La formulación del barniz al agua y tres puntos clave a dominar

1. El barniz/recubrimiento de sobreimpresión soluble en agua, comúnmente conocido como barniz a base de agua, se utiliza para recubrimientos totales o parciales. En materiales impresos, protege las impresiones y aumenta su brillo. Entre sus ventajas se incluyen su atoxicidad, su respeto al medio ambiente y la ausencia de evaporación de disolventes (bajo olor residual), lo que mejora el entorno de producción, beneficia la salud de los operarios y cumple con las normas ambientales de importación de Europa y América.

El barniz al agua se seca rápidamente, presenta una gran resistencia al desgaste, no amarillea y posee un alto brillo, lo que lo hace ampliamente aplicable a diversos tipos de papel. Este barniz al agua, especialmente formulado, se puede usar universalmente en materiales no absorbentes, como papel dorado y plateado, PET, PP, PVC, etc.

1. El barniz al agua generalmente se compone de un 80-90 % de resina al agua y un 10-20 % de otros aditivos. Tras el recubrimiento y la sobreimpresión, deja una capa de polímero sobre la superficie del material impreso. Las diferentes combinaciones de fórmulas confieren al recubrimiento diversas propiedades, como alto brillo, acabado mate y resistencia al desgaste.

Entre estos, la resina a base de agua es el componente más crucial del barniz a base de agua. Determina e influye en las propiedades del barniz, como el brillo, la adhesión, la resistencia al desgaste y la velocidad de secado. Por lo tanto, la selección correcta de la resina a base de agua es clave para el éxito de la formulación del barniz a base de agua.

Existen muchos tipos de resinas a base de agua, como la resina maleica modificada con colofonia, la resina de poliuretano, la resina acrílica, la resina alquídica y la resina amino. Para el barniz a base de agua, la resina seleccionada debe tener buena capacidad de formación de sales, excelente liberación de agua, alto brillo tras la formación de película, buena resistencia al calor, excelente resistencia química y secado rápido. La resina de copolímero acrílico a base de agua cumple al máximo los requisitos de impresión y sobreimpresión. Por lo tanto, al formular barniz a base de agua, la resina de copolímero acrílico a base de agua se convierte en nuestra mejor opción.

La resina de copolímero acrílico a base de agua se divide en solución de resina acrílica a base de agua, dispersión acrílica a base de agua y emulsión acrílica. La emulsión acrílica se clasifica en emulsión acrílica filmógena y emulsión acrílica no filmógena.

Las propiedades de la resina de copolímero acrílico a base de agua varían según la composición de los monómeros y el proceso de síntesis. Algunos monómeros pueden mejorar el brillo y la dureza, mientras que otros proporcionan resistencia química y adherencia.

Numerosos experimentos han demostrado que seleccionar la resina acrílica a base de agua y la emulsión acrílica adecuadas y combinarlas científicamente puede dar como resultado un barniz a base de agua con un rendimiento ideal.

1. Los aditivos también juegan un papel importante en la mejora y potenciación del rendimiento del barniz a base de agua, como los agentes niveladores, los agentes humectantes, los antiespumantes y los agentes resistentes al desgaste.

• Los agentes niveladores mejoran la fluidez, extienden el tiempo de nivelación y ayudan a que el recubrimiento forme una película suave después del secado, evitando ondulaciones y rayas de agua.
• Los agentes humectantes reducen principalmente la tensión superficial del sistema de barniz a base de agua, mejorando la capacidad de humectación del recubrimiento sobre la superficie del material impreso.
• Los antiespumantes pueden suprimir y eliminar la espuma generada en el sistema de circulación del barniz a base de agua, evitando el exceso de espuma que afecta el funcionamiento.
• Los agentes resistentes al desgaste pueden mejorar la resistencia al desgaste, la resistencia al rayado y la suavidad del barniz a base de agua.
• Además, agregar una pequeña cantidad de solvente auxiliar (como alcohol) en la fórmula puede permitir que los componentes del barniz a base de agua se mezclen mejor, reducir la cohesión interna del sistema y mejorar la adaptabilidad de la sobreimpresión.

1. Independientemente del método de sobreimpresión elegido, para conseguir resultados de sobreimpresión satisfactorios, además de seleccionar la resina acrílica base agua y la emulsión acrílica adecuadas, es fundamental dominar tres puntos clave en el uso del barniz base agua:

• Cantidad de recubrimiento: Una capa uniforme y moderada, tras la formación de la película, da como resultado un alto brillo y una buena resistencia al desgaste. Si la cantidad de recubrimiento es demasiado pequeña, el barniz a base de agua no puede formar una película completa y continua, lo que resulta en un brillo deficiente y no proporciona la protección ni la decoración deseadas. Sin embargo, si la cantidad de recubrimiento es demasiado grande, la película será gruesa, lo que aumentará el coste de la sobreimpresión y afectará la velocidad de secado. En casos graves, puede causar adherencia. Generalmente, recomendamos una capa húmeda de 4-10 g/㎡. La cantidad de recubrimiento específica debe ajustarse según las características del material impreso y del equipo.

• Viscosidad: Para la aplicación con rodillo fuera de línea, la viscosidad recomendada es generalmente de 18 a 25 segundos (DIN4, 25 °C), y para la sobreimpresión en línea, de 40 a 70 segundos (DIN4, 25 °C). Una viscosidad demasiado baja no proporcionará protección ni decoración; si es demasiado alta, puede resultar en una nivelación deficiente y un secado lento.

El diluyente para el barniz al agua suele ser agua, pero también se puede utilizar una mezcla de isopropanol (1:1) según las condiciones específicas. La viscosidad específica debe ajustarse según las características del material impreso y del equipo.

• Tiempo y temperatura de secado: El barniz al agua se seca principalmente por penetración y también implica un curado por reticulación. Los dispositivos de secado comunes incluyen el secado con aire caliente y el secado por infrarrojos. Generalmente, el secado por infrarrojos es más efectivo porque el principal disolvente del barniz al agua es el agua, que tiene un alto calor de vaporización, lo que hace que la velocidad de secado sea más lenta que la del barniz al aceite. De igual manera, la temperatura de secado será más alta que la del barniz al aceite. Generalmente se recomienda secar a 80-100 °C con un canal de secado de aproximadamente 2 m. Si la temperatura es insuficiente o el canal de secado es demasiado corto, el recubrimiento no se secará y, en casos graves, puede resultar en adherencias y rozaduras. Sin embargo, si la temperatura es demasiado alta o el tiempo de secado es demasiado largo, las fibras del papel pueden perder demasiada agua, volviéndolo quebradizo y propenso a romperse y agrietarse durante el posprocesamiento.

Lo anterior describe brevemente los tres puntos clave del uso de barniz a base de agua, pero el uso de barniz a base de agua también debe considerarse de manera integral de acuerdo con los diferentes métodos de impresión, equipos de impresión, tipos de materiales impresos, características de la tinta y equipos de sobreimpresión para finalmente resaltar el excelente rendimiento del barniz a base de agua.