Разработка технологического процесса печати этикеточной продукции флексографским способом

УФ-краски занимают прочную позицию на рынке флексографской печати этикеток и лакирования. УФ-печатные краски отверждаются под действием ультрафиолетового излучения с длиной волны примерно 100 - 380 нм. УФ-печатные краски имеют совершенно другой состав, чем стандартные печатные краски, например для офсетной печати. Они используются преимущественно при печати на невпитывающих материалах, таких, как пластмасса и жесть, а также на высококачественных картонажных изделиях и этикетках. УФ-краски разработаны для всех стандартных видов печати, а также для струйной печати.

УФ-краски состоят из мономеров, полимеров или олигомеров, пигментов, добавок, фотоинициаторов или синергетиков.Мономеры служат для регулирования вязкости и вместе с олигомерами, составляют систему связующих веществ. Полимеры или олигомеры взаимодействуют во время действия УФ-излучения с мономерами, способствуя образованию трехмерносшитых макромолекул полимеров. При действии УФ-излучения фотоинициаторы распадаются на радикалы и вызывают полимеризацию. Образованные радикалы способствуют вводу в цепную реакцию новых радикалов и взаимодействуют с мономерами и полимерами с образованием сетчатых структур.В состав печатных УФ-красок входят также красители и добавки, как в другие печатные краски. УФ-краски благодаря фотоинициаторам имеют специфический запах, который, однако, после их высыхания сильно уменьшается (запах переходит и на печатное изображение).

При применении УФ-красок и лаков следует особенно обращать внимание на то, чтобы при разделении слоя краски при печати не образовывался красочный туман. Эти капельки могут загрязнять машину и попадать в окружающую атмосферу.[2]

Достоинства:

• высокий глянец;

• долговечность;

• «мгновенное» (1–100 мс) высыхание или затвердевание и, следовательно, возможность немедленной послепечатной обработки;

• отсутствие растворителя;

• отсутствие высыхания на валиках красочного аппарата (следовательно, небольшие затраты на чистку красочных аппаратов);

• отсутствие или только небольшое нагревание запечатываемого материала в процессе печати;

• высокая механическая стабильность и химическая устойчивость.

• стабильное поведение в процессе печати этикетки из-за постоянной вязкости;

• минимальный расход (отсутствие испарения растворителя при печати самоклеящихся этикеток);

• стабильное воспроизведение высоких растровых линиатур, проработка светов и теней в этикетках;

• точность цветопередачи при печати этикетки;

• отличная адгезия к различным плёночным материалам при печати самоклеящихся этикеток;

• удобная и практически безотходная работа - не требуется часто вводить в их состав добавки.

Недостатки:

• краски дороже, чем стандартные печатные краски;

• сушильные устройства для них технически очень сложные и дорогие;

• необходимость по гигиеническим причинам тщательного обращения с красками при их использовании.

 

2.4.2  Выбор запечатываемого материала

 

Для Печати этикеточной продукции, я буду использовать невпитывающий материал – плёнку.

Преимущества флексопечати на пленке:

          -простота технологии;

-низкие затраты;

-высокая производительность;

-высокое качество оттисков на различных материалах;

-экологичность печати (используются краски на водной или спиртовой основе);

-низкая энергоемкость  оборудования по сравнению с офсетной печатью;

-низкий процент отходов.

 

2.5 Подготовка печатной машины и запечатываемого материала к печати тиража

 

Запечатываемый материал (невпитывающая плёнка) должен быть аклиматизирован. Для бесперебойной работы машины, необходимо хорошо наладить каждую секцию печатной машины. Перед печатью тиража производится приладка – в которой регулируется величина давления, красочный слой, лентонаправляющие устройства. Должны быть установленф формные цилиндры с печатными формами.

Необходимо использовать краски с правильной вязкостью, для этого используют вязкозиметры. Также необходимо отрегуляровать красочные насосы, для того, чтобы они своевременно и без избытка и недостатка подавали краску на анилоксовый вал.

 

2.6  Выходной контроль качества оттисков

 

Входной контроль расходных материалов может осуществляться по большому числу параметров. Вязкость - один из основополагающих показателей расходных материалов. При работе с лаками (кроме масляного) и жидкими красками (флексографскими) для измерения вязкости используются воронки. Значение вязкости определяется в секундах (время, за которое жидкость истечет из заполненной воронки). [10]

Воднодисперсионные системы являются устойчивыми только в определенном интервале рH, и выход за него может привести к расслоению дисперсии и потере требуемых свойств. Контроль показателя кислотности рH достаточно прост.

Степень перетира красочного пигмента - один из основных параметров, определяющих разрешающую способность красок. Особенно строгие требования по этому параметру предъявляются к триадным краскам, используемым для высоколиниатурных работ. Следует отметить, что не все пигменты могут иметь достаточную степень перетира для воспроизведения мелких деталей изображения. В первую очередь это относится к металлизированным краскам (при слишком сильном перетире пигмента они теряют металлический блеск). Текучесть краски определяет поведение краски на машине: краскоперенос, формирование растровой точки и т.д. Ее измерение.

  Контроль состояния технологического оборудования:

Подача материала - исправность насосов. Как уже отмечалось выше, неисправность в системе подачи может привести к повышенному пенообразованию.

Системы нанесения. Регулировка давления валов отвечает за точность нанесения заданного количества материала. Поверхность валов - за перенос материала.

Системы сушки. Спорные вопросы по реактивности УФ-отверждаемых материалов чаще всего вызваны неудовлетворительным состоянием УФ-сушки (севшие или загрязненные лампы, грязный отражатель и т.д.). Проверить интенсивность излечения сушки в требуемом диапазоне длин волн можно с помощью ультрафиолетового радиометра. Единственным минусом этого прибора является высокая стоимость прибора и постепенное разрушение датчика в ходе измерений.[10]

Контроль соблюдения технологических норм. Как и любой технологический процесс, печать тиража в идеале должен сопровождать регламент, который включает в себя:

- описание выбранных материалов  и их контроль,

- описание технологических  процессов с указанием режимов  работы оборудования и их контроля,

- описание контроля готовой  продукции.[9]

Составление точного регламента или хотя бы технологический карты невозможно без пробного тиража. Только пробный тираж может подтвердить, что Ваши качественные материалы были правильно выбраны, а настройки оборудования правильно подобраны для используемых расходных материалов. Соблюдение технологических норм можно рассматривать как своего рода культуру производства.

Контроль качества готовой продукции.Первоначальным процессом является определение цвета, с колориметрии. Самый простой метод - визуальное сравнение цвета (ГОСТ 2931992 ISO 3668:1998). Более точное сравнение достигается при инструментальном контроле цвета. При декоративной отделке часто требуется высокий глянец. Контроль глянца на оттиске осуществляется не ранее, чем через 24 часа после печати.

При изготовлении упаковки требования по устойчивости к истиранию могут быть определяющими. Тест на истирание часто носит относительный характер. Основными для проверки являются два прибора для тестирования устойчивости оттиска к истиранию. Они различаются по принципу действия, но контроль дефектов на оттиске осуществляется одинаково.

Абсолютный контроль истирания возможен по анализу потери веса, но он требует весов очень высокой точности. Для контроля качества покрытия анализируется межслойная адгезия. Недостаточная адгезия лакового слоя часто случается при печатной отделке. В особых случаях лак может сдираться с поверхности ногтем. Для анализа адгезии покрытия применяется тест на скотч. Он может выполняться вручную, однако для получения объективных, воспроизводимых результатов разработан специальный прибор, указанный в таблице. Для анализа защитных свойств лаковой пленки измеряется индекс СОВВ, характеризующий устойчивость к проникновению жидкости

Если печатное изделие предназначено для упаковки, то оно должно выдерживать воздействие упаковываемого продукта. Существует целая серия аналогичных тестов на устойчивость пленки к различным реагентам.

Кроме воздействия различных материалов, может возникнуть потребность в проверке на устойчивость этикетки при разной температуре. Для этого осуществляются тесты на термо- и морозостойкость.

При упаковке продуктов питания важно отсутствие посторонних запахов, которые могут оставаться после применения УФ-отверждаемых материалов. Чтобы избежать проблем с заказчиком, используется тест на остаточный запах.

Требования к качеству отпечатанной продукции:

• Тиражные оттиски должны соответствовать подписным листам и оригинальной пробе (или цветопробе) по цветовому тону краски, характеру и размерам элементов изображения.

• На оттисках не должно быть следов смазывания краски.

• На пробельных участках изображения оттиска не должно быть тени и следов отмарывания.

• На тиражных листах не должно быть повреждений (надрывов краев, забоя торцов, сморщенных и загнутых углов, следов пальцев рук, масляных пятен и т.п).

• Изображения на оттиске, отпечатанные цветными красками, должны быть точно совмещены. Допустимые отклонения - не более 0,1 мм.[4]

Качество тиражных оттисков определяют с помощью денситометра. В общем виде денситометрическое измерение изображения на непрозрачной подложке заключается в том, что, освещая поверхность световым потоком, принятым за единицу, мы измеряем отраженный этой поверхностью свет и выводим оптическую плотность Do как десятичный логарифм отношения количества падающего света к отраженному свету.

Растискивание растровой точки (DSотн) — это заметная на глаз разница между градационной характеристикой растровой фотоформы и оттиска, выраженная как разность между относительной площадью растровой точки на оттиске (Sотн/отт) и на фотоформе (Sотнф/ф). Во флексографии, в силу ее специфики, величина растискивания гораздо выше, чем в других видах печати (особенно это заметно в области полутонов), и вносит достаточно сильные искажения в изображение на оттиске. Поэтому компенсация растискивания во флексографии является одной из важнейших задач.[5]

 

2.7 Блок-схема изготовления  печатной формы

 

В основе технологии изготовления флексографской формы лежит такое химическое явление, как полимеризация. Его суть заключается в том, что под воздействием УФ-излучения свободные мономеры, содержащиеся в чувствительном слое пластины, группируются и образуют устойчивые полимеры.

Сама система изготовления фотополимерной формы включает в себя 6 последовательных этапов, три из которых выполняются на экспонирующем устройстве.

Экспонирование

Экспонирование – это процесс воздействия ультрафиолетового света на чувствительный слой пластины, в результате чего идет полимеризация свободных мономеров. Всего существует две фазы экспонирования фотополимерной пластины.

Обратное экспонирование происходит с целью увеличения чувствительности обратной поверхности пластины, а также с целью формирования прочного основания, так называемого “цоколя” и ограничения глубины рельефа. При помощи обратного экспонирования указывается толщина основания пластины, которая равна разнице между общей толщиной пластины и глубиной рельефа. В процессе обратного экспонирования не используется негативы и вакуум. Оно определяет возможную глубину вымывания, поскольку даже если на вымывание уйдет большое количество времени, чем положено, то все равно толщина основы останется той же. Но все же слишком долгого вымывания в любом случае желательно избегать, поскольку это может повредить рельеф пластины другим образом.

В отличие от обратной засветки основное экспонирование идет с внешней стороны пластины, через негатив, который зафиксирован вакуумом. Защитную пленку осторожно снимают с поверхности пластины прямо перед экспонированием.

Световой луч, который проходит через прозрачную среду негатива, преломляется и изображение формируется на светочувствительном слое в виде конусов. Это изображение окружает незасвеченный мономер. Основное экспонирование считается завершенным в момент, если есть прочная связь между полимеризованными элементами рельефа и основой, которая образовалась после засветки обратной стороны пластины. Количество времени экспонирования может изменяться в зависимости от производителя пластины и от используемого оборудования.

Вымывание

Вслед за экспонированием следует этап вымывания. Вымывание осуществляется с помощью специальных химических растворов, разрушающих неэкспонированный мономерный слой. Раньше в этих целях использовалась смесь бутанола и перхлорэтилена, однако в настоящее время, в свете тенденций к повышению уровня экологической защиты, большинство производителей отказываются от едкого перхлорэтилена в пользу новых, менее агрессивных растворов, среди которых можно выделить Optisol-737 (DuPont), Intersol (Ohka), Flex-Light Solvit (MacDermid), Nylosolv (BASF) и другие.

Раствор равномерно распределяется по поверхности пластины и растворяет неполимеризованные участки, формируя тем самым рельеф пластины.