Высокая печать сегодня
Высокая печать в сравнении с флексографией и офсетом
Высокая печать стала одной из первых технологий, в которую около 15 лет назад начали активно внедрять УФ-отверждаемые краски. В настоящее время рулонные машины высокой печати используются в основном в производстве малоформатной продукции.
Формные пластины
В высокой печати применяются в основном водо- и спиртовымывные фотополимеризующиеся формные пластины на пленочной или металлической основе. Пластины на пленочной основе предназначены для ротационных машин, пластины на алюминиевой основе — для плоскопечатных машин, а пластины на стальной основе — для обоих типов машин.
Традиционный процесс изготовления форм высокой печати включает стадии экспонирования через негативную фотоформу, вымывания, сушки и окончательного экспонирования. При использовании цифровых маскированных пластин стадия экспонирования через фотоформу заменяется на лазерное экспонирование в устройстве CtP. Весьма перспективна также технология прямого гравирования форм.
Водовымывные фотополимерные пластины характеризуются экологичностью (после вымывания раствор может сливаться в канализацию) и малым временем сушки. В случае применения спиртовымывных пластин раствор должен регенерироваться или утилизироваться в специальных контейнерах.
 |
|
Печатные машины
В высокой печати используются в основном ротационные печатные машины с однонаправленным или реверсивным движением полотна.
Машины с реверсивным движением полотна (так называемые полуротационные) позволяют повысить коэффициент использования материала. Цилиндры печатных секций в таких машинах вращаются с постоянной скоростью, а полотно периодически, в момент, когда совпадают выемки формного и печатного цилиндров, совершает реверсивное перемещение. Величина этого перемещения зависит от длины изображения на форме и вычисляется как разница между длиной окружности формного цилиндра и длиной изображения. Недостатком машин с реверсивным движением полотна является меньшая, по сравнению с обычными ротационными машинами, скорость печати.
Применение вязких красок обусловило использование в печатных машинах красочных аппаратов с большим числом раскатных валиков. Такие красочные аппараты отличаются высокой инерционностью и требуют большего времени для смывки, чем, например, «короткие» красочные аппараты флексографских машин. Валики красочных аппаратов машин, предназначенных для печати УФ-красками, имеют EPDM-покрытие.
способы монтажа пластин разных типов
Тип пластины
|
Ротационные машины
|
Машины с реверсивным движением полотна |
Плоскопечатные машины
|
Со стальной основой |
На магнитных цилиндрах |
В зажимных планках |
На магнитных креплениях |
С алюминиевой основой |
–
|
–
|
На двусторонней клейкой ленте |
С пленочной основой |
На двусторонней клейкой ленте |
–
|
–
|
|
|
УФ-сушилки
Печатные машины для печати УФ-красками оснащаются УФ-сушилками — устройствами для облучения оттисков УФ-светом. Для того чтобы получить возможность работы на максимальной скорости, УФ-сушилки устанавливаются после каждой печатной секции. В этом случае печать осуществляется в режиме «по сухому» и для закрепления красочного слоя требуется минимальное время.
В машинах высокой печати применяются универсальные межсекционные УФ-сушилки с ртутными лампами, устанавливаемые также в машинах флексографской и офсетной печати. Как следует из их названия, ртутные лампы содержат пары ртути, смешанные с инертными газами и корректирующими спектр излучения лампы добавками. Чтобы обеспечить закрепление краски на краях оттисков, длина ламп должна быть на 12-15 см больше ширины полотна. Относительная мощность ртутных ламп обычно лежит в диапазоне от 80 до 240 Вт/см. Более мощные лампы позволяют увеличивать скорость печати или дают возможность применять менее реактивные краски. Поскольку ресурс ртутных ламп
ограничен (как правило, 1000-1500 ч), их следует вовремя менять. При снижении эффективности сушки красочный слой имеет низкую физико-химическую стойкость и может остаться липким.
Излучение лампы фокусируется на поверхности запечатываемого полотна рефлектором. В УФ-сушилках нашли применение рефлекторы эллиптической, параболической и фасеточной формы. Эллиптические рефлекторы хорошо подходят для сушки плоских объектов, параболический и фасеточный — объемных объектов.
Поскольку ртутные лампы излучают в основном в ИК-спектре, необходимо контролировать температуру ламп и температуру запечатываемого полотна. При остановке машины лампы должны выключаться или закрываться специальными заслонками. Нагрев полотна особенно важно контролировать при работе с термочувствительными материалами, поскольку они при высоких температурах могут деформироваться. Следует принять во внимание, что температура полотна зависит и от печатаемого сюжета, а точнее — от количества наносимых темных красок, которые хорошо абсорбируют ИК-излучение. Для снижения нагрева полотна УФ-сушилки оборудуются системами воздушного и водяного охлаждения, ИК-фильтрами и так называемыми холодными зеркалами (рефлекторами, отражающими минимум ИК-излучения), а система лентопроводки машины комплектуется охлаждающими валиками.
УФ-излучение может приводить к повреждению кожи и глаз обслуживающего печатную машину персонала. В связи с этим необходимо, чтобы установленные в печатной машине излучатели были полностью закрыты, а отраженное излучение экранировалось.
УФ-излучение приводит к образованию озона, превышение ПДК которого может вызывать раздражение дыхательных путей, поэтому печатные машины рекомендуется оснащать системами вытяжки воздуха.
|
|
УФ-краски
Состав и реологические свойства УФ-красок для высокой печати аналогичен составу и свойствам УФ-красок для офсета, причем некоторые марки УФ-красок могут использоваться при печати обоими способами.
УФ-краски радикального отверждения содержат олигомеры, мономеры, фотоинициаторы, пигменты и корректирующие добавки. Олигомеры составляют основу связующего краски и определяют ее адгезию, скорость сушки, а также характеристики красочного слоя после его закрепления (твердость, эластичность, химическую стойкость), мономеры позволяют регулировать вязкость краски, фотоинициаторы запускают реакцию фотополимеризации, пигменты определяют колориметрические характеристики краски, а корректирующие добавки используются главным образом для изменения ее печатных свойств (поверхностного натяжения, склонности к вспениванию и т.п.). В процессе сушки фотоинициаторы абсорбируют УФ-излучение и преобразуют его в энергию, требуемую для запуска реакции полимеризации — отверждения краски.
Скорость закрепления УФ-красок для высокой печати зависит от толщины красочного слоя, эффективности УФ-сушки и времени закрепления (скорости печати). Процесс отверждения УФ-красок начинается с поверхности красочного слоя и идет вглубь по мере проникновения УФ-излучения в его толщу, поэтому во избежание проблем с закреплением краски на оттиск следует наносить минимально необходимый для обеспечения требуемой оптической плотности слой краски. В случае если краска не успевает закрепиться, следует уменьшить скорость печати. Краски с меньшим временем закрепления рекомендуется наносить в первых секциях, чтобы они подверглись воздействию УФ-излучения несколько раз.
Максимальной скорости фотополимеризации удается добиться тогда, когда пик излучения УФ-лампы совпадает с пиком чувствительности фотоинициаторов, причем другие составляющие краски (в первую очередь пигменты) не абсорбируют излучение с этой длиной волны. Поэтому производителям краски приходится подбирать комбинацию пигмент/инициатор таким образом, чтобы они имели разные диапазоны чувствительности к УФ-излучению ртутных ламп. В свою очередь, пользователь печатной машины должен подбирать УФ-лампы и краски таким образом, чтобы пик излучения лампы совпадал с пиком чувствительности фотоинициатора.
УФ-краски не содержат летучих составляющих, их твердый остаток равен 100%, поэтому и расходуются они медленнее, чем краски других типов. Кроме того, УФ-краски экологичны, не высыхают в красочном аппарате и на форме, а их вязкость постоянна.
После высыхания УФ-краски характеризуются высокой механической стойкостью, хорошим глянцем и высокой цветовой насыщенностью. Химическая стойкость и светостойкость красочного слоя в значительной мере зависят от характеристик использованных пигментов.
Для увеличения глянца, повышения физико-химической стойкости оттиска, а также придания оттиску специальных оптических или технологических свойств рекомендуется производить его лакирование (предпочтительно УФ-лаками).
При печати на впитывающих материалах оттиски, как правило, имеют остаточный запах, что объясняется незакреплением краски, проникшей в поры запечатываемого материала. При работе с УФ-красками следует использовать специальные корректирующие добавки, а также особую жидкость для смывки красок, поскольку традиционные средства смывки плохо растворяют синтетическое связующее УФ-красок.
При хранении УФ-красок для высокой печати необходимо следить, чтобы на них не попадал прямой солнечный свет и не воздействовало тепло, которое также может инициировать частичную полимеризацию краски.
Попадание УФ-краски на кожу может вызвать аллергическую реакцию, поэтому при очистке элементов печатного и красочного аппарата, а также при смене краски следует надевать защитные перчатки.
|
|
Запечатываемые материалы
Высокая печать позволяет добиться оптимального качества оттисков на гладких материалах. В этом случае возможно воспроизведение высоколиниатурных растровых изображений, причем все графические элементы на оттиске имеют четкие края. При работе с шероховатыми или фактурными материалами приходится увеличивать давление печати, что снижает тиражестойкость формы, а также может привести к формированию на оттиске рельефного изображения и появлению ореолов вокруг печатных элементов.
УФ-краски для высокой печати совместимы с широким спектром запечатываемых материалов. Для улучшения адгезии краски к полимерным пленкам их поверхность рекомендуется обрабатывать коронным разрядом.
Максимальная скорость отверждения УФ-красок достигается при печати на материалах, отражающих УФ-излучение, поскольку в этом случае оно проходит через красочный слой дважды. Более низкую скорость закрепления красок имеют материалы, которые пропускают или поглощают УФ-излучение. Ингибирующее воздействие на закрепление УФ-красок может оказывать высокая кислотность запечатываемого материала.
|
|
Высокая печать в сравнении с флексографией и офсетом
Хорошее соотношение качества и стоимости отпечатков было одним из основных достоинств высокой печати, но в последние 10-15 лет это соотношение улучшалось лишь благодаря снижению цен на УФ-краски. За тот же период конкурирующие технологии, в первую очередь флексографская печать водными и УФ-красками, значительно продвинулись по пути улучшения качества оттисков. В результате современные флексографские машины при выполнении многих заказов позволяют обеспечить равное качество с высокой печатью при меньших затратах на производство.
Меньшая стоимость обслуживания флексографских машин по сравнению с машинами высокой печати обусловлена простотой красочных аппаратов и большими сроками службы анилоксовых валов. Флексографские красочные аппараты требуют гораздо меньше времени на смывку, что повышает коэффициент использования печатной техники. Кроме того, анилоксовые цилиндры позволяют более точно регулировать количество наносимой краски, чем красочные ножи в машинах высокой печати. Следствием высокой вязкости красок для высокой печати является меньший глянец оттисков по сравнению с оттисками флексографскими красками.
Долгое время весомым преимуществом высокой печати перед флексографией была меньшая продолжительность и лучшая экология формных процессов. Разработка эластичных водовымывных фотополимеров и развитие технологии лазерного гравирования форм способствовали улучшению экологичности и сокращению продолжительности формных процессов в флексографии.
По сравнению с офсетом высокая печать технологически более простая, поскольку не требует использования увлажнения, но качество офсета выше.
Максимальные скорости работы машин высокой печати ниже, чем офсетных и флексографских, однако при печати и отделке в линию, когда скорость печати ограничивается штанцевальным устройством, это ограничение не играет существенной роли.
|
|
Заключение
В ближайшее время ожидать укрепления позиций высокой печати не приходится. Главная проблема высокой печати — отсутствие прогресса в развитии технологии. Пока путей повышения скорости работы машин, существенного улучшения качества и удешевления производства в области высокой печати не видно. Если в флексографии, например, внедрение цифровых маскированных фотополимеров или прямого гравирования форм способствует заметному повышению качества оттисков, то в высокой печати те же инновации лишь стабилизируют качество за счет устранения брака при копировании. Будущее высокой печати обеспечивает большой парк установленных по всему миру печатных машин. Однако потенциал флексографии и офсета все-таки значительно выше.
|
|