Всё для Учёбы — студенческий файлообменник
1 монета
docx

Курсовая «Изготовление форм флексографической печати для запечатывания самоклеющейся этикетки» по Допечатному оборудованию (Ваганов В. В.)

Записка 78 стр., 14 рис., 2 схемы, 6 табл., 11 источников, 3 прил.

Флексография, самоклеющаяся этикетка, фотоформа, фотополимерная форма, формное оборудование, цифровая флексографская форма, лазерное экспонирующее устройство, цифровая пластина, форма на гильзе, себестоимость продукции, фотополимерная пластина, печатное оборудование, расходные материалы.

Объектом анализа являются технологии и материалы для изготовления флексографских печатных форм.

Цель работы – проанализировать и сравнить различные технологии и материалы для изготовления флексографских печатных форм для изделия-образца с конечной целью их использования.

В процессе работы проводились экспериментальные исследования по технологиям изготовления флексоформ и их дальнейшему использованию.

Результаты анализа технологий и материалов для изготовления печатных форм флексографской печати выявили преимущества и недостатки и позволили выбрать наиболее оптимальный вариант для нашего изделия-образца.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 4

1. Обзор способов печати самоклеющейся этикетки 6

1.1. Характеристика самоклеющейся этикетки 9

1.2. Общая технологическая схема изготовления самоклеющейся этикетки 10

1.3. Особенности печати при изготовления самоклеющихся этикеток 11

2. Формное оборудование. Технологии изготовления флексографских печатных форм 12

2.1. Классическое формное производство 12

2.2. Технологии изготовления флексографских форм

2.2.1. Технология изготовления цифровых флексографских форм 17

2.2.2. Российские лазерные экспонирующие устройства 25

2.2.3. Цифровые пластины 28

2.3. «Круговая обработка» флексографских форм 31

3. Выбор оптимальных технологий, оборудования, материалов 38

3.1. Выбор фотополимерного материала и способа изготовления формы 38

3.1.1. Ассортимент фотополимерных пластин 39

3.1.2. Запечатываемый материал 43

3.1.3. Выбор печатных красок 50

3.2. Печатное оборудование 55

3.2.1. Виды печатного оборудования 55

3.2.2. Выбор печатного оборудования 57

4. Расчет используемых материалов 58

4.1. Расчет количества требуемых печатных форм Cyrel. Расчет количества этикеток, печатаемых на одной форме 58

4.2. Расчет фотоформ (негативов) 59

5. Патентные исследование 60

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 61

Список литературы 62

Приложение А 63

Приложение Б 64

Приложение В 65

Введение

Как известно, в традиционной полиграфии существуют 3 основных (классических) способа печати: плоская (офсетная), высокая и глубокая. С офсетной печатью в нашей стране уже многие давно и хорошо знакомы. Существует великое множество офсетных типографий, печатающих самую различную полиграфическую продукцию, начиная от газет и журналов, и кончая картонной упаковкой и самоклейкой. Между тем во всем мире активно развивается такая отрасль полиграфии, как флексография. Причем развитие флексографии идет гораздо более быстрыми темпами, чем офсет, постоянно расширяются области ее применения и возможности.

Флексография незаменима при печати этикеток и упаковки на пленках и фактурных материалах. Она выгодна и эффективна при средних и длинных тиражах, особенно при подаче с рулона на рулон. Однако не стоит предъявлять сверхвысоких требований к качеству исполнения. Ее сфера применения — продукция массового спроса. С помощью этой технологии обычно изготавливают этикетки для прохладительных напитков, бытовой химии, упаковку для пищевых продуктов, полуфабрикатов, молочных и кондитерских изделий.

Одно из основных преимуществ этой технологии — огромный спектр запечатываемых материалов. Он не менее велик, чем у глубокой печати: большинство видов упаковочных пленок, этикеточные бумаги, фольга, картон, многослойные носители. Да и толщина используемых материалов меняется в достаточно широких пределах — от 12-15 микрон до 0,5-0,6 мм. А если говорить о печати на гибких и не впитывающих носителях, то у флексо- и высокой печати, можно сказать, и вовсе нет серьезных конкурентов. Другое несомненное достоинство — более низкие по сравнению с другими технологиями расходы при производстве упаковки и этикетки. Сокращение затрат при печати складывается из нескольких факторов.

Во-первых, само оборудование имеет достаточно простую конструкцию, и, следовательно, стоимость его относительно невысока. Например, красочный аппарат флексомашины имеет два-три цилиндра. Дукторный вал передает краску из резервуара на анилоксовый цилиндр, который, в свою очередь, переносит краску на формный. Плюс еще печатный цилиндр. И никакой системы увлажнения. Сравните с офсетной машиной, где десятки всевозможных валиков.

Во-вторых, можно получить существенную экономию на материале. Как правило, это рулонная печать, а это дешевле, чем использование листовых носителей. В ряде случаев при рулонной печати можно точно установить длину «запечатки», оттиски будут идти вплотную друг к другу, лишь с необходимыми разрядками. В сочетании с оптимально подобранной шириной рулона это позволяет свести к минимуму отходы.

В-третьих, тиражестойкость форм может составлять более миллиона оттисков. Это значит, что при больших тиражах себестоимость одной этикетки или упаковки значительно снижается по сравнению, например, с офсетом. При этом допечатная подготовка обходится лишь ненамного дороже, чем для того же офсета.

Ну и наконец, еще один важный фактор снижения себестоимости. Благодаря рулонной печати и секционному построению машину легко оснастить ламинатором, лакировальной секцией, устройствами высечки, пробивки отверстий, тиснения, разрезки на листы. То есть за один прогон можно получить полностью готовую этикетку или упаковку.

Впрочем, у этого способа печати есть и свои ограничения. Флексография из-за мягких форм имеет ряд проблем с качеством воспроизведения. Растровая точка заметно растискивается, из-за чего, например, тонкие градации в глубоких тенях практически невозможны. Еще одна проблема — инверсная тонопередача: 2-3-процентный растр по оптической плотности может быть равен 10-процентному, а 5-процентный растр на том же оттиске будет воспроизведен корректно. Таким образом, возникают трудности при печати градиентных растяжек, мелких шрифтов с засечками, высокодетализированных изображений, основная область воспроизведения которых находится в светах или тенях.

Также могут возникнуть проблемы и при совмещении красок. Правда, связано это не только с самой флексотехнологией, но и с эластичностью запечатываемых носителей. Поэтому области перекрытия цветов здесь необходимо делать в несколько раз большими, чем, например, при офсетной печати, что не всегда украшает изображение. Линиатура при флексографской печати также обычно ниже, чем при других технологиях. Она, как правило, не превышает 150 lpi, что, впрочем, вполне достаточно для большинства образцов недорогой этикетки и упаковки.

Конечно, эти и другие ограничения можно частично обойти, например, за счет изменения дизайна, а также правильной допечатной подготовки.

Данная курсовая работа направлена на анализ, который снимает данные недостатки.

И тем не менее флексографская печать уверенно чувствует себя в индустрии этикетки и упаковки. Причем флексо, благодаря существенному улучшению качества, активно «переманивает» клиентов как у высокой печати, так и у других технологий.

Учитывая все вышеперечисленное, рассмотрим особенности изготовления этикетки флексографским способом печати, проведем обзор существующих технологий изготовления образца данным способом печати, осуществим подбор материалов и оборудования.

1. Обзор способов печати самоклеющейся этикетки

В данном разделе рассмотрим основные способы печати нашего образца и выберем наиболее подходящий по качественным, экономическим и производственным показателям.

Этикетка представляет товар, она рекламирует его содержание, информирует о стоимости, выполняет иногда дополнительную функцию защиты. В этом случае этикетка заменяет упаковку. Применяемые способы печати и их комбинация разнообразны: офсетная, флексографская, высокая и глубокая печать.

Высокая печать. Высокая печать, к которой принадлежат собственно высокая печать с металлических печатных форм, а также флексография, является древнейшим способом печати. Для всех способов высокой печати характерно то, что печатающие элементы расположены выше, чем пробельные. Высокая печать с металлических форм применяется преимущественно для печати книг. В течение четырех столетий она была доминирующим способом печати для изготовления плакатов, визиток, церковных, ведомственных и служебных бумаг, одно- и двусторонних листовок с местными новостями, ежедневных и еженедельных газет, а также простой акциденции. В настоящее время офсетная печать по техническим и коммерческим причинам повсеместно вытеснила высокую печать, которая находит себе применение только в определённой нише (например, для качественного изготовления такой непритязательной продукции, как карманные и телефонные справочники или отдельные виды ежедневных газет). Существенными недостатками печатных форм высокой печати по сравнению с офсетными являются их высокая стоимость, сложность приладки, ограничения качества печати и невысокие производственные скорости. Высокая печать находит сегодня применение в печати формуляров, этикеток, лотерейных билетов, ценных бумаг, телефонных справочников и обыкновенных карманных книг, правда, с тенденцией к снижению ее доли в их производстве.

Флексографская печать. Флексография является единственным способом печати, которым могут запечатываться очень тонкая, гибкая и жёсткая фольга, почти все виды бумаги, толстый картон, упаковочные материалы с шероховатой поверхностью и ткани. Достигаемое качество флексографской печати ниже, чем в офсетной печати. Максимальное разрешение флексографии соответствует области низколиниатурных структур (линиатура 48 лин/см, в то время как в офсетной печати обычно используют линиатуры от 60 до 120 лин/см). Современные печатные формы,

в основном изготовленные способом «Компьютер–печатная форма», улучшают качество печати. Становится возможной печать с линиатурой 60 лин/см (также до 120 лин/см). Новые печатные формы в совокупности с соответствующими печатными красками и развитием машинной техники, в особенности в части нанесения красок (красочный аппарат), существенно улучшают качество флексографской печати. Сегодняшние флексографские растрированные оттиски в зависимости от запечатываемых материалов и сюжетов приближаются по качеству к офсетной и глубокой печати.

Офсетная печать. Офсетная печать – это способ плоской печати. На протяжении почти 30 лет его применение постоянно возрастает. Офсетная печать вытеснила преобладавшую в прежнее время высокую печать и в настоящее время занимает доминирующее положение на рынке печатной продукции. В этом способе печатающие и пробельные элементы находятся в одной плоскости. Офсетным способом печати сегодня производится весь спектр печатной продукции высокого качества: от отдельного проспекта до дорогостоящего каталога. Долгое время офсетная печать оставалась ведущей технологией производства печатной продукции средними и большими тиражами с высоким качеством и по разумной цене. К безусловным достоинствам офсетной технологии следует отнести малые сроки переналадки машины при выполнении нового задания и стабильность печатного процесса. Понятная и удобная система управления, электронный контроль на всех участках печати обеспечивают надежность и воспроизводимость результата. Работа оператора печатной машины все меньше связана с выполнением трудоемких ручных операций – теперь он должен обладать навыками работы с цифровыми данными. Вместе с развитием технологии усложняется оборудование, совершенствуются материалы, формируются общие промышленные стандарты и развиваются дилерские сети поставки стандартизированных запасных частей и расходных материалов. Однако, несмотря на очевидный качественный скачок, который претерпела офсетная технология за последние десятилетия, потенциал производства печатной продукции еще далеко не исчерпан. В ближайшие годы ученым и практикам предстоит сосредоточиться на следующих проблемах офсетной печати:

• улучшение и стабилизация качества печати;

• усовершенствование процессов офсетной печати;

• разработка новых методов и создание принципи-

ально новых производственных материалов;

• сокращение времени на наладку машины и сниже-

ние объемов макулатуры.

Глубокая печать. Глубокая печать – старейший способ печати, история которого восходит к началу XV века, когда впервые стали изготавливаться оттиски с гравированных медных пластин. Сегодня в развитых странах на глубокую печать приходится приблизительно 10–15% рынка печатной продукции.

Основными заказчиками типографий глубокой печати являются издательства популярных еженедельных журналов и каталогов для почтовой рассылки. Еще одна немаловажная сфера применения – печать на упаковочных материалах: от сверхтонкой фольги до толстых сортов картона. Технология глубокой печати на упаковке не ограничивается применением только одного вида печатных машин (листовых или рулонных). К достоинствам глубокой и в особенности ротационной упаковочной печати относятся:

• переменный формат изделия (дублирование разверток по окружности формного цилиндра);

• широкий диапазон и большое разнообразие свойств используемых красок: нетоксичность по отношению к продуктам питания, отсутствие запаха,

возможность герметизации, металлический глянец;

• рентабельность при производстве больших тиражей. Для глубокой печати характерно высококачественное и устойчивое воспроизведение мельчайших деталей

изображения даже на тонких и гибких упаковочных материалах, а также превосходное воспроизведение полутонов.

Очевидные преимущества глубокой печати заключаются в сравнительной простоте технологического процесса и высоком качестве печатной продукции. К серьезным недостаткам следует отнести дорогостоящий и трудоемкий процесс подготовки формного цилиндра.

Таким образом, при обзоре способов печати исследуемого образца мы пришли к выбору флексографского способа. Теперь следует выделить особенности флексографии, выделяющие ее на фоне других видов печати:

- Формы изготавливаются из полимерного материала (основной слой – фотополимеризующаяся композиция на основе модифицированного полибутадиенстиролнитрильного каучука)

- Для печати используются низковязкие краски, которые увеличивают скорость, и, следовательно, производительность печатного процесса.

- Конструкция флексографских печатных машин

- И одно из самых важных преимуществ – многообразие используемых материалов.

1.1. Характеристика самоклеющейся этикетки

В качестве образца используется стретч-этикетка для бутылки безалкогольного газированного напитка «Кока - Кола».

Технические характеристики представлены в таблице 1.

Образец стретч-этикетки представлен на рис А.1. (Приложение А).

Таблица 1 - Техническая характеристика образца

Наименование показателя

Изделие принятое за образец

Формат изделия, мм 39 х 214

Формат физического печатного листа, мм 290 х 574

Размеры полей, мм 15

Красочность 3-х красочная:

1) Белый 2) Красный

3) Черный Тип печатных красок Спирторастворимые

Материалы для печати Полипропиленовая пленка БОПП

Шрифт:

Гарнитура

Кегль, п.

Arial Narrow 6 Начертание Прямое

Характер изображений Растровые

(линиатура растра 130 линий/см)

Способ печати Флексографская печать

Способ обрезки Высечка неподвижным инструментом

Тираж , шт 5 млн.

Проанализировав данный образец, необходимо определить технологию его изготовления, которая будет наиболее выгодной экономически и обеспечит высокую производительность.

1.1. Общая технологическая схема изготовления самоклеющейся этикетки

На основании показателей характеристики изделия можно рекомендовать следующий вариант общей технологической схемы изготовления образца.

Создание оригинала

Схема 1 - Общая схема изготовления этикетки.

От качества печатной формы напрямую зависит результат, поэтому важно правильно подобрать материалы, из которых она будет изготавливаться.

Проблема выбора материалов будет рассматриваться в следующей главе.

1.2. Особенности печати при изготовления самоклеющихся этикеток

Этикетки печатаются в основном на рулонном материале с рабочей шириной от 180 до 560 мм на малоформатных флексографских машинах, в которых печатные секции и агрегаты последующей обработки располагаются на одной станине. Этикетки также изготавливаются и на листовых машинах, узкорулонных машинах глубокой печати и офсетных ротационных машинах с соответствующими дополнительными агрегатами. Чтобы этикетку можно было изготовить без больших отходов запечатываемого материала, следует применять транспортировку полотна с шаговым движением.

Рукавные стретч-этикетки – готовые к использованию этикетки, которые, как подразумевает их название, растягиваются и насаживаются на контейнер без использования клея. Их естественная эластичность – все, что нужно для того, чтобы они держались на контейнере.

2. Формное оборудование. Технологии изготовления флексографских печатных форм

На современных флексографских предприятиях перед покупкой формного оборудования часто встают следующие вопросы:

1. Как правильно подобрать оборудование для формного участка на предприятии флексографской печати?

2. Какие производственные параметры и эксплуатационные свойства следует учесть?

Далее рассмотрим различные способы формного производства.

2.1. Классическое формное производство

Как правило, предприятия, эксплуатирующие флексографское оборудование, заказывают печатные формы в специализированных фирмах. Это позволяет без дополнительных затрат на формное оборудование получить качественную продукцию и сосредоточить свои усилия собственно на печатном процессе. Однако если предприятие развивается, наступает момент, когда объемы производства продукции, ее номенклатура, оперативность запуска новых заказов показывают экономическую целесообразность организации собственного формного производства со всей необходимой инфраструктурой по дизайну, выводу пленок, изготовлению форм и регенерации обработанных растворов, хранению и раскрою фотополимерных пластин.

С этого момента перед техническим руководством предприятия встает главный вопрос: каковы должны быть технико-эксплуатационные показатели формного оборудования? На этот вопрос можно ответить, если известны следующие производственные параметры:

• максимальный формат печатных форм;

• максимальное число красок (необходимость полноцветной печати);

• количество комплектов форм, изготавливаемое в смену;

• возможность организации постоянного рабочего места для оператора формного производства;

• наличие производственных помещений с интенсивной вентиляцией и очисткой воздуха;

• финансовые возможности фирмы.

Фотополимерные пластины, выпускаемые различными фирмами для изготовления флексографских форм, требуют выполнения следующих операций:

• экспонирование обратной стороны пластины;

• экспонирование изображения (основное);

• вымывание;

• сушка;

• финишинг (устранение липкости);

• заключительное экспонирование.

Различные типы формного оборудования реализуют данный технологический процесс с некоторыми отличиями — исходя из своих конструктивных особенностей. Например, комплект Curvoflex для экспонирования и сушки пластин, в соответствии с рисунком 1, устройство E-D-Flex для экспонирования и сушки пластин, в соответствии с рисунком 2. Экспонирование пластин во всех типах формного оборудования осуществляется люминесцентными лампами со спектром УФ-излучения в диапазоне А, а конструктивные отличия имеют только рабочие столы с металлическим или пластиковым покрытием и специальными каналами для вакуумного прижима фотоформы к пластине. В процессе работы лампы охлаждают с помощью встроенных вентиляторов. Специальная пленка рассеивает свет под определенным углом, что обеспечивает требуемый профиль печатающего элемента и осуществляет надежный прижим фотоформы к пластине.

Рисунок 1 - Комплект Curvoflex для экспонирования и сушки пластин.

Вымывание мономера из незасвеченных участков пластины осуществляется с помощью растворителя (сольвента) и полимерных щеток. Эта операция выполняется процессорами различной конструкции:

• плоскостными;

• барабанными;

• конвейерными.

В плоскостных процессорах пластину закрепляют с помощью механических зажимов или двусторонней липкой ленты на плите, которая в рабочем положении опирается на плоские щетки, находящиеся в ванне с растворителем. При движении плиты воздействие щеток и растворителя образует профиль печатающих элементов.

Барабанные процессоры включают полый вращающийся барабан, опирающийся на несколько сегментов плоских щеток, движущихся возвратно-поступательно и расположенных в ванне с растворителем.

В конце рабочего цикла с поверхности формы необходимо смыть остатки мономера с помощью чистого растворителя. В простых моделях эта операция осуществляется вручную или с помощью повторной промывки в чистом растворителе. В более сложных процессорах промывка формы «душем» чистого растворителя включена в рабочий цикл.

Рисунок 2 - Устройство E-D-Flex для экспонирования и сушки пластин.

Сложные конвейерные системы предназначены для обработки пластин большого формата и выполняют вымывание, ополаскивание, отжим капель, протирание и предварительную сушку формы за один цикл. Пластина закрепляется с помощью перфорации на специальной планке, которая входит в зацепление с тянущим механизмом, обеспечивающим прохождение пластины через все зоны обработки. Микропроцессорное управление позволяет программировать все технологические режимы в соответствии с типом фотополимерной пластины и требуемыми параметрами формы.

Сушка пластин необходима для удаления остатков растворителя и осуществляется на подогреваемых поддонах с принудительной вентиляцией и отсосом паров.

Финишинг и заключительное экспонирование осуществляются в отдельных устройствах или в одном агрегате и заключаются в засвечивании пластины в диапазонах УФ-лучей А и С для стабилизации физико-механических показателей формы и устранения липкости.

Российские фирмы-поставщики предлагают импортное и отечественное формное оборудование, в соответствии с рисунком 3, отличающееся форматом обрабатываемых пластин, конструкцией, дополнительными функциями, повышающими удобство использования.

Рисунок 3 - Устройство Combitype для экспонирования и вымывания пластин.

Практика показывает, что при малых объемах производства печатных форм (1–3 комплекта форм в день) целесообразно использовать процессоры, выполняющие все технологические функции. Наиболее распространены устройства, выполняющие три функции: экспонирование, вымывание, сушку, в соответствии с рисунком 4. А операция финишинга выполняется в отдельном устройстве. Лампы с жестким УФ-излучением вызывают образование озона, являющегося сильным окислителем. Даже при наличии вытяжной вентиляции после 2–3 лет эксплуатации начинается интенсивная коррозия металлических деталей и электромонтажа. Поэтому при приобретении оборудования следует оценить возможные потери от полного или частичного агрегатирования приобретаемых устройств. Наиболее целесообразен комплект, состоящий из основного процессора и устройства для финишинга и окончательной засветки, который при некотором увеличении исходной стоимости оборудования позволит в дальнейшем уменьшить эксплуатационные расходы на лампы блока экспонирования, электроэнергию и ремонт электрооборудования.

Практика использования агрегатированного формного оборудования показывает, что при одновременной работе всех его частей повышение температуры рабочего стола в узле экпонирования происходит из-за теплового воздействия люминесцентных ламп и прогрева общего корпуса от узла сушки. Это вызывает нарушение режимов экспонирования пластин. Поэтому необходимо строго следить за температурой рабочего стола и определять режимы экспонирования для конкретных температур, или же включать устройство сушки после экспонирования всех пластин, обрабатываемых за смену.

Удобны в работе индикаторы ламп, которые сигнализируют об их выключении или нестабильной работе, что может привести к браку форм. Вакуумметр показывает степень прижима пленки к пластине при экспонировании. Другие дополнительные функции, такие как фильтрация отработанного растворителя и его рециркуляция, системы термостатирования в каждом из поддонов устройства сушки, увеличивая стоимость оборудования, существенных преимуществ в эксплуатации не дают.

Рисунок 4 - Вымывное устройство Modular 5L.

В том случае, если необходима продолжительная ежедневная работа оборудования, целесообразно использовать самостоятельные функциональные модули. Это позволяет исключить взаимовлияние отдельных агрегатов друг на друга, разместить их в разных помещениях с различной степенью вентиляции, термостатирования и очистки воздуха и исключить брак форм от пыли. Решив вопрос об основном комплекте формного оборудования, следует позаботиться о регенерации отработанного растворителя, что позволит наряду с решением экологических проблем сэкономить значительные средства.

2.2. Технологии изготовления флексографских форм

Насколько нам теперь известно, существует несколько способов изготовления печатных форм. Существует 2 системы производства форм: твердые и жидкие. В данной случае мы будем рассматривать твердые фотополимерные формы (ФПФ), которые отличаются хорошим качеством и безвредны для окружающей среды в пределах допусков.

Далее вспомним о том, что мы изучали 5 основных технологий изготовления фотополимерных печатных форм (ФППФ). Перечислим их и выберем оптимальный и экономически выгодный способ.

Аналоговая технология

Самый распространенный по экономическим и технологическим соображениям способ изготовления ФППФ посредством экспонирования через фотоформу (негатив).

Технологическая цепочка операций и краткое описание каждой из стадий по изготовлению ФППФ выглядят следующим образом (рисунок 5):

Рисунок 5 - Изготовление фотополимерной печатной формы аналоговым способом

Данный способ имеет ряд недостатков, вследствие которых выбор данной технологии может быть нецелесообразен:

Ограниченное разрешение выпускаемых печатных форм (24-60 лин/см)

Применение вредных сольвентных растворов, ухудшающих экологическую обстановку на предприятии (изначально применялся раствор бутанол : перхлорэтилен (Ткип.С = 150170С) в соотношении 1:3, загрязняющий окружающую среду и наносящий вред здоровью персонала.

Использование альтернативных растворителей, например, Flexosol (алифатические углероды), Diasol (ароматические углероды), Optisol (эфирный спирт), Unisol, Ткип.С = 260270С), которые не содержат хлорированных углеводородов, но в России они пока не нашли применения в связи с высокой стоимостью регенерационного оборудования. Также необходимо специальное помещение, оснащённое вытяжкой.

Высокая стоимость самих вымывных растворов

Длительное время изготовления до 12 часов вследствие сушки и периода акклиматизации готовой печатной формы

Водовымывная технология

Водовымывная технология определяется аналогичным числом технологических операций для изготовления.

Единственное отличие состоит в том, что в качестве вымывного раствора выступает обычная водопроводная вода. Таким образом, происходит не растворение непрореагировавшего полимера, а его вымывание.

Часто для вымывания используется мягкая щелочная вода (pH более 11), получаемая добавлением в обыкновенную водопроводную воду любого моющего средства в количестве 3-4% от объёма.[3]. Срок изготовления пластины данным способом составляет не более 1 часа.

Преимущества данной технологии по сравнению с аналоговой заключаются в следующем:

Более экологична, так как не используются вредные растворители (что стоит отметить как важный для нас момент)

Более экономична, так как нет надобности в приобретении дорогостоящих сольвентных растворов и их регенерации

Более технологична, так как время сушки составляет 10-30 мин., и не требуется выдержка печатной формы в течение нескольких часов, что повышает производительность формного участка

Однако наряду с перечисленными плюсами у данной технологии существует и ряд недостатков:

Отработанная вода содержит непрореагировавший полимер, поэтому необходимо присутствие специальных дорогих очистительных систем с фильтрами, установленных на формном процессоре для достижения полного отсутствия вымытого полимера в использованной воде

Большой процент брака при изготовлении, так как не происходит растворения непрореагировавшего полимера, и можно удалить целые сегменты на пластине

Недостаточно высокое качество AGGA (до 65 лин./см)

Отсюда можно сделать вывод, что процесс получения пластин данным способом не отличается стабильностью и поэтому не желателен для использования при изготовлении образца-упаковки.

Цифровая технология (CtP)

Цифровые фотополимерные формы с момента их внедрения в середине 90-х гг. в значительной степени способствовали повышению качества флексографской печати.

Для изготовления цифровых форм используется интегральная маска на форме, которую удаляют (или выжигают) в соответствии с изображением просредством ИК-лазера. Использование тонкой маски, которая является частью формной пластины, в отличие от более толстого пленочного негатива и вакуумного прижима пластины, уменьшает рассеяние света, что делает более четкими высокие света и элементы на выворотке. Наряду с уменьшенным светорассеянием отличительной особенностью способа является экспонирование УФ-изображения без применения вакуума. Химическая реакция, обозначенная как кислородный эффект, заметно влияет на формирование изображения на пластине. Как показано на рис. 6, большое количество молекул кислорода (О2) в отсутствие вакуума инициирует побочную реакцию.

Рисунок 6 - Кислородный эффект

Свободные радикалы преимущественно реагируют с вновь поступающими из воздуха молекулами О2. Хотя молекула О2 может активно реагировать с молекулой мономера, скорость такой реакции значительно ниже, чем скорость, с которой активная молекула мономера реагирует с другой молекулой мономера. Конечный эффект такой побочной реакции радикала с О2 известен как ингибирование, которое замедляет полимеризацию или образование сшивок.

Эффект ингибирования ведет к уменьшению размеров точек. Как показано на рис. 6, во время основной экспозиции через маску участки, которые могли бы сшиваться, образуя тем самым широкую опору для точки, остаются в равновесии с окружающим воздухом. При таком равновесии в данной зоне имеется достаточное количество кислорода, чтобы заметно уменьшить полимеризацию или сшивку. В результате при экспонировании без вакуумной камеры образовавшаяся точка меньше по размеру, чем точка на маске, и имеет более крутое опорное основание, чем точка, созданная с применением вакуума. См. рис. 7.

Рисунок 7 - Сравнение формы печатающих элементов аналоговых и цифровых фотополимерных форм

Дает ли сужение точки положительный эффект? Да, бесспорно! Заметные улучшения в качестве печати, которые продемонстрировала «цифровая» флексография, в значительной степени связаны с этим явлением. Меньшая по размеру, резко очерченная точка позволяет печатать более мелкие элементы в высоких светах. Более открытые элементы в глубоких тенях и на выворотке (тоже в результате кислородного эффекта) дают лучшую проработку мелких деталей. Поскольку сужение и резкость точки являются составной частью процесса изготовления цифровой печатной формы, значительно уменьшены ограничения на воспроизведение тонов в цифровых допечатных процессах, что защищает изображение от искажения. Цифровые фотополимерные формы можно использовать для выполнения работ с самым высоким разрешением, которые по качеству часто соперничают или даже превосходят офсетную и глубокую печать.

Недостатком же является:

• более низкая тиражеустойчивость, т.е. при наличии мелкого растра и большого тиража форма может крошиться

• Несмотря на неоспоримые преимущества данной технологии, а именно более высокой линиатуры изображений, критично то, что мелкоштриховые изображения могут получаться в виде прерывистых линий), а также низкая Тиражеустойчивость данной формы. Решением может служить оптимизация процесса печати - в типографиях с хорошо отработанным печатным процессом можно добиваться впечатляющего качества продукции, обеспечивая высокий уровень конкурентоспособности своего производства. [http://www.flexoplus.ru/archive/25/1.html А. Каннурпати, Б. Тейлор « Приручение фотополимеризации, или Как повлиять на процесс изготовления печатных форм», «Флексоплюс» №1 (25) февраль 2002 ].

Смешанная технология

Данная технология представляет собой метод прямого лазерного гравирования трёхмерного сшитого полимерного материала (верхний слой - структурированная резина, средний слой - нетканый сетчатый материал, нижний слой - резиновая основа) или резинового материала. Изготовление формы происходит в одну стадию – сразу же после одного воздействия лазером формируются возвышающиеся печатные и углублённые пробельные элементы.

Прямое гравирование является позитивным процессом, формирующим точки непосредственно на материале формы. Жесткость пластины составляет 30-58А. Речь идет или о формных цилиндрах и гильзах или о печатных формах, монтируемых на носитель-основу для гравирования.

Цилиндры и гильзы объединяют преимущества обычной полимерной формы с достоинствами формы, изготовленной в цилиндрическом виде: простое обращение, соблюдение приводки, отсутствие растяжений или деформаций при монтаже на круглом предмете, бесконечное печатное изображение без швов и т.д.

Применяются при изготовлении обоев, упаковки, декоративной продукции, салфеток, гофрокартона, этикеток, бланков, линованной бумаги и др. Резиновые печатные формы, гравированные лазерным лучом, используются как для штриховых, так и для растровых полутоновых изображений до 36 лин/см.

Таким образом технологическая схема изготовления фотополимерных форм или гильз выглядит так:

1. прямое гравирование лазером

2. промывка

3. протирка

Существуют несомненные преимущества данной технологии:

• экономия на оборудовании и материалах

• быстрое изготовление форм (400-60мин.)

• снижения возможности возникновения ошибок (передача информации в цифровом виде от ПК)

• экологичность технологии

А также и недостатки:

• невозможность печати высококачественных высоколиниатурных изображений с ограничением разрешающей способности до 60 лин./см

• ограниченный ассортимент пластин по толщине

• высокая энергоёмкость

Учитывая особенности изготавливаемого образца-этикетки, остановим свой выбор на данной технологии изготовления печатных форм, так как:

• отсутствуют проблемы, возникающие вследствие неплотного прижима фотоформ в вакуумной камере и образования пузырей при экспонировании фотополимерных пластин; нет потерь качества форм вследствие попадания пыли или других включений;

• не происходит искажения формы печатающих элементов из-за низкой оптической плотности фотоформ;

• нет необходимости работать с вакуумом и выполнять дополнительный переконтакт фотоформы на матовую пленку;

• профиль печатающего элемента оптимален для стабилизации растискивания и точной цветопередачи;

• расширение диапазона тонопередачи за счет стабильного воспроизведения растровых точек от 3% до 98%;

• возможность уверенной печати изображений с линиатурой до 180 лин/дюйм и даже выше.

Термальная технология (полотенчатый способ)

Принцип данной технологии Cyrel FAST аналогичен цифровому способу, но удаление непрореагировавшего мономера происходит под воздействием температуры с помощью специального нетканого материала, тем самым, исключая использования растворителей для вымывания, что несёт дополнительные преимущества, которые будут рассмотрены немного позже.

Пластина состоит из полиэфирной основы, далее следует слой фотополимера, в свою очередь, покрытый защитным слоем, а последний слой - удаляемый покровный маскированный слой.[1].

Подробная технологическая схема данной технологии выглядит следующим образом:

1. экспонирование лицевой стороны через негатив или маску (пластины могут обрабатываться на то же оборудовании, что и классические);

2. экспонирование оборотной стороны

3. монтаж экспонированной пластины на цилиндр процессора;

4. нагрев цилиндра;

5. тепловое размягчение полимера на неэкспонированных участках до состояния текучести;

6. поглощение расплавленного полимера нетканым материалом (происходит удаление слоя с будущих пробельных элементов, осуществляется с помощью проявочного валика);

7. помещение пластины с проявленным рельефом в секцию очистки для шлифовки основания и крупных штриховых элементов изображения.

Преимущества данной технологии следующие:

• отсутствие растворителя, что улучшает экологические аспекты, сокращает технологическую цепочку изготовления печатных форм, отсутствует разбухание формы, ведущее к разнотолщинности

• сокращение времени изготовления печатных форм (30-40 мин.), что повышает производительность и позволяет быстро изготовить новую форму при повреждении её при печати тиража

• высокое качество получаемых форм (возможность воспроизведения 1% точки в полутонах, глубина рельефа 0,5-0,8 мм, возможность печати высоколиниатурных изображений, тиражестойкость до нескольких млн. оттисков в зависимости от типа изображения)

• утилизация полотенец путём сжигания

• меньшая производственная площадь (1 ПК+лазер-гравёр+1 устройство для сжигания и оплавления “полотенец”), отсутствие создания специализированных помещений

К недостатком можно отнести следующее:

• высокая стоимость оборудования, нетканого материала;

• ограниченный по толщине ассортимент пластин

Однако данные минусы исправимы, так как с развитием новой технологии следует ожидать уменьшения стоимости на расходные материалы и оборудование и расширение ассортимента в связи с ростом спроса на данную технологию.

В итоге для образца этикетки, была выбрана наиболее подходящая смешанная технология. Теперь стоит поговорить о самой технологии изготовления цифровых флексографских форм.

2.2.1. Технология изготовления цифровых флексографских форм

Системы «компьютер-печатная форма» (или CTP) и их применение во флексографии, наиболее активно развивающаяся сфера полиграфии и печати на упаковке. Новшества в этой области интересуют всех, кто так или иначе причастен к флексографии.

Цифровая технология изготовления флексографских печатных форм уже получила довольно широкое распространение на передовых производственных предприятиях и стала фактически стандартом для печати высококачественной упаковочной продукции. Реализация этой технологии стала возможной благодаря созданию ведущими производителями материалов так называемых маскированных фотополимеров и появлению лазерного оборудования для их экспонирования.

В качестве основы маскированных фотополимеров (или «цифровых» форм) производители используют традиционные, проверенные на практике фотополимерные композиции, хорошо зарекомендовавшие себя как в печати, так и при изготовлении форм. Главной же отличительной особенностью этих материалов является наличие тонкого (несколько микрон) черного масочного покрытия, имеющего высокую оптическую плотность. Эту маску можно удалить с помощью сфокусированного пучка инфракрасного лазера. Таким образом, избегая этапа изготовления негативных фотоформ на пленке, можно прямо на маске фотополимера создать негативное изображение, необходимое для последующего экспонирования и обработки фотополимерной пластины. За счет этого появляется возможность достичь оптимальных характеристик формы, обеспечивающих стабильную правильную передачу цвета и качество печати, сравнимое с хорошим офсетом.

Поскольку маскированные фотополимеры разработаны на основе традиционных материалов, у них нет существенных отличий в технологии экспонирования и последующей обработки. Поэтому цифровой способ может быть легко интегрирован в уже существующие технологические цепочки изготовления флексографских форм.

На сегодняшний день в мире цифровые фотополимеры предлагаются несколькими компаниями:

• DuPont — Cyrel DPS, DPH, DPU;

• BASF — серия DigiFlex;

• Polyfibron — 50SA Flexlight;

• Asahi Photoproducts — AFP-DHD.

С точки зрения обработки масочного слоя на лазерном оборудовании различий у этих материалов не наблюдается. Поэтому выбор той или иной марки фотополимера целесообразно делать, ориентируясь на важные для печатного процесса параметры: твердость, устойчивость к растворителям и т. д.

Технологический процесс изготовления цифровых флексографских форм состоит из следующих технологических операций (рисунок 8):

• обратное экспонирование цифровой фотополимерной пластины;

• запись изображения на масочном слое на лазерном экспонирующем устройстве;

• основное экспонирование пластины со стороны изображения;

• вымывание пробельных элементов;

• сушка;

• финишинг;

• дополнительное экспонирование.

Рисунок 8 - Технологический процесс изготовления цифровых флексографских форм на примере систем LaserGraver

Очевидно, что технологический процесс во многом повторяет традиционный. Главным отличием является введение этапа записи изображения на масочном слое, перед которым необходимо выполнить обратное экспонирование.

Запись изображения на черном слое маскированного фотополимера производится на лазерных экспонирующих устройствах, представляющих программно-аппаратный комплекс на базе инфракрасного лазера.

Запись изображения производится путем удаления (аблации) с печатающих элементов черного масочного слоя сфокусированным лазерным излучением. Черная маска является частью пластины и препятствует нежелательному рассеянию света, приводящему к увеличению площади растровых точек.

При традиционном экспонировании свет, прежде чем достичь фотополимера, проходит через несколько слоев: серебряную эмульсию, матированный слой и основу пленки, стекло вакуумной копировальной рамы. При этом свет рассеивается в каждом слое, а также на границах слоев. В результате растровые точки получают более широкие основания, что приводит к увеличению растискивания. В отличие от этого при экспонировании цифровых флексографских пластин нет необходимости создавать вакуум и отсутствует пленка. Практически полное отсутствие рассеяния света означает, что изображение с высоким разрешением на слое-маске точно воспроизводится на фотополимере.

При записи изображения с помощью лазерных систем размер точки на маскированных фотополимерах равен, как правило, 15–25 мкм, что позволяет получать на маске изображения со следующими характеристиками:

• линиатура растра до 180 лин/дюйм (70 лин/см) и выше ;

• наименьшая воспроизводимая растровая точка — до 1%;

• наибольшая воспроизводимая растровая точка — до 99%.

Вследствие контакта фотополимерного слоя с кислородом воздуха происходит ингибирование процесса фотополимеризации, что вызывает уменьшение печатающих элементов изображения. Этот эффект, благодаря которому уверенно воспроизводятся 1%-е печатающие элементы, необходимо учитывать при изготовлении цифровых флексографских форм.

Как правило, в программном или аппаратном обеспечении экспонирующих устройств (чаще всего в RIP) предусмотрена компенсация удлинения или сжатия изображений. Такое искажение изображения происходит как вдоль оси формного цилиндра, так и по его окружности.

Для уменьшения влияния кислорода воздуха на полимеризацию промежуток времени между записью изображения и основным экспонированием должен быть не более 1 часа.

Для проведения следующей за записью изображения операции экспонирования с помощью УФ-излучения используются традиционные копировальные рамы. После основного УФ-экспонирования пластина помещается в обычный вымывной процессор, где происходит вымывание неэкспонированных участков фотополимера вместе с черным масочным слоем.

Остальные технологические операции — сушка, финишинг, дополнительное экспонирование — проводятся в соответствии с рекомендациями производителя пластин.

В результате на цифровой флекографской печатной форме достигается такой профиль печатающих элементов, который оптимален для стабилизации растискивания и точной цветопередачи (рис. 7).

Особенности цифровой технологии позволяют оптимизировать производственный процесс, то есть:

• упростить технологический цикл за счет исключения ряда операция;

• сократить численность обслуживающего персонала;

• уменьшить необходимые производственные площади;

• сократить номенклатуру расходных материалов;

• снизить количество брака;

• снизить себестоимость изготовления печатных форм;

• улучшить экологию на предприятии за счет уменьшения числа «химических» процессов.

Данные об изображениях отдельных форм хранятся, как правило, в виде файлов (PostScript, TIFF или PCX), поэтому для повторного изготовления конкретной печатной формы необходимо записать еще раз соответствующее изображение и обработать фотополимер в процессоре.

Сравнение кривых растискивания растровых точек для традиционных и цифровых печатных форм показывает, какие преимущества могут дать высокое разрешение и более четкие растровые точки в процессе печати. Градационная кривая для цифровых пластин ближе к идеальной прямой и доходит вплоть до светов (рис. 9). Цифровая флексография улучшает качество печати:

• четко воспроизводятся тонкие детали изображения;

• света изображения плавно переходят в белый цвет;

• улучшается краскопередача;

• отсутствует грязь;

• цвета получаются более чистыми;

• уменьшается растискивание.

Рисунок 9 - Сравнение тонопередачи при печати с традиционных и цифровых флексографских форм

Фактически при использовании цифровой технологии ограничения по качеству печати определяются, главным образом, характеристиками печатного оборудования. Таким образом, в типографиях с хорошо отработанным печатным процессом можно добиваться впечатляющего качества продукции, обеспечивая высокий уровень конкурентоспособности своего производства.

2.2.2. Российские лазерные экспонирующие устройства

НПЦ «Альфа» уже несколько лет успешно выпускает лазерные гравировальные аппрараты для записи изображения на флексографских «цифровых» формах. Ряд оборудования LaserGraver для цифровой флексографии включает следующие модели:

LG 3400 F26 с размером поля записи 650x650 мм, которые позволяют одновременно вывести до четырех форм для узкорулонных машин с шириной печати 250 мм или две формы для машин с шириной печати до 500 мм;

LG 3400 FP12 (770x650 мм), которые могут быть использованы для подготовки форм шириной до 770 мм;

LG 3000 F02, LG 3000 FD01 (770x1067 мм), в соответствии с рисунком 10, осуществляют запись форм шириной до 1 м, либо, например, одновременную запись двух форм размером 500x770 мм.

Рисунок 10 - Модель 3000 FD01.

Формат — 770x1067 мм (30x42)

Разрешение записи — до 2540 dpi

Размер точки записи — 15-25 мкм

Максимальная линиатура растра — 180 lpi

Масса — 440 кг

Габаритные размеры —130x85x140 см

В случае печатной машины с шириной формного вала 1200 мм возможно применение моделей FP12, F02 и FD01 для подготовки форм в два и более потоков.

Система программного обеспечения LaserGraver позволяет работать с разными типами входных данных и практически со всеми издательскими программными пакетами. Исходные данные могут быть представлены как в растровых форматах PCX (B/W), TIFF 6.0 (B/W), так и в формате PostScript. Подготовку данных можно выполнить с помощью любого программного RIP, имеющего возможность экспорта данных, например, в формате TIFF. На сегодняшний день клиенты LaserGraver используют такие программные решения, как RIP Harlequin и RIP PCC (широко используемый для флексографии в западных странах). Предусмотрена установка любых углов поворота растра.

Запись изображения производится с помощью Nd — YAG-лазера путем удаления с печатающих элементов черного масочного слоя сфокусированным лазерным излучением.

При записи изображения с помощью систем LaserGraver размер точки на маскированных фотополимерах равен 15–25 мкм, что позволяет получать на маске изображения со следующими характеристиками:

• линиатура растра до 180 лин/дюйм;

• минимальная воспроизводимая растровая точка 1%;

• максимальная воспроизводимая растровая точка 99%;

• рабочие разрешения вывода 2032, 2540, 3387 dpi.

В RIP LaserGraver предусмотрена компенсация удлинения или сжатия изображений как вдоль оси барабана, так и вдоль его окружности, выполняемая в виде задания коэффициентов удлинения, которые должны быть определены предварительно.

Параметры обработки цифровых фотополимеров (мощность лазера, скорость вращения барабана) выбраны таким образом, чтобы большая часть энергии лазера поглощалась черным масочным слоем и расходовалась на его удаление. Поэтому реально на фотополимер воздействует лишь остаточное инфракрасное излучение лазера, которое не приводит к каким-либо химическим эффектам в чувствительных к УФ-излучению фотополимерах.

Для проведения следующей за записью изображения на LaserGraver операции экспонирования пластины с помощью УФ-излучения, пластина снимается с барабана LaserGraver и обрабатывается с помощью традиционных экспонирующих устройств.

Данные об изображениях отдельных форм хранятся в виде файлов (PostScript, TIFF или PCX), поэтому для повторного изготовления формы необходимо записать еще раз соответствующее изображение и обработать фотополимер в процессоре. Опыт пользователей LaserGraver показал, что подобная операция происходит без потерь качества и точности приводки.

Для обработки именно маскированных фотополимеров некоторые модели снабжены устройствами вакуумного прижима материала на барабане, что упрощает работу и обеспечивает неизменность технологических условий в процессе лазерной гравировки.

На LaserGraver можно обрабатывать флексографские пластины любой толщины, так как диапазон перестройки фокусирующей оптики равен 7 мм.

Для увеличения производительности используется двухлучевая оптическая система записи изображения. В модельный ряд оборудования добавлена двухлучевая машина LG 3000 FD01, которая имеет почти вдвое большую производительность по сравнению с LG 3000 F02, в соответствии с рисунком 11.

В России и СНГ уже установлено более 100 аппаратов LaserGraver. Среди них — «Россита» (Тула), «Интерграфика», «Арт Лоджик» (Москва), «Сибзнак» (Красноярск), «Унифлекс» (Минск), Vilrike (Вильнюс). Все эти предприятия используют растровую полутоновую (с линиатурой до 150 лин/дюйм) флексографию на полном спектре упаковочных материалов, начиная от бумаги и картона и заканчивая полимерными пленками. Еще 25 устройств LaserGraver установлено на Западе.

Модель 3000 F02

Формат — 770x1067 мм (30x42)

Разрешение записи — до 3387 dpi

Размер точки записи — 15–25 мкм

Максимальная линиатура растра — 180 lpi

Масса — 440 кг

Габаритные размеры — 130x85x140 см

Рисунок 11 - Модель 3000 F02

2.2.2. Цифровые пластины

Цифровые пластины DuPont Cyrel FAST

Сегодня DuPont™ Cyrel® FAST представляет собой законченную систему производства форм, состоящую из семейства пластин Cyrel®, обрабатываемых на соответствующем оборудовании DuPont для экспонирования, обработки и финишинга как по аналоговой, так и по цифровой технологии. Система Cyrel® FAST была разработана при взаимодействии с ведущими флексографскими репроцентрами и печатными производствами во всем мире. Для обработки пластин система использует сухую термальную технологию, которая полностью исключает использование традиционных химических растворителей и водных растворов. Помимо очевидных экологических преимуществ система предлагает более быстрое, более чистое и экономически более эффективное изготовление форм для производства широкого диапазона упаковки, включая этикетки, ярлыки и гибкую упаковку. Все пластины Cyrel® FAST обладают преимуществом быстроты изготовления, отсутствием растворителей в процессе изготовления и стадии сушки. Ежегодно увеличивается объем используемых цифровых пластин DuPont™ Cyrel®. Флексографские предприятия во всех сегментах производства пользуются преимуществами цифровой технологии такими, как качество, производительность и экономичность.

DuPont™ Cyrel® DFH

Твердая пластина Cyrel® DFH подходит для высоколиниатурных растров, плашечных и штриховых работ. Пластины обладают хорошим краскопереносом, имеют минимальное растискивание точек, совместимы с ультрафиолетовыми красками, а также красками на спиртовой и водной основе. Пластины DuPont™ Cyrel® DFH являются стандартными для производства гибкой упаковки, а также для высококачественных работ с применением ультрафиолетовых красок.

DuPont™ Cyrel® DFQ

Пластины Cyrel® DFQ являются новыми пластинами с высочайшей твердостью, предназначенными для термального формного процесса компании DuPont. Пластины удовлетворяют требованиям высочайшего качества в тончайших полутонах, плашечных и штриховых работах.

Экстремально высокое качество печати с использованием пластин DuPont™ Cyrel® DFQ было продемонстрировано на выставке Drupa 2008 и значительно продвинуло формный процесс Cyrel® FAST для производства гибкой упаковки.

DuPont™ Cyrel® DFS

Пластины Cyrel® DFS средней твердости среди цифровых термальных пластин отличаются отличным краскопереносом в комбинации с низким растискиванием растровых точек по сравнению с другими пластинами средней твердости.

Преимущества Cyrel® FAST

DuPont Packaging Graphics является одной из ведущих компаний, которая поставляет на рынок печатной упаковки флексографские решения DuPont™ Cyrel®. Все оборудование компании DuPont обеспечивает прогресс во флексографии уже в течение 35 лет. Наше видение тенденций и требований рынка позволяет нам развивать инновационные передовые продукты. Решения от компании DuPont удовлетворяют требованиям наших заказчиков в широком диапазоне сегментов упаковочной промышленности.

Короткое время обработки

-Комплексное решение по оборудованию и расходным материалам

-Надежная и стандартизированная система

-Усовершенствованное управление процессом, качество продукта & постоянство воспроизведения

-Общее время изготовления формы сокращено на 75%

-Производительность при изготовлении форм увеличена на 30% без увеличения количества персонала

-Повышенная конкурентоспособность по сравнению с традиционным формным процессом

Сокращение затрат

-При работе и обслуживании

-Меньшее потребление энергии

-Сокращение расхода пластин на 15% по сравнению с традиционным формным процессом

-Меньшие затраты на утилизацию отходов благодаря тому, что в процессе не используются растворители

-Сокращение сверхурочного времени и экстренных отгрузок благодаря более широкому окну производства

-Исключение затрат на покупку отдельных готовых форм из других источников

-При использовании ультрафиолетовых красок – исключение использования всех органических растворителей – Сокращение расходов, связанных с обращением и утилизацией отходов.

Устойчивое развитие

-Очень малое влияние на окружающую среду

-Cyrel® FAST на 51% снижает выбросы парниковых газов

-Cyrel® FAST на 60% снижает потребление невосстанавливаемой энергии

-Постоянное соответствие возрастающим требованиям законодательства по охране окружающей среды

-Лучшие условия безопасности и охраны здоровья по сравнению с сольвентным формным процессом

-Более эффективное использование печатной машины

-Надежность форм Cyrel® FAST существенно повлияла на производительность флексографских печатных машин

-Меньшее время подготовки печатной машины, более высокая скорость печати и больший срок службы форм благодаря однородности толщины печатной формы и высочайшей устойчивости форм к воздействию красок.

-Cyrel® FAST сокращает время замены поврежденной формы до 1 часа

-Cyrel® FAST способствует стандартизации системы красок

Новые возможности для бизнеса

-Благодаря экономическим преимуществам и непрерывному процессу совершенствования флексография за последние 20 лет получила основательный рост на рынках гибкой упаковки, этикетки и ярлыков.

-В европейской промышленности этикеток и ярлыков Cyrel® FAST является точкой отсчета.

-Расширенные возможности для маркетинга приводят к увеличению продаж благодаря созданию благоприятной в отношении окружающей среды технологии.

BASF

Фирма BASF Drucksysteme выпустила ряд новинок в области CtP-технологии. На смену цифровым пластинам digiflex I приходит новое поколение пластин digiflex II, которые не только сохранили все достоинства предыдущих разработок, но и значительно упростили процесс обработки печатных форм. Пластина digiflex II обеспечивает изготовление форм без дефектов и потери мелких деталей изображения с оптимальной градационной передачей. Особенность digiflex II в том, что черный слой этой пластины полностью растворим в обычном вымывном растворе. Это позволяет исключить дополнительную стадию его отделения от поверхности самой пластины.

Последняя разработка фирмы BASF в области CtP-технологий — пластина nyloflex SL 330, которая позволяет создавать «бесшовные» рукавные формы. Края пластины предварительно скрепляются расплавленным фотополимером, затем полученный рукав отшлифовывается до необходимой толщины и покрывается черным слоем SDL 75, чувствительным к лазерному излучению. К покупателю пластина SL 330 поступает уже в виде рукава, покрытого черным слоем. Дальнейшая обработка мало чем отличается от digiflex II, за исключением того, что она должна проводиться на оборудовании, предназначенном для рукавных форм.

2.3. «Круговая обработка» флексографских форм.

В скором времени определяющую роль в развитии флексографии будет играть круговая обработка форм. На рынке уже представлено несколько разных технологий.

Эксперты единодушны во мнении, что комбинация цифровых форм с круговой обработкой будет определять развитие флексографии в будущем. Однако остается вопрос: какая из технологий предпочтительнее? Сегодня рынок предлагает разные варианты: от гравированных печатных форм, для производства которых используются разные по свойствам материалы, до фотополимерных форм на гильзах. Последние изготавливаются по различным технологиям для так называемой круговой обработки:

«форма на гильзе» — Plate-on-Sleeve (PoS),

«цифровая форма без шва» (со спаянными краями)— Digital Seamex,

«бесконечная цифровая рукавная форма» — Continuous Photopolymer Printing Sleeve (CPPS).

Рассмотрим опыт использования этих технологий, накопленный двумя немецкими компаниями — Albert Bauer (Гамбург) и HG Horst Gries (Зик). Обе они уже несколько лет изготавливают цифровые флексографские формы и разделяют точку зрения, что будущее — за круговой обработкой. В связи с этим в январе 2000 г. они создали новую компанию LaserFlex, которая специализирована на производстве «круглых» цифровых форм.

Plate-On-Sleeve — формы на гильзах

Удивляет, что несмотря на прекрасное качество печати, получаемое с цилиндрических форм, пока еще ни одна из «гильзовых» технологий не нашла широкого применения. Всего несколько специализированных предприятий используют сегодня способ Seamex, довольно давно известный на рынке.

Компания LaserFlex внедрила технологию «форма на гильзе», которая, по мнению ее руководителей, более функциональна и эффективна, чем другие. «Цифровые рукавные формы, без сомнения, превосходный продукт, — считает менеджер компании У. Бегль. — Но по стоимости они приближаются к цилиндрам глубокой печати. Формы на гильзах привлекательны, в соответствии с рисунком 12, в частности, благодаря более низкой цене».

Система In-The-Round Processing (ITR) от DuPont Cyrel, которая установлена на предприятии LaserFlex в январе 2000 г., играет ключевую роль. Она используется для экспонирования, вымывания, сушки и окончательного экспонирования форм на гильзах.

Рисунок 12 – Цифровые пластины, смонтированные на гильзу.

Возможные варианты изготовления «круглых» фотополимерных печатных форм

Объединенная система

Для эффективного формного производства необходим комплекс оборудования, обеспечивающий выполнение всех технологических процессов. LaserFlex располагает следующими установками и устройствами:

• система Cyrel ITR Microflex PreMounter от DuPont для монтажа формных пластин на гильзы после обратного экспонирования;

• двухлучевая система лазерного экспонирования форм на гильзах Cyrel Digital Imager (CDI) TwinBeam (Barco–DuPont);

• система круговой обработки Cyrel ITR, включающая модули основного экспонирования, вымывания, сушки и финишинга.

Еще до приобретения системы руководство LaserFlex пристально изучило все имеющиеся на рынке системы аналогичного класса с точки зрения их соответствия тенденциям упаковочного рынка. Производители продукции под мировыми торговыми марками (брэндами) стремятся ко все более высоким стандартам. Это касается не только гибкой упаковки, но и складных коробок. В этом сегменте рынка еще доминирует офсет, но все шире открываются преимущества флексографии. У нее появится шанс сравняться с офсетом только при использовании цифровых печатных форм и круговой обработки. Такие формы обеспечивают необходимые предпосылки для точной приводки при печати выворотки по четырем краскам, тонких штрихов и т. д. Это подтвердилось во всех работах, выполненных LaserFlex с использованием форм на гильзах. Было проведено сравнение, которое показало, что смонтированные вручную, даже с помощью современных монтажных систем формы дали более низкое качество. Одна из причин — разная степень дисторсии плашек и растровых участков при монтаже плоской формы на цилиндр. Скорректировать это невозможно, а значит, нельзя достичь точной приводки при монтаже. Формы на гильзах, кроме точной приводки, обеспечивают великолепное качество перехода от полутонов к штриховым областям. Это устраняет необходимость изготавливать отдельные формы для полутоновых и штриховых изображений. Формы на гильзах монтируются до вымывания, что обеспечивает одинаковую высоту растровых и штриховых элементов.

Применение форм на гильзах в сочетании с эффективной системой управления цветом делает более реальным применение стандартной четырехкрасочной печати вместо вынужденного использования «пантонов». А это, в свою очередь, даст возможность печатать тираж с использованием лишь части печатных секций на 8–10-красочной машине — а остальные секции в это время можно готовить к печати следующего тиража. Технология обработки форм на гильзах приведена в соответствии с рисунком 13.

Рисунок 13 - Технология обработки форм на гильзах (PoS).

Полутона и плашки

Еще недавно самые мелкие растровые точки в обычной флексографии имели относительную площадь около 10%. А если печатная форма содержала и полутоновые, и штриховые изображения, минимальный размер растровой точки часто доходил до 15%. В технологии «форма на гильзе» растискивание точки довольно значительно: стандартом являются 5-процентные растровые точки. Это дает возможность получать памятные оттенки цветов или фиксированные «фирменные» цвета обычными смесевыми красками.

Многие производители упаковки подтвердили, что технология «форма на гильзе» позволяет печатать с минимальным давлением и растр, и плашки — как на пленках, так и на бумаге и картоне для сигаретных пачек. Уже есть результаты печати с форм, изготовленных LaserFlex, на печатных машинах различной конструкции — и планетарного, и секционного построения.

Примечательно, что после нескольких месяцев использования круглых цифровых форм на гильзах отзывы с печатных производств практически одинаковы. Один заказчик, например, сравнил формы на гильзах с плоскими цифровыми формами, смонтированными обычным способом. Формы на гильзах позволяли в более широких пределах регулировать давление в печатной паре и давали более стабильное воспроизведение в процессе печати всего тиража, хотя в обоих случаях использовался один и тот же фотополимер. Возможно, еще важнее тот факт, что технология «форма на гильзе» сокращает время переналадки печатной машины примерно на четверть. Отчасти это достигается благодаря штифтовой приводке, которая используется и в устройстве монтажа Cyrel PreMounter, и в экспонирующем устройстве Cyrel Digital Imager. Если и типография оснащена печатными машинами со штифтовой системой, сокращение времени переналадки может составить от 60 до 75%. В противоположность технологии CtP, основное преимущество которой в улучшении качества печати, CtS (computer-to-sleeve) обеспечивает еще и значительное сокращение эксплуатационных расходов.

Большое преимущество технологии «форма на гильзе» в том, что предприятие может многократно использовать имеющиеся гильзы. Формы просто снимают с гильз после печати тиража и наклеивают новые формы. Более того, можно использовать те пластины и монтажные ленты, которые оптимальны для печати конкретных заказов.

В технологии Seamex (цифровая форма без шва) этот выбор ограничен, и повторное использование гильз возможно только после выполнения шлифовки, что требует времени и денег.

Себестоимость продукции

По ценам формы на гильзах имеют огромное преимущество перед бесшовными формами и рукавами (см. таблицу). Если сравнить плоские цифровые формы и формы на гильзах с круговой обработкой, то цена последних будет выше на 20–25%. Это обусловлено ценой монтажной ленты, но в первом случае исключены затраты на монтаж, а во втором — на саму гильзу. Бесшовные формы на гильзах Seamex, однако, имеют себестоимость на 75% выше (исключая стоимость самой гильзы). Изготовление формных цилиндров глубокой печати (исключая стоимость самого цилиндра) лишь немного дороже.

Сравнение себестоимости цифровых форм представлено в таблице 2.

Таблица 2 – Себестоимость цифровых форм.

Себестоимость Примечания

Плоская цифровая форма (CtP) 100% без учета трудозатрат

Форма на гильзе (РoS) от 120 до 125% без стоимости гильзы

Цифровая форма без шва (Seamex) около 175% без стоимости гильзы

Проработав около года с формами на гильзах, каждый сотрудник LaserFlex убедился в том, что выбор технологии был правильным. Основная цель — производство высококачественных печатных форм для особо требовательных заказчиков — была достигнута за более короткий срок, чем ожидалось.

Тем не менее, отдельные части технологического процесса нуждаются в корректировке. Например, подготовка и монтаж пластины на гильзу занимает 30–35 мин, а собственно лазерное экспонирование — только 20 мин. Здесь есть над чем поработать обеим компаниям — и LaserFlex, и DuPont.

Для улучшения использования гильз в печатной машине нерабочий участок, образуемый краями пластины, необходимо сделать как можно уже. Цель — сократить его до 3 мм и меньше. Однако чем меньше расстояние между краями формы, тем труднее заполнить его специальным веществом для спайки. Здесь необходимо новое решение.

По мнению руководства LaserFlex, механические части и программное обеспечение системы Cyrel Digital можно лучше приспособить к использованию гильз. Линия же ITR полностью соответствует этой технологии, особенно процесс вымывания. Перемещение гильз вперед и назад, вращение и колебательное движение щеток обеспечивают получение совершенно круглых точек.

Ключевая роль логистики

Совместно с партнерами LaserFlex разработал так называемый «сэндвич» — легкие несущие цилиндры трех базовых диаметров, сделанные из пластика, армированного углеродным волокном. Требуемая длина оттиска обеспечивается системой Air Carrier. Она состоит из промежуточных гильз, которые монтируются на основной цилиндр. Монтаж осуществляется с помощью сжатого воздуха. Снижение веса цилиндров и гильз было основным требованием при использовании лазерной системы экспонирования. По этой причине сталь как конструктивный материал не использовалась. Три цилиндра из пластика, армированного углеродным волокном, весят от 10 до 30 кг в зависимости от размера. Это означает снижение веса почти на 80% по сравнению со стальными цилиндрами. Вес промежуточных гильз — от 3 до 17 кг в зависимости от диаметра.

Доставка форм заказчику также требует новых решений. Технология форм на гильзах ведет к увеличению расходов на транспортировку по сравнению с плоскими формами — за счет того, что гильзы занимают больший объем. Компания разработала собственную упаковку для перевозки и хранения гильз.

Однако коренным образом проблему транспортировки, возврата и хранения форм на гильзах решит, по-видимому, появление дешевых одноразовых гильз. Это очень тонкие гильзы, которые после употребления можно выбрасывать, что гораздо удобнее, чем использовать толстые и дорогие многоразовые гильзы.

Многие производители сейчас разрабатывают такие гильзы. Их успех на рынке, вероятно, будет зависеть от разницы в цене между ними и обычными многоразовыми гильзами.

3. Выбор оптимальных технологий, оборудования, материалов.

При выборе оптимальных технологий необходимо учитывать следующие факторы:

1) Цена.

2) Качество.

3) Производительность.

3.1. Выбор фотополимерного материала и способа изготовления формы.

Анализ формных материалов и технологических процессов изготовления форм для печати этикеточной продукции показал существенные преимущества фотополимерных форм по сравнению с эластомерными (резиновыми):

– большую тиражеустойчивость;

– более высокие печатные характеристики оттисков;

– большую простоту изготовления печатных форм;

– меньшую стоимость.

Поэтому для печати этикеток целесообразно использовать фотополимерные печатные формы.

В качестве материала для изготовления форм выбираем твердые фотополимерные пластины, так как они более удобны в работе, чем жидкие фотополимерные композиции, формы на их основе обладают меньшим допуском по толщине и лучшими печатно-техническими свойствами, чем формы на основе жидких фотополимерных композиций. Использование цифровых форм (СТР–технология, а также технология круговой обработки), значительно повышает качество печати. Однако, использование этих технологий связано с существенным повышением себестоимости печатной продукции. Поэтому для изготовления этикетки, рассматриваемой в данной работе, достаточно использовать аналоговые фотополимерные пластины, обеспечивающие требуемый уровень её печатных характеристик.

При изготовлении печатных форм должна быть достигнута необходимая глубина рельефа, которая напрямую зависит от толщины пластины, таблица 4.

Таблица 4 - Зависимость глубины рельефа от толщины формных пластин.

Толщина пластины, мм Рекомендуемая глубина рельефа, мм

0,76 0,5

1,14 0,6 1,70 1,0

2,28 1,0 2,54 1,0

2,72 1,0 2,84 1,0

3,17 1,0

3,94 2,5 4,32 3,0

4,70 3,0 5,00 3,0

5,50 3,0 6,35 3,5

6,50 3,5

3.1.1. Ассортимент фотополимерных пластин

Среди мировых производителей фотополимерных пластин, можно выделить пять-шесть крупнейших компаний.

Лидирующее положение на рынке фотополимерных пластин для флексографской печати занимает американская фирма DuPont. Типовое название пластины Cyrel* состоит из двух элементов: цифр и названия. Цифры показывают толщину пластины из расчета 1/1000 дюйма. Таким образом, пластина типа 112 имеет общую толщину 2,84 мм (с толщиной полиэфирной основы).

Ассортимент пластин фирмы очень широк, причем постоянно происходит его обновление. DuPont представляет на рынке серии аналоговых пластин Cyrel: PLB, NOW, HIQ, HOS, TDR, предназначенных для выполнения различных работ: от запечатывания пленки и этикеток до коробок для напитков и плотного картона.

Фотополимерные пластины Cyrel* делятся на две группы: материал для печати на гибких пленках и бумаге; материал для печати на картоне, гофрированном картоне и других материалах с неровной поверхностью.

Назначение и технические характеристики флексографских фотополимерных пластин приведены в таблице 5.

Таблица 5 - Характеристика пластин фирмы DuPont Cyrel.

Cyrel PLS(i) Cyrel NOW Cyrel HIQ/HOS Cyrel TDR

Применение Гибкие упаковочные материалы, пакеты, пленка, бумага, складные коробки, этикетки. Гибкие упаковочные материалы, пакеты, пленка, бумага, складные коробки, печать на материалах для облицовки упаковки Гибкие упаковочные материалы, пакеты, пленка, гладкая бумага, складные коробки, этикетки. Гофрокартон бумажные пакеты, плотный картон, бумажные мешки

Специальные характеристики пластины Классическая двухслойная пластина средней жесткости для растровых и штриховых изображений. Различные типы покрывных слоев, специально разработанные для получения наилучших результатов печати на бумаге (PLS) и пленке (PLSi), обеспечивают матирован-ность поверхностей и обладают хорошей контраст-ностью, облегчающей монтаж пластин Универсальная пластина с коротким временем сушки для воспроизве-дения растровых, штриховых изображений и плашек. Совместима с красками отверждаемых с помощью УФ-излучения, водными и спиртовыми красками, обеспечивает хорошую краско-передачу и износо-стойкость в жестких условиях, при монтаже на узкие цилиндры обеспечивает хорошее облегание. Твердая пластина, обеспечивающая высокую резкость печати. Предназначена для растровых и штриховых работ с очень высокой линиатурой. Обеспечивает наиболее высокое разрешение и минимальное растискивание точки при печати.Совместима с водными, спиртовыми и некоторыми УФ-красками и имеет высокую тиражестойкость. Также выпускается в виде бесшовной гильзы Мягкая пластина позволяющая получать глубокий рельеф. Для печати растровых и штриховых работ на гофрокартоне и бумаге с грубой поверхностью. Пластина для высоко качественной печати на гофрокартоне.

Цвет пластины Красно-синий Красный Красный Красный

Диапазон толщин 1,14 – 3,18 мм 1,14 – 3,18 мм 1,14 – 2,54 мм 2,84 – 6,36 мм

Обрабатываемые форматы 76 х 101 см

90 х 120 см 106,7 х 152 см

127 х 203 см 76 х 101 см

90 х 120 см 106,7 х 152 см

127 х 203 см 76 х 101 см

90 х 120 см 106,7 х 152 см

127 х 203 см 76 х 101 см

90 х 120 см 106,7 х 152 см

127 х 203с м Твердость по Шору А 1,14 мм - 67

1,70 мм – 56

2,84 мм - 49 1,14 мм - 75

1,70 мм – 69

2,84 мм - 57 1,14 мм - 76

1,70 мм – 72

2,54 мм - 70 2,84 мм – 38

4,70 мм – 33

6,35 мм - 33 ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Полутона 2 – 95% (48 лин/см) 2-95 %

(48 лин/см) 1 – 95%

(54 лин/см) 2 – 95% (34 лин/см)

Отдельные точки 0,250 мм 0,200 мм 0,150 мм 0,250 мм

Отдельные линии 0,175 мм 0,150 мм 0,100 мм 0,350 мм

Глубина рельефа 0,5 – 1,1 мм 0,5 – 1,0 мм 0,5 – 1,1 мм 0,5 – 3,5 мм

Немецкий концерн BASF известен на флексографском рынке своими фотополимерными пластинами серии Nyloflex, которые позволяют печатать самые сложные детали изображения.

Японская фирма Toyobo, выпускающая водовымывные пластины с маркой Cosmolight, хорошо известна на мировом и российском рынке. Ассортимент её фотополимерных пластин довольно разнообразен. Он включает в себя пять типов пластин с толщиной от 1,14 до 3,18 мм различной твердости и с различными характеристиками. Они позволяют воспроизводить растровые изображения с линиатурой до 60-70 лин/см.

Фотополимерные пластины фирмы MacDermid, марки Flexlight, представленные на Российском рынке, позволяют воспроизводить изображение с линиатурой растра 60 лин/см, с интервалом тоновых градаций от 2 до 98 %, линии толщиной 0,051 мм и отдельно стоящие точки диаметром 0,076 мм [ 10 ].

Для пластин Flexlight EPIC можно использовать более дешевые глянцевые негативы, так как поверхность фотополимерного слоя пластин Flexlight EPIC является оптически матовой. Возможно использование глянцевого негатива, так как в отличие от фотополимерных пластин других фирм достигается плотный контакт негатива и фотополимерной пластины.

Фотополимерный слой пластины Flexlight EPIC состоит из двух частей этого слоя более твердая, чем нижняя. Твердость этих слоев различается на 10-15 ед. по Шору А. Благодаря этим свойствам полимера размер точки, которой задан при экспонировании формы (на негативе), практически не меняется в процессе печати тиража. Это даст возможность одновременно получать на оттиске насыщенные плашечные изображения и растровые элементы.

Японская фирма Ohka выпускает фотополимерные пластины под торговой маркой Ohkaflex. Область применения охватывает практически все упаковочные и этикеточные материалы (подобно пластинам Cyrel) / 5 /.Пластины изготавливаются с диапазоном толщин от 1,14 мм до 6,35 мм и твердости по Шору А от 34 до 66.

Финская фирма Pasanen предлагает пластины Pasaflex с возможностями воспроизведения полутона от 1% до 98%, стандартными толщинами от 0,67 до 6,35 мм, твердостью по Шору А от 35 до 65 [ 6 ].

Для печати больших тиражей лучше всего подходит жесткие пластины фирм DuPont и BASF. Наименее капризными в процессе изготовления являются фотополимерные пластины фирмы MacDermid. Если же требуется качественно запечатать небольшой по объему тираж, то из соображений экономии следует использовать пластины Pasaflex или Ohkaflex.

В целом можно сделать вывод, что фотополимерные пластины различных фирм имеют примерно одинаковый диапазон и уровень технологических характеристик.

Для изготовления данной этикетки выбираем фотополимерные пластины Cyrel фирмы DuPont, хорошо известной на российском рынке.

Учитывая характер изображения этикетки (растровое), выбираем фотополимерную пластину средней твердости (~ 50 по Шору А). Учитывая, что наименьший размер растровой точки этикетки составляет 0,25 мм, выбираем фотополимерную пластину Cyrel PLSi толщиной 2,84мм, с твердостью по Шору 49. Кроме того, одной из причин выбора пластин серии Cyrel явилось наличие технологических рекомендаций в технической литературе. Как известно, в настоящее время отсутствуют стандарты для флексографской печати.

3.1.2. Запечатываемый материал

Существуют сотни специфических материалов, для запечатывания которых используется флексография. Субстрат – ключевой элемент, определяющий печатную систему и качество конечного продукта. (учебник)

Но не смотря, на огромный выбор типов материала, мы остановимся на упаковочной пленке, так как именно она будет использоваться нами при производстве изделия-образца.

В зависимости от продукта и сферы применения к упаковочной пленке предъявляются различные требования. Типичными требованиями или свойствами являются:

• свойства пригодности для сваривания

• прочное горячее скрепление

• возможность сваривания поверхностей

барьерные свойства:

• проницаемость к кислороду (О2)

• проницаемость к азоту (N2)

• проницаемость к диоксиду углерода (CO2)

• проницаемость к водяному пару (WD)

• непроницаемость к запахам

механические свойства:

• возвратное сжимание

• эластичность

• устойчивость к растяжению

• устойчивость к разрыву

• растяжение

• устойчивость к пробиванию

• прочность сварного шва

• «жесткость»

• пригодность для глубокой вытяжки

• пригодность для запечатывания/соблюдение раппорта

дальнейшие свойства:

• устойчивость к кипячению

• устойчивость к водяному пару при стерилизации

• свойства скольжения

• электростатика (антистатическое оборудование)

• противовуальные свойства

• неизменность продукта (упаковываемого материала)

• миграция (взаимодействие упаковки и упаковываемого материала).

олипропилен получают полимеризацией пропилена в присутствии металлокомплексных катализаторов, например, катализаторов Циглера—Натта (например, смесь TiCl4 и AlR3):

nCH2=CH(CH3) → [-CH2-CH(CH3)-]n

Параметры, необходимые для получения полипропилена близки к тем, при которых получают полиэтилен низкого давления. При этом, в зависимости от конкретного катализатора, может получаться любой тип полимера или их смеси.

Полипропилен выпускается в виде порошка белого цвета или гранул с насыпной плотностью 0,4—0,5г/см3. Полипропилен выпускается стабилизированным, окрашенным и неокрашенным. [13]

Полипропилен, из которого изготовлен образец, относится к пленкам из искусственных материалов, применяемых в сфере упаковки в качестве упаковочного и защитного материала с диапазоном толщины от 5 мкм до 300 мкм. Как правило, эта пленка в виде рулона устанавливается на отделочных и печатных машинах, машинах для разрезки рулонного материала, фасовочных машинах. Одна из особенностей – высокая гладкость поверхности.

Важнейшие виды пленки: полиэтилен, полипропилен, полиэфир, полиамид.

Но то, что образец изготовлен именно из полипропиленовой пленки объяняется ее особыми свойствами. Перед тем как рассмотреть их, ознакомимся со всем ассортиментом упаковочных материалов:

Пищевая полиэтиленовая упаковочная пленка служит для упаковки кондитерских изделий, замороженных продуктов, хлеба, сыпучих изделий, продуктов быстрого приготовления, чая, кофе, напитков, корма для животных и т.д.

Пищевая пленка отличается простотой в применении и невысоко ценой, благодаря чему она находит широкое применение в торговле, производстве и быту. Это универсальный упаковочный материал, который может использоваться для упаковки различных товаров за счет ручного труда или при помощи высокоскоростных упаковочных автоматов.

Пищевая пленка позволяет сохранять полезные свойства продуктов, предотвращая их быстрое высыхание и защищая от неблагоприятных воздействий внешней среды.

Пищевые пленки, изготавливаемые из полиэтилена высокого давления, обладают прозрачностью и клейкостью. Они имеют низкую температуру плавления, и поэтому предназначены только для холодной упаковки.

Термоусадочная упаковочная пленка применяется для упаковки продуктов питания, банок, бутылок, галантерейных и хозяйственных изделий, газет, журналов, канцелярских и строительных товаров и т.д. Она используется для упаковки недорогих товаров небольшого объема и маленькой массы. Данный вид пленки отлично защищает изделия от механических повреждений и неблагоприятных факторов окружающей среды.

Она производится из ПВД высшего сорта в форме полотна, рукава или полу-рукава.

Основным свойством термоусадочной пленки является способность сокращаться под действием температуры и принимать форму упакованного изделия. К преимуществам использования термоусадочной пленки относятся ее оптические свойства, которые остаются неизменными в течение всего времени реализации товара.

Упаковочная пленка стрейч используется для упаковки продовольственных и непродовольственных товаров. Находясь в непосредственном контакте с продуктом, стрейч-пленка ограждает его о внешних воздействий и придает хороший товарный вид.

Благодаря самоклеящимся свойствам пленки, она проста и удобна в применении и при использовании не требует дополнительных приспособлений. Она обладает способностью к растяжению без изменения ширины и значительно облегчает работу с готовой продукцией на складах и при транспортировке.

Стрейч-пленка практически универсальна и может применяться в любых ситуациях. Она может использоваться для упаковки продукции, чувствительной к нагреву, а также продукции, имеющей свойство уплотняться при транспортировке.

Эта пленка оптимальна для упаковки пищевых продуктов, обеспечивая их сохранность и свежесть благодаря высокой воздухо- и влагонепроницаемости, и создает дополнительные удобства при упаковке готовой к употреблению продукции. Кроме того, стрейч-пленка совершенно безопасна.

Полимерная пленка представляет собой гибкую пластину из пластмассы, которая может быть многослойной, металлизированной или с нанесением печати.

Вакуумная пленка обладает высокими барьерными свойствами, высокой газонепроницаемостью, а также способностью выдерживать низкий температурный режим. Эта многослойная пленка обеспечивает привлекательный внешний вид продуктам и значительно продлевает сроки их хранения.

Она используется для упаковки мясных и рыбных продуктов, колбас, полуфабрикатов, овощей и т.д.

Полипропиленовая пленка представляет собой гибкий полимерный материал, изготовленный из полипропилена, одного из наиболее легких и дешевых полимеров. Он отличается ударопрочностью, износостойкостью, низкой свето- и морозостойкостью.

Пленка из гибкого пористого вспененного полипропилена (пенополипропилена) предназначена для упаковки бьющихся предметов, посуды, электронной и бытовой техники и т.д.

Вспененный полиэтилен (пенополиэтилен) применяется для упаковки хрупких стеклянных предметов, посуды и техники, компонентов микроэлектроники и т.д.

Воздушно-пузырчатая пленка, сделанная из двух слоев полиэтилена, объединяет в себе свойства полиэтиленовой пленки, а также амортизатора, предохраняющего товары от механических повреждений.

Голографическая пленка придает эстетический вид продукции благодаря за счет яркости и блеска, а также необычных оптических эффектов.

Металлизированная пленка производится из металлизированного ориентированного полипропилена. Она обладает хорошим защитными свойствами и устойчивостью к проколам, эстетичным внешним видом и отличается экономичностью.

Прозрачную полиамидную пленку получают из расплавов или растворов полиамидов. К ее основным свойствам относятся износостойкость, сопротивление излому и устойчивость к щелочам и растворителям. Применяется для упаковки пищевых продуктов (например, оболочки для колбас и т.д.).

Пленка ПЭТ представляет собой гибкий полимерный материал, обладающий высокой механической прочностью и прозрачностью.

Пленка с твист-эффектом отличается способностью сохранять скрученное состояние (это важно при упаковке конфет и т.п.). Эта пленка придает продуктам привлекательную форму, хорошо держит печать и обладает хорошими барьерными свойствами.

Кроме этих видов, существуют рифленые, силиконизированные и другие разновидности упаковочной пленки. [14]

По физическим свойствам полипропилен настолько схож с некоторыми типами пленок из полиэтилена высокой плотности, что их бывает трудно различить. Но полипропилен все же превосходит полиэтилен по жиро- и газонепроницаемости, а также по ударной и разрывной прочности[15]

По сложившейся практике производители газированных напитков используют для упаковки именно полипропиленовую пленку в силу ее качеств. В силу этого и всего вышеперечисленного для изготовления образца также выберем полипропиленовую пленку.

С точки зрения печатания, между полипропиленом и полиэтиленом средней и высокой плотности разницы почти нет. Поэтому ограничимся лишь некоторыми рекомендациями:

1. Полипропиленовая пленка, так же как и полиэтиленовая средней и высокой плотности, имеет прочность на разрыв большую, чем полиэтиленовая пленка низкой плотности, так что при размотке и намотке в печатной машине можно применять несколько повышенные усилия натяжения.

2. Для полипропиленовых пленок, как и для пленок из полиэтилена высокой плотности, требуются заметно более высокие затраты на обработку перед печатанием, чем для пленок из полиэтилена низкой плотности, чтобы обеспечить столь же хорошую адгезию печатной краски.

3. У полипропилена есть некоторые свойства, которые обязательно должны учитываться при печатании. Наиболее важным является тот факт, что даже всюду рекомендуемые полиамидные краски не сразу проявляют удовлетворительную адгезию к обработанной для печати полипропиленовой пленке. Рекомендуется сделать один или несколько пробных оттисков выбранной краской на обработанной поверхности полипропилена, по крайней мере, за день до начала изготовления заказ на машине. Адгезия краски к пленке проверяется через 12 часов (или через 24 часа) с помощью известных тестов — царапанием, смятием и липкой лентой. Если после этого срока адгезия удовлетворительна, то можно начинать печатать.

4. Другая заслуживающая внимания особенность полипропилена состоит в том, что эффект предварительной обработки может быть утрачен при хранении и старении еще до того, как начнется печатание (как у полиэтилена с большим содержанием скользящей добавки). Если пленка уже была один раз запечатана и удержала краску, то хорошая адгезия не исчезает. Полипропиленовую пленку не следует хранить после обработки до начала запечатывания дольше месяца. Если это все же произойдет, обработку нужно повторить. Обработка выдуваемой нерастянутой пленки происходит больше, чем плоской пленки. [15]

Широкое распространение получила вытянутая/ориентированная пленка ОРР, моноаксиальная (то есть полимер ориентирован по одной оси, имеет высокие механические свойства в направлении ориентации и пониженные в поперечном направлении), а чаще биаксиальная (благодаря двуосной ориентации возникает плоскостная структура расположения молекул, способствующая равносмерности свойств плёнки).

Для производства двуосноориентированого (биаксиального) полипропилена существуют два основных процесса: выдув и плоская ориентация. Оба процесса позволяют проводить соэкструзию и дают материалу несколько различные свойства. При выдувном процессе материал сохраняет большую прочность в машинном (долевом) направлении, а при плоской ориентации – в поперечном. Кроме того, различают пленку из гомополимеров, блок-сополимеров и статических сополимеров.

Физические свойства биаксиальной плёнки:

• плотность 0,85-0,92;

• кристаллитовая точка плавления составляет 155С (LDPE 105С), возможность стерилизации в автоклавах без ограничений (медленная стерилизация до 140С);

• полипропилен становится ломким уже при температуре 0С, в то время как ориентированный полипропилен ОРР остается устойчивым до 60С;

• паропроницаемость немного выше, чем у полиэтилена низкой плотности, а кислотопроницаемость – во много раз ниже;

• высокий глянец и устойчивость к истиранию;

• высокая прозрачность;

• высокая механическая устойчивость к разрыву, прочнее полиэтилена;

• в невытянутом состоянии может свариваться, для ориентированного полипропилена необходим слой для сваривания в виде лака, экструзии/соэкструзии или модифицирования полимеризуемой субстанции;

• не содержит пластификатора.

Биаксиальная ориентированная полипропиленовая пленка (ОРР), как и невытянутая пленка (литье), производится из модифицированного сырья, рукавная или плоская пленка вытягивается по методу Stenter или Bubble, затем производится термозакрепление.

Обычная толщина пленки составляет от 15 (для ламинирования) до 50-60 мкм. Пленка эластичная и гибкая, устойчивость к разрыву пленки ОРР очень высокая.

РР пленка очень хорошо запечатывается флексографическим способом, особенно высокое качество получается при печати на планетарной печатной машине.

Преимущества, обуславливающие выбор биаксиальной OPP плёнки для печати упаковки выглядят таким образом:

• благодаря низкому удельному весу, около 0,91, пленка очень экономична;

• поверхность остается стабильной при колебаниях влажности и температуры, что обеспечивает упаковке хороший внешний вид;

• несмотря на термопластический характер, при соответствующей регулировке машины и благодаря хорошему растяжению пленки, низким допускам по толщине, хорошему скольжению и ровному положению на упаковочной машине можно добиться такой же производительности, что и при обработке целлофана;

• Благодаря превосходной устойчивости к удару исключается опасность повреждения даже при низких температурах (углы коробок, упаковываемый материал с острыми углами и т.д.). [7]

На Российских заводах в настоящее время освоен выпуск следующих полипропиленовых пленок БОПП:

1. простая прозрачная полипропиленовая пленка БОПП без термосвариваемого слоя. Используется в качестве упаковочного материала для упаковки пищевых продуктов, глянцевого ламинирования с бумагой, картоном, а также как основа для липких лент. Ламинированная полиэтиленом полипропиленовая БОПП-пленка – прекрасный упаковочный материал для крупновесовой расфасовки на упаковочных автоматах. При использовании в процессе ламинирования полиэтиленом праймера на основе поливинилиденхлорида пленка БОПП приобретает высокие барьерные свойства и может использоваться для упаковки продуктов с содержанием жиров свыше 5%, а также в качестве защитной вакуумной упаковки мясных изделий, рыбы, сыра.

2. простая прозрачная полипропиленовая пленка БОПП для металлизации без антистатических и скользящих добавок, без термосвариваемого слоя для упаковки пищевых продуктов, цветов, получения комбинированных пленочных упаковочных материалов.

3. соэкструдированная прозрачная полипропиленовая пленка БОПП с одним или двумя термосвариваемыми слоями. Используется для высокоскоростной упаковки и сварки. Немаловажным параметром этого упаковочного материала является его термостойкость: диапазон температур без проявления хрупкости колеблется от -50°С (продукты в нем можно хранить в холодильных установках) до +100°С (при стерилизации продуктов питания). Полипропиленовая пленка БОПП обладает хорошей эластичностью, используется для упаковки пищевых продуктов (кондитерские изделия, чипсы, крекеры, сухие завтраки, крупы, кукурузные палочки, макаронные и хлебобулочные изделия, пищевые концентраты, мороженое, чай ) и продуктов непищевого назначения (сигареты, аудио- и видеокассеты, медицинские препараты и товары широкого потребления) на упаковочных машинах типа "формование-заполнение- запечатка". На полипропиленовую пленку БОПП легко наносится рисунок как флексо-, так и глубокой печатью. Флексографическая печать значительно улучшает эстетические качества и расширяет возможности дизайна упаковки, обеспечивает маркировку товара, рекламу товаропроизводителя при сохранении специфических свойств полипропиленовой пленки БОПП.

4. соэкструдированная прозрачная полипропиленовая пленка БОПП для металлизации, без антистатических и скользящих добавок с одним или двумя термосвариваемыми слоями для упаковки пищевых продуктов, получения комбинированных материалов. Металлизированная полипропиленовая пленка БОПП является отличным барьером для водяных паров, жиров и ароматических веществ. Нанесение методом вакуумной металлизации алюминиевого слоя снижает кислородопроницаемость полипропиленовой пленки БОПП и одновременно обеспечивает защиту от лучистой энергии во всех диапазонах.

5. соэкструдированная непрозрачная жемчужная полипропиленовая пленка БОПП с двумя термосвариваемыми слоями для упаковки пищевых продуктов, парфюмерии, одежды, ламинирования бумаги, картона. Применяется на вертикальных и горизонтальных упаковочных машинах.

6. соэкструдированная непрозрачная белая полипропиленовая пленка БОПП с двумя термосвариваемыми слоями для упаковки пищевых продуктов, парфюмерии, одежды. Применяется на упаковочных машинах.

7. соэкструдированная непрозрачная жемчужная полипропиленовая пленка БОПП с белым сополимерным слоем с одной стороны для упаковки пищевых продуктов, парфюмерии, одежды. Применяется на упаковочных машинах. Продукты, упакованные в полипропиленовую пленку БОПП, долгое время сохраняют свой вкус, запах, цвет, свежесть и другие важнейшие качества.

8. соэкструдированная прозрачная полипропиленовая пленка БОПП с двумя термосвариваемыми слоями для упаковки табачных изделий. [16]

В силу того, что мы имеем дело с пищевой упаковкой предназначенной для газированного напитка «Кока-Кола», остановим свой выбор на пленке №7, так как она позволит продукту сохранить все свои качества в течении долгого времени.

3.1.3. Выбор печатных красок

Типы флексографских красок

В зависимости от способа закрепления на оттиске все флексографские краски можно разделить на несколько типов:

водорастворимые, которые закрепляются путем впитывания и испарения;

на основе летучих растворителей (чаще всего это спиртовые или спирторастворимые краски), закрепляющиеся путем испарения;

УФ-отверждаемые, закрепляющиеся посредством УФ-излучения.

Наиболее экологически чистыми и удобными в работе являются водорастворимые краски. В них основным растворителем является вода или же смесь воды и спирта. Эти краски используются при печати на впитывающих материалах, таких, как бумага, картон, гофрированный картон и самоклеящаяся бумага. Запечатывать какую-либо синтетическую пленку такими красками не представляется возможным из-за плохой адгезии данного типа красок к пленкам. Процесс закрепления этих красок происходит следующим образом: акриловая смола (связующее), которая сама не растворима в воде, омыляется аммиаком, переводится в растворимую соль и, в свою очередь, переводится в краску; аммиак при отверждении испаряется. При использовании водорастворимых красок изображение на оттиске получается матовым, что иногда предпочтительнее глянцевого, например при печати на гофрированном картоне.

Краски на основе летучих растворителей закрепляются за счет испарения растворителя, в качестве которого чаще всего используются этанол, метанол, пропанол и др.

К испаряющимся растворителям можно отнести различные кетоны (ацетон), эфиры, производные гликолей и углеводороды (бензин, толуол и ксилол). Эти краски являются экологически менее чистыми, однако они дешевле водорастворимых; при этом спиртовые краски обладают значительно лучшей адгезией (т. е. переходом краски на запечатываемый материал), и получаемый оттиск имеет больший глянец, чем при печати водорастворимыми красками. Вследствие этого большинство пленок, применяемых в упаковочной индустрии, запечатывается именно красками на основе летучих растворителей, чаще всего спиртов.

К печатным краскам для печати пищевой продукции выдвигаются следующие требования:

• Краска должна обладать комплексом оптических свойств: цветовым тоном, насыщенностью, светлотой, прозрачностью или кроящей способностью, блеском (глянцем);

• Комплексом печатно-технических свойств: вязкостью, липкостью, эластичностью, пластичностью, способностью закрепляться на оттиске;

• Обеспечивать графическую (геометрическую) и градационную (то есть тоновую) точность воспроизведения оригинала.

Краска должна быть экологичной (не вызывать риск здоровью людей, недопустимые изменения состава продукта, изменение органолептических свойств продукта)

Исходя из всех вышеперечисленных требований, рассмотрим подробнее все существующие типы красок и отберем наиболее подходящие нам по своему составу и свойствам.

Водорастворимые краски

Эти краски отличаются высокой пигментацией (до 35-40 %), что позволяет получать насыщенные оттиски даже при небольшом давлении печати и соответственно, малом растискивании растровых элементов. Сам пигмент - мелкодисперсный, его величина не превышает 2-4 мкм. Стоит выделить так же такое свойство этих красок, как высокая стойкость к различным температурным, химическим и физическим воздействиям. Краски поставляются с вязкостью от 60 до 100 с (в зависимости от климатических условий поставки), что значительно превышает рабочую, при которой идет печать. Это позволяет варьировать рабочей вязкостью в широких пределах в зависимости от типа запечатываемого материала и характера работ. Важно, что данные краски стабильно сохраняют свои печатно-технические свойства при любых скоростях печати и при работе на любых типах печатных машин.

Существуют разные типы водорастворимых красок, отличающихся друг от друга содержанием пигмента и добавками в соответствии с предназначением краски для печати той или иной продукции. Краски с обозначением АН оптимальны для производства упаковки из бумаги и для печати на гофрированном и обычном картоне. Краски ЕТ предназначены для производства этикеток, EV подходят для выпуска конвертов, ТР - для печати на термобумаге.

Таким образом, водорастворимые краски охватывают практически все виды бумажной и картонной продукции, запечатываемой флексографским способом.

Плюсы водорастворимых красок:

• Наиболее экологически чистые (маркировка колбасных оболочек из полиамида, гидрата целлюлозы)

• Наиболее удобны в работе по сравнению с отстальными двумя типами красок

Недостатки:

• Печать на узком спектре сырья (впитывающие материал, такие как гофрокартон и бумаги для упаковки подарков, обоев салфеток, упаковки соков)

• Скорость высыхания медленнее, чем у красок с содержанием растворителей

• Необходима установка приточно-вытяжной вентиляции из-за выделения аммиака

• Утилизация красок затратна (растворённые остатки красок осаждаются путём введения солей металлов при определённом значении pH, отфильтровываются; осаждённый продукт утилизируют как специальные отходы, а фильтрат и проверенная вода отводятся в канализацию) [18]

• Энергозатраты на сушку воды из-за её меньшей летучести выше, чем у других красок

• Изменение вязкости при печати из-за испарения растворителя

• Изменение цветового тона из-за изменения вязкости

• Неоптимальное воспроизведение растровых элементов за счёт растекания на оттиске жидких красок на основе растворителей

Как видно из вышеперечисленного, запечатывание ОРР плёнки водорастворимыми красками не представляется возможным из-за плохой адгезии данного типа красок к плёнкам.

Спиртовые краски

Краски на основе летучих растворителей закрепляются за счет испарения растворителя. Компоненты флексографских красок на основе растворителей могут комбинироваться в следующих соотношениях: растворитель - 40-60 %, пигмент - 15-40 %, пленкообразующее - 10-15 % и добавки до 5 %. В настоящее время в качестве связующих в красках этих типов чаще всего используются следующие вещества: производные целлюлозы; полиамидные смолы; продукты полимеризации винила; другие связующие, такие, как полиэфир, полиуретан, кетоновые смолы, малеинаты, акриловые смолы и т. д. Краски на основе растворителей являются экологически менее чистыми, однако они дешевле водорастворимых; при этом они обладают значительно лучшей адгезией, и получаемый оттиск имеет больший глянец, чем при печати водорастворимыми красками. Они лучше всего подходят для печати на невпитывающих подложках и поэтому широко используются при печати на гибких упаковках.

УФ-отверждаемые краски

Становятся все более популярными краски УФ-отверждения. Они дают наилучшие результаты печати – высокую линиатуру растрового изображения, точность цветопередачи, адекватное воспроизведение всех цветовых оттенков, стабильность цветового баланса при печати тиража, короткое время закрепления. Они имеют постоянную вязкость, что обеспечивает неизменность цветовых параметров печати. С помощью УФ-красок отлично воспроизводятся растровые изображения при исключительно невысоком растискивании растровых точек и возможности воспроизведения двупроцентных точек. Эти краски не содержат растворителя и состоят в основном из связующего (около 50-65 %), пигмента (около 20-40 %) и добавок (около 10-20 %). Связующим в этом случае является так называемая фотополимеризующаяся композиция, включающая мономер, олигомер, фотоинициатор. Этим краскам свойственна достаточная адгезия к любому запечатываемому материалу. Как нельзя лучше они подходят для использования в пищевой и фармацевтической промышленности, так как не имеют вкуса и запаха.

В настоящее время существуют две системы УФ-красок — радикальные и катионные. Радикальные краски имеют химический состав на базе акрилатов. Они обладают невысоким эффектом последубления, имеют незначительный запах, хорошую устойчивость к механическим и термическим воздействиям – ими можно печатать на впитывающих материалах, имеющих щелочную поверхность. Химической основой катионных красок являются эпоксидные смолы. Такие краски обладают слабым запахом, хорошим сцеплением с замкнутыми поверхностями запечатываемых материалов; имеют высокую механическую и химическую устойчивость. Однако они непригодны к использованию на впитывающих запечатываемых материалах со щелочным меловальным слоем или высокой остаточной влажностью. В то же время возможно их применение для первичных упаковок пищевых продуктов.

Наиболее широкое распространение получили радикальные материалы. Это связано с их меньшей стоимостью по сравнению с катионными. Однако у радикальных материалов имеется и ряд существенных недостатков:

недостаточная адгезия и стойкость на истирание, особенно при запечатывании различных пленочных материалов для изготовления колбасной оболочки (например, полиамида);

наличие остаточного запаха - существенное препятствие к их использованию для печати пищевой упаковки;

деформация пленочных материалов типа термоусадочного ПВХ при УФ-сушке.

Эти недостатки полностью отсутствуют у катионных УФ-материалов.

Радикальные краски (их применяют чаще) обеспечивают качественную печать при невысокой стоимости. Однако при непосредственном контакте красочного слоя и содержимого пищевой паковки категорически рекомендуется использовать УФ-краски катионного типа.

Целесообразным будет перечисление преимуществ данного типа краски по сравнению с остальными:

К недостаткам этих красок стоит отнести все-таки их дороговизну, что связано прежде всего с небольшим спросом на данный лакокрасочный материал. Другой сложностью является то, что при работе УФ-ламп выделяется озон, который является небезопасным для здоровья человека. Однако в последнее время появились лампы с водяным охлаждением, выделяющие малое количество озона, и специальные озоновые фильтры.

Будут использоваться спиртовые краски, так как они дешевле водорастворимых; при этом они обладают значительно лучшей адгезией, и получаемый оттиск имеет больший глянец, чем при печати водорастворимыми красками. Они лучше всего подходят для печати на невпитывающих подложках и поэтому широко используются при печати на гибких упаковках.

В данном разделе мы осуществили подбор основных материалов для изготовления образца – этикетки, ознакомившись со всеми существующими видами и их свойствами.

Итак, материал для изготовления этикетки - биаксиально ориентированная полипропиленовая плёнка, краски – спиртовые краски и термальная цифровая пластина.

Следующий раздел будет посвящен выбору печатного оборудования, на котором будут взаимодействовать все выбранные материалы.

3.2. Печатное оборудование

В современной полиграфической промышленности существует огромная конкуренция среди производителей печатного оборудования.

3.2.1. Виды печатного оборудования

Флексография становится конкурентом офсету, поэтому все чаще высказывается мнение, что флексографские машины должны стать более гибкими, а стоимость продукции, отпечатанной этим способом, должна оставаться невысокой.

Появляются многокрасочные флексографские печатные машины, на которых можно печатать в 8 и более красок. Появляются машины, в которых флексографская печать комбинируется с самыми разными другими способами печати (в основном с офсетным), а также с лакировальными и другими аппаратами. При этом не редкость модели, оснащенные более чем одной лакировальной секцией. Все популярней становятся так называемые гибридные печатные машины, в которых наряду с флексографской имеются секции, использующие другие печатные технологии - офсетную, трафаретную, глубокую и даже цифровую печать.

Современные флексографские печатные машины можно условно классифицировать по целому ряду признаков.

а) По технологии печати машины здесь подразделяются на рулонные и листовые. Преимущественно используются рулонные машины, но ограниченное применение имеют и листовые.

б) По конструктивным признакам машины бывают планетарного построения, в которых вокруг одного печатного цилиндра размещается несколько красочных и печатных аппаратов, и секционного построения, в которых секции расположены одна за другой.

в) По форматам печати различают (применительно к рулонным моделям) широкоформатные и узкоформатные (узкорулонные) машины. Промежуточное место занимают среднеформатные машины.

г) По видам печати кроме чисто флексографских, все чаще используются гибридные машины, в которые интегрированы также печатные аппараты для других способов печати.

д) По видам запечатываемых поверхностей существуют машины для печати на различных основах - бумаге, картоне, гофрированном картоне, пленках, металле и прочих материалах, а также универсальные.

е) По комплексности выполняемых процессов наряду с чисто печатными машинами могут быть также комплексные производственные линии, в которые интегрированы послепечатные процессы. Каждый из упомянутых видов машин может включать несколько классификационных признаков в соответствии с назначением той или иной модели.

Сегодня типографии имеют возможность широкого выбора подходящего для них оборудования, ориентированного на работу в новом тысячелетии. Например, многие изготовители планетарных машин могут предложить высокопроизводительное печатное оборудование, управляемое электроникой и имеющее ширину печати от 120 до 160 см. Их дополняют узкорулонные малоформатные малотиражные машины (с шириной полотна до 100 см) для небольших тиражей.

Машины малоформатной печати, будучи высоко экономичными, с успехом могут быть использованы не только для печати этикеток, что является основной сферой их применения, но и при печати гибких упаковок, а также при производстве складных коробок. Они могут работать с обычными и УФ-красками, в них можно интегрировать модули для трафаретной УФ-печати и для тиснения фольгой.

Машиностроительные фирмы предлагают также широкоформатные машины (от 180 до 320 см), предназначенные для печати на гофрированном картоне, и специальные машины для печати на картоне (шириной от 60 до 100 см). Многие из них управляются компьютерами, оснащены роботами для смены валиков, автоматическими системами подачи красок и чистки машин, а также устройствами для отключения неиспользуемых красочных аппаратов во время работы машины. Некоторые модели оснащаются модулями, имеющими несколько отдельных приводов и систем шин. Благодаря этому возможен поиск ошибок и сбоев в работе путем дистанционной диагностики (например, с помощью модема). Такие машины обеспечивают экономичное изготовление высококачественной флексографской продукции.

В таблице 6 представлены характеристики некоторых флексографских печатных машин.

Таблица 6 - Сравнение характеристик оборудования.

Параметры CENTRAFLEX F250 RD250/430 WEBFLEX

Максимальная ширина полотна 260 мм 250 мм 250 мм / 420 мм 335 мм или 412 мм

Количество печатных секций 2-6 4 или 5 1 2 и более

Количество секций ротационной высечки 1-4 1-4 1-3 1 или более

Сушка ИК+горячий воздух с утилизацией отработанного воздуха, УФ

(опционально) ИК+горячий воздух, УФ (опционально) горячим воздухом, УФ (опция) ИК+горячий воздух с утилизацией отработанного воздуха, УФ (опционально)

Разрезка в лист Стандартно Стандартно опционально Стандартно

Максимальная скорость движения полотна 120 м/мин 70 м/мин -- 150 м/мин

Макс. диаметр рулона на размотке 610 550 мм 650 мм 1000 мм

Макс. диаметр рулона на намотке 600 550 мм 450 мм 800 мм

Длина оттиска 150-510 мм 150 - 450 мм 150 - 403 мм 165-609 мм

Шаг приращения длины оттиска 1/8 CP 1/8 CP 1/8 CP 1/8 CP

Намотка облоя 1 стандартно, дополнительные - по заказу 2 стандартно, дополнительные - по заказу 1 стандартно, дополнительные - по заказу 1 стандартно, дополнительные - по заказу

Каждая из фирм - производителей флексографского оборудования имеет свои собственные оригинальные разработки, которые полностью отвечают современным тенденциям развития флексографии.

3.2.2. Выбор печатного оборудования

Для печати этикеток наиболее целесообразно использовать узкорулонные флексографские машины линейного (секционного) построения. При работе с узким рулоном запечатываемого материала динамические нагрузки на узлы машины резко уменьшаются. Деформационные воздействия на полотно рулона (перекос, растяжение, биение и т.п.) также тем меньше, чем уже рулон, следовательно, выше качество печати.

В связи с меньшими динамическими нагрузками на узлы машины и меньшим деформационным воздействием на запечатываемый материал, конструкция таких машин значительно упрощена. Поэтому стоимость таких машин ниже, чем, например, широкорулонных.

Секционный тип построения позволяет легко дооснащать машину различными устройствами: высечки, вырубки, отделки и т.п., в результате при выходе из печатной машины получается продукция в готовом виде.

На основании изучения технических характеристик узкорулонных флексографских машин выбираем печатную машину марки Combat Quadra 370-4FS итальянской фирмы GIDUE S.P.A., представленную на российском рынке компанией Апостроф. Машина предназначена для запечатывания широкого диапазона материалов толщиной от 30 до 250 мкм, в т.ч. самоклеящейся пленки и имеет секцию высечки этикеток.

Основные характеристики печатной машины Combat Quadra 370-4FS /7/:

Максимальная ширина рулона – 370 мм

Максимальная ширина печати – 360 мм

Длина печати – от 203 до 609 мм

Число красочных секций – 4

Максимальный диаметр рулона на размотке – 1000 мм

Максимальный диаметр рулона на намотке – 762 мм

Максимальная скорость печати – 150 м/мин

4. Расчет используемых материалов

При подготовке и выполнении полиграфического заказа необходимо точно и правильно рассчитать все сопутствующие материалы и затраты.

4.1. Расчет количества требуемых печатных форм Cyrel. Расчет количества этикеток, печатаемых на одной форме.

При узкоформатной печати обычно используют одну форму на каждом цилиндре, которая может быть рассчитана на повторяющиеся изображения.

Максимальная ширина рулона – 370 мм. Для данной этикетки выбираем ширину рулона 290 мм.

Выбираем длину печати (зависящую от диаметра формного цилиндра) из диапазона длин: 203 – 609 мм. Исходя из того, что в Европе приняты интервалы длин оттисков 5 мм , выбираем длину печати, равной:

609 – 7*5 = 574 мм

Таким образом, выбран следующий формат печатной формы: 290*574 мм.

Длина оттиска (длина верхней части формы на формном цилиндре) рассчитывается по формуле:

, где - диаметр формного цилиндра, (182,8 мм)

t – толщина печатной формы

h – толщина липкой ленты, мм

мм Расчет количества этикеток с одной печатной формы составит 3*4=12 шт

(приложение Б).

С одной формы высокой тиражеустойчивости (более 1 млн оттисков) можно запечатать одной краской весь тираж этикеток: 12х420000 = 5 млн. этикеток.

Для печати в три краски требуется три формы.

С учетом проведения пробных основного и обратного экспонирований, а также определения времени вымывания, требуемое количество форм для печати этикеток тиражом 5 млн. штук составит: три формы формата 290х574мм, одна дополнительная фотополимерная пластина 200х500мм, четыре дополнительные пластины размером 250х450 мм.

4.2. Расчет фотоформ (негативов)

Расчет необходимого укорачивания негатива.

Необходимое укорачивание негатива ∆ определяется (в процентах) по формуле:

, где

R – длина оттиска, мм

Так как толщина формной пластины составляет 2,84 мм, а толщина липкой ленты – 0,127 мм, то

t = 2,84 – 0,127 = 2,713 мм

2*3,14*2,713 = 17,04 мм

Укорочение негатива:

Количество фотоформ (негативов) складывается из количества негативов, полученных при выводе фотоформ (3 шт.) и вторичных негативов, полученных в копировальной раме (3 шт.).

5. Патентные исследование

Для более подробного изучения технологии изготовления образца-этикетки был произведен поиск патентов на сайте www.fips.ru. Описание патентов и их рефераты приведены в Приложении В.

Для нахождения патентов по особенностям изготовления этикетки флексографским способом, поиск осуществлялся по нескольким направлениям:

1) Эластичные печатные формы

2) Изготовление флексографской печатной формы

При введении данных ключевых слов в поле при формировании запроса поиска в патентной базе www.fips.ru, получался список патентов из которых уже и отбирались подходящие нам документы.

Поиск осуществлялся в следующем порядке (схема 2):

Информационные ресурсы

Международные классификации

Изобретения

Международная патентная классификация 2009, расширенный уровень в формате XML

Изобретения

Раздел B – различные технологические процессы; транспортирование

Полиграфия (B41, B42, B43, B44)

B41 – печатное оборудование [4]

B41C – способы изготовления или репродукции печатных форм (фотомеханические способы изготовления печатных форм)

B41C 1/100 – изготовление печатных форм или клише

Схема 2 – Последовательность патентного поиска.

Заключение

В настоящее время флексографская печать благодаря сочетанию сравнительно небольших затрат, простоты процесса, возможности быстрой смены тиража и достаточно хорошего качества печати приобретает всё большее значение и всё чаще становится предпочтительным способом изготовления упаковочной и этикеточной продукции.

Высокие темпы развития флексографии, с одной стороны, и отсутствие нормативных документов, стандартов для данного способа печати, с другой стороны, делают очень важным изучение данного способа печати.

В результате сравнения существующих технологий изготовления форм для флексографской печати этикеточной и упаковочной продукции была выбрана смешанная технология, обеспечивающая по сравнению с эластомерными формами более высокое качество изображения на этикетках, а по сравнению с цифровыми формами – меньшей стоимостью изготовления.

Для печати этикеток с растровым изображением (с линиатурой 130л/см) выбраны фотополимерные пластины средней твердости Cyrel PLSi: толщиной 2,84 мм, твердостью по Шору А 49, глубиной рельефа 1 мм.

Для печати выбрана узкорулонная машина Combat Quadra 370-4FS итальянской фирмы GIDUE S.P.A. Произведенный расчет показал, что для печати этикеток тиражом 5 млн. штук потребность в формных материалах составляет: три формы формата 290х574 мм.

Список литературы

1. С. Каргапольцев, «Флексо Плюс» №3 (15), июнь 2000 г.

2. В. Маик, А. Ласкин, «Флексо Плюс» №3 (15), июнь 2000 г

3. «Флексо Плюс» №1 (19), февраль 2001 г.

4. Мойсон П.П. Глубина рельефа флексографской формы/ Флексо Плюс, 1, 2001

5. Фотополимерные пластины Pasaflex. Технология ХХI века/ Флексо Плюс, 1, 2002, с. 65

7. Кузнецов В. Combat Quadra – новое имя в оперативной флексографии/ Флексо Плюс, 5, 2002, с. 60.

8. Техника флексографской печати / пер. с нем. под ред. Митрофанова В.П., Сорокина Б.А. – М.: Изд-во МГУП, 2000

Показать полностью…
Похожие документы в приложении