De samenstelling van watergedragen vernis en drie belangrijke punten om onder de knie te krijgen

1. Wateroplosbare overdrukvernis/overdrukcoating, ook wel watergedragen vernis genoemd, wordt gebruikt voor volledige of gedeeltelijke coating. Op bedrukte materialen kan het de afdrukken beschermen en de glans verhogen. Voordelen zijn onder andere dat het niet giftig is, milieuvriendelijk, geen oplosmiddelen verdampt (lage restgeur), wat de productieomgeving kan verbeteren, de gezondheid van operators ten goede komt en voldoet aan de milieu-importnormen van Europa en Amerika.

Watergedragen vernis droogt snel, heeft een hoge slijtvastheid, vergeelt niet en heeft een hoge glans, waardoor het breed toepasbaar is op diverse papiersoorten. Speciaal samengestelde watergedragen vernis is universeel toepasbaar op niet-absorberende materialen, zoals goud- en zilverpapier, PET, PP, PVC, enz.

1. Watergedragen vernis bestaat over het algemeen uit 80-90% watergedragen hars en 10-20% andere additieven. Na het coaten en overdrukken laat het een laag polymeercoating achter op het oppervlak van het bedrukte materiaal. Verschillende formulecombinaties geven de coating diverse eigenschappen, zoals hoogglans, matte afwerking en slijtvastheid.

Watergedragen hars is hiervan het belangrijkste onderdeel van watergedragen vernis. Het bepaalt en beïnvloedt de eigenschappen van de vernis, zoals glans, hechting, slijtvastheid en droogsnelheid. De juiste keuze van watergedragen hars is daarom de sleutel tot een succesvolle formulering van watergedragen vernis.

Er zijn veel soorten harsen op waterbasis, waaronder op water gebaseerde colofonium-gemodificeerde maleïnezuurhars, polyurethaanhars op waterbasis, acrylhars op waterbasis, alkydhars op waterbasis en aminohars op waterbasis. Voor vernis op waterbasis moet de gekozen hars een goed zoutvormend vermogen hebben, een uitstekende waterafgifte, een hoge glans na filmvorming, een goede hittebestendigheid, uitstekende chemische bestendigheid en een snelle droogtijd. Acrylcopolymeerhars op waterbasis voldoet optimaal aan de eisen van drukwerk en overdruk. Daarom is acrylcopolymeerhars op waterbasis onze beste keuze bij het formuleren van vernis op waterbasis.

Acrylcopolymeerhars op waterbasis kan worden onderverdeeld in acrylharsoplossing op waterbasis, acryldispersie op waterbasis en acrylemulsie. Acrylemulsie kan verder worden onderverdeeld in filmvormende acrylemulsie en niet-filmvormende acrylemulsie.

De eigenschappen van acrylcopolymeerhars op waterbasis variëren afhankelijk van de samenstelling van het monomeer en het syntheseproces. Sommige monomeren kunnen de glans en hardheid verbeteren, terwijl andere zorgen voor chemische bestendigheid en hechting.

Uit talrijke experimenten is gebleken dat de keuze voor de juiste acryl- en acrylemulsie op waterbasis en de wetenschappelijke samenstelling hiervan, kan leiden tot een vernis op waterbasis met optimale prestaties.

1. Ook additieven spelen een belangrijke rol bij het verbeteren en optimaliseren van de prestaties van lak op waterbasis. Denk bijvoorbeeld aan egalisatiemiddelen, bevochtigers, antischuimmiddelen en slijtvaste middelen.

• Egalisatiemiddelen verbeteren de vloeibaarheid, verlengen de egalisatietijd en zorgen ervoor dat de coating na droging een gladde film vormt, waardoor waterrimpels en strepen worden voorkomen.
• Bevochtigingsmiddelen verminderen vooral de oppervlaktespanning van het watergedragen vernis-systeem, waardoor het bevochtigend vermogen van de coating op het oppervlak van het bedrukte materiaal wordt verbeterd.
• Antischuimmiddelen kunnen het schuim dat in het circulatiesysteem van watergedragen lak ontstaat, onderdrukken en verwijderen. Zo wordt overmatige schuimvorming die de werking beïnvloedt, vermeden.
• Slijtvaste middelen kunnen de slijtvastheid, krasbestendigheid en gladheid van lak op waterbasis verbeteren.
• Door bovendien een kleine hoeveelheid hulpoplosmiddel (zoals alcohol) aan de formule toe te voegen, kunnen de componenten van watergedragen vernis beter mengen, wordt de interne cohesie van het systeem verminderd en wordt de aanpasbaarheid bij overdrukken verbeterd.

1. Ongeacht de gekozen overdrukmethode is het voor het verkrijgen van bevredigende overdrukresultaten, naast de keuze van de juiste acrylaat hars en acrylemulsie op waterbasis, van essentieel belang om drie belangrijke punten te beheersen bij het gebruik van vernis op waterbasis:

• Coatinghoeveelheid: Een gelijkmatige en gematigde coating, na filmvorming, resulteert in een hoge glans en goede slijtvastheid. Als de coatinghoeveelheid te klein is, kan de watergedragen vernis geen complete en ononderbroken film vormen, wat leidt tot een slechte glans en niet de gewenste bescherming en decoratie biedt. Als de coatinghoeveelheid echter te groot is, wordt de film dik, wat de overdrukkosten verhoogt en de droogsnelheid beïnvloedt. In ernstige gevallen kan het plakken veroorzaken. Over het algemeen adviseren wij een natte coating van 4-10 g/㎡. De specifieke coatinghoeveelheid moet worden aangepast aan de eigenschappen van het bedrukte materiaal en de apparatuur.

• Viscositeit: Voor offline rollerapplicatie is de aanbevolen viscositeit doorgaans 18-25 seconden (DIN4, 25 °C), en voor inline overdrukken wordt doorgaans een viscositeit van 40-70 seconden (DIN4, 25 °C) aanbevolen. Een te lage viscositeit biedt geen bescherming en decoratie; een te hoge viscositeit kan leiden tot een slechte egalisatie en een trage droging.

Het verdunningsmiddel voor watergedragen vernis is meestal water, maar een mengsel van isopropanol (1:1) kan, onder specifieke omstandigheden, ook als verdunningsmiddel worden gebruikt. De specifieke viscositeit moet worden aangepast aan de eigenschappen van het bedrukte materiaal en de apparatuur.

• Droogtijd en -temperatuur: Watergedragen vernis droogt voornamelijk door penetratie en omvat ook crosslinking. Veelgebruikte droogmethoden zijn onder andere heteluchtdroging en infrarooddroging. Infrarooddroging is over het algemeen effectiever omdat het belangrijkste oplosmiddel van watergedragen vernis water is, dat een hoge verdampingswarmte heeft, waardoor de droogsnelheid lager is dan bij oliegedragen vernis. Evenzo zal de droogtemperatuur hoger zijn dan die van oliegedragen vernis. Het wordt over het algemeen aanbevolen om te drogen bij 80-100 °C met een droogkanaal van ongeveer 2 m. Als de temperatuur onvoldoende is of het droogkanaal te kort is, droogt de coating niet en kunnen ernstige gevallen leiden tot plakken en slijten. Als de temperatuur echter te hoog is of de droogtijd te lang is, kunnen de papiervezels te veel water verliezen, waardoor het papier broos wordt en vatbaar is voor breuk en scheuren tijdens de nabewerking.

Hierboven zijn de drie belangrijkste punten van het gebruik van vernis op waterbasis kort beschreven. Het gebruik van vernis op waterbasis moet echter ook uitgebreid worden overwogen, afhankelijk van de verschillende drukmethoden, drukapparatuur, soorten drukmateriaal, inktkarakteristieken en overdrukapparatuur om uiteindelijk de uitstekende prestaties van vernis op waterbasis te bereiken.