CC BY
26
Применение
флексографских
красок
при изготовлении конвертов
С.Г. Маркова,
к.т.н., доцент кафедры печатных и послепечатных процессов
И.К. Корнилов,
д.с.н., к.т.н., профессор кафедры печатных и послепечатных процессов
Общая информация о предприятии и оборудовании
В статье анализируется опыт работы Калужского завода по производству почтовых конвертов и пакетов. Завод по производству конвертов в России открылся в г. Калуге в августе 2005 года, первый конверт собственного производства был продан в феврале 2006 года.
Парк конвертовального оборудования предприятия состоит из 5 ролевых производственных линий немецкой компании Winkler+Dunnebier (производительность - 75 000 000 конвертов в месяц) и 4-х офсетных машин компании Halm, для нанесения изображений на готовых конвертах (производительность - 10 000 000 конвертов в месяц). Производство базируется на использовании многолетнего опыта европейского интернационального концерна, созданного на базе шведской компании BONG. В настоящее время коверты BONG производятся на фабриках в Швеции, Финляндии, Норвегии, Дании, Бельгии, Польше, Британии и Ирландии. Для производства своей продукции компания BONG использует водозащитные материалы (пластик, нетканые материалы) и бумагу бумажных концернов Stora Enso (Финляндия) и UPM Kymmene.
На предприятии ООО «Постак» производятся конверты с декстрином (водорастворимый клей) и с отрывной силиконовой лентой (табл. 1).
Таблица 1
Размеры конвертов
Обозначение Высота, мм Длина, мм
C6 114 162
E65 110 220
C65 114 229
C5 162 229
C4 229 324
Компания производит также конверты нестандартных размеров 130 х 238 мм, 162 х 229 мм, 102 х 208 мм, 166 х 231 мм, 136 х 220 мм, 133 х 220 мм с декстрином (водорастворимый клей). Конверты, по желанию заказчика, могут быть изготовлены с окнами различного размера (45 х 90, 35 х 95, 35 х 90, 30 х 90, 40 х 100, 35 х 75, 35 х 105, 50 х 100, 55 х 110 мм). Основные серии конвертов и пакетов производства компании BONG: EkoPost, Postac, ProPac, PostSec. Конверты серий EkoPost и Postac предназначены для почтовой рассылки (переписки) и отличаются между собой типом клеевого клапана. В серии EkoPost - клапан клеевой с декстрином, а в Postac - используется силиконовая лента. Клапаны серии EkoPost имеют различную форму, а Postac - только прямую. Конверты серии PostSec - это конверты с перфорацией по линии фиксации клапана для предотвращения несанкционированного вскрытия и внутренней запечаткой серого цвета, защищающей конверт от просвечивания.
Рулонные ротационные машины моделей 381, 249, 102 предназначены для производства конвертов с окном и без окон из рулона. Можно изготавливать конверты с внутренними и внешними клапанами, с остроконечными и трапециевидными запечатывающими клапанами. Машины имеют до четырех флексографских печатных секций, которые можно использовать по выбору для внутренней и внешней печати. В соответствии с конкретными требованиями, на закрываемый клапан можно нанести декстрин или силиконовую ленту. Окна выполняются с помощью цельных резаков. Разделительный нож одновременно вырезает нижний и закрываемый клапаны. Боковые клапаны разрезаются вращающимися или лопастными ножами.
Машины могут быть оснащены флексографскими устройствами рулонной печати, секциями резки и заклеивания окон, нанесения защитной полосы на клей, склеивающий при надавливании и др. Технические возможности позволяют наносить флексо-печать цветностью от 0+1 до 3+1 (наружная + внутренняя), в том числе печать на 100% поверхности конверта. На готовых конвертах возможно нанесение оф-
сетной печати от 1+0 до 4+4 (лицо + оборот). Все машины содержат флексографские секции с камер-ракельными системами и керамическими анилоксовыми валами.
Методика сравнения красок
Для определения цвета устанавливали относительную насыщенность цвета флексографских красок при помощи денситометра. Тест-образец изготавливался на пластинах TOYOBO серии Cosmolight NEO 1.76 при помощи формного водовымывного процессора CREM-COMPACT FLEX. Печатание теста на машине проводилось при следующих параметрах:
• бумага матовая 80 г/м2 (производитель UPM);
• скорость печати 200 м/мин;
• линиатура анилоксового вала 140 лин/см;
• глубина ячейки 7,0 см3/м2;
• вязкость краски 20 с.
Замеры оптических плотностей проводили на сухой отпечатанной красочной пленке при помощи денситометра «ColorPartner» DigiDens T6CR.
Методика тестирования по насыщенности цвета заключалась в следующем: на аналитических весах отвешивали 0,40 г испытуемой краски, добавляли 20 г белой краски (пигмент окиси цинка или двуокиси титана). Такую же смесь составляли для другой краски и тщательно размешивали каждую из смесей. Затем с помощью спирального ракеля делали две выкраски на бумажной поверхности. Отмечали, какая из красок имеет большую насыщенность цвета и к этому образцу последовательно добавляли белую краску до тех пор, пока насыщенность цвета сравниваемых образцов не оказывалась одинаковой.
Контроль диспергирования проводили при помощи грин-дометра «Elcometer» Fineness Grind Gaude. Гриндометр представляет собой измерительную плиту из закаленной стали, на которой находится клинообразный паз с равномерно увеличивающейся глубиной от 0 до 25 мкм. Степень перетира определяли в неразбавленных красках. Скребок перемещали вдоль горизонтальной поверхности, постепенно изменяя зазор от 25 мк до нуля. Частицы размером, большим высоты зазора, не проходят в него и оставляют на поверхности краски царапины. Границу начала штрихов, расположенных в направлении от большего деления шкалы к 0, определяли по месту появления третьего непрерывного штриха, доходящего по глубине до металла.
Вязкость контролировалась визкозиметром «Градиен-Тех-но» ВЗ-246 с диаметром сопла 4 мм.
Экспериментальное исследование
В качестве объектов исследования рассматривались два вида
красок:
1. Флексографическая водорастворимая краска фирмы Flint Group серии PREMOBASE.
Водоразбавляемая краска на основе модифицированного акрилового связующего, разработанная для флексопечати по немелованным сортам бумаг при изготовлении конвертов. Предназначена как для внешней, так и для внутренней печати конвертов. Вязкость 18-23 сек/ DIN4/20°C; pH при поставке 8,2-8,9.
2. Флексографская водорастворимая краска фирмы Chespa
серии K.
Высокоинтенсивная водоразбавляемая краска. Вязкость 25 ± 5 с (стакан Форда 0 4 мм, 20° С); рН: 8,0-9,5; имеет слабый характерный запах.
Изготавливали флексографскую краску на полуавтоматической станции смешения предприятия, используя пигментные концентраты и лаки фирмы Flint Group.
С учетом условий конвертного производства и необходимости обеспечения высокой производительности, сокращения потерь и отходов, а также снижения себестоимости продукции, исследовались цвет, насыщенность цвета, степень перетира и вязкость красок.
Партия экспериментальных оттисков была получена на немелованной офсетной бумеге 80 г/м2 фирмы UPM. Первоначально в лаборатории завода ООО «Постак», согласно вышеописанной методике, была оценена насыщенность цвета. Результаты представлены в табл. 2, в которой показано на сколько процентов пигмент одного производителя более насыщен, чем другой.
Таблица 2
Процентное содержание пигмента
Цвет пигмента Flint Group PREMOBASE Chespa
Yellow 5% -
Orange 3% -
Warm Red - 2%
Rubine Red - 5%
Rhodamine Red - 3%
Violet 7% -
Process Blue 4% -
Green 10% -
Black 4% -
Из таблицы видно, что пигментная база Flint Group серии PREMOBASE более насыщена, чем пигментная база Chespa серии К (исключения составляют «красные» цвета Warm Red, Rubine Red и Rhodamine Red). Затем измерялась степень перетира. Для испытаний использовали пигментные концентраты без добавления технических лаков. В результате проведенного теста выяснилось, что пигментные концентраты Flint Group серии PREMOBASE и Chespa серии К показали одинаковые результаты и не превысили показатель в 5 мкм.
Следующим этапом тестирования красок было измерение шкалы оптических плотностей флексографических красок по составляющим CMYK. Для этого на станции смешения приготовили триадные краски из пигментных паст разных производителей по одинаковой рецептуре. Партия экспериментальных оттисков была получена на немелованной офсетной бумеге 80 г/м2 фирмы UPM.
Проблемы, возникающие при печати на ротационных рулонных машинах Winkler&Dunnebier
В табл. 3 приведены сведения о проблемах, неполадках и видах брака, возникающих при печати на рулонных машинах Winkler&Dunnebier.
Таблица 3
Причины брака и способы его устранения
Проблема Причины Способы устранения брака
Полошение (темные горизонтальные полосы на печатном изображении) Высокая вязкость Снизить вязкость
Плохо приклеенная форма Правильно приклеить форму
Жесткая подложка Использовать более мягкие подложки
Наличие пузырьков воздуха под формой Проверить форму и устранить пузырьки воздуха
Перерывы в печатании (незапечатываемые участки на оттиске) Недостаточный нажим растрированного валика или формного цилиндра Увеличить нажим формного цилиндра и растри-рованного валика
Плохое качество формы Проверить форму и при необходимости устранить дефекты
Плохое качество подложки Использовать новую липкую ленту
Продолжение табл. 3
Проблема Причины Способы устранения брака
Крапление (неполное пропечатывание фоновых участков или шрифтов) Высокая вязкость краски Снизить вязкость
Быстрое высыхание краски Добавить замедлители для снижения скорости высыхания
Мягкая подложка Использовать более жесткие подложки
Плавающая приводка (детали изображения не сочетаются друг с другом) Печатные формы наклеены с наклоном Проверить правильность монтажа печатных форм
Низкое натяжение ленты Проверить натяжение ленты
Загрязнен прижимной цилиндр или прижимной валик Очистить прижимной цилиндр и прижимной валик
Высокая температура субстрата или прижимного цилиндра Проверить посадку зубчатого колеса и направляющие валики
Муар (узор растровой печати) Неправильный растровый угол формы Проверить растровый угол формы
Соотношение линий растра формы и растрированного валика является четным числом Заменить растровый валик
Выщипывание краски (форма отрывает предварительно напечатанную краску с субстрата) Предварительно напечатанная краска сохнет медленно Краска должна содержать быстро улетучивающийся растворитель
Следующая краска сохнет быстро Повысить скорость сушки первой краски
Вязкость следующей краски слишком высокая Добавить замедлитель в последующую краску
Неправильная последовательность красок Изменить последовательность красок
Продольные полосы (линии на оттиске) Неправильная вязкость краски Проверить вязкость краски
Поврежденный растрированный валик Заменить растрированный валик
Поврежденное лезвие ракеля или слишком слабый прижим Повысить прижимное усилие лезвия ракеля или заменить его
Проблема Причины Способы устранения брака
Ореолы (растиснутые края вокруг запечатанных участков или шрифтов) Слишком высокое давление Проверить давление
Колебания толщины пластины (формы, подложки или субстрата) Проверить допуски по толщине формы и подложки; проверить наличие пузырьков воздуха между формой и подложкой
Биение формного цилиндра Проверить биение формного цилиндра
Неправильная установка печатной формы (включение воздуха) Применить мягкую липкую ленту
Слишком жесткая печатная форма или подложка Проконсультироваться с поставщиком печатных форм об оптимальном типе пластин
Неровные кромки (наслоение краски на кромках в направлении движения машины) Неправильная регулировка красочного аппарата Корректировка прижима формного цилиндра и растрированного валика
Насыхание краски на печатной форме Снизить вязкость краски добавить замедлитель
Ненадлежащая вязкость краски Накрыть растрированный валик во избежание улетучивания растворителя
Пыль на кромках (загрязненная лента материала) Очистить ленту материала
Рекомендации
Инженеру-технологу предприятия следует обсудить характеристики и свойства краски вместе с производителем, а также тесты, необходимые для подтверждения соответствия краски оговоренным требованиям. Эти характеристики и свойства необходимо перечислять в спецификации, которая является частью соглашения о покупке краски.
Тестирование может быть самым различным - от простого рассматривания оттиска печатником на своем рабочем месте до комплексного химического и физического анализа. Применительно к условиям флексопечати, на рулонных ротационных машинах следует специфицировать цвет, насыщенность цвета, степень перетира, срок хранения, вязкость.
Спецификация цвета краски часто вызывает проблемы. Лучше использовать колометрические величины (координаты L, а, Ь и т. п.). Следует также указать допустимые отклонения от принятых значений. Тесты необходимо проводить на сухой отпечатанной красочной пленке с оговоренной толщиной.
Насыщенность цвета можно определить, измерив цветную оптическую плотность сухой красочной пленки с помощью денситометра. Ее можно специфицировать и указанием толщины красочной пленки, обеспечивающей требуемую оптическую плотность на сухом оттиске. На практике насыщенность цвета определяют с помощью теста с разбеливанием. Она не должна изменяться более чем на ±5% от партии к партии.
Плохо перетертые краски способствуют образованию наслоений на красочных валиках и печатной форме, имеют плохие реологические свойства. Вязкость следует специфицировать в случае использования любой краски. Из-за сильного влияния температуры на вязкость, необходимо специально оговаривать температура ее измерения. В дополнение к вышеуказанным свойствам могут быть специфицированы также светостойкость, токсичность, сопротивляемость к истиранию и теплостойкость.
