Энциклопедия Технологий и Методик

оооооооооооооооооооооооо

Энциклопедия Технологий и Методик
 
Технологии для рекламы
 
Полиграфия

Флексография

Флексография - один из самых популярных в мире видов печати. Такое широкое признание этой разновидности высокой печати объясняется прежде всего тем, что она практически не имеет ограничений по типу запечатываемого материала: это может быть как тонкая пленка, так и достаточно грубый гофрокартон, не говоря уже о различных видах бумаги, фольги и пр.

Флексографская печать предусматривает использование гибких фотополимерных форм, от которых, собственно, и пошло название флексографии (англ. flexible - гибкий).

Флексографская печать по экономическим и технологическим факторам в настоящее время бурно развивается. Сегодня область применения флексографии очень широка, однако наиболее востребованным этот способ печати оказался в производстве упаковки и этикетки. Флексо-способом печатают на различных пленках, многослойных комбинированных материалах, алюминиевой фольге и многих других материалах.

Этот вид печати широко используется в рекламной полиграфии. С помощью флексографии очень часто "запечатывают" бумажную и пластиковую упаковку, наклейки и, прежде всего, полиэтиленовые пакеты. По принципу работы флексография относится к высокой печати. Печатная форма представляет собой эластичную резиновую или резиноподобную пластину, в которой химическим путем "выгравирован" рельефный рисунок. "Поднятые" элементы принимают краску и оставляют ее на пленке. Клише наклеивают на вал печатной машины, на него наносится краска, и процесс пошел. Большие многокрасочные флексографические машины представляют собой сложный агрегат, совмещающий многие функции. Здесь запечатывается полиэтиленовая лента (рукав), которая после сваривается и обрезается, а пакет приобретает привычный для нас вид. Рукав обычно тоже вырабатывается прямо в цехе, с помощью экструдера. Исходным сырьем служат гранулы полиэтилена. В рекламном деле использует пакеты из полиэтилена высокого (ПВД) и низкого (ПНД) давления. Последние - гораздо тоньше и дешевле ("шуршащие"), однако их прочностные характеристики даже выше, чем у более плотных пакетов высокого давления.

Флексопечать предоставляет высокое качество оттиска этикетки и разнообразие запечатываемого материала. Кроме того, по сравнению с другими способами печати самоклеящихся этикеток, флексопечать позволяет сократить расходы при печати этикетки, что позитивно сказывается на себестоимости этикетки. Эта особенность делает флексопечать наиболее экономичной для печати этикетки.

Эластичность печатных форм при флексопечати позволяет переносить изображения на поверхности нестандартной формы, например, глиняные чашки, алюминиевые банки или гофрированный картон. Этот метод прост и экономичен для оформления упаковочных материалов и самоклеящейся этикетки.

Флексография принципиально отличиается от других видов печати – Во-первых - это гибкая форма, с которой под низким давлением краска переносится непосредственно на запечатываемый материал этикетки. Соответственно, изготовление форм для флексопечати дороже, чем для офсетной печати, по этой причине флексография не предназначена для малых (менее 1000) тиражей самоклеящихся этикеток, хотя из любого правила можно сделать исключение – это касается изготовления цветопроб этикеток для тестовой прокатки на упаковочной машине.

Для печати самоклеящейся этикетки традиционно используются типы красок: водные, спиртовые или ультрафиолетовые.

Стоимость УФ-красок в среднем в 2-2,5 раза превышает цену традиционных (на основе растворителей), но их меньший расход (экономия до 50%) и упомянутые удобства в работе, при печати этикеток, заметно компенсируют цену.

Преимущества УФ-красок очевидны:

  • стабильное поведение в процессе печати этикетки из-за постоянной вязкости;
  • минимальный расход (отсутствие испарения растворителя при печати самоклеящихся этикеток);
  • стабильное воспроизведение высоких растровых линиатур, проработка светов и теней в этикетках;
  • точность цветопередачи при печати этикетки;
  • быстрое отверждение краски при печати этикеток;
  • исключение засыхания в печатной секции при печати самоклеящихся этикеток (без воздействия УФ-излучения);
  • отличная адгезия к различным плёночным материалам при печати самоклеящихся этикеток;
  • высокая устойчивость оттисков к световым, химическим и механическим воздействиям при печати этикеток;
  • удобная и практически безотходная работа - не требуется часто вводить в их состав добавки.

Существуют два типа реакции фотополимеризации при печати этикетки, приводящих к отверждению УФ-красок: радикальная и катионная. Широко распространены сравнительно недорогие краски радикального отверждения для печати этикетки, однако отсутствие остаточного запаха у катионных красок и их пригодность к контакту с пищевой продукцией делает данные красители наиболее подходящим решением при печати самоклеящейся этикетки, к которой предъявляются повышенные гигиенические и санитарные требования. 

 

Флексографическая печатная форма.

На печатной форме высокой печати печатающие элементы располагаются выше, чем пробельные (рис. 1). В прямой высокой печати фотоформой служит полученный на фотопленке прямой негатив, подвергающийся воздействию УФ-излучения при контакте с формным материалом на основе фотополимеризуемого слоя. Фотополимеризуемый слой на облученных участках затвердевает, а неэкспонированные участки затем вымываются. В итоге формируется выраженный рельеф. Углом наклона профиля растровой точки или штриха можно управлять по средством правильно подобранной дополнительной засветки от диффузного источника излучения.

Рис. 1. Микрофотография печатной формы высокой печати.

В случае непрямой высокой печати сначала печатная краска переносится с печатной формы на промежуточное полотно, а затем только на запечатываемый материал. Технология очень быстро вошла в печать бесконечных формуляров и стала известной под названием "сухого офсета", который часто путают с офсетом без увлажнения. Наряду с этим она также носит английское название "Letterset" ("высокая офсетная печать").

С точки зрения изготовления фотоформ и печатных форм суть различий между прямой и непрямой высокой печатью заключается в свойствах фотоформ. Так как наличие промежуточного звена приводит к изменению зеркальности изображения, фотоформы для прямой высокой печати должны иметь прямое изображение. Термин "прямое изображение" соответствует условиям рассматривания, при которых изображение всегда повернуто эмульсионной стороной к наблюдателю.

В последние годы применительно к задачам печати на упаковочных материалах стала развиваться флексографская печать. В отличие от высокой печати, во флексографии печатная форма сама по себе является эластичной, а печать осуществляется с помощью жесткого печатного цилиндра. Флексографские печатные формы изготавливаются таким же образом, как и в высокой печати. При этом фотоформой должен служить прямой негатив.

Для получения рельефных печатных форм в виде резиновых клише используется предварительно изготовленная металлическая рельефная матрица, которая вдавливается в резиновое полотно. Однако способ прессования и данный тип печатных форм используются все реже.

Поскольку копировальный слой, применяемый в высокой печати, является негативно работающим слоем, то экспозиция контролируется с помощью полутонового клина. Таким путем, можно определить, во сколько раз должна быть изменена основная экспозиция. Это параметр, от которого зависит ход фотохимической реакции. Вместе с тем фотохимическая реакция является не только решающим фактором, влияющим на передачу градации. Протекание реакции зависит от степени расходимости облучающего светового пучка (направленный или диффузный).

Во флексографской печати передача градации определяется с помощью специальных денситометров, осуществляющих измерения на печатной форме, на которую нанесен слой краски. Другой метод оценки относится к микроскопическому анализу изображения, например, с использованием программного обеспечения Photoshop. Имеются также специальные приборы для измерения размеров растровых точек. Они регистрируют микроскопическое растровое изображение с помощью цифровой фотокамеры и автоматически его анализируют, т.е. оценивают размеры растровых точек. 

 

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.

Принцип способа высокой печати подробно описан в статье «Высокая печать».

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 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.

 

Процессы флексографической печати

Эластичность форм флексографской печати в сочетании с красками низкой вязкости позволяет печатать на невпитывающих и шероховатых поверхностях, что является типичным в производстве упаковки. Более того, флексографская печать особенно пригодна для запечатывания гибких материалов (например, пленки).

Печатный процесс требует небольшого давления, при этом обеспечивается надежная передача красок с печатной формы на запечатываемый материал. Давление должно быть равномерно распределено по всем печатным элементам как в зоне контакта, так и по всей длине печати. Отклонения размеров цилиндра и радиальное биение устраняются за счет первоначального небольшого избыточного натиска. Предпосылкой для равномерного распределения давления по всему запечатанному изображению является постоянное давление печати при его незначительных колебаниях. Мягкие эластичные печатные формы позволяют получить хороший результат при незначительном натиске, причём можно, например, печатать на гофрокартоне без разрушения его структуры.

Следует обратить внимание на то, что слишком сильная деформация гибкой печатной формы приводит к значительному растискиванию растровых точек. В особенности это заметно на светлых участках, где находятся маленькие, тонкие и поэтому легко деформируемые печатные элементы. Так как при этом речь может идти в основном о случайных ошибках, то корректура градаций на стадии допечатных процессов практически невозможна. Износ печатной формы, который увеличивается с числом отпечатанных оттисков, также приводит к увеличению размеров растровых точек, т.е. растискиванию. 

 

Печатные формы

Печатные формы, также называемые "клише", изготавливаются из резины или фотополимеризующихся материалов. Их твёрдость и толщина должны соответствовать используемому в данный момент запечатываемому материалу и сюжету. В качестве запечатываемых материалов широко используются: гофрокартон, бумага, полимерные пленки и фольга и др. К ним могут предъявляться специальные требования (например, к упаковке для промышленных товаров или пищевых продуктов). Поэтому во флексографской печати применяются разнообразные виды печатных красок. Это могут быть краски на водной основе, спиртоустойчивые, бензиноустойчивые, устойчивые к эфирам, УФ-краски и т.д. Материал для печатных форм нужно выбирать так, чтобы он не набухал, не становился хрупким, не растворялся под воздействием красок.

Клише имеют либо плоскую форму и закрепляются на формном цилиндре с помощью клея или двусторонней липкой ленты, либо уже изготовлены в цилиндрической форме. 

 

Резиновые клише.

Они изготавливаются путем матрицирования (тиснением отливных форм) с использованием сырой резины с последующей ее вулканизацией. Равномерность по толщине обеспечивается шлифовкой оборотной стороны клише.

Рис. 2. Сравнение рельефов печатной формы, созданной химико-фотографическим способом из фотополимеризующейся композиции, и резиновой печатной формы, изготовленной способом лазерного гравирования.

Резиновые, а точнее эластомерные, клише обладают лучшим качеством, если нанести на всю их поверхность эластомер и вслед за этим лазерным гравированием получить на ней печатный рельеф. Печатающие элементы (в отличие от фотохимического способа) имеют боковые грани, скошенные к основанию, в то время как верхняя поверхность имеет прямые вертикальные боковые грани. Это существенно повышает устойчивость клише к износу во время печати тиража и уменьшает связанное с этим растискивание растровых точек (рис. 2).

Гравированные лазером клише ещё мало распространены, их линиатура растра составляет 40 лин/см, что существенно ниже, чем у фотополимерных печатных форм (где она составляет приблизительно 60 лин/см).

 

Фотополимерные печатные формы.

Фотополимеризующиеся материалы, из которых изготавливаются флексографские печатные формы, могут быть жидкими (системы Liquid) или твёрдыми (система Solid), причём твёрдая их форма используется чаще. Сырьём для фотополимеризующихся материалов служат эластомерное связующее вещество, ненасыщенные мономеры и УФ-фотоинициаторы. Они растворимы в воде или в органических растворителях. При засветке УФ-лучами происходит реакция полимеризации или "сшивание". Образованные путем этой реакции фотополимеры становятся нерастворимыми. При частичной засветке фотополимеры могут частично задубливаться, в то время как незасвеченные участки можно растворить, т.е. они сохраняют способность к вымыванию. Это свойство используется при изготовлении рельефных печатных форм.

Твёрдые фотополимеризующиеся пластины поставляются в готовом для экспонирования виде такими фирмами, как BASF (например, формные пластины Nyloflex) или DuPont (пластины Cyrel). Они бывают одно- и многослойными.

Рис. 3. Структура различных формных материалов, применяемых для изготовления печатных форм флексографской печати:

а) однослойная формная пластина (BASF);
б) многослойная формная пластина (BASF);
в) формная пластина для технологии «Компьютер–печатная форма» (цифровая флексография, BASF);  

Примечание. Твердость 75 ед. по шкале А существенно мягче, чем 75 ед. по шкале Д для печатных форм высокой печати (см. рис. 1 в статье «Высокая печать»).

 

Однослойные пластины состоят из рельефного слоя (не "сшитого" фотополимера), покрытого защитной фольгой. Разделительный слой обеспечивает лёгкое отделение защитной фольги. Лавсановая основа на оборотной стороне пластины служит для ее стабилизации. На рис. 3,а представлено строение однослойной печатной формы.

При обработке однослойных формных материалов сначала равномерно засвечивается оборотная сторона без копировального оригинала. Засветка оборотной стороны обеспечивает равномерное по всей площади "сшивание" фотополимеризующегося слоя и ограничивает глубину вымывания. Кроме того, она повышает светочувствительность слоя, обеспечивает стабильную структуру боковых граней и возможность образования промежуточного рельефа в тонких структурах, например, на растровых площадях (рис. 4).

Основное экспонирование производится под вакуумом после отделения защитной пленки с лицевой стороны пластины и размещения на лицевой поверхности пластины негатива (копируемого оригинала). Рельеф образуется путём фотополимеризации. Продолжительность и интенсивность основной экспозиции влияют на образование точек, углов боковых граней и глубину рельефа в тонких структурах (например, растрированные участки на рис. 4).

Рис. 4. Влияние продолжительности экспонирования:

а) образование основания растровых точек (например, для линейной структуры) при УФ-излучении;

б) углы боковых граней и глубина пробельных элементов (растрированных элементов изображения), рельеф флексографской цифровой печатной формы, толщиной около 0,6–0,7 мм с минимальной глубиной пробельных элементов 70 мкм.

Рис. 5. Передача изображения при флексографской печати:

а) нарушение передачи, деформация печатной формы, однослойная печатная форма (рис. 3, а);

б) правильная передача печатного изображения при использовании печатной формы со сжимаемой подложкой, многослойная печатная форма (рис. 3, б) (BASF).

 

После основного экспонирования производится вымывание. Посредством растворителя неполимеризированные (незасвеченные) участки печатной формы вымываются. При этом используется механическая обработка щеткой. После вымывания печатная форма должна быть основательно высушена для того, чтобы проникший в рельефный слой растворитель полностью испарился. Далее следует равномерная засветка пластины по всей площади без фотоформы, чтобы все области рельефа были полностью полимеризованы. Флексографская печатная форма в этом состоянии имеет клейкую верхнюю поверхность, к которой прилипают пыль и грязь. При засветке УФ-лучами или при погружении в раствор брома клеящая способность теряется. Клише для флексографской печати полностью готово.

Однослойные печатные формы изготавливаются толщиной от 0,76 мм (например, для печати на пакетах, плёнках, тонком картоне) до 6,35 мм (например, для печати на гофрокартоне, мешках из бумаги или пластика). При работе на пластинах толщиной до 3,2 мм могут использоваться линиатуры до 60 лин/см. Возможный диапазон градаций составляет при этом от 2 до 95%. Более толстые печатные формы (от 4 до 5 мм) используются с линиатурами до 24 лин/см, они обеспечивают градационный диапазон от 3 до 90%.

Многослойные пластины, предназначенные для качественной растровой печати, имеют строение, показанное на рис. 3, б. Они комбинируют в своей структуре принцип относительно твёрдых тонкослойных пластин со сжимаемой основой. Подложка самаобразует сжимаемую основу для рельефного слоя и принимает на себя деформацию при печати. При этом сохраняется печатный рельеф (рис. 5). Стабилизирующий слой обеспечивает почти полное отсутствие продольной деформации вследствие изгиба плоской печатной формы при монтаже на формный цилиндр. Достигаемый эффект повышения качества печати имеет место в том случае, когда тонкие однослойные печатные формы со сжимаемым пористым слоем приклеиваются на формный цилиндр.

Рис. 6. Лазерная запись на формный цилиндр-гильзу (digiflex, BASF).

Структура формной пластины для системы "Компьютер - печатная форма" схематично представлена на рис. 3, в (например, цифровые флексографские формные пластины фирмы BASF). При удалении защитной фольги освобождается "чёрный" слой, на который, например, с помощью луча лазера (с длиной волны 1064 нм) можно осуществлять запись путем разрушения слоя (абляции). Лазерный луч разрушает чёрный абсорбирующий энергию слой. При этом на формной пластине осуществляется запись точка за точкой. Чёрный слой выполняет задачу копируемого оригинала (негатива). После завершения записи пластина засвечивается по всей ее площади (предварительная и основная экспозиции) и дальше обрабатывается так же, как однослойная формная пластина для получения рельефа (здесь нет никакого "лазерного гравирования", как пояснялось в случае изготовления резиновых клише).

Рис. 7. Красочный аппарат флексографской печати с подачей краски через систему валиков.

Рис. 8. Красочный аппарат флексографской печати с подачей краски посредством камерного ракеля.

Монтаж печатных форм. Плоские клише фиксируются на формном цилиндре двусторонней липкой лентой. Увеличение размеров печатающих элементов, обнаруживаемое в направлении печати, следует компенсировать на допечатной стадии методом продольного сжатия.

Технология получения бесконечной формы (гильзы). Принцип этой технологии состоит в том, что на тонкостенную металлическую оболочку - гильзу (Sleeve) - нанесен формный материал. Внутренний диаметр гильзы выбран таким образом, что при подаче сжатого воздуха гильза может быть надета на формный цилиндр.

После прекращения подачи сжатого воздуха гильза закрепляется на формном цилиндре. Вся поверхность этой гильзы перед ее насадкой на формный цилиндр покрывается формным материалом. Далее поверхность формного материала экспонируется лазерным лучом (рис. 6). При этом отсутствуют продольное растяжение и неравномерности, связанные с наклеиванием клише при стандартном монтаже.

Составитель: Патлах В.В.
http://patlah.ru

© "Энциклопедия Технологий и Методик" Патлах В.В. 1993-2007 гг.

 

оооооооооооооооооооооооо