В статье «научно-популярно» описывается печатный и послепечатный (отделочный) процесс флексографского способа печати, т. е. создания конечного продукта потребления (упаковки-этикетки).
Начало статьи: Печатный и отделочные процессы в флексографии. Часть 1
Послепечатные процессы
Вследствие специфики использования флексографского способа печати (печать на упаковочных материалах рулонного типа), основными послепечатными операциями являются лакирование, тиснение фольгой («горячее» – при нагреве штампа, и «холодное»), склейка и высечка (штанцевание). Склейка и лакирование производятся в специальных секциях (для выполнения данных операций могут быть переоборудованы печатные секции). Вообще, из-за многообразия различной выпускаемой продукции флексографским способом, варианты послепечатной отделки в зависимости от вида продукции, также многообразны. В этом издании мы пока сделаем акцент на более подробное описание различных вариантов послепечатных процессов при выпуске самоклеящейся этикеточной продукции.
Лакирование
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.
Рис. 8 Образцы печати УФ-отверждаемыми красками
Рис. 9 Образцы самоклеящейся этикетки после высечки
Отдельно стоит уделить внимание лакам (типам, свойствам, характеристикам), от которых в первую очередь, зависят прежде всего, 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 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 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, наносить на лакировальной секции или лакировальной машине, на флексографской печатной секции.
Некоторые виды УФ-отверждаемых лаковых композиций, используемых в флексографии:
- Клеящиеся, тиснящиеся;
- Для флексографской печати;
- Грунты УФ-полимеризации для флексографской печати для покрытия полимерных и металлизированных плёнок.
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 УФ-сушки.
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 и является популярной и востребованной.
Для отделки упаковочной продукции может применяться и припрессовка (ламинирование) пленки, причем припрессовка пленки и лакирование могут заменять друг друга. Все перечисленные операции могут выполняться как в печатной машине (единый процесс в линию), так и отдельно на соответствующих устройствах.
Холодное тиснение фольгой
Холодное тиснение фольгой относится к разновидностям своего рода, ламинирования. В процессе холодного тиснения приклеивают к запечатываемому материалу металлизированный слой специальной фольги. Процесс холодного тиснения состоит из таких основных этапов:
- нанесение на запечатываемый материал клея;
- активация клея (сушка);
- ламинирование материала фольгой;
- деламинирование (разделение запечатываемого материала и фольги).
В флексографской печатной секции на полотно материала наносится клей. Когда происходит ламинирование материала фольгой, то ее металлизированный слой переносится на участки полотна, покрытые клеем, затем делается деламинирование. Технология холодного тиснения осуществлена в двух вариантах: «мокром» и «сухом».
При «мокром» тиснении активация (первичное отверждение) клея производится после припрессовки фольги, при «сухом» тиснении — до обозначенного процесса. «Мокрая» технология считается более перспективной, так как при «сухой» ламинации труднее установить параметры сушки (клей легко пересушить или недосушить), и существуют проблемы совместимости водно-дисперсионных красок и клеев. Но есть и недостатки «мокрого» тиснения – это высокое растискивание, особенно тонких элементов.
У холодного тиснения фольгой есть существенное преимущество по сравнению с традиционным горячим. Сравнительно с горячим тиснением у холодного отсутствует необходимость использовать нагретые штампы. Стоимость холодного тиснения характерно низкая, и времени для изготовления инструментов нужно немного (печатные формы намного дешевле металлических штампов, время, которое нужно для изготовления форм для разнообразных способов печати может составлять от нескольких минут до нескольких часов).Также к характеристикам холодного тиснения можно отнести возможность нанесения металлизированного покрытия на термочувствительные материалы, в частности на ламинаты для туб и полимерные пленки, высокую скорость процесса тиснения (отсутствует потеря времени на прогрев материала штампом), простоту и высокую точность приводки изображения.
Недостатком холодного тиснения фольгой является особенность взаимодействия клея и запечатываемого материала. К холодному тиснению не относятся сильно впитывающие материалы, потому что крайне сложно создать на их поверхности клеевую пленку нужной толщины. Также к недостаткам технологии относится растискивание клея, что ограничивает разрешение тиснения.
При сравнении технологий необходимо обратить внимание, что при увеличении тиража стоимость оттиска, который получается методом горячего тиснения, уменьшается быстрее, чем стоимость оттиска, полученный методом холодного тиснения. Это объясняется тем, что стоимость штампа для горячего тиснения при крупных тиражах составляет только небольшую часть от общей стоимости заказа, а расход клея при холодном тиснении прямо пропорционален тиражу.
Рис. 10 Пример этикетки с «холодным тиснением фольгой
Клей, формные пластины и фольга - расходные материалы при холодном тиснении. Очень часто клей с фотополимерных форм наносится в секциях флексографской и высокой печати. Для изготовления форм используют пластины высокой и средней твердости (тип запечатываемого материала определяет твердость).
Для холодного тиснения фольгой в основном применяются УФ-клеи. В устройствах «сухого» тиснения используются УФ-клеи с катионным механизмом отверждения, а в устройствах «мокрого» тиснения — УФ-клеи радикального отверждения. Клей для нанесения флексографским методом должен иметь вязкость 1300-1500 спз, а для высокой печати — 5000-6000 спз.
Для того чтобы нанесение клея было беспроблемным, материал, что запечатывается, должен иметь поверхностное натяжение 38-42 дин/см. Повышение поверхностного натяжения может осуществляться путем нанесения праймера или обработки полотна коронным разрядом.
Гладкость запечатываемого материала является очень важным параметром. При работе с гладкими подложками, к примеру с бумагами с покрытием или с полимерными пленками, достигают наилучших результатов. Как правило, чрезвычайно сложно на пористых, впитывающих клей материалах добиться хорошего качества тиснения. Нанесение праймера (т. е. грунта) облегчит работу с подобными материалами. Чистота, то есть отсутствие пыли и грязи, на поверхности полотна является важным требованием.
Прежде, чем нанести клей на красочный слой нужно удостовериться в их совместимости. При «сухом» тиснении по водно-дисперсионным краскам часто возникают проблемы плохой адгезии, так как они плохо совместимы с катионными УФ-клеями. Праймер помогает улучшить адгезию клея к краске.
Фольга для холодного тиснения – это многослойный материал, который состоит из адгезионного слоя, слоя мелкодисперсного металла или пигмента, слоя цветного лака, разделительного слоя и пленочной основы. Разделительный слой имеет толщину 0,1-0,3 мм, он скрепляет основу фольги с остальными слоями и обеспечивает в процессе тиснения их разделение. Для того, чтоб это произошло, его когезионная прочность обязательно должна быть меньше адгезии металлизированного слоя к клею. Адгезионный слой при взаимодействие с клеем обеспечивает прочное соединение запечатываемого материала с металлизированным слоем фольги. Для того чтобы создавать оригинальные оптические эффекты и защитить печатную продукцию от подделок, можно применить голографическую фольгу, которая включает дополнительный слой с голографическим изображением.
Фольга для «мокрого» тиснения обязана пропускать УФ-излучение, к фольге для «сухого» тиснения это требование не распространяется.
К устройству для холодного тиснения фольгой должно входить устройство проводки фольги, печатная секция для нанесения клея, сушилка и ламинатор. Сушилка при «сухом» тиснении должна размещаться между ламинатором и печатной секцией, при «мокром» — между точкой разделения полотен и ламинатором. Влияние на качество тиснения оказывают расстояния между ламинатором, печатной секцией, устройством разделения полотен и сушильным устройством. Их величина зависит от скорости движения полотна. Она может достигать 120 м/мин, а то и выше.
Путь полотна запечатываемого материала от печатной секции до валика, которое разделяет полотно, для стабилизации процесса тиснения следует делать прямым. Чем больше поворотов делает полотно и чем больше число лентоведущих роликов, с которыми контактирует, тем сложнее проконтролировать процесс тиснения.
Контроль натяжения полотен является важным условием высокого качества тиснения.
Ламинатор состоит из пары валиков, что не имеют собственного привода, один из которых имеет эластичную поверхность, другой — твердую. Рекомендуемый диаметр валиков — 50-80 мм. Твердость эластичной покрышки валика составляет более 80° по Шору Д. Очень большое значение для качества тиснения, и имеет угол между полотнами перед их соединением. Предполагается, что он должен быть минимальным, но при этом полотна не должны касаться друг друга, потому что между ними могут остаться пузырьки воздуха.
Во многом скорость тиснения определяет мощность сушильного устройства. При «мокром» тиснении УФ-сушилка должна иметь увеличенную мощность (не меньше 120 Вт/см), так как фольгой поглощается часть света. Сушильные устройства следует использовать с регулируемой мощностью.
Разделение полотен выполняется с использованием стального валика с гладкой поверхностью. Рекомендуется валик диаметром 50 мм. Фольга от запечатываемого материала должна отделяться под углом 90°.
Ныне устройствами для холодного тиснения фольгой оснащают свое оборудование все ведущие производители узкорулонных печатно-отделочных линий. Разработаны также универсальные устройства, что могут устанавливаться на машины всевозможных производителей.
Холодное тиснение фольгой раскрывает перед типографиями возможности отделки материалов, ранее не пригодных для тиснения. Благодаря тому, что отсутствует необходимость изготовления дорогих штампов, а также легкость настройки оборудования, позиции горячего тиснения фольгой в секторе малотиражной продукции может потеснить новая технология. Дальнейшее развития холодного тиснения, наверняка, будет связано с удешевлением и совершенствованием фольги и клеев.
Высечка
При изготовлении этикеток (рулонного материала) чаще всего используется высечка (вырубка этикетки по контуру c удалением т. н. облоя и созданием этикетки различной формы) при помощи специальных высекальных металлических штампов-пластин ротационного типа (как правило), закрепляемых на специальном магнитном цилиндре в высекальной секции. Однако, для определенных целей может использоваться и плоская (с плоских штампов) высечка, как в печатной машине, так и отдельно.
При изготовлении коробок из картона (в листовом виде) выполняется вырубка с использованием специальных штанцевальных штампов только плоского вида, в которых биговальные, режущие и перфорирующие линейки (ножи) закреплены на специальной фанере. Как правило, в данном случае высечка (штанцевание) производится отдельно от процесса печати.
Заключение
С увеличением объемов производства потребительских товаров увеличивается и спрос на разнообразную этикеточную и упаковочную продукцию. По экономическим и техническим показателям флексографский способ является оптимальным для печати упаковки и этикетки. В тоже время флексография является относительно новым способом печати, с отсутствием стандартов производства, нормативных документов и достаточного опыта (по сравнению, например, с традиционным листовым плоским офсетным способом печати) в нашей стране.
Эта статья направлено на повышение, прежде всего, теоретических знаний как по самому флексографскому способу печати, так и по различным технологическим нюансам. В книге приводятся сведения, полученные на основе практической деятельности многих отечественных предприятий. Выражаю надежду, что благодаря этому изданию, Вы сможете не только получить необходимые сведения о флексографии, но и правильно освоить технологию, решить многие технические проблемы на флексографском производстве.
Начало статьи: Печатный и отделочные процессы в флексографии. Часть 1
С уважением, Токманцев Д. А.,
дипломированный магистр полиграфии.
Автор выражает признательность и безмерную благодарность другу и глубоко уважаемому коллеге Кузнецову Д. А., за его редакцию, ценные советы и помощь при составлении данной статьи.
