Б ИБ Л ИОТ ЕК А ХТО ПП
ПЕЧАТНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ФЛЕКСОГРАФИИ В. ЛИМ
Институт графики и искусства книги им. В. А. Фаворского
Москва 2020
D. TOKMANTSEV
PRINTING AND FINISHING PROCESSES IN FLEXOGRAPHY The paper presents the results of the study of surface morphology and electrical conductivity of elements of the circuits obtained with flexographic method on the polymer films. The critical dimensions of stable reproducible line elements for different types of printing plates were experimentallydefined by SEM. В работе приведены результаты исследования морфологии поверхности и электропроводности элементов микросхем, полученных флексографским способом на полимерных пленках. С помощью СЭМ определены критичные размеры штриховых элементов, стабильно воспроизводимых при использовании двух типов печатных форм.
Введение Флексографская печать —это единственный способ высокойпечати, применение которогорасширяется преимущественнов упаковочной, этикеточной и газетной печати. Современнаяфлексография — это универсальный способ печати с применением гибких рельефных форми маловязких быстросохнущихкрасок, позволяющий печататьс высокой скоростью без использования противоотмарочных устройств. Критерием соперничествас другими способами печати,особенно в области упаковки,всегда было высокое качествопечати при наименьших затратах, которое совершенствуется в связи с разработками новых формных пластин, внедрением цифровых технологий, автоматизацией контроля над процессом изготовления печатных форм и процессом печати. Несмотря на преимуществафлексографского способа печати, существуют некоторые проблемы и ограничения, которыемогут существенно снизить качество воспроизводимого изображения. Их важно учитыватьименно при подготовке изображений к выводу, т.е. на допечатной стадии, поскольку гораздопроще создать условия для адекватной передачи элементов. сновные проблемы — растискивание и дисторсия, а также влияние факторов среды на процессизготовления флексографских клише. В машинах планетарного1 построения вокруг одного печатного цилиндра располагаются несколько печатных секций. Как правило, на данных машинах запечатывают тянущиеся пленочные материалы (в т. ч. полиэтилен) большой ширины (до 1 метра выше), при этом достигается точная приводка красок. Прежде всего, планетарные машины представлены в широкорулонном (свыше 600 мм) вариантах, их производят такие компании, как Uteco, Comexi, Bobst, Soma, Windmoeller & Hoelscher и т. д. На машинах линейного секционного построения каждая печатная секция имеет «свой» печатный цилиндр.
1 в машинах «планетарного» построения одно общее приводное зубчатое колесо
2–3
Секции* располагаются друг за другом по горизонтали. При использовании УФ-сушки, охлаждения сушильных устройств, а также отдельных приводов печатных секций, на современных секционных машинах возможна печать различной гибкой упаковки.
* печатные сек-
ции (подробнее — см. бибилиографию, «Следующий этап развития SocArXiv», [3])
«Именно поэтому водоразбавляемые краски применяют преимущественно для печати по гофрокартону, а также в производстве бумаги для упаковки подарков, обоев, салфеток, упаковки соков, моющих средств и сигарет.» Трищенко Н. Д. Особенно это актуально при небольших тиражах и даже термоусадочных ПВХ-пленках (на основе поливинилхлорида, которые при упаковывании какого-либо продукта (например, бутылки) «облегают» его поверхность под воздействием температуры. Использование водоразбавляемых красок при печати по бумаге и картону не сказывается на скорости работы машины, так как в процессе высыхания вода не только испаряется, но и впитывается самим материалом. Печать по невпитывающим подложкам следует рассматривать отдельно. Важно помнить, что водоразбавляемые краски используют главным образом для маркировки колбасных оболочек из полиамида, гидрата целлюлозы и печати по напыленным поливилиденхлоридом (PVdC)a пленкам, а также по полиэтилену, который задействуется в производстве пакетов, ёмкостей и мешков для тяжелых крупногабаритных грузов. Водные краски практически не применяют для печати по алюминию и металлизированным пленкам изза низких адгезионных свойств этих материалов. Кроме
a здесь и далее по
тексту — см. список терминов на обратной стороне обложки
того, при печати к красочной системе предъявляются специальные требования — высокая степень адгезии при кашировании, устойчивость к термосвариванию и стерилизации, глубокой вытяжке 2 или к воздействию воды либо перекиси водорода, — которые в большинстве случаев водные краски 1 обеспечить не могут. Как правило, линейные машины имеют ширину печати до 600 мм, чаще всего 200–400 мм. На таких машинах целесообразно изготавливать узкорулонную (с шириной рулона до 60 см) этикеточную продукцию на бумажных, пленочных (за исключением полиэтилена), самоклеящихся материалах, а также на фольге. Возможно дополнять машину (в одну линию) различными послепечатными секциями — к примеру, высечкой.
2 ультрафиолетового
отверждения, такие краски не сохнут на воздухе
Краски, используемые для специфических поверхностей Краски УФ-отверждения используют для печати по впитывающим и невпитывающим подложкам. Их отличает отличное качество печати, высокий глянец, высокая механическая и химическая устойчивость. Как правило, применяют УФ-краски при печати этикеток из бумаги и полиолефиновых пленок, печати на тубах, картоне, бумажных и полиэтиленовых пакетах, изготовлении этикеток из ОПП, печати на технических пленках, а также на алюминиевых платинках для молочных продуктов и кормов для животных 2. Для печати по материалам, подлежащим ламинированию, ни УФ-, ни водоразбавляемые краски не применяют из-за отсутствия необходимых стойкостных характеристик. Исходя из сказанного, использование этих красок для печати в секторе упаковки практически невозможно. Хорошей альтернативой металлическим емкостям по экономии, цене, весу и экологическимпоказателям служат напольные емкости из ламината, состоящего из ПЭТФ/алюминия/ПП (бочки для сухих и жидких продуктов). Это новейшая разработка, гибкий
1
Инь и Ян большой выбор типов носителей для печати на поверхностя/
4–5
материал, подходит для запечатки флексографским способом и применяется для упаковки больших объемов сыпучих продуктов. Таким образом, бережное отношение к природным ресурсам не противоречит использованию красок на основе растворителей, без которых трудно представить многие инновационные разработки. Офсет – вид плоской печати. При офсете краска с печатной формы переносится сначала на эластичный промежуточный носитель – резинотканевое** полотно, а затем на запечатываемый материал. Чтобы на печатной форме достичь эффекта отталкивания краски, используют два метода, основанных на различном взаимодействии поверхности печатной формы и краски: в традиционном офсете печатная форма увлажняется увлажняющим раствором. Раствор очень тонким слоем с помощью валиков наносится на форму. Участки формы, не несущие изображения, гидрофильны, т.е. воспринимают воду, а участки, несущие краску, олеофильны (воспринимают краску). Пленка увлажняющего раствора препятствует передаче краски на пробельные участки формы. С офсетной печатью вообще всегда связывают взаимодействие краски и увлажняющего раствора. Таким образом, для машины «офсетной печати» необходимы красочный и увлажняющий аппараты. в сухом офсете поверхность формного материала краскоотталкивающая, что обуславливается нанесением силиконового слоя. Путем специального целенаправленного его удаления (толщина слоя около 2 мкм) открывается поверхность печатной формы, воспринимающая краску. Этот способ называют офсетом без увлажнения, а также часто «сухим офсетом». Для обеих систем применяют соответствующие печатные формы и специальные краски. При нанесении краски на печатную форму должны быть рассмотрены два различных материалопотока в одной традиционной печатной машине: подача краски, подача увлажняющего раствора.
** как правило,
фолиевые краски имеют высокие стойкостные характеристики: хорошую стойкость к спирту и щелочи (даже у пурпурной краски), а также высокую термостойкость (подробнее — см. бибилиографию, «Реконструкция России», [2])
2
Использование офсетной печати. Автор Воронцова Д.
Приготовление фолиевых смесевых красок должно осуществляться не ранее чем за 24 часа до печати, а выкладывать в красочный ящик их можно только непосредственно перед печатанием тиража. Для достижения хорошего закрепления важно также обращать внимание на количество снимаемой краски. Например, при небольшом печатном изображении, занимающем незначительную площадь на оттиске, следует дополнительно напечатать широкую жирную линейку, проходящую по всей ширине листа за линией обрезки. Это увеличивает и улучшает снятие краски. В противном случае краска, накапливающаяся на валиках красочного аппарата, будет впитывать в себя все больше и больше влаги, в результате чего она может превратиться в эмульсию и потеряет способность к закреплению окислением. Печать тиража рекомендуется начинать свежими красками, так как фолиевые краски подвержены окислению и на них быстро образуется пленка. Печать в несколько прогонов фолиевыми красками возможна как по сырому, так и по сухому. В первом случае следующую краску необходимо печатать не позже чем через три часа после первого прогона, а при печати «сырое по сухому» — не раньше чем через двенадцать часов. Попытка печатать следующей краской, скажем, через шесть часов приведет к «срыву» и отмарыванию первой краски на офсетное полотно. Результаты высыхания и закрепления красок можно оценить только через 24-48 часов после стапелирования готовых оттисков. Под фолиевые краски может быть сделана грунтовка кроющими фолиевыми белилами. При использовании ИК-сушки необходимо обеспечить эффективный отвод теплого воздуха. Подача краски на рабочие поверхности формы тесно связана с подачей увлажняющего раствора. Основной материал печатных форм – обычно листы из алюминия или полиэфирного материала. На них наносится образующий изображение слой. Существует несколько технологий переноса изображения на печатную форму. В Lucher 3 технология computer-to-plate или
6–7
Аппарат Lucher
3
Фото Воронцовой Д.
Аппарат Cobra
4
Фото Воронцовой Д.
Плейтсеттер
5
Фото Воронцовой Д.
8–9
Отдельно стоит уделить внимание лакам 3 (типам, свойствам, характеристикам), от которых в первую очередь зависят потребительские (глянец, привлекательность) свойства печатных оттисков, особенно в случае этикеточной продукции. По примеру печатных красок, основные современные типы флексографских лаков (они наносятся в флексографской печатной секции, что имеет место быть не только в случае ролевых флексографских печатных машин, но в случае ролевых машин высокой или офсетной печати, также в листовом исполнении). По типу закрепления лаки можно разделить на три типа: за счет впитывания (водные), за счет испарения (спиртовые) и за счет отверждения ультрафиолетовым (УФ)-излучением (УФ-отверждаемые).. Структура лаков идентична выше описанным печатным краскам соответствующего отверждения. Отметим, что в случае производства этикеточной b продукции неотъемлемой частью создания внешнего вида этикетки является лакирование УФ-отверждаемыми лаками, которые среди имеющихся обеспечивают быстрое закрепление в «лини с печатью» при скоростях до и выше 100 м/мин при достижении высокого глянца, что особенно важно с точки зрения потребительских свойств. Водные лаки при производстве этикетки используются реже, и чаще имеют применение при лакировании картонной c продукции. Спиртовые лаки в последнее время используются все реже и реже, и становятся специальным продуктом. Для ясности касательно специфики использования лаков, стоит привести примеры описания некоторых из них в виде промышленных образцов. Лаки УФ-отверждения часто используются в полиграфии. Современная химическая промышленность производит лаки для различных способов печати и с разнообразными свойствами. Они позволяют добиться высокого качества лакирования, защитных свойств и производительности. Оборудование должно быть подготовлено соответствующим образом к работе с УФ-отверждаемыми материалами. УФ-лаки можно,
3
нанесение лака позволяет и в случае использования водных красок достигать высокого глянца и хорошей химической и механической стойкости оттисков (например, этикетки). При этом лакирование может быть как сплошным, так и избирательным. В последнем случае целесообразно использование обычных флексографских фотополимерных печатных форм.
b здесь и далее по
тексту — см. список терминов на обратной стороне обложки
c здесь и далее по
тексту — см. список терминов на обратной стороне обложки
6
Использование металлизированных плёнок
наносить на лакировальной секции или лакировальной машине, на флексографской печатной секции. Грунты УФ-полимеризации для флексографской печати для покрытия полимерных и металлизированных плёнок 6.
Тиснение фольгой При выполнении так называемого «холодного» тиснения фольгой (по сути приклеивания фольги к запечатываемому материалу при помощи УФ-отверждаемых клеев), также целесообразно в качестве штампа использование фотополимерных печатных форм, но более твердых, чем для печати и лакирования. При этом обязательно на печатных машинах или отдельных модулях лакирования применяются соответствующие.
«Так как в последнее время данный вид отделки оттиска становится все более и более популярным (тиснение фольгой становится необходимой частью оформления, например, ликеро-водочной или коньячной этикетки, парфюмерии, и недешевой пищевой продукции), то стоит также отдельно описать эту технологию, которая выполняется «в линию» с печатью, вследствие чего является популярной и востребованной.» Алексеев Н. Д. Для отделки упаковочной продукции может применяться и припрессовка (ламинирование 4) пленки, причем припрессовка пленки и лакирование могут заменять друг друга. Все перечисленные операции могут выполняться как в печатной машине, так и отдельно на соответствующих устройствах.
4 ламинирование
полиграфической продукции — это покрытие полиграфической продукции плёнкой
10–11
по горизонтали. На таких машинах целесообразно изготавливать узкорулонную (с шириной рулона до 60 см) этикеточную продукцию на бумажных, пленочных (за исключением полиэтилена), самоклеящихся материалах, а также на фольге. Возможно дополнять машину (в одну линию) различными послепечатными секциями — высечкой, лакированием, припрессовкой пленки (ламинирование) и т. д. Число печатных секций не ограничено. При использовании УФ-сушки, охлаждения сушильных устройств, а также отдельных приводов печатных секций, на современ-
7
Печатный станок. Гравюра.
ных секционных машинах возможна печать различной гибкой упаковки (особенно это актуально при небольших тиражах) и даже термоусадочных ПВХ-пленках d (на основе поливинилхлорида, которые при упаковывании какого-либо продукта (например, бутылки) «облегают» его поверхность, 7, под воздействием температуры. Как правило, линейные машины имеют ширину печати до 600 мм, чаще всего 200–400 мм. Использование водоразбавляемых красок при печати по бумаге и картону не сказывается на скорости работы машины, так как в процессе высыха-
d см. список терми-
нов на обратной стороне обложки
8
Машина для флексографской печати Фото Воронцовой Д.
12–13
Лаки11 данного вида печати назвать невозможно. Впервые нечто похожее на флексографию использовали в XIX веке при печати обоев. И все же изобретателем этого способа в первом приближении можно считать Карла Хольвега (Carl Holweg), владельца немецкой машиностроительной фирмы «К. унд А. Хольвег ГмбХ», существующей и сегодня. Другой важной технической предпосылкой для появления флексографии явилось изобретение резиновых эластичных форм.
11 нанесение лака
позволяет и в случае использования водных красок достигать высокого глянца и хорошей химической и механической стойкости оттисков (например, этикетки). При этом лакирование может быть как сплошным, так и избирательным. В последнем случае целесообразно использование обычных флексографских фотополимерных печатных форм.
Первоначально флексопечать использовалась почти исключительно для запечатывания поверхности бумажных пакетов и других упаковочных материалов . Формы высокой печати изготовлялись раньше только из дерева или металла (типографского сплава — гарта e, цинка, меди), но с появлением эластичных печатных форм во флексографии, в высокой печати стали изготовлять печатные формы и из фотополимеров 9. Новый этап в развитии флексографской печати начался около 1912 года, когда парижская фирма «С. А. Целлофан» начала изготовлять целлофановые мешки с надписями и изображениями на них, отпечатанными анилиновыми красками. Область применения флексографии постепенно расширялась, чему способствовали определённые преимущества этого специального вида печати перед классическими способами, особенно же там, где не ставили перед собой задачу получения высококачественных оттисков. В 1929 году его применили для изготовления конвертов для грампластинок. В 1932 году появились автоматические упаковочные машины с флексографскими печатными секциями — для упаковки сигарет и кондитерских изделий, например, печенья. В промежутке между
e см. список терми-
нов на обратной стороне обложки
9
Машина для флексографской печати Фото Воронцовой Д.
двумя мировыми войнами и в первые послевоенные годы совершенствовалась технология флексографии и, прежде всего, технология формных процессов. Примерно с 1945 года флексографская печать используется для печатания обоев, рекламных материалов, школьных тетрадей, конторских книг, формуляров и другой канцелярской документации. В 1950 году немецкое издательство «Ровольт — Ферлаг» начало выпуск массовой серии в бумажных обложках «RoRoRo Bucher». Печатались они на газетной f бумаге на рулонной ротационной машине анилиновой печати, изготовленной фирмой «Маркс унд Флеминг». Себестоимость книг была низкой, что позволило издательству резко снизить цены на книжную продукцию. Примерно в 1954 году метод флексопечати стали использовать для изготовления почтовых конвертов, рождественских открыток, особо прочной упаковки для кофе и других сыпучих продуктов.
f см. список терми-
нов на обратной стороне обложки
Флексографическая печать Отличие флексографической печати — это, прежде всего, гибкая фотополимерная форма, с которой краска под низким давлением переносится непосредственно на запечатываемый материал 12. Именно от неё флексография и получила своё название. Такая форма имеет целый ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с формой, используемой в других типах печати. Она сочетает в себе простоту изготовления (процесс, несколько похожий на изготовление офсетной формы) с высокой тиражестойкостью, присущей форме при высокой и глубокой печати. Тиражестойкость g фотополимерной формы превышает тиражестойкость обычной монометаллической офсетной формы на порядок и составляет от 1 до 5 миллионов оттисков. Эластичность формы позволяет ей работать и как декель, что исключает процесс приправки, а также печатать на материалах с такой грубой фактурой, на кото-
12 ячейки переносят
на форму определённое количество чернил
g см. список терми-
нов на обратной стороне обложки
14–15
рой печать офсетным способом вообще невозможна. Как следствие, флексомашины дают возможность использовать очень широкий диапазон материалов.
Ламинирование Так как в последнее время данный вид отделки оттиска становится все более и более популярным, тиснение фольгой становится необходимой частью 10 оформления, например, ликеро-водочной или коньячной этикетки, парфюмерии, и недешевой пищевой продукции, то стоит также отдельно описать эту технологию, которая выполняется «в линию» с печатью, вследствие чего является популярной и востребованной. Для отделки упаковочной продукции может применяться и припрессовка (ламинирование) пленки h, причем припрессовка пленки и лакирование могут заменять друг друга. Все перечисленные операции могут выполняться как в печатной машине, так и отдельно на соответствующих устройствах. С помощью описанной выше технологии можно получить изображение только одного цвета — цвета краски, используемой в красочных валиках. Чтобы получить цветное изображение, на запечатываемый материал последовательно наносят изображения разных цветов. Анилин позволяет добавить ткани насыщенный оттенок, но он не устойчив к солнцу, поэтому очень быстро выгорает под его влиянием. Помимо этого полученные анилиновые рисунки сильно портятся под воздействием воды. Современные компании изготовители этих красок для ткани постоянно пытаются улучшить их свойства и сделать менее выраженными их недостатки, поэтому со времен своего первого появления анилиновые красители заметно улучшили свое качество, но некоторая степень неустойчивости к солнцу и воде все-таки сохранилась и до настоящего момента. В классической трактовке понимание «открытости» несет сравнительную составляющую — открытый, это не прикрытый. О «плоскости» и «на-
h см. список терми-
нов на обратной стороне обложки
10
Использование офсетной печати
пряженности» звучания голоса классическая наука также судит исключительно по меркам эстетичности, то есть – по собственным, выработанным временем реакциям на акустические параметры звука. «Пересмыкание» в данном случае — некоторое превалирование по времени фазы смыкания голосовых складок при вибрационном цикле над фазой размыкания, что позволяет создавать повышенное подскладочное давление — основу силы звука. Такое явление наблюдается при создании элементной вокальности twang, сложной belting, а также и в реальном пении, являющемся, как правило, смесью нескольких вокальностей одновременно. Характер звучания голоса в современном вокале можно с полной уверенностью назвать открытым, так как «звучание гласных» должно быть именно речевым. Кроме того, корни современных вокальных стилей – это народные (этнические) вокальные традиции, следовательно, звук многообразных вокальных стилей, используемых на современной сцене – «открытый» с точки зрения классического определения. Открытый (белый) звук — термин, распространенный в вокальной практике для обозначения так называемого открытого звучания голоса. Часто технологию CtF i называют традиционной, а CtP — перспективной. А еще первую - аналоговой, вторую — цифровой. Но это не совсем верно, поскольку оба способа по сути идентичны друг другу, просто при технологии CtF сначала экспонирование осуществляется на промежуточный носитель (пленку) и лишь после этого изображение переносится на платину аналоговым способом. Появление на полиграфическом рынке технологии CtP сильно его изменило. Дело здесь не столько в качественно новом уровне предоставляемых услуг (это еще не так заметно), сколько в изменении рыночной конъюнктуры и отношения заказчиков к этому рынку, их психологии. Например, некоторые клиенты уверяют, что будут размещать заказы только в тех типографиях, где уже установлено CtP. Ведь считается, что эта технология более
i см. список терми-
нов на обратной стороне обложки
16–17
прогрессивная, модная и дает лучшие результаты. А любой «продвинутый» заказчик хотел бы пользоваться «продвинутыми» технологиями. Но чаще всего до конца разобраться во всех тонкостях клиент не может. Бывали случаи, когда типография, где установлено CtP, изготавливала заказ по традиционной технологии (потому что так было надежнее и выгоднее), и это всех устраивало. При этом само наличие системы CtP было решающим при принятии решения разместить заказ. И это не лишено здравого смысла. Так уж получается, что многие типографии, приобретая CtP, начинают всерьез оптимизировать весь технологический процесс, чтобы полностью ощутить эффект от ее внедрения (в том числе и традиционный способ изготовления форм). А это положительно сказывается на работе в целом. Так что с точки зрения психологии мнение заказчиков, что типографии, имеющие CtP, потенциально могут дать лучший результат, не лишено основания. Главной проблемой при печати на невпитывающих материалах является продолжительная сушка оттисков, поэтому, если подобная печать выполняется типографией впервые, следует избегать приема заказов с жесткими сроками. Наиболее грамотные руководители типографий, внедрив у себя CtP, не только не подняли цены, но и в ряде случаев несколько снизили их. Но это не значит, что они не умеют считать деньги, наоборот, они сумели грамотно организовать работу. В частности, при внедрении CtP производительность печатной машины (количество выполненных в смену заказов) заметно увеличивается. Для того, чтобы получить дополнительные заказы, можно и пожертвовать небольшой частью прибыли. Как и при печати на впитывающих материалах, необходимо строго соблюдать дозировку, поскольку избыточное количество порошка снижает глянец изображения, уменьшает прочность красочного слоя к истиранию.
Библиография
[1] Трищенко Н. Д. Открытый доступ к науке: анализ преимуществ и пути перехода к новой модели обмена знаниями / под ред. И. И. Засурского. — Москва : Ассоциация интернетиздателей, Кабинетный учёный, 2017. — С. 69–70. [2] Засурский И. И. Реконструкция России. Масс-медиа и политика в 90-е годы. — Москва: Издательство МГУ, 2001. — 288 с. — ISBN 978-5-211-04398-5. [3] Следующий этап развития SocArXiv: более прозрачная и эффективная процедура рецензирования статей // Noosphere.ru. — Режим доступа: http://nooregistry.ru/news/ sleduyuschiyetap-razvitiya-socarxiv-bolee-prozrachnaya-ieffektivnaya-protsedura-retsenzirovaniya-statey-59e74a [4] Козырев А. Н., Макаров В. Л., Андрейчикова О. Н., Козырь Ю. В. и др. Разработка стратегии проекта «Общественное достояние» и оценка экономического эффекта ее реализации. — Москва, 2016. — Режим доступа: https://roem.ru/wpcontent/uploads/2016/03/report.pdf
a поливилиденхлорид продукт аддитивной полимеризации винилиденхлорида. b этикетки стикеры, наклейки, бирки, ярлыки. c картонная пр-ция
продукция из картона.
d ламинирование
здесь: припрессовка плёнки.
e термоусадочный
обладающий свойством сжиматься при понижении температуры.
f
газетная бумага g гарт h плёнка i
CTF
неклеенная малозольная бумага относительно малой массы. типографский сплав. материал, защищающий от кислорода и влаги. процесс печати, включающий печать с компьютера на пленку.