Чтобы добиться этого, для печати на этикетках и упаковке используют тонкие пластины толщиной в пределах 1-го мм. В этом случае большая часть избыточного давления поглощается сжимаемой подложкой и таким образом, степень деформации печатающих элементов в зоне печатного контакта снижается благодаря способности подложки к сжатию, что приводит к значительному улучшению качества печати [3].
Технология изготовления печатных форм. Технологическая цепочка операций по изготовлению флексографских фотополимерных печатных форм (ФФПФ) выглядит следующим образом.
1. Экспонирование оборотной стороны. Воздействие УФ-излучением определенной длины волн (примерно 360 нм) на пластину со стороны полиэфирной подложки для формирования основания будущих печатающих элементов и для увеличения адгезии между ФС и полиэфирной подложкой.
2. Основное экспонирование. Воздействие тем же УФ-излучением на фотополимеризующийся слой через негатив, который под вакуумом (через вакуумную пленку) укладывается на ФП эмульсионной стороной, в результате чего происходит реакция фотополимеризации на будущих печатающих элементах. Экспонирование происходит именно через пленку, а не через стекло, как в офсетных копировальных рамах, так как только эта пленка пропускает необходимое для данной операции излучение.
3. Вымывание. Удаление незаполимеризованного материала с пробельных элементов будущей формы с помощью специального вымывного раствора и щеток. Тем самым формируются печатающие и пробельные элементы. Как отмечалось выше, вымывание может происходить с использованием сольвентного раствора на основе спиртов и углеводородов (например, Solvit) или лее при помощи смеси воды с различными моющими средствами.
4. Сушка горячим воздухом. Под действием горячего воздуха (t = 60- 65 °С) происходит испарение растворителя с поверхности ФФПФ.
5. Финишинговая обработка. Воздействие коротковолновым УФ-излучением для устранения липкости поверхностного слоя формы.
6. Дополнительное экспонирование. Воздействие УФ-излучением на всю поверхность ФФПФ (без вакуума и негатива) для полной полимеризации печатающих элементов формы и увеличения ее тиражестойкости. Точные режимы перечисленных операций для каждого типа ФП определяются специальным тестированием. Изготовление сольвентных форм занимает, в зависимости от их толщины, от двух часов и более (на сушку требуется минимум час), водовымывных форм - 1-1,5 ч. (сушка - 20-30 мин.) [5].
Выбор материалов
При выборе основных материалов необходимо провести сравнение с учетом таких показателей, как получаемое качество, безопасные условия работы, минимальный расход материалов, их стоимость, условия хранения, длительность технологического процесса [6].
Запечатываемый материал. При печатании на синтетических пленках краски должны соответствовать виду пленки и условиям использования продукции. Целесообразно до печатания тиража провести лабораторные или производственные испытания красок на соответствующей пленке, по возможности приближая условия испытания к условиям печатания. Наиболее часто используются пленки из полиэтилена, полипропилена и полиэфиров.
Полиэтилен - термопластический синтетический материал, получаемый полимеризацией газообразного этилена при высоком давлении и температуре. Полиэтиленовая пленка, которая изготавливается методом экструдирования, - относительно светлая, прозрачная, без запаха и вкуса, не вызывающая физиологических изменений в организме, водо- и паронепроницаемая, способная к свариванию, прочная и исключительно эластичная даже при температурах ниже 0°С. Химически полиэтилен относится к насыщенным углеводородам. Его свойства могут изменяться при изменении молекулярной массы, плотности и разветвленности молекул. Так, существует полиэтилен низкой, средней и высокой плотности.
На полиэтилене, экструдированном в виде пленки, нельзя печатать, пока его поверхность не подготовлена специально, иначе краска на нее не ложится. С другой стороны, обработка для печатания ухудшает свариваемость полиэтилена и может снизить разрывную и ударную прочность. Обычно печатные свойства придаются полиэтиленовой пленке непосредственно после экструзии с помощью коронного разряда. В этом методе оказывается также и косвенное воздействие через озон, который образуется на поверхности пленки при высоковольтном электрическом разряде. Такая обработка легко поддается контролю, экономична и дает хорошие результаты.
Пленки с плоской поверхностью склонны приклеиваться к формующим элементам пакетоделательных машин. Чтобы этого избежать, в процессе полимеризации полиэтилена в него вводится скользящая добавка. Нередко она ведет себя как пластификатор в целлофане и других пленках, диффундирует на поверхность, влияет на адгезию краски, а иногда размягчает красочный слой, что нередко приводит к слипанию, непропечатке или другим дефектам. Влияние предварительной обработки полиэтиленовой пленки после многонедельного хранения ослабевает, особенно у сортов с большим содержанием скользящей добавки, так что имеет смысл предпринимать такую обработку еще раз непосредственно перед печатанием.
Пленки из полиэтилена средней и высокой плотности менее эластичны, чем пленки из полиэтилена низкой плотности, но обладают лучшей масло-, жиро- и термоустойчивостью. Полиэтилен средней и высокой плотности нуждается в усиленной обработке для печатания и менее прочен, чем полиэтилен низкой плотности. Печать обычно ведется на пленке толщиной 30-80 мкм, вообще же диапазон применяемых толщин лежит между 10 и 250 мкм. Для запечатки используют плоскую и рукавную полиэтиленовую пленку. Рукавный материал легко перерабатывается в мешки, для этого нужно лишь отрезать рукав желаемой длины и заварить его край. Но если нужно запечатывать и лицевую, и оборотную стороны полиэтиленового рукава, то обе поверхности должны подвергнуться предварительной обработке. Печатная машина должна быть в состоянии запечатывать обе стороны и иметь мощность, достаточную для высушивания обеих сторон.
Полиэтилен с двусторонней обработкой для печати встречается редко, т.к. обработанные поверхности легко слипаются. Вследствие относительно низкой прочности и способности размягчаться при довольно низкой температуре, полиэтиленовая пленка является одной из наиболее трудно поддающихся запечатке. Главная проблема состоит в соблюдении приводки. Этим объясняется предпочтительное применение флексографских машин планетарного типа. Усилия натяжения при размотке и намотке должны быть малыми. В случае если пленка не имеет опоры, скорость воздуха на вводе и выводе должна быть низкой и равномерной, чтобы не вызывать вибрации пленочного полотна.
Температура поверхности полотна при печати на полиэтилене зависит от режима печатного процесса, однако не должна превышать 90 °С.
Большей частью полиэтиленовая пленка запечатывается флексографским способом полиамидными красками, т.к. они надежно сцепляются с обработанным полиэтиленом, быстро сохнут, меньше склонны к слипанию и выдерживают контакт со льдом и водой, неизбежный при упаковке замороженных продуктов или свежих овощей. Модификации этих красок используются там, где требуется жиро-, масло- и термостойкость. Нитроцеллюлозные краски редко применяются для печати на полиэтиленовой пленке; исключение должно быть сделано лишь для тех случаев, когда термостойкость более важна, чем адгезия к материалу и сопротивление слипанию.
Полипропилен, близкий родственник полиэтилена, получается полимеризацией газообразного пропилена. По физическим свойствам полипропилен настолько схож с некоторыми типами пленок из полиэтилена высокой плотности, что их бывает трудно различить. Но полипропилен все же превосходит полиэтилен по жиро- и газонепроницаемости, а также по ударной и разрывной прочности.
С точки зрения печатания, между полипропиленом и полиэтиленом средней и высокой плотности разницы почти нет.
Полипропиленовая пленка, так же как и полиэтиленовая средней и высокой плотности, имеет прочность на разрыв большую, чем полиэтиленовая пленка низкой плотности, так что при размотке и намотке в печатной машине можно применять несколько повышенные усилия натяжения. Для полипропиленовых пленок, как и для пленок из полиэтилена высокой плотности, требуются заметно более высокие затраты на обработку перед печатанием, чем для пленок из полиэтилена низкой плотности, чтобы обеспечить столь же хорошую адгезию печатной краски.
У полипропилена есть некоторые свойства, которые обязательно должны учитываться при печатании. Наиболее важным является тот факт, что даже всюду рекомендуемые полиамидные краски не сразу проявляют удовлетворительную адгезию к обработанной для печати полипропиленовой пленке. Рекомендуется сделать один или несколько пробных оттисков выбранной краской на обработанной поверхности полипропилена, по крайней мере, за день до начала изготовления заказ на машине. Адгезия краски к пленке проверяется через 12 часов (или через 24 часа) с помощью известных тестов - царапанием, смятием и липкой лентой. Если после этого срока адгезия удовлетворительна, то можно начинать печатать.
Вторая заслуживающая внимания особенность полипропилена состоит в том, что эффект предварительной обработки может быть утрачен при хранении и старении еще до того, как начнется печатание (как у полиэтилена с большим содержанием скользящей добавки). Если пленка уже была один раз запечатана и удержала краску, то хорошая адгезия не исчезает. Полипропиленовую пленку не следует хранить после обработки до начала запечатывания дольше месяца. Если это все же произойдет, обработку нужно повторить. Обработка выдуваемой нерастянутой пленки происходит больше, чем плоской пленки.
Полиэфирные пленки прозрачны, без вкуса и почти без запаха, очень прочны, химически неактивны и обладают низкой проницаемостью для водяного пара. Химически полиэфирные материалы представляют собой полимеризованные эфиры, которые, в свою очередь, образуются при конденсации многофункциональных спиртов (например, этиленгликоля) с многоосновными ароматическими кислотами (например, терефталевой).
Полиэфирные пленки обладают высокой прочностью на разрыв - около 1500 кгс/см2. Для сравнения: у полиэтилена низкой плотности - 150 кгс/см2, а у целлофана - 500 кгс/см2. Полиэфирные пленки отличает также большой диапазон температур, в котором они сохраняют свои положительные свойства, стойкость к растворителям и другим химикатам, стабильность размеров, жесткость, износостойкость и общая устойчивость. Все это определяют широкую область применения данного вида пленок.
Полиэфирные пленки имеют очень высокую диэлектрическую прочность, что важно при использовании их в качестве электроизолирующего материала. Для обработки на печатной машине и следующих за ней установках в зависимости от типа краски могут понадобиться ионизаторы для удаления электростатического заряда.
Ориентация молекул полиэфирной пленки улучшает ее прочность и стойкость (это справедливо и для других синтетических пленок). Ориентация осуществляется во время изготовления пленки посредством растягивания ее в одном или обоих направлениях. В подавляющем большинстве случаев флексографская печать производится именно на ориентированной полиэфирной пленке. Неориентированная пленка из-за ее ломкости, трудной обработки и т.п. почти не применяется [3,5-6].
Часть полиэфирных пленок, предназначенных для упаковки, покрывается поливинилиденхлоридным слоем в целях достижения лучшей кислородонепроницаемости и способности к термосварке, которых нет у исходной пленки. Обычно применяются покрытия того же вида, что и для целлофана. Для запечатывания пригодны полиэфирные пленки толщиной от 12 мкм.
Хотя полиэфирные пленки жесткие и имеют высокую прочность на разрыв, под действием температуры и натяжения, которые возникают при печатании и ламинировании, они могут удлиняться. Поэтому необходимо следить за режимом натяжения. При печатании на полиэфирной пленке требуется уменьшенное натяжение. Однако здесь нет таких трудностей, как при работе с полиэтиленом.
Обычно для печатания на полиэфирных пленках применяются полиамидные краски. Однако при изготовлении пакетов, в которых пищевые продукты можно разогревать, и в т. п. случаях следует использовать термостойкие краски.
Печатные краски. 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 определенного характера (растрового, штрихового или текста).
Флексографские краски отличаются от красок для других видов печати низким уровнем вязкости. Флексо краски, которые используются в печатных машинах, позволяют при помощи всего 3-х раскатных валиков добиваться тонкого распределения красочного слоя. Жидкая текстура краски для флексопечати удешевляет флексопечать, позволяя экономно расходовать краску и увеличивать тираж. Краска для флексографии подходит для использования в пищевой промышленности.