare ad applicare i consueti
bassi incrementi del punto della
produzione convenzionale. Ovviamente, come per ogni macchina
nuova occorre creare o modificare
la curva caratteristica di stampa
nonché generare un profilo della
macchina da stampa ICC per la
gestione degli inchiostri e, come
per ogni cambio della serie di
inchiostri, del supporto di stampa e
del caucciù, si consiglia di controllare la curva caratteristica anche
quando si passa dal modo convenzionale a quello ibrido, soprattutto
se i motivi di routine sono soggetti
a variazioni di tonalità. Se si lavora
con mezzi di esercizio abilitati ed
osservando le condizioni previste
da KBA, però, le operazioni necessarie per adattare le curve caratteristiche e gli incrementi del punto
dovrebbero essere pochissime.
Questo vantaggio semplifica enormemente non solo l’approccio alla
nuova tecnologia, ma anche il funzionamento misto ibrido/convenzionale. L’unica novità per la prestampa è rappresentata dalle lastre che,
sia termoindurite che non, devono
essere resistenti agli ultravioletti
(panoramica nell’articolo “Requisiti
di resistenza nella finitura ibrida”).
Consiglio utile: per entrambi i modi
operativi, utilizzate lastre dello stesso
produttore per dover variare i parametri il minimo possibile.
inchiostri ibridi possono essere
stampati senza problemi. Inoltre, gli
inchiostri ibridi si distinguono per
l’assoluta assenza di nebbia e, al contrario degli inchiostri UV, non
imbrattano la macchina.
Consiglio utile: limitate ulteriormente le emissioni di SOV della
vostra macchina ibrida con un
liquido di bagnatura senza alcol isopropilico. Sebbene tutte le Rapida
ibride siano già munite del sigillo
“emissione testata”, in questo modo
contribuirete ad una maggiore salvaguardia dell’ambiente e garantirete
un clima sano in sala stampa.
Cilindro retinato: facile da pulire
A parte i moduli di automazione oggi
quasi scontati, come il cambio della
lastra controllato da programma, la
connessione CIP3/4, il riutilizzo dei
parametri di impostazione della
macchina già memorizzati, lavacaucciù e lavarulli automatici, i costruttori hanno dato grande importanza a
dettagli e configurazioni capaci di far
risparmiare tempo e lavoro. E così,
chi vuole andare sul sicuro anche
quando si cambia vernice, in due
minuti può pulire manualmente il
cilindro retinato e la camera racla
accedendo con facilità a tutti i componenti. Solitamente, però, è sufficiente il lavaggio automatico del
gruppo di verniciatura e dell’alimentazione di vernice.
Consiglio utile: con un test rapido si
può sapere se occorre lavare di
nuovo il cilindro retinato. Colorate la
vernice con un colorante per alimenti e verificate visivamente o con
il densitometro che la verniciatura a
piena copertura presenti una qualità
omogenea.
Normalmente, il cilindro retinato
nella torre di verniciatura deve
essere sostituito solo in caso di
usura, fenomeno che, con i materiali
e le incisioni di oggi, si presenta solo
molto tardi. La sostituzione dei rulli,
però, può rendersi necessaria anche
per un diverso volume di immersione o un tipo di vernice a dispersione con particelle di pigmenti ad
effetto di grandi dimensioni. Il cambio avviene in pochi minuti manualmente, cioè senza gru, perché KBA
utilizza cilindri retinati in lega di
alluminio leggera. Per la sostitu-
zione, lo stampatore deve solo svitare la vite dalla camera racla, spostare quest’ultima, aprire le bronzine, sollevare manualmente il cilindro e sfilarlo, quindi inserire il
cilindro nuovo nello stesso modo.
Consiglio utile: anche se il cilindro
retinato è talmente leggero che lo si
può sollevare da soli, sollevatelo e trasportatelo sempre in due. A causa
del formato della macchina, il cilindro può essere talmente largo che, da
soli, non potreste abbracciare i due
mandrini. Se si afferra il cilindro nel
mezzo con una sola mano, si possono causare danni, perché potreste
urtare da qualche parte ancor prima
di accorgervene.
I cilindri leggeri non sono secondi
per stabilità e robustezza ai cilindri
pesanti convenzionali e, inoltre,
contribuiscono al risparmio energetico alle massime velocità di produzione della nuova generazione di
Rapida da 18.000 fogli l’ora.
Equilibrio acqua-inchiostro:
più stabile che nella stampa UV,
semplice anche senza isopropanolo
Riportando le loro esperienze, i partecipanti al meeting degli utenti
ibridi KBA hanno confermato ancora
una volta che l’equilibrio acquainchiostro nel metodo ibrido è notevolmente più stabile che nella
stampa puramente UV, anche se
richiede un po’ più di attenzione che
nell’offset a foglio convenzionale.
Lo stampatore, quindi, non deve
essere particolarmente qualificato
né disporre di esperienze particolari. Come spiegato nell’articolo
“Azione del liquido di bagnatura
sulla stampa con inchiostri ibridi”,
l’equilibrio tra bagnatura ed inchiostrazione può essere ulteriormente
stabilizzato utilizzando un liquido di
bagnatura idoneo e privo di alcol isopropilico. A queste condizioni gli
54 Process 3 | 2006
Gli inchiostri ibridi sono disponibili anche in cartucce, come quelle utilizzate, ad esempio, dalla
Industriedruck di Dresda sulla Rapida 105 ibrida
Le cassette racla degli impianti di lavaggio
automatici (sopra) non si imbrattano se si utilizza un detergente ibrido ad emulsificazione
stabile (sotto)
Foto: Fuji Hunt DS Druckerei Service
Il cilindro retinato di alluminio nella torre di verniciatura sviluppato da KBA è talmente leggero da
poter essere sostituito senza ricorrere ad una gru
Detergenti: ottima azione pulente
nonostante il consumo ridotto
I detergenti ibridi sono idonei al
lavaggio sia degli inchiostri ibridi
che convenzionali presenti su rulli,
caucciù e cilindri di contropressione. Per i chimici, la sfida consiste
nel superare il problema delle polarità opposte: gli inchiostri convenzionali e la rispettiva quota in
inchiostri ibridi sono non polari, la
quota UV, invece, è polare.
La maggior parte dei prodotti ibridi
è costituita dagli ultimi ritrovati del
settore chimico ed è in grado di
favorire la lavabilità della gomma
tramite l’emulsificazione spontanea con acqua, ricordando che la
stabilità dell’emulsione di detergente in acqua non solo garantisce
un’ottima azione pulente e consumi ridotti, ma non imbratta nemmeno i sistemi di lavaggio. Le particelle di inchiostro e la polvere di
carta restano nell’emulsione che, a
sua volta, li trascina via impedendo
quasi completamente l’imbrattamento di tubazioni, cassette racla e
vasca di raccolta. Generalmente, i
detergenti migliori si distinguono
anche perché, dopo il lavaggio, le
superfici dei caucciù e dei rulli si
riasciugano e sono subito pronte
per il prelievo e la separazione ottimali dell’inchiostro, contribuendo
a ridurre notevolmente la quota di
fogliacci.
L’importante è l’idoneità del detergente agli impianti di lavaggio automatici installati da KBA nella configurazione standard delle macchine
ibride. La compatibilità dei detergenti con la gomma (nessun rigonfiamento/ritiro) è oggetto di studio
per l’abilitazione, mentre non lo è
il rischio di corrosione che, tuttavia, nei moderni detergenti dovrebbe essere minimo.
Consiglio utile: ciò che vale per gli
inchiostri ibridi, vale anche per i
detergenti ibridi. Utilizzate unicamente prodotti abilitati dal test di
fogra e raccomandati da KBA. Ciò
premesso, osservate sempre anche
le raccomandazioni fornite dai produttori degli inchiostri sulla lavabilità dei vostri prodotti con determinati detergenti ibridi.
Uscita:
il minor imbrattamento possibile
Per poter installare e configurare
liberamente tutti i moduli di essiccazione finale per i diversi modi
operativi (sistema VariDry), il doppio prolungamento dell’uscita delle
nuove macchine Rapida 105 è stato
spostato verso l’alto. Ciò apporta
alcuni vantaggi ergonomici nel
posizionamento dei moduli di
essiccazione ed, inoltre, considerata la nuova conduzione dei fogli, si
è potuta aumentare la distanza tra
la barra di spolveratura e l’essiccatoio UV finale riducendo così il
pericolo di imbrattamento dei
riflettori degli irradiatori UV. In
questo modo si può utilizzare un
po’ più di scartino anche sulle macchine per biverniciatura per evitare
il cosiddetto “effetto lastra di
vetro”. Solitamente, nella stampa
Gli essiccatoi UV interdeck delle macchine ibride KBA Rapida sono facilmente accessibili e,
all’occorrenza, riposizionabili in pochissimi minuti
Foto: Kleeberg
in bianca puramente ibrida non si
ricorre alla spolveratura o solo in
misura ridotta, come per gli effetti
a contrasto lucido a zone con vernice a base oleosa e UV.
Consiglio utile: quando si puliscono
i riflettori, attenzione a non toccare
le superfici a specchio, perché sulle
impronte si possono depositare polvere e scartino più velocemente e in
modo duraturo.
Per questo è consigliabile installare
il sistema accessorio Air Clean
System (ACS) per l’uscita che,
montato direttamente sulla pila di
uscita, impedisce alle particelle di
scartino e di carta di infiltrarsi nell’area di essiccazione, tiene pulite
le catene delle pinze e i pareggiatori ed elimina le esalazioni residue
che possono formarsi sopra l’essiccatoio UV finale a valle dell’aspirazione di ozono. In un’uscita con
sistema ACS, quindi, lo stampatore
non sentirà il tipico odore di
ammoniaca della vernice a disper-
sione né quello di ozono della fotoreticolazione UV.
Potenza degli essiccatoi IR:
meno è di più!
Ogni stampatore sa che la carta è
un materiale estremamente delicato: si ondula dai bordi verso l’interno quando assorbe incontrollatamente umidità dall’aria circostante
e si restringe e si indebolisce quando le viene sottratta umidità. Le
differenze di clima all’interno delle
sale stampa di tutto il mondo sono
enormi e altrettanto diverse sono
anche le condizioni di partenza
necessarie per l’acclimatazione
della carta o del cartone.
Consiglio utile: dovreste stabilire
con il vostro fornitore di carta che
non accettate merce in fogli sigillata in pellicola. Il film, infatti, può
provocare la formazione di condensa che, a sua volta, causa ondulazioni non più compensabili, neppure
con una lunga acclimatazione.
Le condotte dell’aria nel sistema Air Clean System
Process 3 | 2006 55
Ritiro ed infragilimento causati
dalle radiazioni IR e UV sono stati
oggetto di accesa discussione al
meeting degli utenti ibridi KBA,
perché nella pratica ibrida non si
utilizza solo l’essiccatoio UV finale
bensì, talvolta, anche l’essiccatoio
IR finale, anch’esso presente sulla
macchina ibrida ma che serve
soprattutto all’essiccazione della
vernice a dispersione nel modo
operativo convenzionale. Certo, il
calore assorbito dagli irradiatori a
infrarosso favorisce l’essiccazione
ossidativa degli inchiostri ibridi, ma
per l’ossidazione nella pila di uscita
spesso bastano le radiazioni IR
emesse dagli irradiatori UV, anche
con un elevato grado di copertura
di inchiostro. Purché non si stampi
una pellicola di plastica termosensibile, si tratta di un effetto assolutamente voluto, perché favorisce
anche la fotoreticolazione UV degli
inchiostri ibridi e della vernice UV.
La quantità di calore assorbita,
soprattutto in presenza di numerose zone scure sul soggetto, è sufficiente per l’ossidazione. In questo
caso, un input di radiazioni IR mirato a monte dell’essiccatoio UV finale staccherebbe di nuovo gli inchiostri ibridi già essiccati che, quindi,
aggredirebbero lo strato di vernice
UV dal basso, ossia dal lato non
ancora reticolato, provocando il
bloccaggio della pila. L’attivazione
dell’essiccatoio IR si può rendere
davvero utile, invece, per soggetti
chiari o con un grado di copertura
ridotto o un’ampia superficie che
resta non stampata. Qui, però, vale
la regola del “meno è di più”, cioè
l’irradiatore IR deve funzionare alla
potenza minima.
Alcuni stampatori misurano la percentuale di acqua evaporata nell’aria
tra i fogli della pila di alimentazione
e di uscita con l’igrometro ad asta
per valutare i limiti di input di IR
dalla differenza di umidità. L’umidità
relativa nella pila di uscita, però, è in
equilibrio con l’umidità residua della
carta o del cartone dopo un arco di
tempo piuttosto lungo e solo uno
stampatore molto esperto è in grado
di trarne conclusioni utili. Un
metodo affidabile, ma non realizzabile sulla macchina, sarebbe la misurazione assoluta del tenore di acqua
nel supporto di stampa, che
dovrebbe essere almeno del 5 %.
KBA consiglia di utilizzare gli irradiatori IR Carbon-Twin capaci di fornire
il massimo rendimento in termini di
input energetico.
Consiglio utile: molto più sensata
della misurazione dell’umidità è la
misurazione della temperatura della
pila.
Irradiatori UV:
non più energia del necessario!
Come un’eccessiva radiazione IR
danneggia il supporto di stampa,
anche un input eccessivo di radiazioni UV danneggia il film di vernice. Alla successiva piegatura, a causa dell’infragilimento possono rompersi il film di vernice e la
patinatura sottostante della carta.
Per questo motivo, anche l’essiccatoio UV finale deve funzionare alla
potenza minima necessaria. Nell’articolo “Qual è il metodo di prova
giusto?” avete già letto come stabilire con più o meno affidabilità quando la reticolazione della vernice UV
è sufficiente. Ciò che non è stato
ricordato, perché non adatte, sono
le misurazioni di intensità UV tramite speciali strisce reattive che
reagiscono non solo alle radiazioni
UV ma, secondo i produttori di
essiccatoi, anche alle radiazioni IR.
Consiglio utile: per l’input energetico dell’essiccazione IR e UV vale la
regola: non più del necessario! La
causa di una scarsa essiccazione
possono essere anche irradiatori
UV troppo vecchi, perché le vernici
UV e gli inchiostri ibridi non sono
compatibili con determinate lunghezze d’onda e, quindi, nello spettro dell’irradiatore UV non deve per
forza essere il picco più alto a definire il grado di rendimento.
Assicuratevi sempre che il vostro
essiccatore UV finale emetta radiazioni UV-C “fresche”, perché con
l’invecchiare dell’irradiatore si spostano anche le sue quote UV.
Sostituite sempre dapprima il primo
dei tre irradiatori che, alle successive due sostituzioni, installerete una
posizione più indietro. La maggior
parte delle radiazioni UV-C serve al
primo irradiatore, dove viene iniziata la reticolazione della vernice UV,
mentre il compito degli altri due
irradiatori è quello di mantenere e
condurre in profondità la reazione
di reticolazione.
Con una configurazione UV non
idonea, in alcuni casi può rompersi
anche la stessa patinatura della
carta a causa di reazioni di reticolazione indesiderate nonché durante
la piegatura. La maggior parte dei
produttori di carta conosce il problema e fornisce informazioni sulla
compatibilità UV della carta e del
cartone prescelti. Con meno leganti o leganti più flessibili si peggiorerebbe la stampabilità, e quindi il
problema non si risolve dall’oggi al
domani.
Consiglio utile: per evitare di rompere la patina, in genere si dovrebbero cordonare le carte a partire da
150 g/m2 prima della piegatura.
Inoltre, si devono evitare impostazioni errate nell’elaborazione successiva. Per materiali problematici,
alcuni utenti consigliano la nebulizzazione dei punti di cordonatura
con una miscela di acqua e alcool.
Come gli stampati UV, anche i fogli stampati e
finiti con il metodo ibrido possono essere lavorati immediatamente, ad esempio su una
fustellatrice piatta come questa di una Bobst
SP 142-CER II presso la Leopold Verpackungen
di Ludwigsburg
56 Process 3 | 2006
Emissione di cattivi odori: informare
tempestivamente o provare
Anche i leganti, si sa, sono responsabili del cattivo odore della patina
sotto l’azione degli ultravioletti.
Negli ultimi anni, l’emanazione di
odore degli inchiostri ibridi è andata notevolmente diminuendo e le
vernici UV sono da tempo classificate come inodori per il packaging
alimentare. Presi singolarmente, il
supporto di stampa, l’inchiostro
ibrido e la vernice UV possono reagire nel modo desiderato alle radiazioni UV senza sviluppare odori o
sviluppando odori tollerabili. Per
questo ci si sorprende molto quando si verificano ancora problemi
con il cattivo odore.
Consiglio utile: per evitare spiacevoli sorprese e nell’interesse dell’utente, numerosi produttori di carta
sono disposti a testare le combinazioni di supporto/inchiostro/vernice, perché il problema del cattivo
odore può essere provocato da reazioni innescate solo da certe combinazioni di materiali.
Conclusione: la tecnologia ibrida non
rappresenta una grande sfida
Come già al meeting degli utenti
ibridi KBA del 2003, anche al meeting del 2005 gli utenti si sono
dichiarati convinti di aver fatto la
cosa giusta nell’investire in questo
procedimento. La grande curiosità
che spinge a ricercare nuove possibilità di applicazione per la finitura
ibrida testimonia che gli operatori
sanno applicare correttamente il
procedimento e che questo è fonte
di ispirazione per nuove idee creative. L’approccio al metodo ibrido
non costituisce alcun problema per
l’utente, perché essenzialmente
può continuare la sua solita produzione; sono cresciute “solo” le possibilità della finitura in linea.
Un’eventuale emissione di cattivo
odore della patinatura è dovuta allo
stesso fenomeno che si presenta
nella stampa UV, ma in generale lo
stampatore deve affrontare meno
problemi che con il metodo UV
totale.
Dieter Kleeberg
Impressioni del 2° meeting degli utenti
ibridi in Aprile 2005 a Dresda e Radebeul
Insieme al suo team,Jürgen Veil,direttore del marketing offset a foglio KBA,ha avuto una parte determinante nel raggiungimento dell’attuale livello della tecnologia ibrida.Ha coordinato il meeting in
modo egregio e spiritoso,sfoggiando anche una straordinaria conoscenza degli argomenti collegati
I tanti ordini di stampa autentici con svariati effetti di finitura ibrida davvero spettacolari hanno
destato grande interesse tra i partecipanti al meeting
Foto: Kleeberg
Gli oltre 280 partecipanti erano d’accordo nell’affermare che la tecnologia ibrida è divenuta
un’alternativa valida e assolutamente fattibile alla doppia verniciatura e all’UV totale con
caratteristiche uniche
Sulla Rapida 105 a sei colori con torre di verniciatura e doppio prolungamento dell’uscita è stata
dimostrata presso il Centro Clienti KBA di Radebeul la stampa senza problemi con inchiostri ibridi,
vernice matt a base oleosa e vernice UV molto brillante
Le discussioni dal podio (qui con gli esperti di essiccatoi dei produttori di irradiatori e di KBA)
contribuiscono ad intensificare lo scambio di informazioni ed esperienze
Di grande effetto è stata la dimostrazione di stampa con inchiostri ibridi senz’acqua su una
KBA Rapida 74
Process 3 | 2006 57
Applicazioni | Esempi
Possibilità quasi infinite
La finitura ibrida si è trasformata, soprattutto grazie alla creatività dei tanti stampatori Rapida e dei loro partner di agenzia, in una vera alternativa con
caratteristiche intrinseche uniche e straordinarie. All’inizio, la tecnologia ibrida ha destato l’interesse soprattutto degli stampatori di packaging che hanno scoperto
il processo per la stampa diretta di scatole ripiegabili, espositori e cartone ondulato. Gli insoliti effetti a contrasto lucido, però, hanno contagiato anche la creatività
dei designer grafici per ordini commerciali altamente nobilitati che, da allora, hanno scoperto nuove dimensioni soprattutto nella vistosa progettazione dei
materiali pubblicitari. Nel frattempo si sono registrate le prime applicazioni ibride anche nella stampa di pellicole. Un altro settore applicativo è la stampa di
caratteristiche a prova di contraffazione su confezioni ed etichette. Interessanti sono anche gli esempi in cui la tecnologia ibrida è stata estesa alle macchine
compatibili con la doppia verniciatura e l’UV.
Considerare la finitura ibrida una
chance
La stampa con inchiostri ibridi e
vernice UV brillante in linea è
molto più di un semplice approccio
alla tecnologia UV, perché, rispetto
agli altri procedimenti, presenta
alcune caratteristiche uniche che
giustificano pienamente la decisione per la filosofia ibrida.
Verniciatura molto brillante: in modo
nettamente più conveniente della
doppia verniciatura e con costi
quasi identici a quelli di una macchina UV, lo stampatore ibrido può
raggiungere risultati di brillantezza
quasi altrettanto elevati.
Contrasti lucidi: con il metodo ibrido
è possibile realizzare contrasti tra
due tipi di vernice in modo più
semplice che sulle macchine a doppia verniciatura ed, inoltre, in modo
ottimale nel registro offset, soprattutto i contrasti lucidi tra vernice a
base oleosa matt o strutturata
Come nasce una lastra di verniciatura a zone nel registro offset?
Non importa se gli elementi pagina sono
disponibili sotto forma di file di immagini,
file grafico o file layout: il soggetto con
vernice a zone viene generato semplicemente dai file del rispettivo programma di
publishing. Si può trattare di singoli livelli
di un file Photoshop o Illustrator oppure di
diversi elementi di una pagina intera,
58 Process 3 | 2006
(come vernice a zone) e vernice UV
brillante (come sovraverniciatura a
piena copertura con repulsione nei
punti parzialmente verniciati). Questi risultati eclissano presunte alternative come la verniciatura drip off
e twin effect sulle macchine convenzionali con gruppo per vernice a
dispersione. Con questa funzione,
lo stampatore ibrido può distinguersi dai concorrenti personalizzando i
prodotti. Molte agenzie pubblicitarie conoscono la versatilità e l’esclusività di questo strumento, ma trovano solo poche tipografie adatte.
È soprattutto così che l’ibrido consente di acquisire nuovi clienti.
A prova di contraffazione: con i vantaggi della finitura a contrasto lucido
citati, KBA apre ai suoi clienti ibridi
nuove nicchie di mercato incaricando un team di specialisti dello
sviluppo di un metodo ad immagini
nascoste nella vernice presso il suo
stabilimento di Radebeul.
Versatilità: la finitura ibrida è appli-
Flessibilità con il funzionamento misto:
cabile a quasi tutti i segmenti di
mercato della stampa offset a
foglio. Addirittura alcune materie
plastiche, carte metallizzate e
anche la difficile carta trasparente
sono idonee all’ibrido. L’unica eccezione è la stampa di scatole pieghevoli per i generi alimentari. Anche
se l’industria degli inchiostri ha già
messo a punto inchiostri ibridi a
basso odore, oggi non esistono
inchiostri ibridi o combinazioni di
inchiostro, vernice e supporto di
stampa assolutamente inodori,
cosicché questo segmento di mercato resterà dominio della stampa
UV. Anche qui, però, le vernici UV
possono emanare cattivo odore se
la reticolazione dell’acrilato è
insufficiente. Anche nella stampa
della plastica continuerà a spadroneggiare la stampa UV, perché gli
inchiostri ibridi aderiscono solo a
determinati tipi di plastica.
se il carico massimo con i soli ordini
ibridi non è realistico, lo stampatore
ibrido può evadere gli ordini di routine con inchiostri e vernice a dispersione convenzionali sulla stessa macchina, senza speciali accorgimenti e
senza dover tenere in considerazione particolari incrementi del
punto. La possibilità di applicare le
curve caratteristiche consuete, inoltre, semplifica l’introduzione della
tecnologia ibrida in azienda. Negli
USA si utilizzano spesso formulazioni di inchiostro ibrido diverse,
motivo per cui le macchine ibride
devono essere munite di rulli combinati e caucciù adatti. Tali modifiche, però, non sono certo in linea
con la filosofia ibrida di KBA. Ciò
nonostante, come fa con tutti gli
altri suoi clienti, KBA affianca anche
le tipografie americane affinché il
metodo ibrido venga introdotto con
successo nell’azienda.
come qui sull’esempio di un foglio del calendario KBA. La riproduzione del dipinto e
l’iscrizione/ Calendario sono disponibili come
documento QuarkXPress e vengono stampati
in un file EPS (Fig.1).In questo modo, il foglio
di calendario si può aprire ed elaborare come
qualsiasi altro file immagine con Adobe
Photoshop. All’inizio viene convertito in
un’immagine in scala di grigi per poter
espandere tutti i valori tonali principali come
desiderato. La Figura 2 mostra come il ripro-
duttore avvicini alte luci, toni medi e zone
d’ombra comprimendoli nel range tonale a
tre quarti (evidenziato in rosso). Con il tool
bacchetta magica (freccia rossa in Fig. 3) si
possono mascherare, copiare ed aggiungere
in un nuovo file le parti di immagine in nero
(Fig. 4). Queste sono gli elementi di vernice a
zone con cui deve essere applicata la vernice
a base oleosa nella finitura ibrida. A questo
punto, con la sovraverniciatura a piena copertura la vernice UV brillante aderisce alle parti
qui indicate in rosso. A seconda che il soggetto con vernice a zone contenga o meno
scale dei grigi autentiche, con Photoshop
si può attivare la funzione di sicurezza
come immagine in scala di grigi rasterizzabile o come bitmap linework. Infine, il
file viene posizionato nel programma di
layout e, quindi, trasferito con precisione
nel workflow di produzione.
Uno scorcio del vasto spettro di prodotti ibridi della tipografia di scatole pieghevoli ed espositori Hager Papprint di Kirkel. Da metà 2005, su una Rapida 105 a sei colori vengono stampati e finiti a ibrido
cartoni pieni e ondulati fino a 700 g/m2 di grammatura. Come tante altre aziende grafiche, anche l’azienda del Saarland ha organizzato un porte aperte in occasione dell’inaugurazione della macchina,
allestendo uno showroom con i prodotti ibridi più tipici e distribuendo brochure volte ad informare esaurientemente i clienti sulle possibilità creative della tecnologia ibrida
Stampa di scatole pieghevoli ed
espositori
Il cartone duplex al cromo spopola
Sin dagli inizi, la tecnologia ibrida è
stata applicata con successo insieme a tipi di cartone monopatinato.
Il materiale più usato in assoluto
per le scatole pieghevoli, ossia il
cartone duplex al cromo a volume
medio (GD 2) è consigliato anche
per gli inchiostri ibridi, perché
apporta straordinari risultati di brillantezza nella finitura ibrida.
Questo cartone è più pesante del
cartone duplex ad alto volume GD
1 che, a sua volta, non presenta
strati così saldamente satinati e,
quindi, è un po’ più idoneo alla cordonatura effettuata per prevenire
l’eventuale rottura della patinatura
verniciata durante la piegatura.
Prodotti esclusivi giustificano l’impiego del cartone cast coated GG,
perché la sua superficie altamente
lucida garantisce la massima brillantezza della vernice. Non di rado
i fogli per scatole pieghevoli ed
espositori sono finiti con effetti
goffrati che esigono una vernice
UV particolarmente flessibile e
compatibile con la carta per
impressioni.
Circa un quarto dei 250 utenti ibridi KBA produce nel formato grande. Questo settore è coperto in
parti uguali dalla Rapida 142 e
162/162a, mentre la Rapida 130a e
la 205 jumbo sono ancora un’eccezione nella configurazione ibrida.
La Rapida 130a a sette colori instal-
lata presso la Wall AG di Graz, in
Austria, è comunque diversa, perché questo impianto, installato nell’ottobre del 2000, è una macchina
a doppia verniciatura equipaggiata
anche per l’impiego di inchiostri
ibridi. Questo insolito mix consente un’applicazione molto più versatile delle vernici matt, molto brillanti, madreperlate e metalliche
come quelle richieste dall’industria
del tabacco, dei dolciumi e della
cosmesi. Una Rapida 142 a doppia
verniciatura e a sei colori simile a
questa si trova presso la STI di
Lauterbach, in Germania, specialista in scatole pieghevoli e cartone
ondulato conosciuta in tutto il
mondo.
L’utente ibrido pilota STI di Lauterbach utilizza la sua Rapida 142 a doppia verniciatura e a sei
colori anche con gli inchiostri ibridi, ad esempio per stampare sul cartone laminato con film per
scatole pieghevoli. Rainer Buchholz (STI, a destra) discute con Horst Hörning (KBA) sulle
possibilità di applicazione.
Foto in basso: sulla sua Rapida 130a, la Wall AG di Graz abbina la tecnologia a doppia verniciatura
a quella ibrida
Dopo l’installazione di svariate Rapida, nel 2004 è stata la volta di una Rapida 142 a sei colori da
15.000 fogli/h, la prima macchina ibrida della tipografia per imballaggi Leopold di Ludwigsburg. Da
sinistra a destra: Marcus Weber (KBA), Jürgen Leopold (amministratore delegato della Leopold
Imballaggi),Michael Stürmer (KBA) e Hans-Joachim Gonnermann (caporeparto stampa alla Leopold)
Process 3 | 2006 59
Stampa diretta del cartone ondulato:
tutti conoscono il tubo portaposter KBA!
La stampa diretta ibrida sul cartone
ondulato non stupisce ormai più
nessuno. L’esempio migliore e più
noto? L’amato tubo portaposter di
KBA alle fiere grafiche, realizzato
in cartone microonda G dalle straordinarie caratteristiche di qualità
di taglio e planarità. Il cartone
ondulato G viene stampato con un
caucciù morbido. Maggiore è lo
spessore dell’onda (onde E ed F),
maggiore deve essere anche la
comprimibilità del caucciù utilizzato, anche a seconda della variazione dello spessore del rivestimento.
Per poter stampare senza problemi
sono indispensabili una buona lavorazione del foglio di rivestimento e
dell’onda nonché una sufficiente
acclimatazione del cartone ondulato. Ancor più importante che con il
cartone duplex al cromo è l’impostazione dell’essiccatoio UV sulla
potenza minima, perché dal cartone ondulato l’umidità fuoriesce più
in fretta che dal cartone.
Stampa di etichette:
puro divertimento per i creativi
Gli stampatori di etichette devono
spesso far fronte ad un ampio spettro di idee di design e, per questo,
anch’essi sono predestinati a diventare utenti ibridi. L’elemento
essenziale è una macchina compatibile con il funzionamento misto
capace di stampare carte non patinate ruvide o strutturate con gli
inchiostri convenzionali nonché
carte patinate lucide con gli inchiostri ibridi e la vernice UV. Una verniciatura UV speciale a piena
copertura conferisce all’etichetta
una superficie impermeabile, ideale quindi per le etichette di barattoli e bottiglie. Richiestissimi sono
gli effetti filigranati matt/gloss che,
grazie al registro offset della verniciatura a zone con vernice a base
oleosa, risaltano in modo particolare sulle etichette di piccole dimensioni. Inoltre, le etichette finite
con vernice UV flessibile possono
essere abbinate a carte per impressioni e impressioni a caldo.
Le etichette per conserve con la finitura ibrida di una Rapida 74 a sei colori sono una delle
specialità della LitoGrafia La Nueva Latina di Città del Messico
Le figurine da collezione con retro rifrattore o olografico, stampate con inchiostri ibridi e vernice UV
ed infine laminate con film sono la specialità della Mainline Printing di Topeka/Kansas (USA)
Foto: HoopsCollector.com
Carte, cartoni e cartoncini particolarmente adatti al metodo ibrido
In genere si utilizzano qualità patinate lucide. Maggiore è il gloss di patinatura, maggiore la
brillantezza della vernice con la finitura ibrida. Per questo solitamente si escludono sin dall’inizio le qualità patinate matt e non patinate (carte non patinate, cartoncino duplex, imitazione di cartone al cromo).Vanno considerati anche criteri secondari come l’emissione di cattivo odore per effetto degli UV, le fasi di elaborazione successiva (cordonatura, tracciatura,
incollaggio) e la finitura (impressione e laminazione). Inoltre, si deve sempre verificare la
compatibilità di questi processi con lo strato di vernice UV.
Qualità, quantità della patina
Denominazione del tipo
monopatinata racla, > 12 g/m2
monopatinata racla, ca. 18 g/m2
monopatinata cast coated, > 24 g/m2
bipatinata rulli, 5 - 20 g/m2
bipatinata rulli, 5 - 20 g/m2
Cartone duplex al cromo,da 1,45 cm3/g (GD 1) Scatole pieghevoli/Espositori
Cartone duplex al cromo,1,3-1,45 cm3/g (GD2) Scatole pieghevoli/Espositori
Cartone duplex al cromo,fino a1,3 cm3/g (GD3) Scatole pieghevoli/Espositori
Cartone triplex al cromo (GT 1, GT 2, GT 3) Scatole pieghevoli/Espositori
Cartone al cromo (GC 1, GC 2, GC 3)
Scatole pieg./Espositori, comm.
Carta al cromo
Commerciale, etichette
Scatole pieghevoli/Espositori
Cartone cellulosa tecnica patinato (GZ)
Cartone cast coated al cromo (GG 1, GG 2) Scatole pieghevoli/Espositori
Carta lucida non calandrata
Commerciale, etichette
Cartone cellulosa tecnica cast coated (GGZ) Scatole pieghevoli/Espositori
Carta per stampa di illustrazioni
Commerciale, volumi illustrati
Carta ad alta lucidatura
Commerciale, volumi illustrati
Applicazioni
Tipo di onda
Passo dell’onda
Numero di onde
Altezza dell’onda
Onda E (standard)
Onda F
Onda G
Onda N
Onda O
3,0 - 3,5 mm
2,4 mm tipico
1,8 mm tipico
< 1,7 mm
ca. 1,4 mm
283 - 333/m
415/m tipico
555/m tipico
> 600/m
ca. 700/m
1,0 - 1,8 mm
0,75 mm tipico
0,55 mm tipico
0,5 - 0,55 mm
0,3 mm
Con la spalmatura a racla, la patinatura di carbonato di calcio applicata con un rullo bagnino
viene raclata ad uno spessore inferiore, sottoposta ad essiccazione intermedia ed, infine, lucidata con spazzole.La massima brillantezza la offre la patinatura cost coated con cui si conferisce lucidezza tramite un cilindro al cromo riscaldato ed estremamente liscio. Il rivestimento
a rullo di carta per stampa di illustrazioni e ad alta lucidatura avviene, secondo la quantità di
60 Process 3 | 2006
patina, in linea nella macchina per la carta
o fuori linea. Il cartone duplex al cromo si
basa su cartone duplex composto da un
lato da un rivestimento senza o povero di
legno (il supporto della patina) e dall’altro
da un inserto contenente fibre riciclate
(molto voluminoso) e da una base (di solito
il retro che resta non stampato), anche se
sotto il rivestimento vi è spesso un ulteriore
strato intermedio che impedisce alle fibre
più scure di trasparire.Il cartone triplex presenta tre diverse quote di pastalegno per
rivestimento,inserto e base,rispettivamente senza fibre riciclate.Il cartone e la carta al
cromo si basano su qualità a pigmentazione bianca.
Il cartone duplex al cromo è idoneo anche
per laminare cartone pieno di qualsiasi
spessore o cartone ondulato di qualsiasi
ondulazione dopo il trattamento ibrido. A
causa della necessaria piegabilità,il cartone
ondulato per la stampa diretta deve avere
un solo foglio ondulato (a onda semplice),
oltretutto microonda,e per la finitura ibrida
deve essere dotato di un topliner (rivestimento monopatinato) di ca. 200 g/m2.
Il tubo portaposter KBA - Un esempio di
stampa diretta su cartone ondulato con
finitura ibrida noto a molti
La prima macchina offset a foglio del mondo a 13 gruppi in formato medio installata nel 2001, la
Rapida 105 della Ultra Litho di Johannesburg: 1 – Alimentatore da bobina a foglio mobile;
2 e 6 – Cinque gruppi di stampa per inchiostri convenzionali e ibridi; 3 e 7 – Torre di verniciatura
per vernice a dispersione e UV; 4 – Torre di essiccazione intermedia IR/termoventilata/UV;
5 – Inversione del foglio; 8 – Doppio prolungamento dell’uscita con essiccatoio IR e termoventilato;
9 – Essiccatoio UV finale nell’uscita
Stampa commerciale:
una pubblicità incisiva
Da tempo, ormai, per realizzare
insoliti materiali pubblicitari,
volumi illustrati, copertine di libri,
calendari e relazioni di bilancio si
ricorre spesso alla verniciatura brillante a zone come strumento decorativo per evidenziare immagini,
loghi ed iscrizioni. La finitura ibrida
arricchisce i già esistenti effetti di
verniciatura aggiungendo i contrasti matt-gloss e granulato-gloss.
Koenig & Bauer li ha dimostrati in
modo straordinario con il Calendario 2005 KBA (vedi esempio e
descrizione nell’articolo “Varianti
della verniciatura in linea”) dove le
strutture della pennellata e della
tela di lino risultano visibili e tattili
grazie agli effetti granulato-gloss.
Su una macchina a doppia verniciatura nella precisione del registro
offset non sarebbe stato possibile
ottenere un risultato di questa plasticità, a costi altrettanto esigui per
la lastra di verniciatura e in così
breve tempo.
Con questa verniciatura nobilitata
di grande effetto vorrebbe posizionarsi, ad esempio, la tipografia
Benteli Hallwag Druckerei AG
(BHD) di Wabern, nei pressi di
Berna, in Svizzera, conosciuta per i
suoi stampati high-end. Per questo,
l’amministratore Martin Brawand
ha scartato sin dall’inizio l’opzione
“macchina lunga” a favore di una
Rapida 105 a sei colori nella configurazione ibrida standard.
Dall’inizio del 2005, la PressR3 di
Almenno San Bartolomeo utilizza la
Settimana dopo settimana, alla Industriedruck Dresden si producono copertine di riviste a verniciatura molto brillante con tirature elevate e pochissimo tempo a disposizione (sopra). – Le confezioni
dei farmaci rappresentano l’attività principale della Eldruk di Varsavia, uno dei tre utenti ibridi KBA
in Polonia, ma sulla Rapida 105 universal vengono sottoposte a finitura ibrida anche le copertine di
vari periodici (sotto)
sua Rapida 105 a sei colori con configurazione ibrida altamente automatizzata per la stampa di brochure pubblicitarie, volumi illustrati, poster,
espositori (anche in cartone ondulato) e borse di marche esclusive.
Ovviamente, per il posizionamento
sul mercato di questa macchina non
è rilevante la specializzazione nella
stampa commerciale o di imballaggi,
bensì la finitura di alta qualità.
Stampa di riviste:
copertine di grande effetto
Come per gli imballaggi, anche per i
periodici si è scatenata sugli scaffali
una vera e propria battaglia “visiva”.
Le copertine a verniciatura brillante
sono una nicchia di mercato straordinaria con un enorme potenziale di
crescita. Per chi produce come la
Industriedruck Dresden (Germania), che stampa copertine per periodici di grande tiratura (come Gala)
sulla sua Rapida 105 a cinque colori
installata alla fine del 2004, una
macchina ibrida della generazione
da 18.000 fogli/h rappresenta la
soluzione ideale rispetto ad una
macchina UV che può stampare solo
in UV.
Alla fine del 2001, presso la rinomata azienda grafica sudafricana
Ultra Litho di Johannesburg è stata
messa in funzione la prima macchina offset a foglio del mondo a 13
gruppi in formato medio. Questa
Rapida 105 può stampare sia in
bianca dieci colori più la vernice
che 5 su 5 colori con la biverniciatura. La sfida rappresentata da questa configurazione, pensata dal
direttore alla produzione UL Hans
Kieslich, consisteva nel garantire
un’essiccazione sufficiente della
stampa in bianca finita con vernice
a dispersione (inchiostri standard)
o della vernice UV (inchiostri ibridi) prima della stampa in volta.
Pertanto, a monte dell’inversione
del foglio è stata integrata una
torre di essiccazione intermedia
con essiccatoi IR, termoventilati e
UV. La Ultra Litho produce in questo modo copertine per relazioni di
bilancio e riviste, utilizzando anche
inchiostri convenzionali e ibridi in
una passata, ad esempio quando la
copertina viene finita esternamente con una verniciatura molto brillante ed internamente, in linea con
il contenuto, matt oppure con una
vernice protettiva a dispersione.
La Grafica Artistica Meridionale s.r.l. (GAM) di
Roccapiemonte nei pressi di Salerno produce
brochure pubblicitarie a finitura ibrida di
altissima qualità che vengono utilizzate con
successo dai produttori di conserve per la
commercializzazione di specialità regionali.
Inoltre, la GAM stampa contemporaneamente
con il metodo ibrido e a verniciatura doppia
anche le circa 18.000 etichette diverse per
vasetti e barattoli
Process 3 | 2006 61
Stampa di pellicole:
su materiali selezionati
Nella stampa di pellicole di plastica
esistono già esperienze positive
con i film di polipropilene e polistirene. La Ultraprint Impressora di
São Paulo, ad esempio, utilizza due
Rapida 105 ed una Rapida 74 nel
funzionamento misto con inchiostri ibridi e vernice UV su film di
plastica nonché con inchiostri convenzionali e vernice a dispersione
su carta e cartone. La tipografia
commerciale brasiliana produce
anche cosiddetti promotionals, tessere ed etichette in plastica ottimamente inseribili in sacchetti e scatole insieme alla merce imballata.
Su una Rapida 142 a sei colori, la
Ivy Hill Packaging di Louisville in
Kentucky applica anch’essa la tecnologia ibrida a diverse pellicole in
plastica, ricordando comunque la
tendenza all’UV nella formulazione
degli inchiostri ibridi molto diffusa
negli USA.
Per la stampa di film di PVC, allo
stato attuale del loro sviluppo non
sono adatti né gli inchiostri ibridi
né le vernici con essi compatibili. I
produttori di inchiostri non mirano
neppure alla stampabilità del PVC,
perché per questo esistono già gli
inchiostri puramente UV. A tale
proposito, la berle:druck di Kaarst
(Germania) segue una propria strategia all’insegna della flessibilità.
La Rapida 74 a cinque colori con
gruppo di verniciatura è munita di
un equipaggiamento UV e combinato e, oltre agli inchiostri UV per
la stampa del retro di pellicole lenticolari, stampa anche con inchiostri ibridi e standard.
Una soluzione interessante, chiamata Curt-CHROME, è la Rapida
130a della Curtis Packaging di
Sandy Hook in Connecticut (USA).
Una prestampa metallica in linea
simula un rivestimento metallico
del film di plastica o del cartone e
crea una imprimitura ideale per la
stampa di fino a otto inchiostri ibridi con sovraverniciatura.
Numerosi utenti ibridi riportano
ottimi risultati nella stampa e nella
finitura di supporti realmente
metallizzati, cioè pellicole in plastica sottoposte a metallizzazione e
carte e cartoni con lamina metallica. Un settore particolare è la stampa di film metallici ad effetto. Per
film metallici ad effetto si intendono pellicole rifrangenti o per
microimpressione di ologramma
che possono presentare caratteristiche di design particolari. La
Mainline Printing, uno stampatore
commerciale e di etichette di
Topeka, in Kansas (USA), si è spe-
Requisiti particolari della vernice
Al secondo meeting degli utenti ibridi KBA si è discusso anche dei requisiti particolari delle
vernici citando vari esempi. Non solo la vernice UV deve essere compatibile con la serie di
inchiostri ibridi, anche la vernice a base oleosa per gli effetti a contrasto lucido deve essere stampata in modo che il soggetto a vernice a zone non si estenda fino al supporto bianco,perché gli ultravioletti dell’essiccatoio finale favoriscono l’ingiallimento della vernice da
sovrastampa.Le vernici da sovrastampa che non ingialliscono mantengono questa proprietà solo con l’essiccazione ossidativa. I produttori di vernici avranno bisogno di altro tempo
per realizzare una formulazione di vernice a base oleosa veramente UV. A parte ciò, alcuni
utenti ibridi amanti della sperimentazione hanno raccontato di aver trovato miscele resistenti all’ingiallimento.
La vernice UV reticolata è sensibile all’azione del calore, che può causare l’infragilimento
del film di vernice UV. Si deve evitare soprattutto l’incollaggio con collante a caldo; le zone
non verniciate non possono risolvere il problema, perché viene esposta alla sorgente di
calore l’intera sezione di scatola pieghevole.
Gli stampatori di etichette per bevande sono soprattutto interessati alla resistenza all’acqua delle vernici UV.Realmente lavabili sono solo le vernici speciali,di cui si dovrebbe testare la compatibilità con gli inchiostri ibridi sovraverniciati. Inoltre, sono disponibili vernici
speciali stampabili con inchiostro offset.Le normali vernici UV potrebbero essere stampate
solo in serigrafia con inchiostri contenenti solvente.
Si possono combinare vernice metallica a base acquosa e vernice UV? I costruttori di essiccatoi mettono in guardia dalle riflessioni sulle particelle metalliche a causa delle quali la vernice UV riceve una quantità di radiazioni UV-C troppo esigua.Con l’oro,però,sarebbero stati
ottenuti buoni risultati.Un’alternativa più semplice è lavorare con pigmenti madreperlacei
invece che metallici.Almeno in America,la Eckart offre la serie di inchiostri ibridi MetalSart
verniciabile a UV. In linea di massima, ovviamente, sulle macchine ibride è possibile sovrastampare gli inchiostri convenzionali con una vernice ad effetto metallico a base acquosa.
62 Process 3 | 2006
cializzata in questo campo e, oggi,
fa parte degli stampatori leader di
memorabilia, ossia figurine da collezione con i ritratti dei campioni
dello sport. Per questo mercato in
crescita, la Mainline Printing produce le figurine su due macchine
Rapida 105 universal. KBA ha contribuito enormemente ad eliminare
tutti gli ostacoli tecnici e di processo della stampa di fino a dieci
inchiostri ibridi e vernice UV sul
retro metallico dell’immagine.
Ancor prima di essere stampati, i
film ad effetto vengono laminati su
substrati di cartone o plastica senza
supporto intermedio con un procedimento brevettato della stessa
tipografia. Come spesso avviene
nella stampa di tessere, sulla vernice UV viene laminata una pellicola
trasparente dopo la stampa. Da un
foglio a formato medio è possibile
fustellare circa 100 tessere.
Stampa di carte valori:
immagini nascoste nella vernice
Uno degli argomenti principali al 9°
simposio della Mayr-Melnhof Karton (MMK) alla KBA di Radebeul
del novembre 2004 era la “brand
protection come finitura del prodotto”. Tra i metodi presentati ce
n’erano due del settore “Concealed
Image Technologies” (CIT, “hidden
images”, “tecnologia dell’immagine
nascosta”). Il metodo della StarBoard Technologies di Or Akiva
(Israele) sfrutta la possibilità di
inserire in strutture retinate omogenee immagini bi e tridimensio-
Ultraprint Impressora in Brasile stampa con
successo pellicole in plastica e carta su tre
Rapida ibride
nali che possono essere rese visibili
solo con la giusta chiave, una lente
decoder apposita per quella codifica specifica. L’altro metodo è stato
messo a punto da Jürgen Veil, direttore del marketing offset a foglio
KBA, e dal suo team di tecnici dei
processi e rappresenta una vera
rivoluzione nel CIT. Per la prima
volta si possono nascondere “hidden images” anche su fondi pieni
senza dover più ricorrere alle
superfici retinate. In questo modo,
il metodo CIT è applicabile anche
agli imballaggi stampati con colori
di processo o speciali. Questo progresso è stato possibile grazie all’effetto contrasto di vernici con trasparenze diverse. Questo metodo a
prova di contraffazione è applicabile anche sulle macchine ibride.
Dieter Kleeberg
Finora, le “hidden images” potevano essere inserite solo in strutture retinate per la protezione
degli imballaggi a prova di contraffazione (in alto a destra). Grazie ad un metodo sviluppato da
KBA, si è riusciti per la prima volta ad inserire un’immagine nascosta anche sul fondo pieno nero di
una confezione di cosmetici tramite il contrasto generato dall’applicazione di vernice
Sigla editoriale
Koenig & Bauer AG, Würzburg
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KBA Process
è una pubblicazione non periodica che riepiloga ed illustra dettagliatamente e in modo fondato sulla prassi l’attuale stato e le prospettive di sviluppo di tecnologie innovative con l’intento di offrire un valido strumento nelle scelte strategiche delle aziende del settore.
Numeri precedenti:
“KBA Process” n. 1 “Focus: stampa offset diretta su cartone ondulato”
(2002),
“KBA Process” n. 2 “Senza acqua e senza viti del calamaio” (2005).
Editore:
Gruppo imprenditoriale Koenig & Bauer
(www.kba-print.de)
Redazione:
Jürgen Veil
Klaus Schmidt
Dieter Kleeberg
(direttore del marketing offset a foglio, responsabile
dei contenuti, [email protected])
(direttore del marketing, [email protected])
(Kleeberg & Stein, giornalista specializzato/servizi PR
per l’industria grafica, [email protected])
Autori:
Simon Bornfleth (Day International/Varn Products)
Detlef Braun
(Druck & Beratung/EWPA)
Georg Fritz
(Day International/Varn Products)
Dr. Bernd Küter (Berufsgenossenschaft Druck und Papierverarbeitung)
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Dr. Axel Mayer
(Berufsgenossenschaft Druck und Papierverarbeitung)
Dr. Wolfgang Rauh (fogra)
Dr. Roland Reichenberger (KBA)
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Christoph Weinert (Schneidersöhne)
Layout:
Margret Hillmann (KBA)
Cenni giudirici:
Con riserva di apportare modifiche alle caratteristiche e alle specifiche dei
prodotti senza preavviso. Qualsiasi ristampa e riproduzione, anche di singoli contributi, esige l’autorizzazione dell’editore nonché l’indicazione esatta delle fonti. Marchi registrati, modelli depositati e brevetti di KBA e di
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Process 3 | 2006 63
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