Главная » Статьи » Статьи
Так что же запечатывают флексографией?

Дмитрий Токманцев

Стремление к универсальности естественно. Все универсальное притягивает, а если к тому же это просто и недорого, то вряд ли такому явлению, факту или вещи найдется замена. Флексография изо всех сил стремится стать именно таким способом печати, от которого не только трудно отказаться, но и который был бы практически незаменим. О том, что эти стремления оправданны, свидетельствует практически весь спектр широко используемых в полиграфии материалов, на которых способна печатать флексо-машина. А какие это материалы, насколько выгодно и целесообразно использование каждого из них, рассказано в этой статье.

Стоит напомнить, что флексография — это разновидность высокого способа печати с применением высокоэластичных, гибких форм и жидких низковязких красок. Благодаря свойствам мягкой эластичной формы создается минимальное давление в зоне печатного контакта, поэтому флексографским способом запечатывается очень широкий ассортимент материалов: бумага, картон, гофрированный картон, синтетические пленочные материалы (поли­этилен, полипропилен, целлофан, полиамид, полиэтилентерефталат, или лавсан, и т.д.), самоклеящиеся материалы (бумага, пленка) и металлизированная фольга. Для запечатывания всех указанных материалов необходимо использование не только вполне конкретных составляющих печатного процесса (красок, различных вспомогательных материалов), но и определенного вида печатных машин.

Чем толще бумага, тем она «картонней», чем она сложнее — тем дороже…

В первую очередь рассмотрим большой класс впитывающих материалов (бумага, картон и гофрированный картон).

Бумага — это тонкий листовой материал, состоящий в основном из переплетенных и скрепленных между собой растительных волокон. Помимо волокнистого материала для придания бумаге необходимых свойств в ее состав могут вводиться наполнители, проклеивающие и красящие вещества, некоторые специальные добавки. Картон — это тоже волокнистый материал, отличающийся от бумаги большей жесткостью, толщиной и массой.

Одной из основных характеристик бумаги и картона является их толщина. Толщина выпускаемой бумаги может варьироваться примерно от 0,03 до 0,25 мм. Бумага толщиной более 0,25 мм — это уже картон.

Вообще, специфика флексографских печатных машин требует использования бумаги в виде рулонов. Для изготовления упаковочной продукции используется бумага различной толщины — в зависимости от вида упаковки и запаковываемого продукта.

Еще одна важная характеристика бумаги и картона — масса на квадратный метр. Для бумаги она лежит в пределах от 40 до 250-300 г/м2, а для картона — выше последнего значения.

Другими важными параметрами, отличающими бумагу от картона, являются состав сырья, его оптические и поверхностные свойства.


Из чего, почему, сколько?
 
Знание процесса изготовления бумаги поможет нашим читателям получить представление о том, чем отличается, например, мелованная бумага от немелованной, и т.д.

Бумагу и картон получают из древесной массы и других составляющих (целлюлозы и прочих добавок) посредством химической и механической переработки. Из резервуара с бумажной массой на сетку неограниченного размера выливается определенное количество волокна и добавок, разбавленных водой. После встряхивания сетки вода протекает через ее ячейки. Вследствие этой операции бумага приобретает однородность. Удаляют воду при помощи вакуумной камеры, установленной в низу сетки. После этого сырое бумажное полотно поступает на сукна. Под действием прессов из бумаги удаляется вода. И такая операция может повторяться несколько раз, при этом бумага проходит и через нагреваемый цилиндр. Готовую бумагу сматывают в рулон. Следует отметить, что для флексографского способа печати не обязательно разрезать рулон бумаги на листы. А вот картон для флексографии может поставляться и в листовом виде, но в этом случае он запечатывается на листовых машинах.

Однако картон чаще изготавливается другим способом — путем получения бесконечного полотна волокнистого материала с применением круглосетчатых цилиндров. В подобных машинах длина сетки ограничена окружностью единственного цилиндра, погруженного в сильно разжиженную массу. При вращении цилиндра на его поверхности оседает слой волокна, а часть воды проходит через сетку внутрь цилиндра, откуда она откачивается насосом. Слой волокна, остающийся на сетке, передается на нижнюю сторону сукон. Для получения более толстого материала процесс передачи слоев массы от цилиндра на сукна проводится многократно. Таким образом получают многослойный материал, который может быть скомбинирован из различных сортов бумажной массы. Дальнейшее удаление воды производится по вышеописанному способу. В случае если материал в процессе сушки делается твердым и не может огибать цилиндр, он досушивается в длинном сушильном канале. Готовое полотно может быть разрезано на форматные листы в продольном и поперечном направлениях.

Мелованную бумагу получают нанесением на ее поверхность основы покрывного мелованного слоя. Такие поверхностные покрытия, во-первых, улучшают внешний вид и печатные свойства бумаги, а во-вторых, придают бумаге особые свойства, например нечувствительность к воде, жиронепроницаемость, способность свариваться и т.д.

Самоклеящуюся бумагу получают нанесением различными способами клеевого слоя на мелованную или немелованную бумагу. В качестве клеящих веществ применяются различные виды акрилов и каучука. Стоит отметить, что самоклеящаяся бумага на основе акрила имеет прекрасную адгезию на различных материалах и к тому же долговечна.

Из ведущих производителей бумаги и картона следует назвать шведскую фирму Metsa Serla и немецкую Haandi, самокляещейся бумаги — Fasson, Jak Stadt, Raflatak и др.

Ввиду выской стоимости самоклеящейся бумаги в качестве этикеток используются обычно так называемые сухие этикетки на основе обыкновенной этикеточной бумаги. Клеящим материалом в данном случае также служит акриловый клей, но наносится он при приклеивании этикетки на какую-либо поверхность (например, на бутылку).

Печать этикеток как на бумаге, картоне, так и на самоклеящейся бумаге осуществляется водоразбавляемыми красками и, как правило, на машинах линейного секционного построения. Тем не менее могут применяться и машины ярусного и планетарного построений.

При производстве самоклеящихся этикеток могут применяться и УФ-отверждаемые краски, которые позволяют достигать наилучшего качества и проработки всех необходимых цветовых оттенков на оттиске.


Бумаге в тон — гофрированный картон!

Еще одним подклассом рассматриваемых запечатываемых материалов является гофрированный картон, представляющий собой жесткий материал, который получают путем наклеивания бумажных полосок с обеих сторон гофрированной бумаги. Гофрокартон может состоять из нескольких слоев.

Обычно из гофрокартона изготавливаются коробки, для чего производится биговка этого материала, фальцовка, резка и склейка (компоновка коробки). Существуют специальные агрегаты, в которых осуществляется не только запечатывание флексографским способом оттисков, но и весь комплекс работ по изготовлению данных коробок. Так называемый микрогофрокартон может запечатываться на плоских листовых офсетных машинах, а более толстый — только трафаретным и флексографским способами. Последний способ является наиболее производительным и экономичным. Как и в случае бумаги, для печати используются водоразбавляемые краски. Стоит отметить, что флексографией можно без проблем производить прямое запечатывание готового гофрированного картона любой толщины. В настоящее время используется гофра различных типов — F, E, D, G и т.д., которые различаются числом слоев волны, то есть толщиной. В данном случае печать производится только на листовых и линейных секционных машинах с довольно большим зазором между печатным и формными цилиндрами. Для запечатывания такого толстослойного и неровного материала используются толстые и мягкие формные материалы (фотополимеры или резина). Разрешающая способность оттисков при применении этого материала относительно невысока.

Гибкость гибкости рознь…

Другой важный и очень распространенный в рассматриваемом нами способе печати класс — невпитывающие материалы (синтетические пленочные материалы — полиэтилен, полипропилен, целлофан и т.д.), металлизированная фольга. Этот класс материалов применяется для изготовления гибкой упаковки различных пищевых и непищевых продуктов. Запечатывание этих материалов осуществляется только в рулонном виде.

По различным технологическим, экономическим и потребительским свойствам наибольшее распространение получили следующие пленочные материалы: целлофан, полиэтилен, полипропилен и различные полиэфиры.


Часто для упаковки пищевых продуктов используется целлофан, представляющий собой жиронепроницаемую достаточно эластичную пленку из целлюлозы — прозрачную или непрозрачную (например, белую).

Целлофан, так же как и бумагу, получают из целлюлозы, но при этом большую долю исходного сырья составляет древесина. Стоит также отметить, что при производстве этой пленки в ее состав вводятся различные пластификаторы и кремниевая кислота. С обеих сторон целлофановая пленка покрывается слоями веществ, придающих пленке желаемые свойства: влагостойкость, способность к термосварке и возможность печати на флексографских машинах. Однако при комбинировании целлофана с какими-либо другими материалами он может иметь подобное покрытие только с одной стороны. Наиболее распространенными комбинированными материалами на основе целлофана являются следующие:
  • целлофан без покрывного слоя
  • целлофан с нитроцеллюлозным покрытием
  • целлофан с полимерным покрытием.

Целлофан не отличается высокой эластичностью и поэтому может запечатываться на машинах линейного построения, однако наиболее подходящими для этого являются машины планетарного построения. Для печати используются краски на спиртовой основе, при этом сам материал должен быть нагрет до температуры примерно 80 °С.

Полиэтилен — достаточно термопластичный синтетический материал, который получают полимеризацией газообразного этилена при высоких давлении и температуре и который имеет следующую формулу: [—СН2—СН2—]n. Полиэтиленовая пленка, изготавливаемая методом экструдирования, относительно светлая, прозрачная, без запаха и вкуса, водо- и паронепроницаемая, способная к свариванию, прочная и весьма пластичная. Сущес­твует полиэтилен низкой, средней и высокой плотности, что зависит главным образом от молекулярной массы и плотности составляющих. Наиболее прочным является полиэтилен низкого давления.

Наиболее часто полиэтилен используется для производства пакетов, что накладывает определенные требования к его свойствам. Этот материал должен выдерживать достаточные нагрузки (до 5 кг), сохранять заданную форму и т.д. Для запечатывания поверхность полиэтиленовой пленки обрабатывается коронным разрядом с целью изменения его поверхностного натяжения. За счет этой процедуры обеспечивается достаточная адгезия спиртовых красок к  поверхности полиэтилена. Вследствие высокой эластичности полиэтилена его можно запечатывать только на машинах планетарного построения. Подобные машины имеют только один печатный цилиндр, вокруг которого располагаются печатные секции. Вследствие этого в зоне печати не происходит растягивания материала.

Полипропилен — продукт полимеризации газообразного пропилена, по физическим свойствам напоминает полиэтилен высокой плотности, однако превосходит его по жиро- и газонепроницаемости, а также по ударной и разрывной прочности. Полипропиленовую пленку также получают посредством экструзии, то есть выдуванием пленки из гранул.

Полипропилен широко применяется для упаковки различных пищевых и непищевых продуктов. По типу поверхности различают несколько разновидностей полипропилена, например жемчужный.

Для флексографской печати на этом материале также подходят машины линейного построения, поскольку особого удлинения материала при печати не происходит. С целью повышения адгезии поверхность полипропилена также необходимо обрабатывать коронным разрядом, однако хранить обработанную подобным образом пленку можно не более месяца. Для печати, естественно, используются краски на спиртовой основе.

Полиэфирные пленки, получаемые из полиэфирных материалов (продуктов полимеризации эфиров), — прозрачные, без запаха, очень прочные, химически не активные, обладают низкой проницаемостью для водяного пара. Эти пленки обладают достаточно высокой прочностью на разрыв — она больше, чем у полипропилена и полиэтилена, и может достигать 1500 кг/см2.

Часть полиэфирных пленок, предназначенных для упаковки, покрывается слоем поливинилденхлорида с целью достижения лучшей кислородонепроницаемости и способности к термосварке. Для печати используются пленки толщиной от 12 мкм.

Для печати используются машины не только планетарного, но и линейного секционного построения. Таких проблем, как при печати на полиэти­лене, здесь не возникает. В зависимости от целей применения запечатывание полиэфирных пленок может производиться и термостойкими красками, а также двухкомпонентными красками на основе этилацетата.

Пленочные материалы имеют довольно высокую стоимость и, как правило, производятся за рубежом. Очень много пленки Россия закупает в Турции и Белоруссии. Например, крупное флексографское предприятие «Унифлекс» (Минск) занимается поставкой в Россию различного пленочного материала. Нужно отметить, что очень много фирм, печатающих флексографией на гибкой упаковке, оснащены специальными устройствами для получения пленок из гранул — экструдеры. Поэтому, как правило, закупаются только гранулы. Для каждого конкретного материала применяется свой экструдер, стоимость которого колеблется от 10 тыс. долл.и выше. Подобные устройства поставляются фирмам «Апостроф», «Аквалон» и т.д.


Фольга для флексо

Что касается металлизированной фольги, то наибольшее применение находит алюминиевая фольга. Она выпускается в виде тонких, равномерных по толщине листов либо полотен металлического алюминия или его сплавов. Большинство видов алюминиевой фольги имеют толщину от 5 до 150 мкм.

Сразу следует подчеркнуть, что для печати с таким диапазоном толщины материалов печатная машина должна быть оснащена несколькими комплектами шестерен формного и печатного цилиндров.

Фольга толщиной менее 25 мкм имеет с одной стороны блестящую, а с другой — матовую поверхность. Одна ее сторона покрывается тонкой оксидированной пленкой, препятствующей коррозии. Фольга обладает теми же свойствами, что и алюминий: она негигроскопична, не имеет запаха, не токсична, совершенно непрозрачна, нечувствительна к большинству растворителей, к маслам, жирам, воску, газам и к пищевым продуктам.

Могут иметь место и комбинированные материалы (например, комбинации с различными пленками).

Для печати используют спиртовые краски, по аналогии с другими видами невпитывающих материалов; допустимо применение рулонных линейных секционных машин.

Фольга производится на отечественных алюминиевых комбинатах и имеет не слишком высокую стоимость.


Список литературы:
Шакхельдян Б.Н., Загаринская Л.А. Полиграфические материалы — Москва: Книга, 1988.
Сорокин Б.А., Здан О.В. Флексографская печать — Москва: МГАП «Мир книги», 1996.

«Мир Этикетки» 1'2002
 

Категория: Статьи
Просмотров: 3527

вверх