Флексографическая печать (флексография, флексопечать) — это способ печати, который представляет собой прямую высокую ротационную печать быстровысыхающими жидкими красками, закрепляющимися на различных (чаще — гибких) материалах, с использованием эластичных печатных форм, которые могут быть установлены на формных цилиндрах с различной длиной окружности.
В основу термина «флексография» были положены латинское слово flexibilis, что значит «гибкий», и греческое слово graphein, что означает «писать», «рисовать». В Европе новый термин в форме Flexodruck был впервые употреблен в сентябре 1966 года в Германии. В дальнейшем он получил распространение во Франции («flexographie» или «impression flexographique») и в других странах. Сейчас данный вид печати один из профилирующих видов, с помощью которого получают изображение на различных материалах (полиэтилен, полипропилен, целлофан, бумага, гофрокартон, фольга и др).
Флексографию в Москве используют для печати на упаковках, на пластиковых пакетах, при производстве этикеток и наклеек в рулоне, для печати самоклеящихся этикеткок
История возникновения флексографической печати
Точную дату изобретения данного вида печати назвать невозможно. Впервые нечто похожее на флексографию использовали в XIX веке при печати обоев. И все же изобретателем этого способа в первом приближении можно считать Карла Хольвего (Carl Holweg), владельца немецкой машиностроительной фирмы «К. унд А. Хольвег ГмбХ», существующей и сегодня. Другой важной технической предпосылкой для появления флексографии явилось изобретение резиновых эластичных форм.
Первоначально флексопечать использовалась почти исключительно для запечатывания поверхности бумажных пакетов и других упаковочных материалов. Расширению области применения флексографии способствовали определенные преимущества этой разновидности способа высокой печати перед классическими способами. Формы высокой печати изготовлялись раньше только из дерева или металла (типографского сплава — гарта, цинка, меди), но с появлением эластичных печатных форм во флексографии, в высокой печати стали изготовлять печатные формы и из фотополимеров. Новый этап в развитии флексографической печати начался около 1912 года, когда парижская фирма «С. А. Целлофан» начала изготовлять целлофановые мешки с надписями и изображениями на них, отпечатанными анилиновыми красками.
Область применения флексографии постепенно расширялась, чему способствовали определенные преимущества этого специального вида печати перед классическими способами, особенно же там, где не ставили перед собой задачу получения высококачественных оттисков. Первоначально метод использовался для запечатывания бумажных и целлофановых пакетов и других упаковочных материалов. В 1929 году его применили для изготовления конвертов для грампластинок. В 1932 году появились автоматические упаковочные машины с флексографическими печатными секциями — для упаковки сигарет и кондитерских изделий, например, печенья.
В промежутке между двумя мировыми войнами и в первые послевоенные годы совершенствовалась технология флексографии и, прежде всего, технология формных процессов.
Примерно с 1945 года флексографическая печать используется для печатания обоев, рекламных материалов, школьных тетрадей, конторских книг, формуляров и другой канцелярской документации. В 1950 году немецкое издательство «Ровольт — Ферлаг» начало выпуск массовой серии в бумажных обложках «RoRoRo Bucher». Печатались они на газетной бумаге на ролевой ротационной машине анилиновой печати, изготовленной фирмой «Маркс унд Флеминг». Себестоимость книг была низкой, что позволило издательству резко снизить цены на книжную продукцию. Примерно в 1954 году метод флексопечати стали использовать для изготовления почтовых конвертов, рождественских открыток, особо прочной упаковки для кофе и других сыпучих продуктов.
Новый этап в развитии флексографии начался примерно в 1952 году с появлением на рынке новых воспринимающих поверхностей — плёнок полимерных материалов. Особенно широкое применение получил полиэтилен. Флексопечать продолжает совершенствоваться по сегодняшний день.
Флексография — печатный процесс
Печатный процесс происходит с помощью специального оборудования: печатной формы, печатной машины и т. д. Рельефная печатная форма, применяемая во флексографии, изготавливается из прессованной резины или из фотополимерного материала, области печатающие изображение, выступают над остальной поверхностью формы. При производстве флексоформ могут быть использованы аналоговые и цифровые методы.
Флексография является методом прямой печати, при котором форма, покрытая краской, переносит изображение непосредственно на печатную поверхность. Валик красочного аппарата, который называется «анилоксовый валик», переносит чернила на выпуклые части формы, которые, в свою очередь, переносят краску на поверхность. У анилоксового валика есть ячейки, которые переносят на форму определенное количество чернил. Количество ячеек, приходящихся на погонный дюйм валика, может варьироваться в зависимости от вида печатной продукции и требуемого качества. Название «анилоксовый» заимствовано из названия чернил, которые использовались в данном процессе до 1950-х годов. Анилоксовые чернила изготавливались из анилиновых красок, которые, как позже обнаружилось в 1950-х годах, являются опасными для здоровья. Валик, который переносит чернила, до сих пор называют анилиновым, даже несмотря на то, что анилиновые краски больше не используются во флексографии. В настоящее время во флексографии используются текучие быстросохнущие краски, которые чаще всего разбавляются водой.
Преимущества флексография москва
Отличие флексографической печати — это, прежде всего, гибкая фотополимерная форма, с которой краска под низким давлением переносится непосредственно на запечатываемый материал. Именно от неё флексография и получила своё название. Такая форма имеет целый ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с формой, используемой в других типах печати. Она сочетает в себе простоту изготовления (процесс, несколько похожий на изготовление офсетной формы) с высокой тиражестойкостью, присущей форме при высокой и глубокой печати. Тиражестойкость фотополимерной формы превышает тиражестойкость обычной монометаллической офсетной формы на порядок и составляет от 1 до 5 миллионов оттисков. Эластичность формы позволяет ей работать и как декель, что исключает процесс приправки, а также печатать на материалах с такой грубой фактурой, на которой печать офсетным способом вообще невозможна. Как следствие, флексомашины дают возможность использовать очень широкий диапазон материалов.
Флексография идеально подходит для изготовления всех видов этикетки и упаковки.
Ниже перечислены основные преимущества флексопечати:
- большой выбор типов носителей для печати;
- возможность печати на материалах различной толщины;
- возможность применения водных красок;
- возможность объединения послепечатных процессов (ламинирования, вырубки штампом, фальцовки и склейки) в единую линию;
- экологичность;
- возможность печати из рулона в рулон на высокой скорости (до 610 м/мин).
Виды машин флексографической печати
Флексографская печать осуществляется с помощью ротационных печатных машин. Машины могут быть трёх основных типов:
- печатные машины ярусного типа;
- печатные машины секционного типа;
- печатные машины планетарного типа.
Печатная машина ярусного типа состоит из отдельных печатных узлов, расположенных друг над другом, и каждый печатный узел имеет собственный печатный цилиндр. Это самый ранний тип машин, который начал применяться во флексографии. На ярусной печатной машине тяжело соблюдать совмещение большого количества цветов, напечатанных на поддающихся растяжению поверхностях, даже применяя устройства для регулирования натяжения полотна. Этот тип печатных машин больше всего подходит для печати на более плотных материалах, таких, как изделия из толстой бумаги, которые не растягиваются, или для изделий, не требующих чёткого совпадения цветов.
Печатные машины секционного типа, как и печатные машины ярусного типа, имеют отдельные печатные узлы для каждого цвета, и у каждого узла есть собственный печатный цилиндр, но они расположены горизонтально по отношению друг к другу, так же, как и в ротационных машинах для офсетной печати. Из-за расстояния между печатными узлами могут возникать проблемы с совмещением печати. В этих машинах используются контрольно-измерительные приборы натяжения, чтобы обеспечивать чёткое совмещение большого количества цветов. Наиболее широко печатные машины секционного типа используются для печати на крупногабаритных изделиях, таких как гофрированные картонные коробки, меньше — для печати на самоклеящихся этикетках на высоких скоростях.
В печатных машинах планетарного типа (для многокрасочной печати с общим цилиндром), в отличие от предыдущих типов машин (в которых печатные узлы независимы друг от друга), все печатные узлы сгруппированы вокруг общего цилиндра. Печатные поверхности не поддаются растяжению, поскольку они перемещаются вокруг цилиндра. Таким образом, машины планетарного типа — хороший выбор для печати на таких поверхностях, как тонкие пластики, которые бы обычно растягивались при применении других типов печатных машин. Этот тип машин обеспечивает лучшее совмещение большого количества цветов. Некоторые машины планетарного типа для многокрасочной печати оснащены цилиндрами до 8 футов в диаметре, что позволяет установить вплоть до 8 печатных узлов вокруг цилиндра. Единственный недостаток машин для многокрасочной печати состоит в том, что они могут напечатать только на одной стороне поверхности.
Также к печатным станциям машины флексопечати есть возможность доставлять станции с трафаретным, офсетным, глубоким, высоким видом печати. Доставляются также станции с тиснением, ламинацией, станции с нанесением лака.
Краски для флексопечати
Краски играют очень важную роль в процессе флексографской печати. Именно благодаря краскам можно достичь необходимых для многих упаковок яркости, насыщенности и глянца. Печатные краски определяют многие печатно-технические и потребительские свойства оттиска, а также саму возможность запечатывания какого-либо материала и получения изображения определённого характера (растрового, штрихового или текста).
В зависимости от способа закрепления на оттиске, все флексографские краски можно разделить на несколько типов:
- водорастворимые краски, которые закрепляются путём впитывания и испарения;
- краски на основе летучих растворителей (чаще всего это спиртовые или спирторастворимые краски), закрепляющиеся путём испарения;
- УФ-отверждаемые, закрепляющиеся посредством УФ-излучения.
Водорастворимые краски считаются самыми экологически чистыми и удобными в работе. В них основным растворителем является вода или же смесь воды и спирта. Краски на водной основе предназначаются в первую очередь для запечатывания впитывающих поверхностей (бумаги и картона). Запечатывать какую-либо синтетическую пленку такими красками не представляется возможным из-за плохой адгезии к плёнкам. При использовании водорастворимых красок изображение на оттиске получается матовым, что иногда предпочтительнее глянцевого, например, при печати на гофрированном картоне. Немаловажно, что утилизация водоразбавляемых красок и смывок гораздо сложнее и связана с более высокими затратами, чем утилизация прочих флексографских красок. Широко распространенная физико-химическая технология утилизации основана на том, что сначала растворённые остатки красок осаждаются путём введения солей металлов при определённом значении рН и отфильтровываются. Затем осажденный продукт утилизируют как специальные отходы, а фильтрат и соответствующим образом проверенная вода отводится в канализацию. Энергозатраты на сушку водоразбавляемых красок в процессе печати из-за низкой летучести воды неизмеримо выше, чем у спирторазбавляемых или УФ-красок.
Краски на основе летучих растворителей закрепляются за счёт испарения растворителя. Компоненты флексографских красок на основе растворителей могут комбинироваться в следующих соотношениях:
- растворитель — 40-60 %;
- пигмент — 15-40 %;
- плёнкообразующее — 10-15 %;
- добавки до 5 %.
В настоящее время в качестве связующих в красках этих типов чаще всего используются следующие вещества:
- производные целлюлозы;
- полиамидные смолы;
- продукты полимеризации винила;
- другие связующие, такие как полиэфир, полиуретан, кетоновые смолы, малеинаты, акриловые смолы
- и т. д.
Краски на основе растворителей являются экологически менее чистыми, однако они дешевле водорастворимых; при этом они обладают значительно лучшей адгезией, и получаемый оттиск имеет больший глянец, чем при печати водорастворимыми красками. Они лучше всего подходят для печати на невпитывающих подложках и поэтому широко используются при печати на гибких упаковках.
В настоящее время, в связи с принятым законом, запрещающим свободный оборот этилового спирта, во флексографии используются краски на основе изопропилового спирта.
Становятся все более модны краски УФ-отверждения. Они дают наилучшие результаты печати — высокую линиатуру растрового изображения, точность цветопередачи, адекватное воспроизведение всех цветовых оттенков, стабильность цветового баланса при печати тиража, короткое время закрепления. Они имеют постоянную вязкость, что обеспечивает неизменность цветовых параметров печати. С помощью УФ-красок отлично воспроизводятся растровые изображения при исключительно невысоком растискивании растровых точек и возможности воспроизведения двупроцентных точек. Эти краски не содержат растворителя и состоят в основном из связующего вещества (≈ 50-65 %), пигмента (≈ 20-40 %) и добавок (≈ 10-20 %). Связующим в этом случае является так называемая фотополимеризующаяся композиция, включающая мономер, олигомер, фотоинициатор. Этим краскам свойственна достаточная адгезия к любому запечатываемому материалу. Как нельзя лучше они подходят для использования в пищевой и фармацевтической промышленности, так как не имеют вкуса и запаха.
В настоящее время существуют две системы УФ-красок: радикальные и катионные. Радикальные краски имеют химический состав на базе акрилатов. Они обладают невысоким эффектом последубления, имеют незначительный запах, хорошую устойчивость к механическим и термическим воздействиям — ими можно печатать на впитывающих материалах, имеющих щелочную поверхность. Химической основой катионных красок являются эпоксидные смолы. Такие краски обладают слабым запахом, хорошим сцеплением с замкнутыми поверхностями запечатываемых материалов; имеют высокую механическую и химическую устойчивость. Однако они непригодны к использованию на впитывающих запечатываемых материалах со щелочным меловальным слоем или высокой остаточной влажностью. В то же время возможно их применение для первичных упаковок пищевых продуктов.