Курсовой флексо_пример

СОДЕРЖАНИЕ
13 TOC \h \z \t "ВВЕДЕНИЕ;1;НАЗ 1;2;НАЗ 2;3;НАЗ 3;4" 1413 LINK \l "_Toc122043176" 14ВВЕДЕНИЕ 415
13 LINK \l "_Toc122043177" 141. Характеристика технологического процесса 13 PAGEREF _Toc122043177 \h 1451515
13 LINK \l "_Toc122043178" 142. Способы изготовления ФППФ для упаковки мороженого 13 PAGEREF _Toc122043178 \h 1491515
13 LINK \l "_Toc122043179" 142.1. Технологическая схема изготовления печатной формы аналоговым способом 13 PAGEREF _Toc122043179 \h 1491515
13 LINK \l "_Toc122043180" 142.2. Технологическая схема изготовления печатной формы с помощью цифровых технологий (CTP) 13 PAGEREF _Toc122043180 \h 14111515
13 LINK \l "_Toc122043181" 142.2.1. Технология изготовления ФПФ методом тепловой обработки (сухой термальный метод) 13 PAGEREF _Toc122043181 \h 14151515
13 LINK \l "_Toc122043182" 142.2.2. Технология прямого лазерного гравирования (бесконечные формы) 13 PAGEREF _Toc122043182 \h 14161515
13 LINK \l "_Toc122043183" 143. Особенности при изготовлении упаковки мороженого с учетом применяемого запечатываемого материала, строения формной пластины и оборудования 13 PAGEREF _Toc122043183 \h 14191515
13 LINK \l "_Toc122043184" 143.1. Характеристика запечатываемого материала: разновидности, особенности 13 PAGEREF _Toc122043184 \h 14191515
13 LINK \l "_Toc122043185" 143.2. Выбор печатных красок с учетом печатной формы и запечатываемого материала 13 PAGEREF _Toc122043185 \h 14221515
13 LINK \l "_Toc122043186" 143.3. Характеристика фотополимерных печатных форм 13 PAGEREF _Toc122043186 \h 14291515
13 LINK \l "_Toc122043187" 143.4. Характеристика печатного оборудования 13 PAGEREF _Toc122043187 \h 14321515
13 LINK \l "_Toc122043188" 144. Оценка влияния технологических параметров на качество ФППФ 13 PAGEREF _Toc122043188 \h 14371515
13 LINK \l "_Toc122043189" 145. Экспериментальная часть 13 PAGEREF _Toc122043189 \h 14391515
13 LINK \l "_Toc122043190" 146. Патентное исследование 13 PAGEREF _Toc122043190 \h 14411515
13 LINK \l "_Toc122043191" 14ЗАКЛЮЧЕНИЕ 13 PAGEREF _Toc122043191 \h 14441515
13 LINK \l "_Toc122043192" 14СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 13 PAGEREF _Toc122043192 \h 14451515
1513 LINK \l "_Toc122042972" 14ПРИЛОЖЕНИЕ А............................................................................... 4156


1. Характеристика технологического процесса
Одной из технических предпосылок для появления флексографии явилось изобретение эластичных резиновых печатных форм. Основным материалом служил естественный каучук – эластичный материал растительного происхождения. В настоящее время основой для изготовления резиновых печатных форм служит синтетический каучук.
Первоначально печатные формы (ПФ) изготовляли матрицированием из каучука, а после создания фотополимеров – экспонированием и вымыванием или гравированием (ручным или лазером). Эти флексографские печатные пластины нашли применение при выполнении печатных работ на самых разнообразных типах упаковочных материалов, начиная с гофрокартона, картона, бумаги и пленки, и заканчивая лакированием.
Хотя печатные пластины помогают обеспечить оптимальные режимы печатного процесса, они не могут устранить механические и технологические дефекты самого печатного устройства.
Подготовка печатных пластин к печати тиража включает несколько этапов таких, как резка пластин, непосредственно изготовление печатной формы, монтаж, чистка и хранение.
При выборе формного материала для изготовления печатных форм руководствуются следующими характеристиками:
линиатура растра;
тип печатных красок и запечатываемого материала;
характер изображения (растр или штрих, плашка).
Существует 2 системы производства форм: твердые и жидкие. В данной работе рассматриваются твердые фотополимерные формы (ФПФ), изготавливаемые производителем, который обеспечивает качественное и безвредное (благодаря полиэфирной основе и покровной пленке) для окружающей среды производство формы в пределах допусков. Безопасность продукта и защита окружающей среды являются составной частью производства печатной формы.
В пластинах для прямой цифровой записи без фотоформы между покровной пленкой и ФП прокладывается дополнительный, чувствительный к лазеру слой, дающий возможность переноса информации на форму без фотоформ. [3]
Производство печатной формы включает несколько этапов:
Экспонирование оборотной стороны (УФ-А-излучением);
Основное экспонирование (экспонирование изображения) через пленочный негатив или маску (УФ-А-излучением);
Вымывание (проявление), которое производится в процессоре с органическим растворителем или водным раствором, либо в термопроцессоре;
Сушка;
Дополнительная обработка светом (финишинг) (УФ-С-излучением);
Дополнительное экспонирование (УФ-А-излучением).
Экспонирование оборотной стороны и основное экспонирование имеют различные цели, но тесно связаны друг с другом. Они оказывают большое влияние на долговечность и прочность печатной формы. Для ФППФ, изготавливаемых аналоговым методом, в качестве оригинала используют негатив, для цифровых – интегральную маску. За счет основного копирования на форме образуется позитивное рельефное изображение. Построение изображения начинается на поверхности формы и продвигается вниз в виде конуса.
Экспонирование оборотной стороны – равномерное экспонирование поверхности формы через пленку-основу – является первой ступенью производства печатных форм.
Цели экспонирования оборотной стороны:
Определение глубины рельефа для готовой печатной формы (основание рельефа укрепляется, а глубина - уменьшается);
За счет повышения светочувствительности сокращается продолжительность основного экспонирования изображения, в частности, для отдельно стоящих и мелких элементов;
Обеспечивается сцепление между полиэфирной основой и полимерным слоем;
В непосредственной близости от полиэфирной основы создается основание рельефа и одновременно обеспечивается чистая поверхность;
В процессе вымывания ограничивается впитывание растворителя и возможная глубина вымывания.
В первую очередь, продолжительность предварительного экспонирования зависит от чувствительности пластин, но также необходимо учитывать и старение ламп, поэтому лучше рассчитывать экспозицию по количеству энергии, а не по времени. При использовании различных осветительных установок продолжительность экспонирования различна. В любом случае продолжительность предварительного экспонирования должна обеспечивать необходимое основание рельефа (см. рис. 1).
Глубина рельефа должна соответствовать различным областям применения, в соответствии с ними согласуется продолжительность засветки оборотной стороны и вымывания.


13 EMBED Photoshop.Image.7 \s 1415
Рис. 1 – Изображение отдельной растровой точки диаметром 200 мкм с правильной (вверху) и половинной по времени (внизу) предварительной экспозицией, при одинаковой основной экспозиции [4]
Основное экспонирование является второй ступенью обработки при производстве ФППФ и должно проводится сразу же после экспонирования оборотной стороны. Задача – создание рельефа для печатного процесса и скрепление печатающих элементов с его основанием, образованным при экспонировании оборотной стороны (см. рис. 2).
13 EMBED Photoshop.Image.7 \s 1415
Рис. 2 – Проэкспонированная печатная форма перед вымыванием [4]
Продолжительность экспонирования как предварительного, так и основного выбирается опытным путем на основании тестовых шкал оперативного контроля и зависит от толщины пластины, состава копировального слоя, мощности и спектра излучения. Шкалы чаще всего они содержат наборы штриховых мир, а также растровые изображения с разными линиатурами.
На этапе вымывания, или проявления, также встречаются факторы, которые могут косвенно оказать влияние на интервал экспозиции. Например, если проявляющий раствор процессора недостаточно подкреплен или неправильно выбрано положение щеток в процессоре, то возможно заполнение элементов выворотки. И в этом случае создастся неверное представление, что экспозиция выбрана неправильно. [4]
Хронологически первым и наиболее распространенным (в России) растворителем для вымывания ФППФ был смесевой состав на основе перхлорэтилена и н-бутанола, взятых в соотношениях 4:1 или 3:1 (Ткип.(С = 150((170(С). Этот растворитель применялся с очень большим успехом, так как обеспечивал высокую скорость растворения пробельных элементов ФФПФ, легко регенерировался путем обычной перегонки при атмосферном давлении, отличался высоким уровнем пожаробезопасности. Вместе с тем, его существенным недостатком является токсичность для обслуживающего персонала и окружающей среды. Реакцией на рост законодательных актов за рубежом была разработка и организация производства так называемых 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. [5]
Цель дополнительного экспонирования – обеспечение полимеризации и сшивания всех неэкспонированных мономеров формы. При неполном сшивании мономеров не могут быть обеспечены твердость и достаточный срок службы формы. При слишком коротком дополнительном экспонировании мелкие детали теряются во время печатания, а на растровых формах точки высоких светов пропадают или печатаются некачественно.
Дополнительное экспонирование повышает сопротивляемость формы к растворителям красок и чистящих средств, проводится «с лица»; в зависимости от типа устройств продолжается 10-15 минут (если лампы старые, то время увеличивается на 5 минут).
Финишинг бывает световой и химический. При дополнительной обработке светом необходимо соблюдать правила безопасности, т.к. УФ-излучение С (
·=256 нм) опасно (вызывает ожоги) для кожи и глаз человека. Продолжительность зависит от:
типа материала;
типа вымывного раствора;
продолжительности сушки.
Резка, монтаж, чистка и хранение ФППФ
Если позволяют габариты устройства, пластины с каждого края должны быть на ~ 5(8 мм больше, чем размеры печатного изображения. При резке необходимо следить за тем, чтобы полиэфирная подложка не была порвана; нельзя пользоваться тупым режущим инструментом. Для резки хорошо подходят Стол для резки пластин, стандартный резак для бумаги, дисковые ножи или острые лезвия. Кроме этого скашиваются углы пластин и ее края под углом.
При монтаже имеются следующие варианты крепления пластины:
крепление непосредственно на формный цилиндр;
крепление на промежуточный цилиндр-гильзу из стекловолокна, полиэфира или никеля;
крепление с помощью полиэфирной монтажной пленки.
Одним из заметных экономических преимуществ печатных пластин является возможность их повторного использования. Для этого требуется регулярно и правильно чистить пластины и соблюдать правила их хранения.
Тщательная чистка печатных форм повышает качество получаемой печати и обеспечивает длительный срок их службы, а также их длительное хранение.
Чистку следует проводить:
с регулярными интервалами при выполнении большого тиража, когда теневые участки начинают забиваться краской;
во время остановки печатной машины и после завершения тиража.
Необходимо следить за тем, чтобы на поверхности формной пластины не происходило засыхания печатной краски. Её очень трудно удалять, а при ее растрескивании она может повредить пластину.
Во время остановки печатной машины не следует оставлять печатную форму в контакте с анилоксовым валом или оттиском, т.к. пластина может прилипнуть и повредиться при запуске печатной машины.
Для чистки пластин могут использоваться растворители, совместимые с материалом:
при использовании печатных красок на водной основе, рекомендуется чистить пластину водой с добавлением небольшого количества специальной жидкости для чистки пластин;
при использовании печатных чернил на основе растворителя – неразбавленный этиловый или изопропиловый спирт.
Средства чистки вала можно использовать только в том случае, если они не содержат агрессивных растворителей (например, ацетон, сложный эфир, бензол). Средства чистки офсетных валов и валов для высокой печати не подходят для этой цели.
Даже кратковременное воздействие таких растворителей может привести к разрушению сформированной поверхности печатной формы, позволяя растворителям в дальнейшем проникнуть внутрь пластины. Это может привести к преждевременному износу пластины.
Также, можно осторожно и тщательно чистить пластины вручную, используя мягкую щетку или кусок нетканого материала, не содержащего линта.
Все пластины изготавливаются централизованно (основной слой – фотополимеризующаяся композиция на основе модифицированного полибутадиенстиролнитрильного каучука). Срок хранения 6-12 месяцев, можно хранить либо на печатном валу, либо в плоскогоризонтальном положении на строго выровненных поверхностях, высотой
· 10 пластин (Т(С = 19-21(С ( 2(С, влажность = 55-60). Использованные печатные формы можно хранить в течение длительного времени, а затем вновь использовать.
Необходимо придерживаться следующих правил:
перед уборкой пластин на хранение, их нужно почистить и высушить. Следы от средства для чистки, оставшиеся на пластине, могут проникнуть вглубь и снизить ее твердость;
во время хранения необходимо оберегать пластины от попадания на них прямого солнечного света, УФ-излучения, а также от продолжительного воздействия белого света (флюоресцентные лампы или лампы дневного света), т.к. при продолжительном воздействии они могут вызвать опережающую полимеризацию. Рекомендуется использовать светонепроницаемую упаковку. Для освещения помещения и рабочего места подходят люминесцентные лампы желтого цвета: TL 20/16, TL 40/16 (Philips), TLL 1500/65, W 1500/85 W (Silvania);
пластины не следует подвергать воздействию высокого давления или неравномерных нагрузок в течение длительного времени. При хранении пластин прокладываются между ними листы из пеноматериала;
кислород, особенно в сочетании со светом, вызывает хрупкость и выцветание пластин. Озон является особенно активной формой кислорода и образуется вблизи экструдеров, которые используют коронный разряд для предварительной обработки поверхности. Он быстро разрушает пластины, поскольку они не обладают стойкостью к озону;
т.о., пластины, снятые с печатных машин, должны храниться в коробках, крафтбумаге или черных полиэтиленовых мешках, уложенных в плоскогоризонтальном положении. [3]
2. Способы изготовления ФППФ для упаковки мороженого
На фотополимерных пластинах можно производить изготовление печатных форм аналоговым (см. рис. 3) или цифровым способами.
2.1. Технологическая схема изготовления печатной формы аналоговым способом
1. Входной контроль негатива:
Dmin
·0,02, Dmax
·3,5-4,0;
пленка должна быть матированная.
2. Входной контроль пластины:
проверяется степень прижатия защитной пленки.
3. Экспонирование оборотной стороны:
проводится без вакуума;
УФ-излучение А (
·=360 нм);
образование активных центров, повышение светочувствительности;
формирование правильного профиля печатных элементов;
формирование основы будущей печатной формы, регулировка рельефа;
в процессе вымывания ограничивается впитывание растворителя и возможная глубина вымывания.
4. Основное экспонирование:
проводится с лицевой стороны через негатив под вакуумом;
происходит формирование будущих печатных элементов.
Основное экспонирование должно быть по возможности коротким и одновременно достаточным. Должны соблюдаться следующие минимальные значения (на практике они несколько выше):
отдельно стоящие линии 0,17 мм;
отдельно стоящие точки 0,25 мм;
размер шрифта 6 пт;
растровые точки в высоких светах 2% при 60 лин/см.
Очень важно, чтобы по окончании экспонирования отдельные печатающие элементы были прочно соединены с основанием рельефа. Негативы с мелкими деталями изображения (тонкие линии, мелкий/высоколиниатурный растр) пропускают меньше света, поэтому экспонируются дольше. Тесты показали, что для безупречного качества печати достаточна глубина 0,1 мм для линии шириной 0,8 мм на сплошной поверхности. [3]
Оптимальный результат для растровых форм можно получить при соблюдении следующих условий:
выбирать линиатуру в зависимости от запечатываемого материала и изображения. При этом предпочтительнее растр низкой линиатуры, чем высокой;
выбирать только такую глубину вымывания, которая необходима;
выбирать такую продолжительность основного экспонирования, при которой сохраняются света.
При слишком коротком основном экспонировании:
Полимеризация недостаточна для образования рельефа, боковые грани печатающих элементов остаются слишком крутыми;
при вымывании боковые грани точек размываются, тонкие линии становятся волнистыми и не вытягиваются;
отдельно стоящие точки или растровые поля высоких светов вымываются, теряются детали изображения;
Печатающая поверхность склонна к образованию апельсиновой корки, срок службы готовых форм значительно сокращается.
Слишком продолжительное основное экспонирование приводит к:
Сужению пробельных элементов, потере негативных деталей изображения;
Нечеткости формы, склонности к тенению;
Более интенсивному изображению при печати растров.
5. Проявление:
происходит преобразование незаполимеризованного копировального слоя и полное удаление его с пробельных элементов
Данный технологический процесс является очень вредным, необходимо проводить при местной вытяжке. Проводится в три стадии:
грязное проявление – удаляется основная масса незаполимеризованного слоя;
очищенным раствором – удаляются остатки незаполимеризованного слоя;
обработка свежим раствором – и лицевая, и оборотная стороны.
Продолжительность вымывания и прижимное давление зависят от необходимой глубины рельефа. Они определяются при помощи предварительных тестов. Также продолжительность вымывания зависит от:
состава вымывного раствора;
температуры вымывного раствора;
конструкции устройства для вымывания;
прижимного давления щеток;
используемого типа пластин.
Вымывание формы считается правильным, если основание рельефа гладкое и не имеет жирного блеска, а вокруг рельефа нет мономера (наплывов). При вымывании неэкспонированный мономер должен быть промыт до основания. Щетки в щеточных вымывных устройствах при регулировании надо устанавливать на всю глубину рельефа. [3]
6. Сушка:
из разбухшей в процессе вымывания формы улетучивается растворитель за счет повышения температуры (Т(С = 60-65(С) и воздушного обдува. Недопустимо уменьшать время проявления за счет интенсивности сушки, т.к. на копии могут образоваться трещины.
7. Акклиматизация:
Т(С = 19-21(С;
влажность 55-60%;
не < 12 часов.
Для придания печатной форме одинаковой высоты печатного рельефа. При исключении этой операции при печати форма может крошиться или возникать непропечатки.
8. Дополнительное экспонирование:
для равномерной полимеризации слоя по всей площади печатного элемента;
УФ-излучение А (
·=360 нм).
Эта ступень изготовления ФППФ может осуществляться и вместе с финишингом.
9. Финишинг (дополнительная обработка):
УФ-излучение С (
·=256 нм);
происходит закрытие пор и как следствие:
устраняется липкость с поверхности пластины;
обеспечивается стабильность печатного процесса.

Рис. 3 – Традиционный метод изготовления флексографской формы
Комбинация растровых и штриховых работ
В результате получается печатные формы с печатными элементами, одинаковыми по высоте. При использовании высококачественных формных пластин растровые и штриховые работы можно копировать на одну форму и печатать с одного цилиндра. Но обычно при натяжении формы на цилиндр форма растягивается и печатные элементы, имеющие большую площадь, становятся ниже (явление дисторсии). Для того чтобы одинаково пропечатать всю печатную форму необходимо увеличить давление, что может привести к растискиванию. Поэтому в критических случаях, например, при использовании печатных цилиндров с небольшим диаметром, с формы, изготовленной по такой технологии, не рекомендуется печатать плашку и растровое изображение. Рекомендуется выносить плашку на отдельную форму. 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.
Пластина должна обеспечивать разрешающую способность 24-60 лин/см и тиражеустойчивость от 500 тыс. до нескольких млн. оттисков. [6]
2.2. Технологическая схема изготовления печатной формы с помощью цифровых технологий (CTP)


В 1995 г. на выставке Друпа впервые была представлена технология, получившая за счет исключения недостатков, связанных с применением в качестве оригинала негатива, в кратчайшие сроки широкое распространение и признание изготовителей ФППФ – прямое лазерное копирование. Здесь в отличие от обычного экспонирования, информация переносится непосредственно на пластину, имеющую чувствительный к лазерному излучению слой - маскирующий слой, состоящий из аморфного мелкодисперсного углерода (см. рис. 4).


1-защитная пленка
2-черный маскирующийся слой
3-фотополимеризующийся слой
4-адгезийный подслой
5-полимерная положка

Рис. 4 – Структурная схема пластины
Рельеф в данном случае создается путем удаления слоя посредством высокой плотности энергии (3 Дж/м2). Чем выше энергия, тем чище удаление. В процессе экспонирования на полимер под чувствительным слоем-маской лазер не оказывает никакого влияния, т.к. он работает в ИК-диапазоне, а фотополимер чувствителен в УФ-области. В результате получается интегральная маска с резкими краями, содержащая всю информацию и непосредственно связанная с печатной формой, а следовательно, препятствующая нежелательному рассеянию света, приводящему к увеличению площади растровых точек (см. Приложение Д).
Лазерные источники могут быть различными:
Лазер с твердым активным веществом, например, YAG;
Лазер с активным веществом в газообразном состоянии, например, гелио-неоновый;
Полупроводниковый лазер, например, лазерные диоды.
Качество ФППФ, изготовленных цифровым методом, зависит, в частности, от их адресации (способности лазера быть управляемым во всей совокупности своих конструкции), развертки (величины пикселов на печатном изображении (RIP) и фокусированного лазерного луча, которые должны соответствовать друг другу), градации в серых тонах (для хорошей растрированной работы необходимо не менее 100).
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. Как уже говорилось, главной отличительной особенностью этих материалов является наличие тонкого (несколько микрон (3 мкм) черного масочного покрытия, имеющего высокую оптическую плотность, удаляемую с помощью сфокусированного пучка ИК-лазера.
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, а выбор той или иной марки фотополимера целесообразно делать, ориентируясь на важные для печатного процесса параметры: твердость, устойчивость к растворителям и т. д.
На сегодняшний день в мире ФПФ для цифровой обработки предлагаются несколькими компаниями:
DuPont – Cyrel DPS, DPH, DPU;
BASF – серия DigiFlex;
Polyfibron – 50SA Flexlight;
Asahi Photoproducts – AFP-DHD. [7]
Сокращение числа стадий технологического цикла изготовления форм позволяет не только упростить допечатный процесс, но и избежать тех причин снижения качества, которые прямо связаны с использованием негативов (диффузная/рассеянная передача) при изготовлении традиционных печатных форм:
следствия неплотного прижима фотоформ в вакуумной камере и образования пузырей при экспонировании фотополимерных пластин;
следствие попадания пыли или других включений, сгибов пленки;
искажения формы печатающих элементов из-за низкой оптической плотности фотоформ и так называемой «мягкой» точки;
нет необходимости работать с вакуумом и выполнять дополнительный переконтакт фотоформы на матовую пленку, следовательно уменьшается растискивание;
деформация пленки из-за изменения влажности воздуха;
дефекты покрытия матовой пленки;
профиль печатающего элемента оптимален для стабилизации растискивания и точной цветопередачи, пробелы и печатающие элементы имеют четкую дифференциацию, отсутствуют непропечатки (см. рис. 5);
расширение диапазона тонопередачи за счет стабильного воспроизведения растровых точек от 2% до 98%, на форме прочно закрепляются более мелкие элементы и как следствие четко воспроизводятся тонкие детали изображения, а света плавно переходят в белый цвет;
улучшается краскопередача, цвета получаются более чистыми
возможность уверенной печати изображений с линиатурой до 80 лин/см и даже выше.
Недостатком является более низкая тиражеустойчивость, т.е. при наличии мелкого растра и большого тиража форма может крошиться, поэтому в отношении рассматриваемого образца будет особенно важно максимально оптимизировать все этапы производства печатной формы в совокупности с процессом печати.
Технологический процесс изготовления цифровых флексографских форм состоит из следующих технологических операций:
Обратное экспонирование цифровой фотополимерной пластины;
Запись оцифрованного изображения оригинала с помощью лазера в черном графитовом маскирующем слое на лазерном экспонирующем устройстве;
Основное экспонирование пластины со стороны изображения через маску;
Вымывание пробельных элементов;
Сушка;
Финишинг;
Дополнительное экспонирование (см. Приложение А).
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. Как уже упоминалось при экспонировании цифровых флексографских пластин нет необходимости создавать вакуум и отсутствует негатив. При записи изображения с помощью лазерных систем размер точки на маскированных фотополимерах равен, как правило, 15–25 мкм.
Вследствие контакта фотополимерного слоя с кислородом воздуха происходит ингибирование процесса фотополимеризации, что вызывает уменьшение печатающих элементов изображения. Этот эффект необходимо учитывать при изготовлении цифровых флексографских форм. 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.
Экспонирование считается достаточным, если все печатающие элементы прочно установлены на основании рельефа, образованного при предварительном экспонировании. Между рельефом и основанием не должно быть незаполимеризованного материала.
Продолжительность основного экспонирования цифровых форм зависит от:
интенсивности УФ-излучения;
чувствительности сырья/необработанного материала;
необходимой глубины рельефа.
Правильное экспонирование определяется с помощью тестов при вводе оборудования в эксплуатацию и при использовании новых необработанных пластин. Т.к. УФ-излучение ламп уменьшается с течением времени, рекомендуется проводить периодическую проверку интенсивности.
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.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Рис. 5 – Сравнение формы печатающих элементов аналоговых и цифровых фотополимерных форм
Фактически при использовании цифровой технологии ограничения по качеству печати определяются, главным образом, характеристиками печатного оборудования, а не печатной формой.
Особенности цифровой технологии позволяют оптимизировать производственный процесс, а именно:
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 (см. рис. 6).
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Рис. 6 – Сравнение тонопередачи при печати с традиционных и цифровых флексографских форм
Таким образом, в типографиях с хорошо отработанным печатным процессом можно добиваться впечатляющего качества продукции, обеспечивая высокий уровень конкурентоспособности своего производства. [2]
CTP на практике
Цифровая технология изготовления ФПФ имеет определенные требования к рабочему процессу. В основном, применяются тонкие пластины (до 1,7 мм), хотя в настоящее время разработчики говорят о применении пластин толщиной более 3,9 мм. Но при таких толстых пластинах их масса ограничивает число оборотов экспонирующего цилиндра, что вызывает определенные трудности при записи.
Важным требованием к режиму обработки лазером является интеграция в существующие систему предприятия. Привязки возможны, но нецелесообразны и непрактичны. Цифровые пробы в цифровом производственном процессе также занимают важное место. Только там, где действительно гарантируется, что цифровые пробы по форме, размерам, цветности и возможности репродуцирования наиболее приближены к заказанной продукции, есть шанс полного использования преимуществ цифрового способа печати.
К сожалению, возможность цифровых проб в обычных цифровых системах ограничена из-за ориентации, главным образом, на 4-хкрасочные изображения. Т.о., передача многих специальных цветов чрезвычайно трудна и может быть реализована только приблизительно и с большими затратами. Также надо учитывать наличие множества модулируемых кривых растискивания, получаемых из самых разнообразных запечатываемых подложек, применяемых печатных форм, различных печатных машин, красок.
2.2.1. Технология изготовления ФПФ методом тепловой обработки (сухой термальный метод)
Технология тепловой обработки (Cyrel FAST (Dupon)) предусматривает использование специальных фотополимеризующихся пластин из термореактивного фотополимера, который удаляют с пробельных элементов с помощью теплового воздействия. Основным достоинством такого метода является исключение процесса вымывания с использованием растворителей, что значительно улучшает экологические аспекты, сокращает технологическую цепочку (отпадает необходимость длительной операции сушки и время изготовления печатной формы может быть сокращено до 25%), понижает себестоимость готовых форм. Т.о., достоинства и недостатки такого метода можно сформулировать следующим образом.
Достоинства:
отсутствие растворителя;
скорость изготовления печатной формы – 30-40 мин.;
более высокий растр;
меньшая производственная площадь (1 ПК + 1 лазер-гравер + 1 устройство для оплавления и сжигания «полотенец»).
Недостатки:
высокая стоимость оборудования, нетканого материала;
ограниченный по толщине ассортимент пластин.
Технологических процесс:
экспонирование оборотной стороны;
экспонирование лицевой стороны через негатив или маску (пластины могут обрабатываться на то же оборудовании, что и классические);
монтаж экспонированной пластины на цилиндр;
нагрев цилиндра;
тепловое размягчение полимера на неэкспонированных участках до состояния текучести;
поглощение расплавленного полимера нетканым материалом (происходит удаление слоя с будущих пробельных элементов, осуществляется с помощью проявочного валика);
помещение пластины с проявленным рельефом в секцию очистки для шлифовки основания и крупных штриховых элементов изображения.
После использования формные пластины Cyrel FAST могут быть утилизированы так же, как и прочие пластины Cyrel путем сжигания в сочетании с рекуперацией тепловой энергии.
Технологический процесс изготовления печатных форм аналогичен традиционному. Для получения скрытого изображения на фотополимеризующейся пластине используют традиционное оборудование. Пластину экспонируют в обычной копировальной раме. Новым является способ удаления незаполимеризованного материала с пробельных элементов, для чего используют специальный процессор. Пластину помещают на цилиндр в процессор, где под воздействием ИК-нагревателя происходит размягчение неэкспонированных участков и их удаление с пластины. Это происходит с помощью нетканого рулонного материала, прижимаемого к поверхности пластины с помощью резинового валика. Процесс удаления материала с пробельных участков формы занимает несколько минут, при этом достигается рельеф до 0,8 мм. По данным производителей тиражеустойчивость достигает нескольких млн. оттисков, но на практике она ограничена в зависимости от типа изображения (чем выше линиатура, тем ниже тиражестойкость).
Для изготовления формных пластин для запечатывания рассматриваемого образца я выбираю данную технологию. Обоснование выбора будет проведено в п. 4.
2.2.2. Технология прямого лазерного гравирования (бесконечные формы)
К особенностям технологии прямого лазерного гравирования (LEP) можно отнести использование в качестве пластины специальной двухслойной резины 3-7 мм, отсутствие стадии отверждения и как следствие более низкую стоимость. 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 имеют множество преимуществ по сравнению с формами: простое обращение, соблюдение приводки, отсутствие растяжений или деформаций при монтаже на круглом предмете, бесконечное печатное изображение без швов и т.д.
Технология базируется на использовании современного и мощного лазера, например, CO2, который был признан наиболее подходящим для прямого лазерного гравирования. Дальнейшие разработки направлены на снижение мощности лазеров, что позволит сократить время гравирования и его себестоимость.
Над этим проектом уже несколько лет работает компания BASF Drucksysteme, а недавно к ее разработке присоединилась фирма Stork Screens.
Рельеф такой формы принципиально отличается от рельефа ФППФ, на которых боковые грани печатающей точки постепенно расходятся до основания рельефа. Эта форма рельефа неизбежно получается при изготовлении формы, в частности, при полимеризации фотополимера. В данном же способе форму рельефа печатных форм можно свободно выбирать.
Традиционный формный процесс во флексографии – довольно длительный и сложный, предусматривающий изготовление негатива (при аналоговой технологии) и еще шесть операций – каждая из этих операций имеет свои технологические особенности и требует соответствующего оборудования. При цифровой технологии негативы не нужны, после записи изображения на черном слое-маске следуют такие же операции по обработке пластины.
Технология прямого лазерного гравирования включает в себя только одну операцию – пробельные элементы на пластине выжигаются лазерным лучом, после чего форма готова к печатанию. Хотя эта технология принципиально проста, она обладает целым рядом достоинств: достигается экономия на оборудовании и материалах, экономится время изготовления формы, а прямая передача данных из компьютера с помощью лазера позволяет практически исключить возможные ошибки, экологичность процесса (см. Табл.1).
Процесс изготовления формы сводится к следующему: пластину без всякой предварительной обработки устанавливают на цилиндр для обработки лазером. Пробельные элементы выжигаются сразу в процессе лазерного облучения (см. рис. 7). В процессе обработки контролируется глубина рельефа и профиль растровых точек, т. е. вероятность потери мелких деталей сводится к минимуму. После гравирования с формы нужно удалить частички пыли, протерев ее влажной мягкой тканью. Изготовленные печатные формы имеют повышенную тиражестойкость и долговечность, а также высокие изобразительные возможности. Время изготовления формы форматом А4 составляет около 1 часа. Если же используется пластина, то чтобы получить бесконечную форму для печати без полей, стык между концами формы заливают мономером и полимеризуют, а затем шлифуют (см. Приложение Д).

Рис. 7 – Прямое лазерное гравирование обычных и гильзовых флексографских форм [8]
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.
Но при имеющихся достоинствах в настоящее время технология прямого лазерного гравирования имеет ряд недостатков, не позволяющих использовать её при изготовлении печатной формы для рассматриваемого в работе образца. В частности, это невозможность печати высококачественных, высоколиниатурных изображений, ограниченный ассортимент пластин по толщине, высокая энергоемкость и устойчивость не ко всем видам печатных красок. [3]
Таблица 1 – Сравнение ФППФ и ПФ, гравированной лазером
Основные характеристики
ФППФ
ПФ, гравированная лазером

1
2
3

Lmax, лин/см
60
36

Печать
Как правило, не бесконечная, не бесшовная
Бесконечная, бесшовная

Поверхность ПФ
Гладкая
Немного шероховатая

Передача краски
Очень хорошая
Хорошая

Процесс изготовления
Комплексный и дорогостоящий
Простой

Ступени процесса изготовления
Много ступеней
Одна ступень

Продолжительность изготовления, час
( 24
( 3

Увеличение тона при износе
Да
Нет

Установка в печатной машине
Простая и быстрая
Сложная и продолжительная

Цена за ед. площади
Ниже
Выше

При сравнении можно сделать вывод, что, учитывая особенности образца, данный способ изготовления печатных форм для запечатывания упаковки мороженого не подходит.
3. Особенности при изготовлении упаковки мороженого с учетом применяемого запечатываемого материала, строения формной пластины и оборудования
3.1. Характеристика запечатываемого материала: разновидности, особенности
Согласно результатам исследований пленка из искусственных материалов в качестве запечатываемого материала, как в стоимостном, так и в количественном выражении занимает во всем мире всё большую часть рынка упаковки: пищевых продуктов, предметов гигиены, промышленных товаров. Доля рынка упаковки из искусственных материалов в сфере пищевых продуктов достигла в Европе в 1994 году 5,5 млн. тонн (18,23 млрд. долларов), к 2001 г. достигла 6,5 млн. тонн (23,17 млрд. долларов). В стоимостном выражении это соответствует росту от 56,3 до 59,3%, а в количественном – от 41 до 43,6% всего рынка упаковки пищевых продуктов. [3] Полипропиленовые пленки составляют около 20% всех пленок, производимых в Западной Европе под торговой маркой Fasson. [9]
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).
Полипропилен, из которого изготовлен образец, относится к монопленкам (состоит из однородного материала) 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 (см. Табл. 2).

Таблица 2 – Типы пленки для упаковки

Сокращенное наименование
Расшифровка аббревиатуры

LDPE
Полиэтилен низкой плотности

LLDPE
Линейный полиэтилен низкой плотности

HDPE
Полиэтилен высокой плотности

PP-Сast
Полипропиленовая монопленка, невытянутая, литье

PP-OPP, ориентированный
Полипропилен, моноаксиальный и/или биаксиальный, вытянутый

PETP
Полиэфир

PETP-OPETR, ориентированный
Полиэфир, моноаксиальный или биаксиальный, вытянутый

PA
Полиамид

PA-OPA, ориентированный
Полиамид, моноаксиальный и/или биаксиальный, вытянутый

В Таблице 3 представлены основные свойства полипропилена, определяющие его выбор в качестве запечатываемого материала для упаковки.
Таблица 3 – Основные характеристики полипропилена
Тип пленки
Полимер
Свойство сваривания
Барьер д/ водяного пара*
Барьер для газа
Прозрач-ность
Пригодность для запечатывания
Пригодность для глубокой вытяжки

1
2
3
4
5
6
7
8

PP-литье
гомо/ сополимер
++
++
-
+++
++
+

PP, ориенти-рованная
гомо/ сополимер
(/++
+++
-
+++
+++
-

+++ – очень хорошие свойства ++ – хорошие + – достаточные - – плохие

Общие свойства [9]

Стабильность размеров
Стойкость к УФ-излучению
Стойкость к погодным воздейс-м
Эластич-ность
Легкость нанесения
Температур. стойкость
Рабочие темпер-ры
Необходимость поверхностной обработки
Качество печати

1
2
3
4
5
6
7
8
9

++
+ (до 6 мес.)
+/++
+
++
до 120°С
0°(+120°С
Коронная или покрытие
+/++

*При толщине 100 мкм проницаемость РР для водяных паров составляет 0,26 г/м2 – довольно низкий показатель, что определяет широкое использование в пищевой промышленности (РР находится на втором месте после фольги (0,1 г/м2)). [10]
Как видно из Таблицы 3, ориентированный полипропилен (ОРР) во своим свойствам очень хорошо подходит для упаковки мороженого.
Сферы применения полипропилена:
Сфера упаковки для пищевых продуктов;
Техническая пленка;
Канцелярские товары;
Сфера медицины и гигиены;
Сфера глубокого замораживания.
Для производства двуосноориентированого 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.
Широкое распространение получила вытянутая/ориентированная пленка ОРР, моноаксиальная, а чаще биаксиальная. Физические свойства:
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.
Свойства и особенности типов пленки
Полипропиленовая пленка (РР) родственна полиэтилену, появилась на рынке в 1960 году. Получают посредством полимеризации газообразного пропилена.
РР имеет большую устойчивость к разрыву, поэтому при намотке и размотке на печатной машине можно использовать более высокое натяжение. Для РР пленки, необходимы более высокие затраты на предварительную обработку, чем для РЕ пленки низкой плотности, чтобы обеспечить хорошее прилипание печатной краски.
Важным свойством РР является то, что при длительном хранении на складе и старении эффект предварительной обработки ослабевает или исчезает до начала печати тиража.
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.
Пленка различных типов производится для различных целей:
биаксиальная ориентированная без нанесения покровного слоя с предварительной обработкой с одной или с двух сторон;
биаксиальная ориентированная вытянутая посредством соэкструзии возможность сваривания с обеих сторон с предварительной обработкой с одной или с двух сторон;
биаксиальная ориентированная с покрытием PVDC, PVC или полиакрилом и т.д. с обеих сторон, с возможностью запаивания с обеих сторон.
Пленки а) и b) обрабатываются коронным разрядом для обеспечения достаточно высокого поверхностного натяжения и хороших предпосылок для запечатывания флексографическим способом печати.
Пленка с) может запечатываться, кашироваться или приклеиваться без предварительной обработки, но флексографские и оклеечные машины оснащены устройствами для предварительной обработки для улучшения прилипания краски.
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.
Расширение применения пленки ОРР за последние годы и достаточно хорошие перспективы на будущее можно обосновать следующим 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.). [3]
Предварительная обработка
Смачиваемость является основным условием для адгезии печатных красок, грунтовок и лаков на искусственных материалах, металлах и бумаге. Смачиваемость характеризует поведение жидкости на твердой поверхности, например, запечатываемой пленке.
Смачивание поверхности искусственного материала жидкостью происходит тогда, когда энергия поверхности превышает энергию смачивающей жидкости. Обработка поверхности для снятия заряда при помощи коронного разряда со средней частотой является самым распространенным методом модификации поверхности ленты из искусственного материала, металла и бумаги.
Как правило, искусственная пленка обрабатывается коронным разрядом ещё при производстве, но из-за хранения на складе поверхностное натяжение уменьшается. Обработка коронным разрядом в печатной машине приводит к улучшению поверхностного натяжения перед запечатыванием и к хорошей адгезии между пленкой и печатной краской.
Для запечатывания полипропилена величина поверхностного натяжения в среднем составляет 38 мН/м. [3] По другим данным для РР, ОРР, ВОРР – 29-31 дин/см2. [11]
Типичная установка для обработки коронным разрядом состоит из системы электродов с высоким электрическим потенциалом и противоположного электрода с потенциалом массы, например, валика, проводящего обрабатываемую ленту.
Для очистки отработанного воздуха (при коронном разряде выделяется озон, вредный для здоровья, вызывающий коррозию оборудования, негативно влияющий на печатные формы) все большее применение находят озоновые фильтры. В них при помощи катализатора озон превращается в кислород.
Наряду с обработкой коронным разрядом используются следующие способы:
предварительная обработка пламенем газовой горелки;
обработка фтором;
обработка озоном;
атмосферно-плазменная разрядка. [3]
3.2. Выбор печатных красок с учетом печатной формы и запечатываемого материала
Печатные краски, как и бумага, - основной полиграфический материал. Они создают изображение на запечатываемом материале, поэтому должны обладать оптическими и печатно-технологическими свойствами, а также способностью закрепляться на оттиске.
Требования к печатным краскам:
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. [12]
При изготовлении продукции флексографским способом применяются краски, которые должны соответствовать требованиям перечисленным выше.
Печатные краски, применяемые в сфере упаковки, состоят из нескольких компонентов, каждый из которых выполняет специальную функцию. Прежде всего, каждая печатная краска имеет красящее вещество. Следующим компонентом рецептуры является связующее вещество для фиксирования красящего вещества на запечатываемом материале. Добавки придают формированию краски специфические свойства и во взаимодействии с основным связующим веществом определяют профиль свойств и применения печатной краски. Во флексографической печати, в отличие от офсетной, используются краски низкой вязкости, поэтому содержание растворителя довольно высокое (см. рис. 8).







Рис. 8 – Состав флексографических красок на основе растворителя для сферы упаковки
Типы флексографских красок в зависимости от способа закрепления их на оттиске:
водорастворимые, закрепляющиеся путем впитывания и испарения;
на основе летучих растворителей (чаще всего это спиртовые или спирторастворимые краски), закрепляющиеся путем испарения;
УФ - отверждаемые, закрепляющиеся посредством УФ – излучения (см. Табл. 4).
Таблица 4 – Характеристики основных типов красок [13]

Показатели
Спирторастворимые
Водоразбавляемые
УФ-отверждаемые

1
2
3
4

Глянец
хороший
хороший
очень хороший

Органолептические свойства
хорошие
хорошие
плохие

Химическая и механическая стойкость
от хорошей до очень хорошей
средняя
очень хорошая

Пригодность для ламинатов
очень хорошая
нет
нет

Пригодность для печати
очень хорошая
средняя
хорошая

Эмиссия вредных веществ
да
да
нет

Энергозатраты на сушку
средние
высокие
средние

Наиболее экологичными и удобными в работе являются водорастворимые краски.
В них основным растворителем является вода или смесь воды и спирта (0–5%) (этанол или изопропанол). Эти краски используются при печати на впитывающих материалах (таких как бумага, картон, гофрокартон, самоклейка).
В качестве связующего для водоразбавляемых красок применяют, главным образом, кислые смолы (акрилаты, полиакрилаты, в редких случаях малеинаты, либо уретан) или водные дисперсии кислых смол.
Процесс закрепления краски происходит следующим образом: акриловая смола (связующее), которая сама не растворима в воде, омыляется аммиаком, переводится в краску; аммиак при отверждении испаряется. Изображение на оттиске получается матовым, что иногда предпочтительнее глянцевого, например, при печати на гофрированном картоне. [13]
Краски на основе летучих растворителей закрепляются за счет испарения растворителя. Наиболее распространенными растворителями являются спирты (этанол, изопропанол), производные гликолей (этоксипропанол, метоксипропилацетат), кетоны (ацетон, метилэтилкетон), углеводороды (бензин, циклогексан) и эфиры (этилацетат, изопропилацетат). Краски на основе растворителей содержат наибольшее количество разнообразных типов связующего: природные смолы (шеллак), модифицированные природные смолы (нитроцеллюлоза, канифоли, алкидные смолы) и искусственные смолы (полиамиды, сополимеры винила, полиэфиры, полиуретан, кетоновые смолы). [13] Эти краски менее экологичные, но дешевле, чем водорастворимые; при этом спиртовые краски обладают значительно лучшей прилипанием, и оттиск имеет больший глянец, что помимо прочих причин также важно для внешнего вида рассматриваемой упаковки.
В настоящее время в качестве связующих в красках на основе растворителей используются следующие вещества:
Производные целлюлозы;
Полиамидные смолы;
Продукты полимеризации винила;
Полиэфир, полиуретан, кетоновые смолы, акриловые смолы.
Во всех красках используются органические пигменты, за исключением черной (сажа) и белой (диоксид титана). [14]
Краски на основе растворителей в отличие от УФ- и водоразбавляемых красок практически универсальны. Материалы с самыми различными свойствами и химической структурой, такие как бумага, картон (впитывающие подложки), алюминиевая фольга и большой спектр пленок (невпитывающие подложки) могут ими запечатываться. Применение красок на основе растворителей обеспечивает все необходимые стойкостные характеристики оттиска. [13]
Среди красок на органических растворителях распространены двухкомпонентные краски, применяемые, когда краска не должна разрушаться под действием других красок или воды, например для упаковки подлежащих замораживанию продуктов.
При производстве пакетов с запаянными краями (упаковка, скрепляемая нагреванием) следует использовать краску, устойчивую к сварке. Для пакетов со сваренными краями из соэкструдированной полипропиленовой пленки на сварочных швах которых нанесена печатная краска, в последнее время применяются двухкомпонентные грунтовые белила с однокомпонентными цветными красками. У нашего образца предусмотрены поля для сварки.
Краски УФ-отверждения используют для печати по впитывающим и невпитывающим подложкам. Их отличает отличное качество печати, высокий глянец, высокая световая, механическая и химическая устойчивость. Как правило, применяют УФ-краски при печати этикеток из бумаги и полиолефиновых пленок, печати на тубах, картоне, бумажных и полиэтиленовых пакетах, изготовлении этикеток из ОРР, печати на технических пленках, а также на алюминиевых пластинках для молочных продуктов и кормов для животных. [13]
УФ-краски показывают наилучшие результаты печати: высокую линиатуру растрового изображения за счет минимального растекания (до 65 лин/см), постоянная вязкость в процессе печати вследствие отсутствия растворителя и как следствие точность цветопередачи, адекватное воспроизведение всех цветовых оттенков, стабильность цветового баланса при печати тиража, короткое время закрепления и в то же время отсутствие засыхания краски в печатной секции без воздействия УФ-лучей. [13] Этим краскам свойственно достаточное прилипание к любому запечатываемому материалу. Закрепление красок на оттиске происходит практически мгновенно за счет реакции фотополимеризации.
Состав красок УФ-отверждения (он не зависит от способа печати, а краски для разных способов различаются только конкретными типами веществ и различными добавками, отвечающими за специфику способов печати и за адгезию к различным запечатываемым материалам) таков:
Мономер – как правило, соединение сравнительно невысокого молекулярного веса и низкой вязкости, содержащее двойные связи и, следовательно, способное к полимеризации. Мономер является растворителем или разбавителем для остальных составляющих композиции. Изменяя содержание мономера, обычно регулируют вязкость системы.
Олигомер – органическое соединение, способное к полимеризации и к сополимеризации с мономером ненасыщенное соединение большего, чем мономер, молекулярного веса. Это вязкие жидкости, либо твердые вещества. Условием их совместимости с мономером является растворимость в последнем. В основном именно природой олигомера определяются многие печатно-технические и потребительские свойства УФ-отверждаемых покрытий. В качестве олигомеров и мономеров наибольшее распространение находят олигоэфир- и олигоуретанакрилаты, а также различные ненасыщенные полиэфиры.
Фотоинициатор – важнейший компонент УФ-красок. Полимеризация мономеров под действием УФ-излучения может протекать без участия каких-либо других соединений, но довольно медленно. Для ускорения реакции в композицию вводят небольшие количества фотоинициатора – органического низкомолекулярного соединения, играющего роль сиккатива и способного под действием УФ-излучения генерировать (распадаться) на свободные радикалы и/или ионы, инициирующие цепную реакцию полимеризации связующего (переход из жидкого состояния в твердое). Такой тип полимеризации называется фотоинициированной. Наличие фотоинициатора определяет как многие характеристики процесса отверждения (скорость фотополимеризации, широту экспонирования), так и свойства полученных покрытий. В качестве фотоинициаторов находят применение производные бензофенона, антрахинона, тиоксантона, асцилфосфиноксиды, пероксипроизводные и т.д. [13]
Помимо неоспоримых достоинств краски УФ-отверждения обладают и рядом существенных неостатков:
высокая стоимость (в среднем на 25-40% дороже «обычных» красок), большой расход энергии, применение в малоформатных машинах с шириной полотна до 450 мм секционного построения, так как в машинах планетарного построения УФ-сушка сопровождается чрезмерным нагревом печатного цилиндра. Хотя в последнее время появились так называемые холодные УФ сушки (лампы) и это может явиться существенным фактором в расширении УФ-печати;
аллергенность их компонентов и необходимость отвода выделяющегося озона при работе УФ-сушки, которые негативно влияют на здоровье человека;
должны перемешиваться, и на них ни в коем случае не должен воздействовать дневной свет (в который входит и длинноволновая ультрафиолетовая составляющая);
при печати УФ-красками на полимерных пленках может возникнуть проблема адгезии краски к пленке;
УФ-лампа выделяет довольно значительное количество тепла, что может вызвать проблемы при печати на тонких пленках и термочувствительных материалах. Если выделение тепла не контролировать, это может привести к деформации и короблению пленки и, как следствие, к нарушению приводки и повышенному уровню брака.
Недостатки можно компенсировать, но это отразится на стоимости оттисков. [15] Для рассматриваемого образца перечисленные недостатки имеют решающее значение (запах, ограниченность использования узкорулонных печатных машин с центральным цилиндром, термочувствительность полипропилена, невысокое прилипание краски и т.д.), поэтому УФ-краски использоваться не будут.
Говоря о УФ-красках, нельзя не остановится на двух принципиально различающихся видах реакции фотополимеризации - радикальном и катионном, и двух типах УФ-отверждаемых лакокрасочных материалов - с радикальным и катионным механизмами отверждения (см. Табл. 5).
При радикальном механизме отверждения фотоинициатор поглощает свет и генерирует свободные радикалы; при катионном образуются катион и анион, которые выполняют функции свободных радикалов. В качестве связующего в радикальных лакокрасочных материалах применяются акрилаты (олигоэфир- или олигоуретанакрилаты), подразделяемые в зависимости от молекулярного веса на высоковязкостные олигомеры и низковязкостные мономеры. а в катионных - в основном, эпоксидные смолы. [13]
Таблица 5 – Сравнение катионной и радикальной систем УФ-отверждения [13]

Катионная
Радикальная

1
2

Высокая скорость отверждения
Очень высокая скорость отверждения

Окончательная полимеризация после отверждения: краска полностью закрепляется только по истечении некоторого времени – до 6 ч (т.н. темновая полимеризация)
Покрытие отверждается практически мгновенно

Очень хорошие печатно-технические свойства при печати на всех типах пленки, на полиамиде или на алюминиевой фольге
Хорошие печатно-технические свойства на большинстве используемых пленок

Дороже красок радикального типа
Дешевле катионных

Полное отсутствие липкости
Неполное отсутствие липкости (неполное отверждение)

Твердая красочная пленка
Более хрупкая красочная пленка

«Возвратное состояние» поверхностного натяжения запечатываемого
материала или щелочность бумаги могут мешать отверждению
Независимость процесса отверждения от свойств запечатываемого материала

Малое влияние ингибирования кислородом воздуха на закрепление краски
Ингибирование кислородом воздуха, особенно при малой толщине красочного слоя (< 0,5 г/м2)

Отсутствие какого-либо остаточного запаха
Наличие остаточного запаха

Отсутствие деформации термоусадочных пленок и обтяжных этикеток
Возможная деформация термоусадочных пленок и обтяжных этикеток

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. [13]
Эти недостатки полностью отсутствуют у катионных УФ-материалов.
Радикальные краски (их применяют чаще) обеспечивают качественную печать при невысокой стоимости. Однако для достижения оптимальных печатно-технических и потребительских свойств целесообразно использовать УФ-краски катионного типа. [13]
Взамимодействие краска – печатная пластина
В соответствии с требованиями красочной системы посредством смеси материалов можно получить нейтральный материал, т.к. и здесь не существует материала для печатных форм, на 100 % устойчивого ко всем видам красок.
Полимерные печатные формы толщиной 0,76 или 1,14 мм (именно такие толщины используют при запечатывании полипропилена) с водными системами на шероховатых поверхностях запечатываемого материала склонны к термическим проблемам. При несоответствии печатной краски пластине последние утрачивают устойчивость к истиранию и разрушению печатающих элементов. Даже при красочных системах с закреплением краски путем излучения обнаруживается набухание всего материала, которое связано с нестабильностью печатающего слоя из-за его разрушения. Полимерные пластины не пригодны для печатания красками, растворимыми в сложном эфире. Для этого используются резиновые печатные формы.
Поэтому вначале необходимо проверить пригодность краски для материала печатных форм. Измеряется толщина и твердость различных материалов, в течение 24 часов взаимодействовавших с краской. Материалы, масса которых увеличивается, утрачивают твердость и стабильность в зоне контакта. Материалы, которые из-за набухания превышают заданный рост, также не стабильны в зоне контакта и утрачивают во время печатного процесса свои резкие края.
Рекомендуемая в процессе печати последовательность нанесения красок - от более светлой краски к более темной, чтобы меньше загрязнялась краска в последних секциях. Если технология этого не позволяет, например, при печати с обратной стороны прозрачной пленки, необходимо применять сушку краски на оттиске между печатными секциями. Общепринятой считается вязкость 28-30 сек при диаметре измерительной воронки 4 мм.
Количество краски, переходящее на оттиск, зависит от гладкости материала и его пористости и составляет 6-8 г/м2 для пленок.
Запечатывание полипропиленовой пленки
Одним из основных факторов, влияющих на выбор того или иного типа краски, является материал, используемый для печати.
В прошлом в большом объеме применялись печатные краски на основе полиамида. Эти краски могут изготавливаться на основе спирта – изопропанола или этанола. Другая группа красок на основе полиамида в качестве растворителя использует смесь спиртов и углеводородов, например, этанола и бензина в соотношении 80/110. Высокое содержание алифатических углеводородов должно учитываться при выборе материала для форм. Флексографические краски на основе полиамида отличаются хорошим схватыванием (даже на материалах с недостаточной предварительной обработкой), а также очень слабой тенденцией к слипанию. [3]
Недостатком являются термопластичные свойства полиамидных смол. Изготовленные из них краски имеют низкую устойчивость к свариванию, поэтому пригодны для изготовления упаковки методом сварки только при условии, что место сварки не запечатано. Но низкая температура размягчения полиамидных смол позволяет использовать их в рецептуре красок, устойчивых к сварке.
Преобладающая часть современных флексографических красок для полиолефиновой пленок в качестве основных связующих веществ содержат нитроцеллюлозу (NC) с добавлением синтетических смол, растворимую в этаноле и представляющую собой модифицированный натуральный продукт. Благодаря своим свойствам растворимость нитроцеллюлозы позволяет создавать флексографические краски на основе этанола, которые не предъявляют особых требований к устойчивости к растворителям материалов для печатных форм. Нитроцеллюлоза обладает широким спектром совместимости и может смешиваться с большим количеством комбинаций смол, пластификаторов, адгезионных добавок, воска, смазочных веществ и т.д. В противоположность полиамидным смолам нитроцеллюлоза не термопластична, поэтому, она может использоваться для создания красок, устойчивых к свариванию. Как правило, краски на основе нитроцеллюлозы, нанесенные на соэкструдированную ориентированную полипропиленовую пленку, достигает устойчивости к свариванию при 150(. [3] Вязкость таких красок изменяется в диапазоне 25-40 сек (В3 4 при 20°С). При использовании красок данной группы смоченные водой оттиски не отмарывают, они пригодны для высококачественной растровой печати упаковок, глубокого замораживания, имеют высокую термостойкость. Особенностью является необходимость обработки коронным разрядом, о которой рассказано в предыдущем разделе. [16]
По сравнению с вышеописанными полиамидными красками печатные краски на основе нитроцеллюлозы имеют более сильную тенденцию к слипанию.
Большое значение для рынка в области упаковочных материалов имеет пленка из ориентированного пропилена ОРР. Соэкструдированная ориентированная пропиленовая пленка запечатывается с лицевой стороны и применяется для упаковки кондитерских и хлебобулочных изделий. Обычно запечатываются и места сварки, поэтому должны использоваться устойчивые к сварке краски, прежде всего на основе нитроцеллюлозы. Для упаковки чувствительных к температурам материалов, например, шоколада или мороженого находит применение упаковка, изготовленная методом холодного сваривания, как правило, на основе прозрачной или белой/ориентированной пропиленовой пленки.
Запах и удержание растворителя
При контроле качества упаковки большое значение имеет оценка запаха различных упаковочных материалов, т.к., как правило, упаковываемые материалы восприимчивы к запахам. Важным факторам при этом является структура нанесенной печатной краски, состоящей из связующих частиц, добавок, красящих веществ и растворителей. Эти компоненты должны комбинироваться так, чтобы краска соответствовала техническим требованиям. При разработке печатных красок следует использовать только компоненты без резких запахов.
Другой, пока еще не решенной, является проблема возникновения запахов, что в значительной степени ограничивает применение УФ-красок, особенно в производстве упаковочных материалов с повышенными органолептическими характеристиками. Запахи вызваны наличием продуктов расщепления фотоинициаторов, а также летучих, то есть не связанных в красочной пленке, остатков красок. В связи с этим при запечатывании упаковки для мороженого нельзя использовать УФ-краски.
Устойчивость к пастеризации и стерилизации
Для обеспечения продолжительного срока хранения пищевых продуктов они подвергаются предохранению от порчи. Во многих случаях это предохранение производится на готовой упаковке. На практике используются термические методы пастеризации или стерилизации. Стерилизация может производится при помощи сухого тепла при 180(С или водяного пара в автоклавах при 121(С-135(С (паровая стерилизация) или воды.
Наряду с алюминиевой фольгой для производства устойчивой к стерилизации упаковки используется термопластичная искусственная пленка. Такая пленка, как полиэтилен, формируемый при низком давлении, полипропилен, полиамид и полиэфир, пригодны для выполнения этой функции. [3]
Защита окружающей среды и охрана труда
Краски на основе растворителей содержат легколетучие органические соединения, эмиссия которых не должна превышать установленные нормы. Это вполне достижимо с помощью герметизации красочных аппаратов и установки систем очистки отводимого воздуха.
Использование водоразбавляемых красок с незначительным содержанием спирта установки таких систем не требует. Но поскольку в процессе печати происходит выделение аммиака, необходимо наличие приточно-вытяжной вентиляции.
Если же содержание спирта в воздушных выбросах превышает определенное пороговое значение, то оборудование должно быть оснащено соответствующей системой очистки.
Утилизация непригодных к дальнейшему использованию остатков растворителей и смывок может осуществляться с помощью установок регенерации, если уровень содержания растворителей достаточен для процесса дистилляции. В иных случаях остатки красок и дистиллятов утилизируются как специальные отходы.
В производстве красок на основе растворителей и водоразбавляемых красок нередко используется натуральное или модифицированное растительное сырье, что значительно повышает их экологичность, в то время как с УФ-красками это практически невозможно (выделение озона при работе УФ-ламп). [15]
Анализируя виды красок, учитывая их особенности, особенности запечатываемого материала, печатной формы и упаковываемого материала, можно сделать вывод, что использование для запечатывания упаковки спирторастворимых красок на нитроцеллюлозе является оптимальным вариантом.
3.3. Характеристика фотополимерных печатных форм
Тиражестойкость фотополимерной формы превышает тиражестойкость обычной монометаллической офсетной формы на порядок и составляет в среднем от 1 до 5 млн. оттисков.
Неэкспонированный материал представляет собой пластину, состоящую из трех слоев (см. рис. 9). На геометрически стабильную полиэфирную подложку нанесено эластомерное связующее вещество, которое содержит смесь ненасыщенных мономеров и чувствительных к УФ-излучению инициаторов реакции полимеризации (рецепторов). От механических повреждений и воздействия кислорода пластину защищает покрывной лист. У цифровых печатных пластин между покрывным листом и фотополимером расположен черный слой-маска. Пластины чувствительны к теплу, дневному свету, УФ-излучению и коротковолновой части спектра искусственного света, поэтому с ними следует работать при отсутствии ультрафиолетового света.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Рис. 9 – Неэкспонированная пластина
При воздействии на пластину УФ-излучения молекулы инициатора расщепляются на радикалы и в результате образуют молекулярную сетку.
Этот процесс полимеризации вызывает такое изменение первоначальных физических свойств неэкспонированного материала, что связующий агент становится уже нерастворимым в определенных растворителях. При этом пластина сохраняет свою упругость и гибкость.
Если при экспонировании используется негатив, на пластине будет получено позитивное рельефное изображение. Изображение начинает формироваться на поверхности пластины и продолжает продвигаться по конусу в ее глубь. Элементы изображения на пластине имеют коническое основание, чем обеспечивается их достаточная стабильность во время процесса печати. [3]
Влияние поверхностного натяжения печатной формы на качество печатания
Поверхностное натяжение печатной формы оказывает влияние как на восприятие краски с анилоксового валика, так и на передачу на запечатываемый материал и, таким образом, на качество покрытия сплошных поверхностей, а также на увеличение давления и толщину красочного слоя. Это влияние имеет большое значение, но часто недооценивается предприятиями или остается без внимания.
Если поверхностное натяжение печатной формы ниже, чем у анилоксового валика, то в процессе нанесения краски наблюдается обратный переход краски с печатной формы на анилоксовый вал. Если же поверхностное натяжение печатной формы выше, чем у запечатываемого материала, то краска переходит с запечатываемого материала на печатную форму. В обоих случаях ошибкой считается недостаточная краскоемкость анилоксового валика. Но ошибка заключается в несогласованном поверхностном натяжении печатной формы. Анилоксовый вал с большой краскоемкостью не сможет устранить ошибку, за счет более толстого красочного слоя можно только повысить давление и уменьшить цветовой охват.
Строение в зависимости от запечатываемого материала
До начала 70-х гг. во флексографической печати печатание производилось при помощи вулканизированных, а с оборотной стороны шлифованных резиновых форм высотой 2,7 мм для запечатывания пленок.
При использовании печатной формы из однородного материала от её высоты зависит величина деформации в зоне контакта с печатным цилиндром. Чем толще и мягче форма, тем лучше она контактирует с более шероховатой и неровной поверхностью или меняющимся по толщине запечатываемым материалом. Толстые печатные формы изготавливаются с высокими допусками по толщине, их поверхность и рельеф не стабильны, что приводит из-за деформации к увеличению давления.
В середине 70-х гг. стали внедрять флексографические формные пластины с твердым фотополимерным слоем, но они имели дефекты резиновых форм такой же толщины при выполнении более высоких требований при растровой печати.
Техника тонких форм, разработанная М. Хорншу в 1978 г. для печатания на пленках, основана на разделении рабочих слоев. Тонкий и поэтому относительно твердый, почти недеформируемый полимерный слой на очень тонкой основе отделяет формную пластину от слоя, который состоит из многослойной подложки для компенсации допусков, воздействующих на печатное изображение. Сердцевиной подложки является сжимаемый до 550 мкм каучуковый слой толщиной не более 860 мкм с высокой эластичностью и нейтральными термическими характеристиками. Эта комбинация обеспечивает устойчивость полимера печатающего слоя к воздействиям допусков, которые частично принимаются подложкой.
Высокая сжимаемость гарантирует оптимальный оттиск без искажений в высоких светах, а высокая эластичность – оптимальный оттиск поверхности. Высокая термическая стабильность способствует равномерному печатанию больших тиражей и повторных заказов.
Существует большой выбор компрессионной подложки различной твердости, производители гильз также предлагают свою продукцию с соответствующим мягким покрытием для использования тонких форм. Важно, чтобы продукция обладала оптимально высокой начальной и конечной сжимаемостью, оптимальной эластичностью и абсолютными термическими свойствами, т.к. тонкий слой полимера передает тепло непосредственно на подложку. Если эти свойства не представлены в своей совокупности, а подложка «оседает», то скорость поверхности формного цилиндра повышается и происходит проскальзывание при приеме и передаче краски, что приводит к истиранию поверхности формы.
Оптимально согласованное с запечатываемым материалом сочетание печатной формы и специальной подложки может, например, уменьшить повышение давления в высоких светах на 2/3 и одновременно увеличить плотность плашки на 1/5.
Пластины чувствительны к воздействию тепла, дневного света, УФ-излучения и коротковолнового искусственного света, поэтому она может обрабатываться при безопасном свете без УФ-излучения.
На рынке представлены различные флексографские формы. Существуют 3 основные сферы применения флексографских печатных форм:
формы для запечатывания гибкой упаковки (пленка и гладкая бумага);
формы для запечатывания картона, гофрокартона и материалов с шероховатой поверхностью;
формы для лакирования офсетных оттисков.
Твердые полимерные пластины Solid для лазерного экспонирования являются в настоящее время стандартом. Толщина формы при любой её структуре (резиновая пластина, твердая полимерная форма Solid, форма на основе жидкой полимеризующейся композиции и т.д.) одинаково влияет на увеличение давления. Твердость материала формы, подложки и поверхностное напряжение также оказывают определенное влияние. Печатающие элементы должны быть по возможности тонкими и твердыми, основа формы – тонкой, а подложка – сжимаемой, максимально эластичной и термически нейтральной.
Основные характеристики печатной формы это толщина, жесткость и твердость, которые тесно взаимосвязаны. При печати растровых изображений на пленке лучше использовать более жесткие формы, чем при печати штрихов и текста. Поэтому надо гибко использовать разные типы формных пластин при изготовлении печатных форм.
ФПФ изготавливаются и контролируются при строгом соблюдении производственных допусков. Однако во время отделочных процессов они подвергаются воздействию, которое может оказывать значительное влияние на восстановление пластины до исходной толщины, также во время обработки существенно меняется твердость ФПФ.
Необходимо соблюдать рекомендуемые параметры:
достаточное экспонирование;
оптимальная температура и состав вымывного раствора;
наименьшая продолжительность вымывания;
достаточное время сушки, особенно для растровой продукции;
равномерная температура сушки.
Глубина рельефа
Неэкспонированные пластины бывают различных размеров и толщин, которые соответствуют различным зазорам между валами у разных печатных машин.
Тонкие пластины используют для передачи полутонов при высококачественной флексографской печати, а более толстые пластины с более глубоким рельефом – для печати на гофрированном картоне.
В пределах каждого типа пластин состав фотополимерного слоя остается одним и тем же и отличается только своей толщиной. Толщина рельефа также может меняться (см. рис. 10).
У тонких пластин (до 1,14 мм) толщина основы составляет 0,18 мм. Обозначение типа пластины составляется из ее общей толщины, которая включает толщину основы минус толщина покровного покрывного листа. Это значение указывается в тысячных долях дюйма (0,1”=2,54 мм) (см. Табл. 6). [3]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
G – общая толщина, R – глубина рельефа, RS – цоколь рельефа Рис. 10 – Поперечное сечение рельефа пластины
Таблица 6 – Зависимость между типом/толщиной/рельефом формы (для запечатывания монопленок с высокой градационной и графической точностью)
Тип формы, 0,001 дюйм
Толщина формы, мм
Глубина рельефа, мм
Твердость пластины, (А

30
0,76
0,58
70-85

45
1,14
0,75


Шершавый материал требует больше краски, давления, и, следовательно, более грубого растра. Для гладких пленок - наоборот. Наиболее распространенная линиатура растра для печати на пленках в Германии - 48 лин/см, на лощеных бумагах - 36 лин/см, на нелощеных - 32-28 лин/см. Растр с прямоугольными или овальными точками, тем более линейчатый растр, иногда применяемые в офсете, не годятся - допустимы только круглые точки, иначе из-за разной деформации по-разному ориентированных точек возникнут цветовые искажения.
Необходимо помнить, что формы разной толщины, имеющие в плоском состоянии одинаковую длину, при размещении на цилиндре дают оттиски разной длины. Размер корректировки, которую нужно вносить на стадии подготовки фотоформ, можно подсчитать, исходя из условия, что подложка фотополимерной формы не растягивается. Корректировка длины нужна также и в случае печати на растягивающихся пленках, так как напечатанное изображение может не совпасть с высекаемым. В частности, оттиски на полипропилене в свободном состоянии короче на ( 0,2%, чем на натянутом полотне в печатной машине. Размер усадки определяют опытным путем.
В последнее время появились сжимаемые липкие ленты, т.е. компрессионные подложки различной толщины и жесткости. Они, как и гильзы с эластичным верхним слоем, позволяют применять более тонкие формы. Это приводит к повышению качества и скорости печати, особенно на старых изношенных машинах. Для печати плашек лучше брать более жесткий эластичный слой, а для растра - более мягкий.
3.4. Характеристика печатного оборудования
Одна из сильных сторон флексографии, а значит и её эффективность – высокая скорость печатания на любых рулонных материалах, в том числе и на материалах, не впитывающих печатную краску. Поэтому противоречие малый тираж – высокая скорость рулонной печати может быть снято только работой с узким рулоном. Работа с узким рулоном имеет и ряд других достоинств. Динамические нагрузки машины резко уменьшаются, а деформационные воздействия на полотно рулона (перекос, растяжение, биение и пр.), тем меньше, чем меньше ширина рулона. Меньше динамических нагрузок на узлы машины, меньше деформационных воздействий, следовательно, выше качество печати, упрощенная конструкция как самой печатной машины в целом, так и проводящих и компенсирующих устройств, в частности. А это все сказывается на конечной цене машины.
Рулонные машины создают предпосылки для применения в линии дополнительных послепечатных операций – лакирование, тиснение, припрессовка пленки, фольги и голограмм, высечки и упаковки.
Линиатура анилоксового цилиндра должна быть в 3-5 раз выше линиатуры растра печатной формы. В любом случае растровая точка не должна погрузиться в ячейку анилоксового вала, т.е. диаметр минимальной точки не должен быть меньше ширины ячейки анилоксового вала. Поэтому модное на сегодняшний день в офсете частотно-модулированное растрирование с использованием точек минимально возможных размеров дает в флексографии плохие результаты. Чтобы минимизировать влияние растра анилоксового цилиндра, углы поворота растров при изготовлении цветоделенных фотоформ во флексографии отличаются от принятых в офсете. Угол поворота растра анилоксового цилиндра определяет и комплект углов поворота растровых структур цветоделенных изображений. Выбор проводится по критерию минимизация муаровой структуры на оттиске. Как правило, углы во флексографии отличаются на 70( от величин углов в офсетной печати.
В современных машинах краска подается прямо на анилоксовый валик камерным ракелем. Чем выше требования к качеству печати, тем тоньше должен быть слой подаваемой краски.
Все новые машины оснащаются формными цилиндрами со съемными гильзами. Гильзы, на которые крепится форма, могут быть металлическими тонкостенными (толщина стенки 0,125 мм) или в последнее время получили распространение многослойные пластмассовые гильзы, у которых толщина стенок может быть различной. Это позволяет при одном формном цилиндре и комплекте гильз не только подготавливать формы для следующего тиража, но и менять длину оттиска (естественно, при наличии соответствующего комплекта приводных зубчатых колес). Снаружи гильза может быть снабжена эластичным слоем, на который крепится форма. Он облегчает условия печати с тонких жестких форм.
При наклеивании на формный цилиндр печатных форм для облегчения приводки используют дополнительные устройства и различные приемы:
полупрозрачное зеркало, позволяющее координировать положение формы по оттиску, оставленному на вспомогательном цилиндре уже смонтированной формой. Этот способ дает возможность монтировать форму, состоящую из отдельных кусочков (фрагменты формы), и тем самым экономить формный материал и снизить неприводку по всей площади оттиска;
для координации положения формы относительно формного цилиндра или гильзы используются телекамеры, анализирующие координаты приводочных меток;
форма составляется из отдельных фрагментов, наклеиваемых на сплошной лист, который затем крепится на формный цилиндр. Для малоформатных машин с шириной печати до 450 мм используется прозрачность печатной формы. Форма накладывается печатной стороной на координатную сетку, а формный цилиндр опускается на форму сверху.
В последние годы всё более автоматизировались более широкие флексографские машины для упаковочной промышленности. Сокращение простоя машин и брака, наряду с высоким качеством печати, являются сегодня важнейшими требованиями к машиностроителям.
Различные типы машин используются для запечатывания различных упаковочных материалов – от тончайших искусственных материалов до толстого картона. Чрезвычайно важно правильно выбрать печатную машину для определенной сферы применения, чтобы добиться оптимального решения во всех отношениях.
Если необходимо высокое качество печати, то следует использовать печатные машины с центральным цилиндром. В нашем случае это особенно важно, т.к. запечатываемый материал – полипропилен. У таких машин с соответствующей приводной системой максимальный допуск продольной приводки составляет 0,1 мм, что соответствует необходимой точности совмещения красок. Это является достаточно сложной технической задачей, особенно при высокой скорости обработки упаковочного материала.
Изменения в приводке красок во флексографических машинах связано также с ползучестью материала ленты, которая на большой скорости успевает развиться в меньшей степени, чем при малой скорости.
Ползучесть запечатываемого материала является главной причиной появления в процессе обработки ленты постоянной, установившейся неприводки красок и других технологических операций. Под ползучестью материала понимают его свойство изменять свои размеры во времени при постоянной нагрузке. Ползучесть в той или иной мере проявляют все упаковочные материалы.
Поэтому необходимо в ходе работы учитывать значения сил натяжения ленты F [H], рассчитываемой в зависимости от материала, ширины ленты b[см], толщины пленки S[мм]: F[Н] = 0,001*b[см]*k[Н/(мм*см)]*S[мм], где k – специфический для материала коэффициент, равный для полипропилена 11 Н/(мм*см). Т.о., для рассматриваемого образца F = 0,001*560*11*0,038 = 0,23 Н.
Такие материалы, как полипропилен, не впитывающие краску, сами по себе проявляют некоторую ползучесть, причем их сушка может привести не к усадке материала, а наоборот, к увеличению ползучести из-за изменения его свойств при повышенной температуре.
Диаметр центрального печатного цилиндра самых больших машин составляет более 2000 мм, а рабочая ширина – до 2500 мм, в то время как длина оттиска обычных машин для печатания на упаковках ограничена до 1200 мм. На машинах большого формата достигается максимальная скорость 250 м/мин, в то время как стандартные машины с рабочей шириной до 1700 мм имеют скорость до 400 м/мин. Для машин с центральным цилиндром ширина печатания составляет от 300 мм до 2500 мм. Очень важно поддержание постоянной температуры центрального цилиндра, которое осуществляется при помощи воды, т.к. в противном случае, особенно из-за воздействия сухого воздуха, изменяется точность вращения во время печати. Это приводит к перерывам в печатании, неравномерному печатанию и плохому качеству.
На машинах с центральным цилиндром полотно материала, поступающее с размотки или устройства для образования петли, плотно прижимается обрезиненным обжимным валиком к печатному цилиндру, чтобы между цилиндром и полотном не было воздуха. Так оно проводится через все печатные аппараты и отходит от цилиндра только после последнего печатного аппарата. Т.о., даже гибкое полотно материала не смещается и не происходит отклонений приводки. Даже нагнетаемый воздух сушильной установки, расположенной между отдельными печатными аппаратами, не может вызвать вибраций полотна и вызвать дефекты приводки.
На участке между размоточной установкой и первым печатным аппаратом могут быть установлены необходимые для обработки искусственных материалов и пленки системы для предварительной обработки и очистки полотна, т.е. подготовки поверхности этих материалов для надежного восприятия краски. Полученное при помощи установки Korona улучшение поверхности полотна материала приводит к лучшему прилипанию краски. Системы очистки полотна необходимы при обработке искусственных материалов и пленки, которые из-за электростатического заряда притягивают значительное количество пыли.
Чаще всего ленточный полуфабрикат для изготовления упаковки сматывается в рулон и в таком виде поставляется заказчику, иногда в виде листов.
Рассматривая рулонную флексографическую машину, необходимо обращать внимание на:
значительные затраты относятся к транспортировке ленты;
многие устройства служат только для транспортировки ленты;
достигаемое качество печати в большой мере зависит от устройства для проводки ленты, хотя они не влияют непосредственно на процесс печати.
Правильное движение ленты определяют такие существенные факторы качества как:
отсутствие складок, морщин и прямой по боковой кромке ход ленты;
точность приводки технологических операций;
постоянная длина запечатанного за цикл изображения (раппорт).
Лентопроводящая система
Система транспортировки ленты внутри стандартной флексографической печатной машины делится на 5 участков:
1 – участок размотки
2 – участок входа
3 – участок обработки
4 – участок вывода
5 – участок намотки.
Элементами системы транспортировки ленты являются направляющие, тянущие, плавающие валики и поворотные штанги.
При работе на пленке, бумаге, фольге траектория движения ленты большого значения не имеет (речь идет именно о траектории, а не о длине проводки, от которой многое зависит).
Направляющий валик служит для направления движения ленты, он приводится во вращение движущейся лентой и тем самым оказывает влияние на её натяжение. Менее жесткий и тонкий материал получает на направляющем валике относительно большой скачок растяжения, чем более толстый и жесткий материал. Из этого следует, что в многоцилиндровой печатной машине и особенно в многопозиционных флексографических машинах неприводка зависит от растяжения материала ленты.
Тянущий аппарат оказывает в направлении движения ленты тянущее движение на ленту и тем самым выполняет её транспортировку. Любая лентоведущая пара для предыдущего участка является тянущей, а для последующего – сдерживающей. Нестабильный процесс с его отклонениями в раппорте и приводки протекает тем быстрее, чем быстрее разгоняется машина до скорости печати.
Плавающие валики устанавливаются в качестве измерительного датчика и всегда являются элементами регулирующей цепи. Плавающие валики устанавливаются в области размотки и намотки рулонов. Кроме функции датчика натяжения ленты, они выполняют задачу компенсацию периодического избытка или недостатка ленты на соответствующем участке движения ленты. Плавающий валик должен занимать определенное положение. Каждое отклонение от него является сигналом о необходимости корректировки соответствующего исполнительного органа, т.е. возвращения плавающего валика в заданное положение.
Для оценки плавающего валика (бывают рычажные плавающие и параллельные «ножничные») необходимо обратить внимание на следующие критерии:
объем накопителя ленты плавающего валика;
воздействие инерции массы плавающего валика на натяжение ленты;
воздействие трения в подшипниках плавающего валика;
изменение сил натяжения ленты, обусловленные геометрией плавающего валика;
устройство для дополнительного нагружения транспортной системы ленты.
Часть валиков, с которыми лента контактирует своей запечатанной стороной, должна иметь поверхность, предотвращающую отмарывание, смазывание краски.
Сила натяжения ленты выбирается в зависимости от материала. Она зависит как от податливости материала, так и от его поперечного сечения, а также от биения радиуса рулона.
Возвращаясь к приводке, необходимо остановится на регулировании продольной и поперечной приводки красок. Продольная неприводка должна быть компенсирована регистровым (приводочным) устройством. Для контроля на пробельных местах ленты печатают специальные метки, контроль за положением которых в процессе печати осуществляется фотоголовками.
Регулирование движущейся ленты в боковом направлении реализуется, если направляющие и тянущие валики (в том числе печатные и формные цилиндры) установлены без перекосов. Тогда однажды выровненная в боковом направлении лента достаточно долго движется далее стабильно. Поэтому для приводки красок в боковом направлении перемещают формные цилиндры в этом направлении, приняв за базу положение одного из них. Экономически оправданным до сих пор является ручное или полуавтоматическое (с помощью электродвигателя) управление боковой приводкой красок. Задача автоматических регуляторов бокового положения ленты заключается в обеспечении её стабильного положения перед входом в первый печатно-красочный аппарат и перед намоткой её в рулон за счет бокового перемещения ленты относительно блока рабочих органов.
Наибольшее распространение получило регулирование по боковой кромке. Часто датчики устанавливают по обеим кромкам ленты задача регулятора в этом случае – не допускать смещения ленты в сторону от положения, ограниченного этими датчиками. Однако имеются регуляторы, которые поддерживают постоянной одну сторону ленты относительно стенки машины. Регуляторы бокового положения ленты могут устанавливаться непосредственно после разматывающего устройства или же перед первой печатной секцией, а в случае большого пути ленты на этом участке – и там, и там. Кроме того, такой регулятор устанавливается перед намоточным устройством или же в самом намоточном устройстве.
Датчики бокового положения ленты: одним из элементов регулятора является датчик в положения боковой кромки. Для контроля за боковой кромкой используются пневматические (струйно-мембранный датчик), гидравлические, оптические, фотоэлектрические или комбинированные датчики.
При работе с тонкими пленками обычно рекомендуют использовать шпиндели большего диаметра – порядка 132, 254, 305 мм (6", 10", 12"). Система равнения ленты в боковом направлении должна быть несколько иной, особенно при работе с прозрачной пленкой. Не все датчики, работающие в проходящем или отраженном свете, могут «видеть» такую пленку. Возникает необходимость вносить изменения в систему поддержания заданного уровня натяжения ленты или в ее настройку. Для пленки усилия торможения рулона должны быть другими, чем для картона. Она требует более «нежного» обращения. В принципе, одна и та же рулонная зарядка пока еще не может одинаково хорошо работать как на тонкой пленке, так и на достаточно жестком картоне. Недаром некоторые фирмы предлагают машины в двух модификациях – для лент тонкой пленки и «толстой». Поэтому при приобретении машины целесообразно специально оговаривать необходимость печати на тонких прозрачных пленках.
Поворотные реверсивные устройства (исполнительные механизмы) бокового регулирования движущейся ленты: в боковом направлении ленту на участке после размотки можно смещать путем перемещения рулона вдоль его оси. Для бокового смещения непосредственно самой ленты используются реверсивные поворотные устройства. Существует 2 системы, одна из которых вызывает несимметричное распределение натяжения по ширине ленты, а при использовании другой боковые кромки ленты растягиваются незначительно и симметрично.
Регулирование положения рулона: конструктивно такое устройство проще по сравнению с предыдущим механизмом. Трудности связаны с большой инерционной массой рулона.
Различают три схемы регулирования:
схема регулирования положения боковой кромки ленты путем смещения разматываемого рулона вдоль его оси (регулирование бокового положения ленты датчиком, жестко закрепленном на станине);
схема ровной намотки рулона (регулирование бокового положения ленты датчиком, закрепленном на смещающейся шпиндельной раме);
визуальный контроль за приводкой красок и качеством печати без остановки машины: а) принцип стробоскопического наблюдения ленты, б) непрерывное наблюдение ленты с помощью вращающегося зеркального многогранника. [3]

Для правильной тонопередачи необходимо удовлетворить еще ряд требований печатного процесса, одним из которых является правильный выбор анилоксового вала, т.е. надо учитывать эффекты взаимодействия печатной формы и анилоксового вала при печати. Искажения в любом из звеньев приводят к нестабильности всей системы. Таким образом, разрушается правильный баланс между различными взаимообусловленными факторами, что сказывается на работе печатной машины и, следовательно, приводит к снижению производительности. К основным параметрам относятся:
линиатура растра печатной формы;
тип печатной формы;
способ крепления печатной формы на формном цилиндре;
запечатываемый материал;
красочная система;
состав краски и ее вязкость;
ракельная система;
скорость печатной машины;
тип печатной машины. [17]
4. Оценка влияния технологических параметров на качество ФППФ
Выбор технологии изготовления печатной формы для запечатывания упаковки мороженого
Одной из особенностей флексопечати является необходимость оптимально сбалансированного печатного процесса: краска – печатная форма – запечатываемый материал. При этом для каждой составляющей и в целом важны обеспечиваемое данным параметром качество, продолжительность (например, время печати), экономические затраты.
Выбирая технологию изготовления печатной формы для запечатывания упаковки мороженого, я отталкивалась от:
возможности технологии обеспечить требуемый уровень качества печатной продукции;
продолжительности процесса;
экономических затрат.
Для запечатывания рассматриваемого образца – упаковки для мороженого – я выбираю цифровую технологию изготовления ФПФ методом тепловой обработки (Cyrel FAST, Dupon).
Как и любая технология, технология тепловой обработки обладает недостатками (см. п. 2.3), но один из них не имеет значения для данного образца, т.к. толщину печатной формы выбираем, исходя из возможных, равной 1,14 мм, в то время как ограничение составляет 1,7 мм, а второй недостаток, заключающийся в высокой стоимости оборудования, при сопоставлении его с экологическими аспектами, экономичностью и повышением качества печати, не имеет решающего значения.
В пользу выбора цифровой технологии также выступают:
существенное сокращение производственного цикла (исключение длительных операций вымывания и сушки);
возможность печати плашки и растра с одной формы за счет формирования неодинаковой высоты печатных элементов на цифровой печатной форме, обеспечивающего одинаковую высоту печатных элементов на формном цилиндре и как следствие уменьшение растискивания за счет четкого профиля печатного элемента, более четкий элемент. Т.о., происходит экономия времени и формного материала;
экономичность – в связи с использованием узкорулонных печатных машин, используется сравнительно небольшой формат печатной формы, поэтому применение аналоговой технологии не экономично в связи с высокой стоимостью фотоформ для флексографии (дорогостоящий вывод фотопленки и сам материал, особые требования к ней, в частности, она должна быть матированной); центральный печатный цилиндр, а также меньшее биение радиуса рулона уменьшают неприводку, а значит количество брака, т.е. экономится материал;
экологичность, т.к. исключается операции вымывания (т.е. растворитель) и сушки (в СПб отсутствует оборудование для сжигания пластин, поэтому они просто складируются);
внедрение новой технологии, освоение персоналом предприятия новых возможностей флексографической печати, повышение квалификации сотрудников;
косвенный экономический эффект – привлечение заказчиков за счет рекламы о наличии на предприятии цифрового оборудования и высокого качества продукции, следовательно, повышение прибыли и возможность расширения производства.
Применение цифровых технологий за счет возможности создания разной высоты печатных элементов и, таким образом, преодоления явления дисторсии, позволяет на одну форму копировать и плашку, и растр, что практически невозможно в аналоговой технологии. Для рассматриваемого образца это важно. Т.к. желтая краска печатается плашкой и растром, занимающем незначительную площадь на оттиске, в случае аналоговой технологии пришлось бы делать 2 разные формы – для плашки и для растра, либо применять фартучную технологию, что связано с лишними затратами времени – на изготовление дополнительной печатной формы, её приладку, приводку и другие операции, время на прохождение ещё одной печатной секции, экономическими затратами – лишняя печатная форма, цикл экспонирования, расход растворителя и т.д.
Однако качество продукции во флексографии зависит не только от технологии изготовления печатных форм. Оно также во многом определяется выбором расходных материалов – краски, запечатываемого материала, а также печатной машины.
При подборе красок используем больше пантонов, т.к. они дают более насыщенные яркие цвета, что важно для упаковки, т.к. она должна привлекать внимание потенциального покупателя. Выбирая тип красок, отдаем предпочтение не агрессивной в отношении печатной формы, безвредной для здоровья, без запаха, обладающей лучшей прилипаемостью, не разрушающейся при сварке и т.д. (см. п. 3.2.).
При выборе запечатываемого материала ориентируемся на множество требований (см. п. 3.1.) и, определив ряд необходимых признаков, которым должна удовлетворять упаковка (мороженое, следовательно, безвредная для здоровья, выдерживающая низкие температуры, свариваемость, непроницаемая к жиру, запаху, пару, воде и т.д.), делаем выбор.
При выборе машины следует исходить из принципа выбора печатного оборудования, который состоит в следующем:
необходимо опираться на уровень требуемого качества, который зависит от характеристик печатной машины. При этом увеличение скорости печати может привести к снижению качества продукции;
необходимо учитывать время на приладку и приправку печатной машины;
должны учитываться экономические затраты, а именно, отходы пленки;
также необходимо учитывать коэффициент полезного действия оборудования (не менее 0,5).
В связи с тем, что при длительном хранении РР на складе и старении эффект предварительной обработки ослабевает или исчезает до начала печати тиража, при выборе печатной машины нужно учитывать возможность её оснащения коронатором.
Наряду с флексографической печатью на упаковках для широкого полотна (от 600 мм), применяются и машины с узким рулоном (от 177,8 мм (США), 180 мм (Европа) до 520-600 мм). [3] Все более широкое распространение узкорулонных машин обусловлено всеобщим переходом на более мелкие тиражи и сокращающиеся сроки поставки, сочетаясь с возрастающими требованиями к качеству продукции. Узкорулонные машины обеспечивают необходимые требования за счет своей недорогой и гибкой концепции. Машины могут оснащаться агрегатами, благодаря которым отделка и/или обработка (лакирование, штанцевание, резка, биговка и т.д.) может выполняться за один прогон вместе с печатанием. Т.о., при выборе печатного оборудования я буду отдавать предпочтение узкорулонным печатным машинам с центральным цилиндром (одним из критериев выбора является высокая точность приводки в продольном и боковом направлениях и связанные с её осуществлением трудности, т.к. запечатываемый материал – полипропилен, обладает растяжимостью, высокой гладкостью; меньшее биение радиуса рулона). Также при выборе печатной машины важна возможность обработки и отделки, т.к. расширится спектр запечатываемых материалов (например, можно будет запечатывать этикетку, для которой узкорулонные машины являются оптимальным вариантом).
5. Экспериментальная часть
Исходные данные для запечатывания образца:
L = 50 лин/см
min штрих = 300 мкм
min растровая точка = 75 мкм
Для печати используются 5 красок. Так как печать идет на полипропилене – невпитывающем материале, – то краски должны быть на основе спиртовых растворителей.
Порядок наложения красок:
пантон желтый (плашка + растр)
пантон зеленый (плашка)
пантон рубин (растр)
пантон синий (плашка)
черная (растр)
Требования к изображениям:
диаметр отдельной точки не менее 300 мкм;
толщина тонких линий не менее 250 мкм;
размер шрифта не менее 6 пт;
растровые точки в высоких светах 2% при 60 лин/см;
расстояние между началом печатных элементов и краем печатного материала не < 5 мм;
при размещении штрих-кода необходимо в первую очередь придерживаться правила: “Направление движения пленки при печати должно быть параллельным штрихам кода”.
При печати качественной упаковки форматом 185 х 235 мм тиражом 500 тыс. экз. на полипропиленовой пленке пятью красками необходимы:
Пластины должны выдерживать большие тиражи. Так как упаковка должна привлекать внимание, то печать на ней должна быть качественной. Поэтому формы изготавливаются цифровым способом (более подробное обоснование выбора приведено в предыдущем пункте). Формы – термо/цифровые пластины Cyrel DFM фирмы Duрont. Применяется для этикеток, гибких упаковочных материалов, складных коробок. Цифровая пластина средней жесткости (надо печатать и растр, и плашку) с ускоренной тепловой обработкой, для которой не требуются ни растворители, ни сушка. Предназначена для растровых, штриховых изображений и для плашек. Обеспечивает очень хорошую краскопередачу. Совместима со спиртовыми и водными красками. Для запечатывания полипропилена толщина ФППФ составляет 1,14 мм, твердость данной пластины - 63(А, удовлетворяет выбранной линиатуре 50 лин/см, минимальные штрихи и точки – от 100 мкм. Формат пластины 467х762 мм, пластина будет нарезаться в соответствии с форматом печатной машины, т.е. с такого формата получится 3 ФППФ форматом 254 х 400 мм (см. Табл. 7, Приложение Б, Табл. Б. 6).
Печатная машина должна обеспечить хорошее качество с минимальными затратами, как экономическими, так и по времени. Машина Flexorama 400/6 (Etirama) обеспечит требуемое качество изготовляемой упаковки. Это планетарная флексографская печатная машина, предназначенная для высококачественной печати и финальной отделки этикетки, гибкой упаковки (полимерной, бумажной и картонной). В отличие от печатных машин линейного построения, в силу расположения всех красочных аппаратов вокруг единого печатного цилиндра, возможна печать с отличной приводкой на полимерных пленках, и, в отличие от планетарного широкорулонного оборудования, возможна финальная отделка продукции "в линию": высечка, вырубка, разрезка и т.д. Скорость печати 120 м/мин. Преимуществом является формат машины: максимальная ширина печати составляет 400 мм, что позволяет расширить номенклатуру выпускаемой продукции за счет печати среднегабаритной полимерной и бумажной упаковки. Кроме этого максимальная ширина полотна 420 мм позволяет увеличить производительность по мелкогабаритной продукции за счет печати в несколько ручьев или комбинирования различных заказов в одном запуске. Возможна работа как спиртовыми, так и водными красками. Комплектуется коронатором, что необходимо для предварительной обработки полипропиленовой пленки. Для запечатывания образца буду использовать формат 400 х 254 мм (см. Приложение В).
Полипропилен может быть прозрачный, "молочный", "жемчужный", металлизированный толщиной от 20 мкм до 45 мкм. Ширина рулона до 800 мм. Используется для упаковки макаронных изделий, круп, кондитерских изделий, мороженого. [3] Для запечатывания упаковки мороженого я выбираю двуосноориентированную полипропиленовую пленку BOPP (возможные толщины 30-40 мкм) «Жемчуг» (Mobil 38MO447) толщиной 38 мкм.
Краска (пантон желтый, пантон зеленый, пантон рубин, пантон синий, черная) – Combistar COB фирмы Akzo Nobel. Эта флексографская краска, разбавляемая растворителями. Применяется для: поверхностной и межслойной печати. На комбинированном нитроцеллюлозном связующем. У краски отличная водо- и жиростойкость; хорошая эластичность. Применяется для печати на мелованных и немелованных бумагах, полипропилене, полиэтилене, лавсане, нейлоне, алюминиевой фольге, металлизированных пленках и бумагах. Выдерживает температуру до 180-200(С.
При изготовлении упаковки флексографическим способом тиражом 500 тыс. экз. необходимы:
5 форм форматом 185 х 235 мм;
На 1 пластину F=400х254 мм помещается 2 упаковки F=185х235 мм. Необходимо соблюдать расположение штрих-кода направлению печати. На весь тираж: 500 тыс./2 = 250 тыс. листов F = 400 х 254 мм. Таким образом, количество листов-оттисков равно 250 тыс. л.-отт.;
Кол-во листопрогонов. Так как машина 6-тикрас., то 5-тикрас. упаковку печатаем за один прогон, =>, количество листопрогонов будет равно количеству л.-отт., то есть 250 тыс. л.-пр.;
Кол-во краскооттисков также будет равно количеству краскопрогонов. Так как упаковка пятикрасочная, то нам потребуется: 5*250 тыс. = 1250 тыс. кр.-отт. = 1250 тыс. кр.-пр.;
Продолжительности процесса (Р):
Р = Км-ф*n1м-ф+Км-прог*n1листопрог = 5*0,35 часа+250*0,0846 = 1,75+21,15 = 22,9 ч, где
Км-ф – число машиноформ
n1м-ф – норма времени на приладку одной машиноформы
Км-прог – число листопрогонов в тысячах
n1л.-пр. – время на 1 тыс. л.-пр.
Таблица 7 – Спецификация печатных машин
Тип машины
Способ печати
Марка машины
Формат, см
Варианты печати
Производительность машины, об./мин.
Число обслуживающих рабочих и их квалификация
Область применения




мин.
см
макс.
см
Число красок
Число запечатываемых сторон бум. листа
Число одновременно
печатаемых печ. листов
Техническая (паспортная),
Ппасп
Эксплуатацион.,
Пэкспл



2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

ролевая
флексо
Flexorama 400/6
40X 25,4
41X 50
6+0
1
1
150
120
2
Упаковочная продукция

Расчет необходимого количества полипропилена (вес в тоннах) для печати тиража:
Sодного листа = 0,254*0,39 = 0,099 м2,
Вес одного м2 = 5 гр/м2,
Вес одного раппорта = 0,05*0,099 = 0,005 кг
Вес полипропилена на весь тираж = 0,005*500 тыс. = 2475 кг = 2,5 т.
Экономические затраты (на чистый тираж):
Эк = Кф*S1ф+Ктыс.л.-отт*Sтыс.лист-отт+К кг*S1кг = 5*6480+250*72+2475*35 = 137025 р.
Кф – кол-во форм
S1ф – стоимость одной формы
Ктыс.л.-отт – кол-во л.-отт., тыс.
Sтыс.лист-отт – стоимость печати 1 тыс. л.-отт.
Ккг – кол-во полипропилена, кг
S1кг – стоимость одного кг полипропилена









13PAGE 15


13PAGE 14315



1
2

3

4
5


Красящее вещество
12%

Добавки
10%

Растворитель
65%

Связующее вещество
13%




Root Entry

Приложенные файлы

  • doc 11392665
    Размер файла: 819 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий