Флексографские формные пластины. Доступный ассортимент на российском рынке

Так сложилось, что введенные на текущий момент для России санкционные пакеты не предусматривают ограничений на поставку формных пластин для печатной индустрии, в том числе флексографии. Поэтому в составе перечня включенных в данный обзор поставщиков присутствуют имена таких хорошо знакомых производителей как Asahi Photoproducts, Flint Group, Kodak и Toyobo. Что же касается неприкасаемого лидера в сфере флексопечати, компании DuPont, то она, как известно, приняла волевое решение покинуть наш рынок, закрыв российское представительство.

Поставки полимеров от таких компаний как MacDermid и Toray на данный момент носят исключительно эпизодический характер. Одно из недавно появившихся на рынке новых имен – японская фирма Sumimoto RIKO.

Вместе с тем, продолжающаяся работа отечественных дистрибьюторов и репроцентров с вышеназванными производителями полимеров – не повод для успокоения. Это понимают и сами поставщики, которые все активнее включают в свое портфолио материалы китайского производства, способные решать заметную долю задач, до некоторых пор, традиционно возлагаемых на полимеры, поставляемые из стран, сегодня причисленных к числу недружественных. Речь идет о двух производителях из Поднебесной: компании Lucky Huaguang Graphics, входящей в состав мощного государственного аэрокосмического комплекса, а также специализирующейся на инновационных разработках частной компании Anhui Strong State Printing Material.

Учитывая же, что абсолютное большинство современных флексографских производств работает исключительно с цифровыми печатными формами, речь в обзоре пойдет только о фотополимерах, чья обработка перед финальным экспонированием осуществляется с помощью лазерных систем CtFP (Computer-to-FlexoPlate).

Вода или растворитель?

Обработка лазерным лучом покрывающего цифровую флексопластину черного масочного слоя (LAMS) или пленки TIL для пластин Kodak – общая для всех рассматриваемых полимеров начальная стадия превращения пластины в полноценную печатную форму. Операции предшествует процедура оборотного экспонирования излучением УФ-А диапазона (360 нм), производимого с целью формирования основания рабочего рельефа пластин необходимой высоты.

Далее в технологическом процессе начинаются различия, прежде всего определяемые способом вымывания пробельных элементов – с помощью водо-щелочного раствора или смеси органических растворителей. Водовымывные пластины в обзоре представлены полимерами компаний Kodak (пластины NXUH, технология NX Ultra), Toyobo Cosmolight и Sumitomo RIKO. Оставшееся большинство принадлежит к лагерю традиционных сольвентовымывных технологий (см. таблицу 1).

Таблица 1. Основные особенности рассматриваемых флексопластин (в ячейках таблицы указаны типы пластин)

Достаточно давно известные на отечественном рынке водовымывные пластины успели завоевать авторитет в сфере этикеточной и упаковочной печати, однако не имея полноценной возможности зайти на рынок гофроупаковки, бумажных и полипропиленовых мешков, упаковки строительных материалов. Причина – невозможность изготовления пластин с большими толщинами, и, соответственно, с недостаточной для решения таких задач глубиной рельефа (см. Таблицу 2). Определенный вклад вносит и их более высокая стоимость.

Вместе с тем, неоспоримое преимущество водовымывных технологий – экологичность и существенно более короткий по времени процесс изготовления форм, занимающий, вместо 3-4 часов, характерных для сольвентных пластин, всего лишь порядка 40-50 минут.

Заметно прибавила «водная технология» за последние годы как в части тиражестойкости пластин, так и в части способности воспроизведения высоколиниатурных растров и полутоновых изображений в широком тоновом диапазоне (см. таблицы 4, 5, 6 и 7).

Таблица 2. Предлагаемые производителями значения толщины флексопластин

Ассортиментный ряд флексографских печатных пластин

Учитывая широчайший спектр возможностей современной флексографской печати, спектр предлагаемых для нее фотополимеров, безо всякого преувеличения, огромен. Поэтому объединить их все в общей информационной таблице не представляется возможным. Пластины различны по значениям толщины, которых насчитывается около полутора десятков (основные сведены в таблицу 2), а также по твердости, значения которой еще сложнее систематизировать (самые распространенные приведены в таблице 3).

Не менее значимы такие параметры как максимально воспроизводимые тоновый диапазон, линиатура, форма и размеры отдельно стоящих точек и линий (таблицы 4, 5, 6 и 7). Специально подбираемый химический состав способствует более устойчивой работе полимера с УФ-отверждаемыми или водными красками. Поэтому во включенных в статью сводных таблицах все указанные в них параметры полимеров даны лишь для наиболее часто употребляемых на рынке значений их толщины.

Таблица 3. Твердость полимера по Шору А для флексопластин с наиболее распространенными значениями толщины (в скобках указан тип пластин)

Совместимость флексопластин с печатными красками

Решить триединую задачу – печатать используемыми во флексографии красками УФ-отверждения, спиртовыми, а также водными, способны практически все цифровые пластины представленных в сводных таблицах производителей (см. таблицу 1). Суть процесса очевидна: обеспечить максимально возможный перенос краски на запечатываемый материал. Помешать этому может лишь один фактор: недостаточный уровень смачиваемости краской поверхности печатной формы (характеристики смачиваемости запечатываемого материала, разумеется, не менее важны, но к теме статьи в данном случае отношения не имеют).

Оптимальный вариант – работа со спиртовыми (сольвентными) красками, наличие растворителя в которых позволяет сразу сформировать на пластине необходимый уровень поверхностного натяжения. Разумеется, есть и обратная сторона: поставщики полимеров предупреждают, что повышенное содержание в красках этилацетата (более 15-20%) или кетонов (более 5%) приведет к разбуханию и размягчению полимера и, как следствие, постепенной утрате им требуемых печатных свойств. В случае же использования водных красок может потребоваться предварительная обработка поверхности печатной формы растворителем.

Несколько больше внимания требует работа с красками УФ-отверждения, в качестве связующего в которых используется смесь, вступающих в реакцию полимеризации олигомеров, мономеров и фотоинициаторов. Внимания большего, поскольку формирующие состав красок мономолекулярные структуры могут конфликтовать с поверхностным слоем парафиноподобных пластификаторов, входящих в состав полимера и способных мигрировать на поверхность при его нагреве.

Следствием этого, при работе с большинством полимеров, является так называемая стартовая «прикатка» флексоформ на печатных машинах, на которую порой может уходить от 200 до 300 метров запечатываемого материала. Рекомендуемое решение подобных проблем – аккуратная протирка форм перед печатью неткаными салфетками или щетками из натурального ворса (поросячьей щетины). Использование же для протирки любых трикотажных материалов, например, капроновых или полиамидных изделий, категорически не рекомендуется, поскольку любая случайно выскочившая из них петелька может вчистую срезать целую группу рельефных печатных элементов.

Кардинальное решение вопроса предложили разработчики пластин Flint ACE UP Digital, Flint FAH Digital и, предположительно, Strong SF-DGL, процент пластификаторов в которых был снижен. Однако, как говорят практики, полученный в итоге повышенный уровень смачиваемости порой может приводить к появлению ореола вокруг печатных точек: краска начинает скапливаться не только на их вершинах, но и внутри окружающих впадин. Дефицит пластификаторов может также приводить к преждевременному охрупчиванию флексоформ в процессе эксплуатации и хранения.

Флексографские пластины с плосковершинными точками

Как известно, представленная на рынок в 2008 году технология цифровой обработки печатных пластин Kodak Flexcel NX сформировала абсолютно новое направление во флексографском печатном процессе. По сути, был логически замкнут круг развития цифровой «допечатки». Так, если уход от аналоговой пленочной технологии заметно упростил процесс, но привел к утрате части доступного тонового диапазона из-за эффекта кислородного ингибирования, разрушающего идеальную плосковершинную точку в рельефе пластины, то задействование цифровой экспонируемой пленки TIL показало истинные возможности флексографии: тоновый диапазон существенно расширился, вершины точек вновь стали не покатыми круглыми и скошенными, а плоскими и трапецеидальными.

Разумеется, никто из конкурентов отставать не захотел и на свет появились технологии Flint NExT (высокоинтенсивное экспонирование UV LED лампами), DuPont DigiFlow (экспонирование в среде инертного газа) и MacDermid LUX (предварительное ламинирование пластины прозрачной пленкой).

Сделанные с разной степенью увеличения микрофотографии плосковершинных точек. Слева – на пластине Kodak Flexel NX, справа – на пластине Strong

Однако, разработчики полимеров тоже не дремали, и, в конце концов, выпустили на рынок флексопластины со «встроенной плосковершинной точкой», формируемой в процессе экспонирования благодаря внедренной в поверхностный слой полимера прозрачной мембране, во многом заменяющей функционал всех упомянутых аппаратных решений. В ассортименте большинства представленных в обзоре производителей, такие пластины присутствуют. Это полимеры Flint FTF/FTH/FTS, Huaguang DTF, Sumitomo AquaGreen CTP и Toyobo QS/QH/QZ.

В итоге, как показывает практика, работа с такими пластинами дает возможность печатным производствам заметно расширить тоновый диапазон печати, исключить необходимость использования дополнительного оборудования для создания плосковершинной точки. Разумеется, к включенным в таблицу 4 и взятых из официальных спецификаций значениям не стоит относиться как к догме.

Реальные цифры будут понятны лишь после тестирования конкретной партии полимера и во многом зависят от степени его светочувствительности, определяющей момент формирования первых устойчивых точек на поверхности пластины. Не менее важно точное соблюдение всех оговоренных производителем требований к формному процессу и, разумеется, условий хранения и эксплуатации печатной формы. Точно так же следует относиться и к значениям, представленным в приведенных ниже таблицах 5, 6 и 7.

Таблица 4. Заявленный воспроизводимый тоновый диапазон (%) для флексопластин с наиболее распространенными значениями толщины (в скобках указан тип пластин и соответствующая данному тоновому диапазону линиатура)

Сферы применения флексографских пластин

Сколь широк ассортимент предлагаемых на рынок полимеров, столь же широк и спектр их практического применения. Выбор, наиболее подходящего для решения конкретной задачи, типа флексопластин, как правило, осуществляется в три этапа: подбираются требуемые толщина и жесткость, после чего производятся изготовление тестовых форм и печать. В случае неудовлетворительных результатов, данная последовательность повторяется.

В первом приближении, сферы использования флексопластин можно разделить на  узкорулонную этикеточную печать (значения толщины 1.14 и 1.7), средне- и широкорулонную высококачественную упаковочную (1.14, 1.7, 2.28, 2.54 и 2.84 мм); печать на грубо-текстурированных полимерных и бумажных упаковочных материалах, таких как плетеное полипропиленовое полотно для изготовления мешков, или упаковочная крафт-бумага (2.54, 2.84, 3.18 и 3.94 мм); печать на гофроматериалах (2.84, 3.18, 3.94, 4.32, 4.70, 5.0, 5,5, 6.0, 6,35 мм).

Максимально твердые пластины выбираются для печати высоколиниатурных растровых сюжетов и штриховой графики, пластины средней жесткости – для комбинированной печати, самые мягкие – для сплошной плашечной печати или печатания на шероховатых и текстурированных материалах. Выбор толщины полимера и, соответственно, его твёрдости, кроме того зависит от характеристик печатного субстрата и конструктива печатной машины.

Значение этой толщины напрямую связано с высотой профиля печатающих элементов (см. таблицу 8), а также, де-факто, определяет уровень ее твердости: чем выше рельеф, тем мягче пластина, тем лучше она приспособлена для печати по материалам с неравномерной поверхностью.

Удел пластин с максимальной высотой рельефа (с толщиной 6,35, 6,0, 5.5 мм) – печать на буром трехслойном или пятислойном гофрокартоне или же использование в специальных секциях для лакирования или нанесения специальных покрытий.

В том случае, если при производстве гофрокартона используется высококачественный лайнер с поверхностным мелованием, объем наносимой на него краски заметно снижается. Так, для высококачественной печати по микрогофрокартону профилей F и E на современных флексографских машинах часто используют более твердые флексопластины толщиной 2,84 мм, позволяющие печатать с высокими линиатурами. Для уменьшения растискивания на монтажную оснастку часто дополнительно приклеивают демпфирующую основу.

Таблица 5. Максимально воспроизводимая линиатура (lpi) для флексопластин с наиболее распространенными значениями толщины (в скобках указан тип пластин)

«Наша компания поставляет и внедряет пластины Lucky Huaguang на производственные площадки репроцентров и типографий в РФ и СНГ на протяжении нескольких лет, и за это время накопила достаточно опыта и информации. Пластины зарекомендовали себя с положительной стороны как при печати гибкой упаковки, так и этикеточной продукции и гофроупаковки. Неоднократно наши заказчики отмечали высокую тиражестойкость, сравнимую или превосходящую показатели пластин других производителей, малое количество остановок и стабильность форм во время печати тиража.

Процесс обработки пластин Huaguang не отличается от других сольвентных пластин, поэтому переход производств на них является быстрым и доступным. Цифровые пластины серии DR совместимы со всеми технологиями формирования плоской точки – светодиодного экспонирования, предварительной ламинации, экспонирования в газовой среде. В итоге, на производствах, где нужна «плоская точка», но нет соответствующего оборудования, успешно работают пластины серии DTF с интегрированной «плоской точкой».

Можно с уверенностью сказать, что пластины Huaguang – это надежный продукт, следующий современным тенденциям рынка флексографии и позволяющий получить требуемое качество оформления упаковки. Эти особенности позволяют пластинам Huaguang конкурировать с пластинами давно известных производителей, а нам, как поставщикам, расширять географию поставок».

— Екатерина Макеичева, генеральный директор компании «НЦ Лоджистик»

Тиражестойкость флексографских пластин

Не менее важный показатель эффективности работы печатной формы – ее тиражестойкость, привести конкретные значения которой, тем не менее, не представляется возможным. Причина – ее зависимость от большого числа факторов, среди которых: тип печатаемого сюжета и линиатура растра (чем она выше, тем меньше ходимость формы); состояние и тип печатной машины (шестеренчатая или сервоприводная); тип используемых красок и уровень наличия в них агрессивных растворителей и мономеров, способствующих разбуханию полимера; состояние экспонирующего формного оборудования и точность соблюдения всех параметров формного процесса.

В результате, тиражестойкость одной и той же фотополимерной формы может варьироваться от 200 000 оттисков до миллиона, а в ряде случаев, если по ее поверхности «пробуксовал» анилоксовый вал, жизнь ее может закончиться, даже не начавшись. Именно по этой причине в репроцентрах не любят называть конкретные цифры тиражестойкости, а даже назвав, сопровождают их перечислением уже упомянутых условий их достижения.

Восток нам поможет

Как уже говорилось в начале статьи, продолжающаяся работа наших предприятий с полимерами известных европейских и японских поставщиков – не повод для успокоения. Как очевидно следует из анализа представленных в таблицах характеристик, полимеры китайских производителей во многом не уступают соседствующим с ними аналогам. Есть в представленном ими ассортименте и пластины со «встроенной» плосковершинной точкой (пластины Huaguang DTF).

Мало того, как удалось выяснить в одном из российских репроцентров, по уровню светочувствительности некоторые из них даже превосходят европейских конкурентов. И это на фоне заметно более низких цен на полимеры, что особенно ценится на предприятиях, работающих с пластинами большого формата. К таковым относятся гофропроизводства, а также выпускающие гибкую упаковку компании, парк оборудования которых формируют широкорулонные флексографские машины. Не уступают китайские флексопластины и по уровню стойкости к растворителям различного класса, что заметно повышает их практическую тиражестойкость.

Так что есть все снования предполагать, что по итогам текущего года суммарные физические объемы продаж на отечественном рынке полимеров китайского производства для флексографии существенно увеличатся.

Автор выражает искреннюю признательность специалистам компаний «НЦ Лоджистик», «ЭС-Принт», «Оптимасмарт», «Репропарк», «ТЕРЕМ», «ЯМ Интернэшнл», лично Дмитрию Токманцеву, а также независимому консультанту Наталии Таратуте за помощь при подготовке данной статьи.