Анілоксових вали останні досягнення - флексографічний друк - технології - полімери

// Манфред Хорншух (Manfred Hornschuh)

Які переваги можуть дати нові високолініатурних вали?
Як вибрати найбільш підходящий вал для конкретної роботи?

Це повторюється кожні кілька років - такий підзаголовок можна було б дати нашій темі, яка регулярно обговорюється на конференціях DFTA, привертаючи загальну увагу. Дійсно, Анілоксових вали - центральне питання флексографии, і звернення до нього знову і знову цілком зрозуміло. Чимало вже було сказано про анілоксових валах, але все ж головне слово за майбутнім. Вашій увазі пропонується виклад доповіді, зробленого М. Хорншухом на одній з конференцій DFTA.

Ролі анілоксового вала

Щоб обговорювати стан справ в цій галузі зараз, потрібно згадати про те, яку роль в флексографии грав анілоксовий вал раніше, в ті добрі старі часи, коли друкар, дивлячись на оригінал, вже знав, який анілоксовий вал з небагатьох наявних підходить для цієї роботи. Сьогодні ж варто поставити запитання: чи здатний хто-небудь дійсно розбиратися в цьому предметі? Яку линиатуру растра слід підібрати для відтворення ділянок з великими штрихами і плашками, чи повинен це бути растр з лініатурой 80 лін / см (200 осередків / дюйм), 100 (250), 120 (300), 140 (350) або 160 лин / см (400 осередків / дюйм)? Чи можуть мелкорастровие Анілоксових вали забирати і переносити достатню для друку штрихових зображень кількість фарби, або вони просто в тій чи іншій мірі виконують проміжні функції? Чи можна оптимізувати напівтонової друку за допомогою мелколініатурних анілоксових валів? Або всі ці цифри, всі ці 170 лін / см (430 осередків / дюйм), 180 (460) і т. Д. - образно кажучи, милицю, на який розгублений може спертися? Який же анілоксовий вал, в кінцевому рахунку, використовувати, коли і для чого?

Переваги роботи в минулому полягали в єдності вимог, що пред'являються, з одного боку, і єдиною технологією - з іншого. (Стандарти в ті дні були значно вище, ніж тепер!)

Сьогодні труднощі викликають різноманітність вимог з одного боку і наявність безлічі технологій з іншого. Як запечатується використовується від 20 до 30 видів плівок з різною сприйнятливістю до фарби і приблизно така ж кількість різних видів паперу. Існує принаймні три типи фарб: на основі розчинника, на водній основі і закріплюються випромінюванням, і близько 100 формул фарб. Додамо сюди приблизно 100 типів фотополімерних форм, що мають різні характеристики і різний склад полімерних композицій. Форми кріпляться однією з 100 можливих комбінацій липкої стрічки і покриття валу. Друк може проводитися на машинах з шириною рулону, змінною в діапазоні від 40 до 180 см. Фарба з анілоксового вала счищается із застосуванням, може бути, 40 різних конструкцій ракельних систем зі швидкостями від 80 до 400 м / хв. На чіткість зображення може впливати линиатура растра форми, що лежить в межах від 28 до 80 лін / см для традиційного або, як зараз прийнято називати, амплітудно-модульованого растрування. Нова технологія частотно-модульованого растрування дозволяє охарактеризувати растр числом мікрокрапок на одиницю поверхні. Ця величина коливається між 240 і 960 точок / см 2. Закономірним є питання: як же розібратися у всьому цьому хаосі - який анілоксовий вал слід вибрати в тому чи іншому випадку?

Чи є в 90-х рр. то, ніж ми мали в своєму розпорядженні в 70-х - один універсальний анілоксовий вал для відтворення півтонів, штрихових зображень і великих плашок (наприклад, білого тла)?

З точки зору друкованої технології та без урахування допустимих відхилень від стандарту в процесі виготовлення Анілоксових вали, що застосовуються в тиражному виробництві, характеризуються дев'ятьма параметрами, визначальними кінцевий результат.

Параметри, що впливають на якість друку, пов'язані між собою, подібно ланкам одного ланцюга. Спотворення в будь-якому з ланок призводять до нестабільності всієї системи. Таким чином, руйнується правильний баланс між різними взаємообумовленими чинниками, що позначається на роботі друкарської машини і, отже, призводить до зниження продуктивності. До основних параметрів відносяться:

Линиатура растра друкованої форми.
Тип друкованої форми.
Спосіб кріплення друкованої форми на формном циліндрі.
Запечатуваний матеріал.
Барвиста система.
Склад фарби і її в'язкість.
Ракельна система.
Швидкість друкарської машини.
Тип друкарської машини.

Безумовно, повний список параметрів набагато довше. Для нас важливо зафіксувати на окремих прикладах наявні проблеми. Поза всяким сумнівом, кожен працюючий з флексографией фахівець повинен самостійно підбирати по можливості близьке до ідеалу поєднання перерахованих параметрів, виходячи з деталей кожного окремого замовлення.

Що стосується анілоксового вала, то задача тут може бути тільки одна: переносити рівно стільки фарби, скільки потрібно!

На мелколініатурний растр, службовець для відтворення зображення в високих світлі, має наноситися то оптимальна кількість фарби, яка не призводить до надмірного розтискуванню або злипання країв сусідніх точок, в той же час і тіні, і ділянки суцільного зображення повинні покриватися достатнім шаром фарби. Для плашок його товщина визначається оптичною щільністю, значення якої отримують стандартним методом вимірювання. В ідеалі хотілося б досягти оптичної щільності, що дорівнює 1,55, що гарантувало б відтворення всього тонового діапазону з хорошим контрастом.

Тільки прагненням до економії можна пояснити існуючу сьогодні тенденцію до зменшення кількості фарб, використовуваних для друку. Робляться зусилля для того, щоб отримувати задовільні результати при друкуванні п'ятьма фарбами там, де всього кілька років тому використовувалися б від шести до восьми. Це означає перенесення акценту на потребу відтворювати оригінали, що містять як напівтонові, так і штрихові елементи, найбільш простим і зручним способом.

Простіше кажучи, для будь-якого замовлення потрібно підібрати відповідний анілоксовий вал!

Скільки фарби переносить вал?

Який анілоксовий вал придатний для запечатування плівки? При друкуванні білою фарбою вал повинен переносити таке її кількість, яке потрібне для рівномірного покриття всієї поверхні. Надлишок фарби тільки збільшує витрати, призводить до зниження продуктивності, не кажучи вже про таку добре знайомої проблеми, як затримка випаровування розчинника.

В'язкість фарби на основі розчинника, а також тип друкованої форми плюс спосіб її кріплення - ось дві речі, які ні в якому разі не можна недооцінювати. І те й інше впливає на характер перенесення фарби. Для запобігання недоліків при накоченні білої фарби параметри анілоксового вала повинні обиратися згідно з параметрами друкованої форми і в'язкістю фарби.

Друкована форма повинна мати розумну товщину і не повинна кріпитися на основі з пінорезини. Для друку білою фарбою 2-К придатні як еластомерні (гумові стереотипи), так і фотополімерні форми, подібні BASF ME або навіть форми BF 270, що застосовуються при високого друку.

Вибір форм для друку фарбами 2-К обмежений, але для фарб 1-К, де вибір ширший, перевагу, відданих тій чи іншій формі, в більшій мірі позначається на якості перенесення. Для останнього випадку робоча група DFTA порівняла шість анілоксових валів, значно розрізнялися глибиною осередку і відношенням ширини перемички до ширини осередку (рис. 1). Теоретичні прикидки виходу фарби з растрового осередку показали, що стандартний анілоксовий вал з частотою растру 60 лін / см, глибиною осередку 70 мкм і ставленням ширини перемички і осередки 1: 9 справді виявився кращим!

Мал. 1.
Теоретично розраховані обсяги фарби, прийняті різними анілоксовими валиками

Обсяги фарби, теоретично переносяться іншими валами, значно нижче. У відсотках це виглядає так:

Але це тільки теорія. На практиці спостерігається зворотна картина. При оптимально підібраних в'язкості фарби і друкованій формі вал з частотою растру 140 лін / см, який теоретично переносить тільки 28,8% фарби щодо 100-відсоткового перенесення валом з растром 60 лін / см, в дійсності подає достатню кількість фарби на поверхню, що задруковується, роблячи її більш рівною і менш прозорою на вигляд.

Як переноситься фарба

? Реально вал з частотою растру 60 лін / см і глибиною осередку 70 мкм переносить тільки малу частину від теоретично розрахованого значення обсягу фарби. Більша кількість залишається в осередках і швидко засихає. Інакше кажучи, поверхню, запечатана суцільним фоном, найкраще виходить при друку тонким, рівномірним шаром фарби, а не товстим, який до того ж може містити багато пустот (рис. 2).

Мал. 2.
Вплив поверхневого натягу фарби в зоні контакту на поділ барвистого шару

Це можна пояснити так: чим вже перемички між осередками, тим краще за ним розтікається фарба. Покриті фарбою перемички не залишають візуально помітних слідів на запечатуваної поверхні. Відповідно, суцільні ділянки зображення відтворюються більш рівномірно (рис. 3, 4). Чим ширше перемички, тим, внаслідок недостатнього покриття фарбою запечатується, помітніше залишаються ними незафарбовані «відмітини».

Мал. 3.
Рівномірність перенесення фарби різними анілоксовими валами

Мал. 4.
Обсяги фарби, що переносяться при різної площі контакту анілоксового валика

Щоб зробити таку «крапка» менш явною, друкареві слід домагатися збільшення насиченості фарби на ділянках навколо «відмітин». Пояснимо це, порівнявши відносні розміри перемичок растра шести анілоксових валів. Як еталон використаний вал з лініатурой 60 лін / см і глибиною осередку 70 мкм. Ширина перемички прийнята за 100% (рис. 5).

Мал. 5.
Відносні значення ширини перемички осередків (16,7мкм = 100%)

Секрет гладкості фону запечатаній поверхні при використанні вала з растром 140 лін / см пояснюється, головним чином, тим, що порція фарби, яка приймається поверхнею перемички, зменшується на 77,5%. Наявна в даний час технологія передбачає сувору взаємозв'язок між шириною перемичок, кроком растра і глибиною осередків. Чим вже перемички растра крупнолініатурного анілоксового вала, тим більше повинна бути глибина осередку. Для дрібного растра справедливо зворотне: чим вже перемички, тим важче гравірувати більш глибокі комірки.

Важливо в кожному конкретному випадку правильно підбирати характеристики анілоксового вала, щоб вони найбільшою мірою відповідали даній області застосування. Осередки повинні бути настільки глибокі, наскільки це необхідно, тобто на кілька мікронів нижче рівня, на якому фарба, імовірно, розділяється, а перемички повинні бути настільки вузькими, щоб їх поверхня повністю покривалася фарбою і не залишала «відмітин» в процесі друку.

Неодмінною умовою є відповідність глибини і ширини осередків анілоксового вала друкованій формі, в'язкості і типу фарби. При зміні одного з цих параметрів змінюються і характеристики краскопереноса, причому відхилення можуть становити до 30%.

Без «якщо» і «але» не обійтися

У випадках, коли в'язкість білої фарби 1-К збільшується до 24 з або якщо товста друкована форма закріплюється на м'якій гумовій основі, позитивні властивості нового покоління анілоксових валів перестають відчуватися. Відбиток починає розтріскуватися, зменшується кількість яку переносять фарби. Використання білої фарби 2-К з в'язкістю 13 з на друкованих машинах, що мають ракельне пристрій, дозволяє друкареві як і раніше використовувати традиційний анілоксовий вал з частотою растру 60 лін / см і глибиною осередку 70 мкм. Все що відноситься до друку білою фарбою в рівній мірі відноситься і до кольорової штриховий друку і друку плашок.

Широко відомий той факт, що при відтворенні плашки фіолетового кольору на поліетиленовій плівці синя фарба розподіляється нерівномірно, і на відбитку помітно чергування світлих і темних ділянок. Була зроблена спроба компенсувати це явище використанням анілоксового вала з лініатурой 80 лін / см і глибиною осередку 30 мкм. Там, де ця проблема все ж залишалася, анілоксовий вал був замінений на інший - 80 лін / см і 50 мкм. Однак зображення знову виходило плямистим. Спробували вал 60 лін / см і 70 мкм, але неоднорідність зображення все так же кидалася в очі. До того ж, через надлишок фарби на поверхні анілоксового вала на запечатуваному матеріалі спостерігалися сліди розбризкування. Проблему міг би вирішити вал меншою краскоемкості. Ділянки суцільного зображення відтворювалися належним чином при застосуванні вала з лініатурой 140 лін / см, відношенням ширини перемички і осередки 1:18 і кутом гравіювання 60 °. Тут слід зазначити, що не всі Анілоксових вали з лініатурой 140 лін / см мають однакові параметри. Глибина осередків керамічного анілоксового растрированного вала, строго кажучи, не так істотна, як для більш раннього покоління металевих валів. Однак та практично ідеальна ширина перемичок, яка характерна для керамічних валів з лазерним гравіюванням, чи досяжна для хромованих металевих валів.

Таке ж значення при порівнянні мають зона контакту керамічного і глибина механічно гравірованої осередки металевого вала. Параметром тут є той відсоток площі керамічного валу, який після очищення ракелем несе фарбу, в порівнянні з площею не несуть фарбу ділянок хромованого валу.

Продемонструємо порівняння трьох анілоксових валів 140 лін / см.

У вала 1 з відношенням ширини перемички і осередки 1: 6,5 площа контакту на 32% більше, ніж у валу 2 з відношенням 1: 3,5 і на 61% більше, ніж у валу 3 з відношенням 1:18. Що стосується двох валів з лінійним растром, площа контакту вала 3 на 22% вище, ніж у валу 2. Глибина осередку в обох випадках однакова, але вал з відношенням ширини перемички до ширини осередку 1:18 переносить на 22% більше фарби, ніж анілоксовий вал з відношенням 1: 6,5. Чим більше площа контакту, тим краще перенесення фарби і вище коефіцієнт передачі.

Крім якості зображення, візуальною оцінкою піддається ще й обсяг відходів. Надмірна витрата фарби не тільки сам по собі обійдеться в копієчку. Надмірна товщина шару фарби може створювати проблеми при друку, що виражається в поганому закріпленні і розбризкуванні фарби, плямистості зображення і т. Д. Візуально добре пророблений відбиток легше отримати при друку тонкої, але рівномірною плівкою фарби, тобто менш дорогим, більш зручним і не що створює проблем способом.

Чим глибше осередку анілоксового вала, тим складніше вони піддаються очищенню, ускладнюючи загальну очистку вала і позначаючись на його однорідності. Чи не занадто ретельне очищення унеможливлює рівномірну подачу фарби. Чим частіше вал чистять, тим вище ризик деградації осередків.

Для отримання відбитка кращої якості при відтворенні штрихових і суцільних ділянок зображення варто дотримуватися таких умов:

не кріпляться друковані форми на основі з піногуми;
кріпити друковані форми на 70 мкм вище ділильної окружності шестерні друкованого циліндра;
фарби, використовувані для запечатування білих ділянок зображення в контрасті з іншими штриховими ділянками і плашками, повинні мати в'язкість в діапазоні 22-24 с і застосовуватися з закритим ракельним пристроєм камерного типу.
великі ділянки суцільного зображення повинні мати площу растрових точок не більше 97%.