|
|
"Świat Druku" - miesięcznik
Archiwum
Rok 2006
Grudzień
Fleksodrukowe formy wodowymywalne. Część II
|
|
W poprzednich artykułach na temat form do fleksodruku omówione zostały technologie wykonywania form metodą laserowo-fotochemiczną („Świat DRUKU” nr 1/2001, s. 32–41) i metodą laserowego grawerowania („ŚD” nr 3/2001, s. 30–35). Tematem niniejszego artykułu są fleksodrukowe formy wymywane wodą. W części I („ŚD” nr 10/2006) zostały opisane formy powstałe z płyt fleksodrukowych stałych, natomiast część II dotyczy kompozycji ciekłych, ostatnio znowu szerzej stosowanych.
|
Ciekłe kompozycje fotopolimerowe do wykonywania form fleksodrukowych
Ogólna charakterystyka form fleksodrukowych z kompozycji ciekłych
Fotopolimerowe kompozycje ciekłe pod wpływem promieniowania polimeryzują przyjmując postać stałą, natomiast nienaświetlone ciekłe elementy można usunąć strumieniem powietrza lub przy użyciu rakla, a ewentualne resztki wymyć za pomocą odpowiedniego roztworu wodnego.
Formy fleksodrukowe z kompozycji ciekłych były bardzo popularne w latach dziewięćdziesiątych XX wieku. Później zostały wyparte przez płyty stałe, a w 2002 r.[7,8] wróciły do przygotowywalni form, przede wszystkim do bezpośredniego zadrukowywania tektury falistej i serwetek. Ich podstawową zaletą jest niższa cena wykonania form drukowych. Obecnie firmy: Asahi (APR), MacDermid Graphic Arts (Letterflex) i Toray oferują urządzenia oraz ciekłe kompozycje do wykonywania form dla fleksodruku.
Ciekłe układy fotopolimerowe są szeroko stosowane w takich krajach jak USA, Anglia, Hiszpania, Włochy, natomiast mniej w Niemczech, Austrii, Szwajcarii[8] i w Polsce.
Obecnie są w użyciu dwa systemy wykonywania form fleksodrukowych:
• z jednej ciekłej kompozycji
• z dwóch ciekłych kompozycji.
Formy fleksodrukowe
z jednej ciekłej kompozycji fotopolimerowej, firmy Asahi
Technologia wykonywania formy fleksodrukowej obejmuje następujące etapy (rys. 2):
• ułożenie negatywów (warstwą fotograficzną do góry) na płycie szklanej urządzenia powlekająco--naświetlającego
• zabezpieczenie negatywów przed zabrudzeniem za pomocą folii ochronnej o grubości kilku mikrometrów i ręczne usunięcie (za pomocą rakla) ewentualnych pęcherzyków powietrza znajdujących się pomiędzy negatywami i folią ochronną
• automatyczne naniesienie (na negatywy pokryte folią) warstwy ciekłej kompozycji fotopolimerowej o żądanej grubości (w zakresie od 1,7 do 8 mm) i wyrównanie jej grubości raklem zgarniającym
• nałożenie (na ciekłą warstwę kompozycji) folii poliestrowej, która będzie podłożem formy drukowej zwiększającym jej stabilność lub też podłożem z formami drukowymi, które zakłada się do maszyny drukującej
• naświetlanie ciekłej kompozycji promieniowaniem nadfioletowym, najpierw od strony folii podłożowej w celu związania warstwy fotopolimerowej z podłożem poliestrowym, a następnie od strony negatywów dla wytworzenia elementów drukujących; pod wpływem promieniowania UV ciekła kompozycja światłoczuła polimeryzuje oraz zestala się i traci swą rozpuszczalność w wodzie; ze względu na większą światłoczułość (w porównaniu do płyt stałych) czas naświetlania jest znacznie krótszy i wynosi średnio: dla naświetlenia wstępnego ok. 2 minuty, a dla właściwego – ok. 4 minuty[6]; czujnik kontroluje natężenie oświetlenia, dzięki czemu ekspozycja (to jest iloczyn czasu naświetlania i natężenia oświetlenia) jest zawsze stała, co jest szczególnie ważne przy stopniowym zmniejszaniu aktywności świetlówek naświetlających
• zdjęcie folii ochronnej (która przykrywała negatyw) i pionowe zawieszenie naświetlonej płyty w urządzeniu, w którym za pomocą rakla gumowego i nadmuchu ciepłego powietrza usuwa się niespolimeryzowane (nienaświetlone) ciekłe elementy, a odzyskaną ciekłą kompozycję zawraca do ponownego wykorzystania
• oczyszczenie formy z niewielkich resztek niespolimeryzowanej kompozycji 2-procentowym wodnym roztworem mydła z dodatkiem 0,2% substancji antypiennej i spłukanie wodą; przy takim wymywaniu elementy drukujące nie pęcznieją
• doświetlanie formy (zanurzonej w wodzie) promieniowaniem UVA w celu zwiększenia wytrzymałości elementów naświetlonych (drukujących), a następnie promieniowaniem UVC w celu usunięcia kleistości powierzchniowej; dzięki naświetlaniu w wodzie nie występuje inhibicja tlenowa (spowolnienie reakcji polimeryzacji przez tlen z powietrza) oraz nie wydziela się szkodliwy ozon[6,8]
• wysuszenie formy w ciągu ok. 10 minut za pomocą ciepłego strumienia powietrza o temperaturze 55oC; wykonana forma może być natychmiast stosowana do drukowania i nie wymaga dodatkowego czasu przechowywania dla stabilizacji wysokości elementów drukowych.
Całkowity czas wykonania formy drukowej w zależności od jej grubości i formatu oraz stosowanych urządzeń wynosi 38–60 minut. Stosunkowo małe ilości wymytego fotopolimeru (rozpuszczonego w wodzie użytej do płukania) mogą być spuszczone do kanalizacji miejskiej, gdyż według informacji firmy Asahi, fotopolimer ulega biologicznemu rozkładowi.
Asahi dostarcza trzy kompozycje do wykonywania form o różnej twardości, od 27 do 55o Shore’a A. Im bardziej chropowata powierzchnia zadrukowywanego podłoża, tym mniejsza powinna być twardość formy drukowej. Formy te mogą reprodukować obrazy rastrowe o gęstości do 54 pkt/cm[6], z zakresem reprodukcji 3–95%. Można drukować z nich farbami pokostowymi oraz wodorozcieńczalnymi, z dodatkiem maksymalnie 6% alkoholi. Nie są odporne na oddziaływanie farb rozpuszczalnikowych i fotoutwardzalnych. W czasie drukowania formy te wykazują nieco większy przyrost stopnia pokrycia powierzchni niż formy z płyt stałych.
Firma MacDermid dostarcza dwie kompozycje Letterflex XLF do wykonywania form drukowych o twardości 25 lub 35o Shore’a A. Otrzymuje się z nich formy drukowe wymywane roztworami mydeł. Z form z zakresem reprodukcji 3–95% można drukować farbami pokostowymi i wodorozcieńczalnymi. Nie są odporne na oddziały-wanie farb rozpuszczalnikowych i fotoutwardzalnych.
Do automatycznej produkcji form drukowych z kompozycji ciekłych firma Asahi dostarcza następujące urządzenia:
• AWF 110E – urządzenie do nanoszenia warstwy o grubości od 1,7 do 8 mm (z dokładnością +/–30 m dla płyt cienkich i +/–40 m dla płyt o grubości powyżej 3,94 mm) oraz do naświetlania i doświetlania
• AWF 110W – urządzenie do odzyskiwania nienaświetlonej kompozycji fotopolimerowej oraz do wymywania i suszenia
• AWF 110T – urządzenie do mieszania świeżej kompozycji fotopolimerowej z kompozycją odzyskaną w urządzeniu AWF 110W i do przetłaczania wykonanej mieszaniny do urządzenia AWF 110E.
Urządzenia te umożliwiają wykonanie form drukowych o wymiarach 1200×1600 mm. Dawniejsza wada form fleksodrukowych z kompozycji ciekłych, polegająca na sklejaniu się wykonanych form drukowych nałożonych jedna na drugą, obecnie została już usunięta.
Formy z ciekłych kompozycji fotopolimerowych są szczególnie przydatne do zadrukowywania szorstkich powierzchni (tektury faliste, kartony, serwetki), które wymagają stosunkowo grubych i elastycznych form drukowych.
Powierzchnia niektórych form ma mikroporowatą strukturę, co zapewnia wysoką jakość druku, a zwłaszcza bardzo dobre i równomierne przenoszenie farby na duże powierzchnie drukowe.
Formy fleksodrukowe z dwóch ciekłych kompozycji fotopolimerowych
Firma Asahi opracowała metodę wykonywania form fleksodrukowych dwuwarstwowych z dwóch kompozycji światłoczułych (APR-Capping System). Jedna kompozycja tworzy po naświetleniu stosunkowo twardą i nieelastyczną warstwę o grubości od 0,20 do 0,3 mm[7], natomiast druga – warstwę elastyczną. Dzięki temu otrzymuje się elementy drukujące z twardą górną częścią, która prawie nie ulega zniekształceniu pod wpływem nacisku w procesie drukowania, ponieważ dolna warstwa elastyczna pełni rolę amortyzatora. Dzięki temu na odbitce otrzymuje się ostry obraz, a przyrost stopnia pokrycia powierzchni rastrowej jest znacznie mniejszy niż przy formach wykonywanych z jednej kompozycji (rys. 3).
Technologia wykonywania form fleksodrukowych jest taka sama jak w przypadku jednej kompozycji fotopolimerowej z tą różnicą, że stosuje się specjalne urządzenie ASF, które nanosi dwie kompozycje fotopolimerowe, to jest warstwę elastyczną oraz warstwę o wysokiej twardości i niskiej światłoczułości. Obydwie warstwy naświetla się równocześnie, przy czym cienka, twarda warstwa górna dzięki niższej światłoczułości tworzy stromy profil, natomiast gruba warstwa elastyczna tworzy korzystny profil stożkowy. Dalsza obróbka jest taka sama jak przy stosowaniu jednej kompozycji fotopolimerowej.
Twardość elastycznej warstwy fotopolimerowej waha się w zakresie 27–38o Shore’a A, natomiast twardość wierzchniej warstwy wynosi 51–56o Shore’a A.
Przy użyciu dwóch kompozycji fotopolimerowych można uzyskać formy drukowe rastrowe o gęstości do 54 pkt/cm, z zakresem reprodukcji obrazów rastrowych 2–90%. Z wykonanych form można drukować farbami pokostowymi oraz wodorozcieńczalnymi z dodatkiem maks. 6% alkoholi.
Technologia ta jest stosowana przede wszystkim do reprodukcji punktów rastrowych i cienkich linii. Nieraz stosuje się technologię dwuwarstwową przez naniesienie twardej warstwy tylko w miejscach z rastrami i cienkimi liniami. W tym celu wykonuje się maskę, która obejmuje duże powierzchnie i gruby tekst. Maskę tę kładzie się na negatywie i nanosi warstwę twardą. Następnie usuwa się maskę i kładzie warstwę miękką. Dzięki temu elementy rastrowe i cienkie linie są drukowane ostro przez twardą warstwę, a pozostała miękka część formy dobrze przenosi farbę z pozostałych elementów drukujących.
System z dwiema warstwami fotopolimerowymi pozwala otrzymać formy drukowe podobne do form fleksodrukowych z płyt stałych z warstwą kompresyjną.
W celu dodatkowego zaoszczędzenia kompozycji fotopolimerowej można naświetlać przez maskę, którą wycina się z nieprzezroczystej folii lub papieru w ten sposób, by przepuszczała światło tylko w miejscach drukujących, a nie przepuszczała światła w tych miejscach formy drukowej, gdzie nie ma elementów drukujących. Maskę umieszcza się na kompozycji fotopolimerowej, przed naświetleniem, odwrotną stroną. Nienaświetlone elementy nie zostają wtedy fotoutwardzone, co pozwala zaoszczędzić kompozycję fotopolimerową, a wykonana forma drukowa jest lżejsza, co ułatwia jej zakładanie w maszynie drukującej. Oszczędności są stosunkowo duże, gdy elementy drukujące na formie są niewielkie[6].
Do wykonania form drukowych można stosować grubszą poliestrową folię podłożową, która spełnia jednocześnie rolę folii montażowej (Rapid Register). Pasowanie przeprowadza się wtedy przez odpowiednie rozmieszczanie negatywów. Otrzymuje się zestaw form drukowych na jednej folii, którą mocuje się w maszynie. Umożliwia to[10]:
• skrócenie czasu montażu
• eliminację taśmy klejącej, co obniża koszty produkcji oraz zmniejsza różnice wysokości elementów drukujących, spowodowane tolerancjami jej grubości
• eliminację pęcherzyków powietrznych, które nieraz pozostają pomiędzy folią podłożową a taśmą klejącą przy tradycyjnym montażu
• bardzo dobre związanie elementów drukujących z podłożem, dzięki czemu w czasie drukowania brzegi poszczególnych elementów formy nie wyginają się
• możliwość drukowania z mniejszym naciskiem, bowiem elastyczne podłoże niweluje wszystkie różnice grubości formy.
Dwuwarstwowe formy drukowe poza bezpośrednim zadrukowywaniem tektury falistej stosuje się także do wielobarwnego zadrukowywania serwetek. Do tego celu są najczęściej wykorzystywane formy o grubości 2,84 mm, z elementami drukującymi o wysokości = 1 mm[9].
Pewien zakład austriacki, produkujący rocznie formy drukowe o łącznej powierzchni 2500 m2, wprowadzając ciekłe fotopolimery zaoszczędził ok. 75 tys. euro ze względu na zmniejszenie kosztów materiałowych[9]. Według holenderskiej firmy Smurfit, różnice kosztów wytwarzania form z kompozycji ciekłych w porównaniu do form z płyt stałych wynoszą 7–10%[7]. Firma Rudico z Holandii[11] przeprowadziła test porównawczy drukowania z form z kompozycji ciekłych APR oraz form z płyt stałych stwierdzając w przypadku form z kompozycji ciekłych: ostrzejsze tolerancje grubości, lepsze przenoszenie farby, większą odporność na ścieranie oraz możliwość produkcji wyższych nakładów (ponad milion odbitek).
Zalety i wady ciekłych kompozycji fotopolimerowych
Zalety:
• znacznie niższy koszt wykonania jednej formy drukowej, wynikający z:
– niższej ceny (w porównaniu do płyt stałych) kompozycji fotopolimerowej do wykonania określonej powierzchni, przy czym różnica jest tym większa, im większa grubość wykonywanej formy drukowej i dlatego ciekłe kompozycje fotopolimerowe są przede wszystkim stosowane do wykonywania grubych form, np. do bezpośredniego zadrukowywania tektury falistej[6]
– braku kosztu taśm klejących[7] i, ewentualnie, podkładów kompresyjnych
– krótszy czas wykonania formy drukowej, wynoszący średnio 38–60 min, podczas gdy czas wykonania formy z płyt stałych to średnio 210–240 min; skrócenie czasu wynika ze znacznie krótszego czasu suszenia formy drukowej[6]
• możliwość drukowania bezpośrednio po wykonaniu formy, bez przechowywania w celu stabilizacji wysokości elementów drukowych
• możliwość wykonania z jednej kompozycji fotopolimerowej form o różnej grubości w zakresie od 1,70 do 7,00 mm
• możliwość wykorzystania nienaświetlonej kompozycji fotopolimerowej, co obniża koszty produkcji
• brak rozpuszczalników organicznych do wymywania form drukowych (w porównaniu do płyt z warstwami wymywanymi rozpuszczalnikami organicznymi), co poprawa warunki BHP i ochrony środowiska naturalnego.
• lepsze niż przy formach z płyt konwencjonalnych[6] przenoszenie farby przez elementy drukujące – w tym również z dużych powierzchni (apli) – a tym samym możliwość drukowania na powierzchniach o większej chropowatości[7]
• możliwość uzyskania wyższych nakładów niż z płyt stałych[7]
• mniejszy przyrost stopnia pokrycia powierzchni w czasie drukowania przy metodzie dwuwarstwowej[7]
• niższy ciężar form drukowych, co ułatwia ich zakładanie w maszynie drukującej[7]
• możliwość bezpośredniego zadrukowywania tektury z prędkością 8–9 tys. arkuszy/godz.[7].
Wady:
• konieczność stosowania ciekłej substancji (chociaż jej kleistość w ostatnich latach została znacznie zmniejszona)
• większy, w porównaniu do płyt stałych, przyrost stopnia pokrycia powierzchni przy stosowaniu układów jednowarstwowych (ale mniejszy przy stosowaniu układów dwuwarstwowych)
• brak odporności form drukowych na oddziaływanie farb rozpuszczalnikowych i fotoutwardzalnych.
prof. dr Herbert Czichon
dr Maria Czichon
Instytut Poligrafii Politechniki Warszawskiej
6. O. Hendricks (Asahi): Besondere Plattentechnologie mit vielen Vorteilen, “Flexo +Tief-Druck” nr 2 (2006), s. 4–5.
7. K. Ehrlitzer: Die Liquid-Welle kommt ins Rollen, “Flexo+Tief-Druck”, Teil 1: nr 5 (2004) s. 66–68, Teil 2: nr 1 (2005), s. 30–32.
8. Pionierarbet in Sachen Liqid, “Flexoprint”, September (2005), s. 25–28.
9. Flüssigpolymer-Flexoplatten für den Servietendruck, “Druck&Medien Magazin” nr 6 (2002), s. 38–39.
10. K. Ehrlitzer: Flüssigpolymere beweisen echte Qualitäten, “Flexo+Tief-Druck” nr 3 (2002), s. 58–61.
11. K. Ehrlitzer: Geringe Toleranzen und gute Chacen für Gewinne, “Flexo+Tief-Druck”, nr 5 (2003), s. 80–83.
|
|
|
|
