Краски для флексопечати по гофре: водные и УФ
Логотип размазался после холодильной камеры, коробка пахнет аммиаком, технолог пищевика спрашивает про миграцию. Разбираем, чем печатают гофрокартон, что держит краска и что прописать в задании.
Краски для флексопечати по гофрокартону — это жидкие низковязкие краски, которые анилоксовый вал дозирует на клише, а клише переносит на лист. Семей две: водные на акриловых смолах, которые сохнут впитыванием и испарением, и УФ-отверждаемые, которые твердеют под ультрафиолетом. Транспортную тару почти целиком печатают водными.
Цвет и Pantone — отдельный разговор. Здесь про другое: держится ли краска на коробке через месяц склада, чем она пахнет, можно ли ей стоять рядом с едой и что с ней будет в макулатуре.
Из чего состоит водная краска и почему она не смывается?
Водная флексокраска — это пигмент, акриловая смола-связующее, вода и щелочной агент, обычно аммиак или амин. Сама смола в воде не растворяется: щёлочь переводит её в раствор, пока краска в ведре. На листе вода уходит в волокно и испаряется, амин улетает, и смола снова становится нерастворимой плёнкой.
Отсюда главный параметр печатника — pH. Падает щёлочность в красочном корыте, смола начинает выпадать раньше времени: краска густеет, забивает ячейки анилокса и засыхает на клише. Поэтому водную краску в смене меряют двумя приборами — pH-метром и вискозиметрической чашкой.
Про безопасность в цеху есть прямая норма. Пункт 5.5 ГОСТ 9142-2014 относит флексографские краски для ящиков к слаботоксичным и пожароопасным из-за диэтиленгликоля и аммиака, ПДК в рабочей зоне — 0,2 мг/м³ по каждому. Состав краски тот же стандарт не задаёт: п. 4.2.7 отсылает к технической документации.
| Параметр паспорта | Единица | Значение у водной краски WR |
|---|---|---|
| Вязкость при отгрузке | с, чашка Zahn № 2 | 23–27 |
| Рабочая вязкость на машине | с, чашка Zahn № 2 | 18–22 |
| pH | ед. pH | 8,9–9,3 |
| Летучие органические соединения (VOC) | % | 2 |
| Подходящий анилокс | BCM (млрд мкм³/дюйм²) | от 7 |
Чем УФ-краски отличаются от водных?
Способом высыхания. УФ-краска не содержит воды и растворителя: жидкие мономеры и олигомеры сшиваются в твёрдую плёнку под ультрафиолетовой лампой за доли секунды. Запускают реакцию фотоинициаторы — добавки, которые поглощают свет и начинают полимеризацию.
На гофре УФ встречается в трёх местах: в струйной печати по гофрокартону, на облицовочном листе, который печатают отдельно и потом кашируют на гофру, и в выборочном УФ-лаке поверх готовой печати. Сплошную флексопечать по транспортной таре делают водными красками: они дешевле, не требуют ламп и спокойно ведут себя на впитывающем крафте.
| Что сравниваем | Водная флексокраска | УФ-отверждаемая краска |
|---|---|---|
| Как сохнет | впитывание и испарение воды | полимеризация под УФ-лампой |
| Где на гофре | почти вся транспортная тара | цифра, лист под каширование, УФ-лак |
| Стойкость к истиранию | средняя, растёт с лаком | высокая при полном отверждении |
| Запах после печати | аммиак и амины, пока не просохло | акрилаты при недоотверждении |
| Главный пищевой риск | общая миграция и запах | фотоинициаторы и мономеры |
| Переработка | краска не мешает, сплошной лак понижает марку | краска не мешает, сплошной лак понижает марку |
Как проверяют стойкость печати к истиранию?
Трением отпечатка о контрольную полоску на приборе Сазерленда. Методику описывает ASTM D5264-98 (переутверждён в 2019 году): груз с полоской ходит по оттиску по дуге заданное число циклов, потом смотрят, сколько краски ушло с образца и сколько перешло на полоску. Стандарт прямо называет среди объектов гофроящики, этикетки и складные коробки.
ГОСТ 9142-2014 приборного метода не даёт: по п. 8.7 печать ящиков контролируют сличением с образцом-эталоном. Требование при этом есть. Пункт 4.1.29 требует, чтобы печать была чёткой, легко читаемой и не красящейся, и не допускает отслоения краски. Число циклов и груз для своей тары задают в ТЗ — по маршруту, а не по вкусу.
Что поднимает стойкость: достаточно смолы в рецептуре, правильный объём анилокса и прозрачный водный лак поверх печати — с оглядкой на марку макулатуры. Что роняет: лишняя краска, которая не успевает высохнуть, и скорость выше той, при которой плёнка схватывается. Тяжёлые короба на конвейере и в кузове трутся друг о друга гранями — там логотип стирается первым.
Выдержит ли печать влагу и холодильную камеру?
Обычная водная краска после высыхания воды не боится: смола уже нерастворима. Проблема начинается при долгом контакте — конденсат на коробках, вынутых из холода, мокрая приёмка, лёд в ящике с рыбой. Плёнка размягчается, и мокрая коробка пачкает руки и соседние короба.
Под такие маршруты производители выпускают отдельные серии. В техническом листе водной краски WR International Paper прямо пишет, что она даёт повышенную водостойкость для коробов, которые хранят в сырых и холодных условиях, и рекомендует её для мясной продукции. Значит, условие «камера, конденсат» надо назвать до печати, а не после первой мокрой паллеты.
Почему от новой коробки пахнет краской?
Чаще всего это недосушенная водная краска: в плёнке остаются аммиак и амины, и в плотной стопе им некуда уйти. Через несколько дней на проветриваемом складе запах обычно слабеет. Если пахнет и через неделю, причина в избытке краски или в слишком быстрой укладке после машины.
У УФ-краски запах — признак брака отверждения. Слабая лампа или высокая скорость оставляют несшитые мономеры, и острый акриловый запах держится долго. Для обычного груза это неприятность, для пищевой тары уже несоответствие: п. 4.1.28 ГОСТ 9142-2014 требует, чтобы ящики для пищевой продукции были чистыми и без запаха, влияющего на качество упаковываемой продукции.
Можно ли печатать на коробке для пищевых продуктов?
Можно, но отвечает за безопасность не краска, а упаковка целиком. Отдельных требований к краскам ТР ТС 005/2011 не содержит: испытывают готовый образец. Для контактной упаковки Приложение 1.1 ограничивает запах образца 1 баллом, а окрашивание вытяжки и перенос цвета на пищевой сорбент не допускает вовсе.
Самый известный провал — фотоинициатор УФ-краски ITX. В сентябре 2005 года итальянский надзор нашёл его в детском молоке Nestlé в картонной упаковке Tetra Pak: вещество перешло из печати в продукт. EFSA в декабре 2005 года оценила уровни 120–305 мкг на литр в молоке для детей первого года как нежелательные, но не опасные для здоровья. Tetra Pak к тому времени уже убрал ITX из этой упаковки.
Вывод простой: чем ближе печать к продукту, тем жёстче выбор краски. Гофроящик под консервы еды не касается, лоток под яблоки без плёнки — касается. Наши лотки FT-FOOD для прямого контакта печатаем только по внешней поверхности.
«Для пищевого лотка я спрашиваю у поставщика краски не сертификат, а технический лист и письмо о пригодности для упаковки пищевой продукции. Протоколы испытаний всё равно делают на готовую коробку.»
— Алексей Корнеев, директор производства CARTONA
Мешает ли краска переработке гофрокартона?
Обычная флексопечать почти не мешает. Печати в перечне исключений п. 4.1.2 ГОСТ 10700-97 нет: там плёнки, лаки, смолы, парафин и битум. Отходы гофротары идут по марке МС-5Б, а её п. 4.2.1 ГОСТ Р 53207-2008 прямо допускает в сырьё для лайнера. Бурому картону белизна не нужна.
Оговорка касается графической бумаги. Водную флексокраску трудно снять флотацией при облагораживании газетной макулатуры, где важна белизна, — в патенте US 5384010 (1995) прямо сказано, что после роспуска частицы такой краски мелкие, гидрофильные и остаются в воде. К коробкам это относится мало.
С лаками строже. Пункт 4.1.2 ГОСТ 10700-97 исключает из всех марок, кроме МС-11В, картон, покрытый плёнками, лаками и смолами. По букве стандарта сплошной лак поверх печати, водный или УФ, переводит коробку из МС-5Б в низшую марку, поэтому его держат точечным.
Что прописать в техзадании на краску?
- Условия маршрута: холодильная камера, конденсат, мокрая приёмка, конвейер. От них зависит, нужна ли водостойкая серия и лак.
- Требование к истиранию: метод (например, ASTM D5264), груз и число циклов, плюс «не красящаяся» по п. 4.1.29 ГОСТ 9142-2014.
- Контакт с продуктом: прямой, через свою упаковку или никакого. Для прямого контакта — печать только снаружи или краска с подтверждением пригодности.
- Запах: для пищевой тары — без запаха по п. 4.1.28 ГОСТ 9142-2014 и не более 1 балла по ТР ТС 005/2011.
- Отделка: нужен ли лак сплошной или выборочный — с учётом марки макулатуры.
- Образец-эталон, подписанный обеими сторонами: по нему примут и цвет, и стойкость.
Частые вопросы
- Какими красками печатают на гофрокартоне?
- В основном водными флексографскими на акриловых смолах: они дешевле, не требуют ламп и хорошо ложатся на впитывающий крафт. УФ-отверждаемые встречаются в цифровой печати по гофре, на листе под каширование и в выборочном лаке.
- Водная краска на коробке смывается водой?
- После высыхания — нет: амин улетает, и акриловая смола становится нерастворимой плёнкой. Долгий контакт с влагой, например конденсат после холодильной камеры, плёнку размягчает. Для таких маршрутов есть водостойкие серии, условие надо назвать до печати.
- Почему коробка пахнет аммиаком?
- В водной флексокраске щелочной агент — аммиак или амин. Если стопу уложили недосушенной, ему некуда уйти, и запах держится. Обычно он слабеет за несколько дней на проветриваемом складе. Стойкий запах — повод проверить подачу краски и режим сушки.
- Что прочнее к истиранию — водная или УФ-краска?
- Полностью отверждённая УФ-краска обычно держится лучше. Водную печать усиливают прозрачным водным лаком и правильным объёмом анилокса. Сравнивают не тип, а конкретные оттиски на приборе Сазерленда по ASTM D5264 при одинаковом грузе и числе циклов.
- Нужен ли сертификат на краску для пищевой коробки?
- Отдельного обязательного документа на краску ТР ТС 005/2011 не требует: декларируют и испытывают готовую упаковку. От поставщика краски разумно получить технический лист и подтверждение пригодности для пищевой упаковки, чтобы испытания готовой коробки прошли с первого раза.
- Можно ли печатать внутри пищевого лотка?
- Рискованно: внутренняя поверхность касается продукта, и запах, окрашивание вытяжки и миграция проверяются именно там. Лотки CARTONA для прямого контакта печатаем только снаружи. Если продукт лежит в своей упаковке, внутренняя печать возможна по согласованию.
- Примут ли коробку с печатью в макулатуру?
- Да. Печати в перечне исключений п. 4.1.2 ГОСТ 10700-97 нет, отходы гофротары идут по марке МС-5Б. Понижает марку сплошной лак или плёнка: такой картон стандарт относит к МС-11В.
Коротко
Гофру печатают в основном водными флексокрасками: смола, пигмент, вода и аммиак, рабочий pH около 9. УФ живёт в цифре, на листе под каширование и в лаке. Стойкость к истиранию проверяют по ASTM D5264, водостойкость заказывают отдельной серией. Для пищевой тары отвечает упаковка целиком: запах не выше 1 балла, без переноса цвета на продукт.