|
|
"Świat Druku" - miesięcznik
Archiwum
Rok 2003
Listopad
Forma drukowa w trzydzieści minut. Fleksograficzne płyty fotopolimerowe wymywane wodą
|
|
Już od wielu lat część producentów fleksograficznych płyt fotopolimerowych informuje, iż w niedalekiej przyszłości zaprezentują nam płyty, które zamiast środkami chemicznymi będą obrabiane wyłącznie przy użyciu wody. Jak sytuacja wygląda na dziś? Czy takie płyty są już na rynku? Jeżeli tak, to jakich producentów? Na te i inne pytania postaramy się odpowiedzieć w tym artykule.
|
Wprowadzenie
W ciągu ostatnich dziesięciu lat nastąpił znaczny wzrost jakości druku w technologii fleksograficznej. Producenci w bardzo szybkim tempie udoskonalają urządzenia drukujące i obecnie pozwalają już one uzyskiwać taką jakość druku na przykład etykiet, jaka dotychczas była zarezerwowana wyłącznie dla technologii offsetowej. Jeszcze kilka lat temu druk fleksograficzny był wykorzystywany w głównej mierze do drukowania opakowań tekturowych, a jakość końcowego produktu pozostawiała wiele do życzenia. Na postęp miało wpływ kilka czynników, takich jak: wprowadzenie do urządzeń drukujących nowoczesnych napędów, rewolucja, która dokonała się przy produkcji walców rastrowych, wprowadzenie elektroniki do procesu drukowania oraz kontroli jakości, a także ciągła poprawa parametrów płyt fotopolimerowych. Trzeba tu również wspomnieć o korzyściach, jakie daje zaistniały w ostatnich latach rozwój technologii stosowanych w przygotowalniach. Obróbka płyt nie wygląda już tak samo, jak dziesięć lat temu. Zaawansowane technologie laserowe pozwalają na osiąganie jakości, o jakiej nigdy nawet nie marzyliśmy w technologii fleksograficznej. Chcielibyśmy zwrócić szczególną uwagę na nowości, które w ostatnim czasie pojawiły się na rynku płyt.
Woda
W efekcie długoletnich prac badawczych nad możliwością wymywania fleksograficznych płyt fotopolimerowych wodą, dwie działające niezależnie firmy – najpierw Toyobo, a trzy lata później Toray, przedstawiły komercyjny produkt, który może być z powodzeniem stosowany w drukarniach fleksograficznych. Rezultaty ich prac przybliżymy w dalszej części artykułu.
Dotychczas stosowane metody obróbki płyt z użyciem rozpuszczalników są bardzo czasochłonne oraz mogą być niebezpieczne dla zdrowia. Nie dosyć, że niosą z sobą konieczność pracy w trudnym do zniesienia zapachu środków chemicznych do wymywania, to jeszcze uwalniające się w trakcie procesu suszenia płyt substancje chemiczne są szkodliwe dla zdrowia. Z ekonomicznego punktu widzenia istotna jest konieczność zakupu środków chemicznych potrzebnych w procesie obróbki, ich filtrowania oraz sukcesywnej wymiany na nowe, co niesie ze sobą spore koszty. Niemały wpływ na wzrost kosztów procesu ma również konieczność zainstalowania systemów pochłaniania oparów oraz oczyszczania powietrza i odprowadzania wyziewów. Tych wszystkich kłopotów można uniknąć dzięki wyeliminowaniu szkodliwych środków chemicznych i zastąpieniu ich wodą. W przypadku niektórych typów płyt należy dodać do wody (w celu jej zmiękczenia) niewielką ilość detergentu – poniżej 3%, nie ma to jednak tak negatywnych skutków, jak stosowanie środków chemicznych.
Obróbka płyt wymywanych wodą
Proces
• Przygotowanie formy drukowej rozpoczynamy od naświetlania od strony warstwy podkładowej płyty, wykonanej najczęściej z folii poli-estrowej. Naświetlanie to wykonujemy za pomocą lamp emitujących promieniowanie ultrafioletowe UVA o odpowiedniej mocy oraz długości fali. Najczęściej stosowane są lampy PHILIPS TLK 40W/10R.
• Następnie zdejmujemy warstwę ochronną polimeru oraz kładziemy kliszę, z której ma być naświetlany wzór na płycie. Należy pamiętać, aby negatyw był położony stroną z emulsją do płyty.
• Upewniwszy się, że klisza dobrze przylega do płyty i pomiędzy warstwami: folia próżniowa–klisza, klisza–płyta, nie ma drobinek kurzu ani powietrza, rozpoczynamy proces naświetlania głównego UVA. Jego czas jest uzależniony od grubości płyty, którą obrabiamy i od trudności wzoru, który chcemy później drukować.
• Dalej przystępujemy do wymywania. Jak już wiemy, do wymywania stosuje się czystą wodę z odrobiną detergentu. Jakiego detergentu należy dodać? Otóż w przypadku płyt Toyobo dodajemy wyłącznie sól stosowaną do zmywarek lub pralek automatycznych. Może to być np. Calgon. Jak wiemy, jest on dopuszczony przez krajowe władze sanitarne i ochrony środowiska do powszechnego użytku w gospodarstwach domowych. Nie może być więc szkodliwy w drukarni, tym bardziej, że stężenie środka w wodzie jest małe. Wymywanie odbywa się za pomocą szczotek, które pracują ruchem kołowym i co kilka obrotów zmieniają kierunek pracy. W trakcie całego procesu w wymywarce zostaje wymuszony obieg wody w celu jej filtrowania z resztek usuniętego z płyty polimeru. Proces ten trwa od 6 do 10 minut w zależności od grubości płyty oraz stopnia skomplikowania wzoru.
• Po wymyciu formę suszymy około 10–20 minut w temperaturze 60oC. I tu pojawia się duża oszczędność czasu obróbki. Nie musimy czekać, aż środki chemiczne wyparują z płyty.
• Na koniec płytę doświetlamy/utwardzamy takim samym promieniowaniem UVA, jak przy naświetlaniu głównym, a następnie doświetlamy promieniowaniem UVC w celu usunięcia lepkości płyty (detack).
I na tym koniec. Możemy od razu założyć formę na maszynę i rozpocząć drukowanie. Otrzymujemy formę o jakości takiej samej, jaką uzyskuje się powszechnie stosowanymi metodami z użyciem rozpuszczalnika, ale w czasie 30–40 minut.
Płyty obu firm – Toray i Toyobo – zostały dla potrzeb tego artykułu poddane testom. Demonstracje przeprowadzono w działających komercyjnie przygotowalniach form fleksograficznych, stosujących technologię wymywania wodą. Poniżej przedstawiamy przykładowe czasy przygotowania formy drukowej dla płyt fotopolimerowych o grubości 1,7 mm i 2,84 mm (tabela 1).
Widać, iż dla płyty o grubości 1,7 mm maksymalny czas obróbki wynosi 35 minut, natomiast dla płyty o grubości 2,84 mm – 53 minuty.
Rysunek 2 przedstawia opisany wyżej schemat procesu obróbki płyt. Oczywiście czasy trwania danego procesu różnią się w zależności od typu płyty oraz skomplikowania wzoru.
Zalety metody:
• obróbka płyt zwykłą wodą z małym dodatkiem detergentu
• eliminacja stosowania szkodliwych środków oraz niebezpiecznych rozpuszczalników
• krótki czas obróbki (30–60 minut) redukuje czas przestoju maszyny
• doskonała jakość druku zarówno farbami UV wodnymi, jak i alkoholowymi
• dobre odwzorowywanie detali
• dobra tolerancja grubości po wymywaniu
• dzięki pokryciu antystatycznemu płyta długo pozostaje wolna od kurzu.
Urządzenia
Obecnie na rynku jest dostępna cała gama urządzeń różnych producentów, pozwalających na wywoływanie fleksograficznych form drukowych przy użyciu wody. Możemy rozróżnić zasadniczo dwa główne typy urządzeń: kombajny (poszczególne sekcje jedna nad drugą) oraz urządzenia automatyczne in-line.
Na rysunku 3 pokazano pierwsze z nich. To polskiej produkcji urządzenie pozwala na przeprowadzenie całego procesu przygotowania matrycy.
Urządzenie zawiera – patrząc od góry:
1. Wymywarkę szczotkową, wykonaną w całości z elementów ze stali nierdzewnej, z zakresem temperatur 20–55oC oraz oscylacyjnym i programowalnym ruchem płyty (lewo-pauza-prawo).
2. Panel sterowania (programator 10 czasów pracy naświetlarki, doświetlarki UVC, wymywarki, komór suszących, w tym górnej z doświetlaniem UVA, wakuometr, włącznik główny urządzenia oraz wyłączniki bezpieczeństwa).
3. Naświetlarkę UVA z blatem do naświetlania głównego płyt fotopolimerowych przez folię próżniową (chłodzona komora świetlówek, blat stabilny termicznie).
4. Doświetlarkę UVC do doświetlania UVC płyt fotopolimerowych (tylko flekso).
5. Komory suszące z zakresem temperatur 20–70oC (najwyższa komora z doświetlaniem UVA).
Urządzenie to łączy w sobie wysoką funkcjonalność i dobrą jakość za przystępną cenę.
Drugie urządzenie (rysunek 4) to Dantex AQF–480 Digital i AQF-E. Główne jego zalety to stały, wysoki poziom jakości produkowanych form drukowych oraz wysoka prędkość obróbki płyt. Stosując AQF-480 Digital musimy najpierw naświetlić płytę w dodatkowej zewnętrznej naświetlarce (AQF-E). Największą zaletą tego urządzenia jest umieszczenie czujnika promieniowania UV zamiast zwykłego czasomierza. Dzięki temu rozwiązaniu urządzenie jest kalibrowane tylko raz i nie ma obawy o to, czy matryce zostały odpowiednio długo naświetlone (świetlówki w miarę upływu czasu starzeją się i emitują mniej promieniowania UV). Zastosowanie czujnika promieniowania powoduje, że na naświetlaną matrycę zawsze jest dostarczana taka sama ilość promieniowania ultrafioletowego. Następnie naświetloną matrycę nakleja się na silikonowy arkusz transportujący i wkłada do maszyny. Proces wymywania – suszenia – doświetlania rozpoczyna się automatycznie i trwa około 12–15 minut. Kolejny arkusz możemy włożyć do urządzenia już po około 3 minutach. W urządzeniu mogą być jednocześnie obrabiane trzy arkusze z naklejonymi płytami. Na koniec pozostaje przycięcie płyt do żądanego wymiaru.
Oba urządzenia charakteryzują się najwyższym poziomem technicznym. Pierwsze z nich jest przeznaczone dla klientów, którzy obrabiają mniejsze ilości płyt i jednocześnie mogą poświęcić na ten proces więcej czasu. Urządzenie AQF natomiast znajduje zastosowanie w drukarniach i przygotowalniach, gdzie wykonuje się znaczne ilości prac w jak najkrótszym czasie.
Zalety urządzeń:
• urządzenia bezpieczne dla zdrowia i środowiska (praca bez emisji szkodliwych wyziewów i odpadów)
• niskie koszty produkcji form drukowych (niski koszt zakupu urządzenia, produkcja bez szkodliwych i drogich rozpuszczalników)
• łatwość i wygoda obsługi
• prosta i szybka instalacja wraz z uruchomieniem, niewymagająca urządzeń wentylacyjnych
• zamknięty system obróbki.
W tabeli 2 zestawiliśmy podstawowe informacje na temat płyt dostępnych na polskim rynku.
Co dalej?
Fotopolimerowe płyty fleksograficzne wymywane wodą pomału zadomawiają się w polskich drukarniach. Jak podają ich krajowi dystrybutorzy, większość klientów to producenci opakowań papierowych i foliowych, opakowaniowych taśm klejących z nadrukiem oraz ostatnio również producenci etykiet. Płyty bardzo dobrze sprawdzają się przy wykorzystywaniu złoceń metodą tłoczenia folią. Niewątpliwie w przyszłości zainteresowaniem będą cieszyć się płyty CtP oferowane również w tej technologii.
Największym atutem opisanych wyżej płyt jest to, iż całkowicie eliminują one stosowanie szkodliwych środków chemicznych oraz pozwalają znacznie skrócić czas produkcji formy drukowej (w 30–50 minut forma jest gotowa do drukowania). Zalety te pozwalają wnioskować, iż płyty tego typu powinny cieszyć się szczególnym zainteresowaniem w drukarniach, gdzie czas przygotowania nowej formy w przypadku uszkodzenia dotychczas stosowanej ma pierwszoplanowe znaczenie. Czas narządu staje się znacznie krótszy i pozwala, w przypadku awarii, na diametralne zmniejszenie kosztów czasu przestoju. Podstawowe urządzenia do obróbki płyt „wodnych” są znacznie tańsze od linii rozpuszczalnikowych, a ich uruchomienie jest praktycznie natychmiastowe w momencie dostawy do drukarni czy przygotowalni. Stosowana woda jest pobierana bezpośrednio z sieci wodociągowej i nie wymaga jakiegokolwiek przygotowania (np. demineralizowania, filtrowania).
Minusy
• Nieco wyższa cena płyt. Jest ona jednak rekompensowana skróconym czasem obróbki, niską ceną urządzeń oraz brakiem wydatków na zakup środków chemicznych.
• Płyty występują w maksymalnej grubości 3,18 mm (dostępne grubości płyt w milimetrach: 1,14; 1,70; 2,54; 2,84; 3,18)
• Aby móc rozpocząć pracę, należy zakupić urządzenie do obróbki.
• Jakość płyt obrabianych laserowo jest ciągle znacznie wyższa.
Podsumowanie
Płyty fotopolimerowe wymywane wodą to nowość, ale jak się okazuje, już sprawdzona w praktyce. Na razie, z racji krótkiej obecności na rynku, trudno jest przewidzieć dalszy rozwój sprzedaży płyt fleksograficznych wymywanych wodą. Jednak coraz więcej polskich drukarń decyduje się na przeprowadzenie testów, a wiele z nich już na co dzień stosuje nowe płyty.
Piotr Łunkiewicz
|
|
|
|
