• Материалы
  • Полимеры
  • Бумага и картон
  • Стекло
  • Металл
  • Комбинированные
  • Расходные
  • Укупорочные средства
  • Этикетки
  • Общие вопросы
• Оборудование
  • Упаковочное
  • Конвертинговое
  • Полиграфическое
  • Комплектующие
  • Общие вопросы
• Дизайн и брендинг
• Бизнес-опыт
  • Право
  • Финансы
  • Практика
  • История успеха
  • Личности

Фотополимерные пластины (ФП) на основе твердых композиций весьма популярны в флексографской печати. Причина тому не только их оптимальная стоимость.

Фотополимерные пластины (ФП) на основе твердых композиций весь­ма популярны в флексографской печати. Причина тому - не только их оптимальная стоимость.

Типографская фотополимерная пла­стина состоит из нескольких слоев разной толщины и назначе­ния (см. рисунок 1). Основа его — полиэфирная под­ложка (0,12-0,13 мм), на ко­торую нанесен фотополимеризующийся слой (ФС). Именно он определяет толщину всей пластины и слу­жит материалом для фор­мирования  печатающих (возвышающихся) и про­бельных (углубленных) элементов. От химического со­става этого слоя зависит также разрешающая спо­собность пластины.

От механических по­вреждений фотополимер­ный слой предохраняет за­щитная пленка, которая удаляется непосредственно перед основным экспони­рованием. Толщина защит­ной пленки не превышает 0,15 мм.

В зависимости от типа и назначения толщина флексографских ФП варьирует­ся от 1,14 мм до 6,35 мм, твердость — от 30 до 70 еди­ниц по шкале Шора «А», если очень большое количе­ство пластин, то 76.

По типу вымывного ра­створа ФП бывают тради­ционные (вымываются сольвентными химически­ми растворами на основе спиртов и циклоалифатических углеводородов)и водовымывные (вымываются водой либо водными ра­створами).

Среди традиционных стоит отметить фотополи­мерные пластины марки Flexlight производства фир­мы MacDermid (ранее Polifybron). Под этой мар­кой выпускается широкий ассортимент пластин для получения качественных изображений (растровых, штриховых, плашечных) на различных материалах. При этом на пластинах Flexlight возможно воспро­изведение на одной форме растровых и плашечных элементов одновременно. Благодаря особым свой­ствам фотополимерного слоя пластин Flexlight pacтискивание при печати практически отсутствует, а плашечные элементы полу­чаются насыщенными и красочными.

Фирма Toyobo, выпуска­ющая водовымывные флексографские пластины с мар­кой Cosmolight, хорошо из­вестна на нашем рынке. Ас­сортимент ее ФП также до­вольно разнообразен. Но вымываются они не совсем водой, а смесью воды с ка­ким-либо моющим сред­ством, т. е. в щелочной сре­де. По характеристикам эти пластины сходны с сольвентовымывными. Они позво­ляют воспроизводить рас­тровые изображения с линеатурой до 60-70 лин./см и динамическим диапазоном

от 2 до 98 %. Пригодны для печати с водными, спирто­выми (с содержанием этила-цетата до 20 %) и УФ-отвер-ждаемыми красками.

И сольвентные, и водо­вымывные формы изготав­ливаются контактным спо­собом с использованием не­гативных фотоформ. Для более плотного прилегания негатива к ФС обычно ре­комендуется использовать матовую фотопленку. Для пластин MacDermid Flexlight можно использо­вать более дешевые глянце­вые негативы, так как у них сам фотополимерный слой матовый.

В последнее время приобретает популярность цифровой способ изготов­ления фотополимерных пе­чатных форм, позволяю­щий обойтись без вывода изображения на фотоплен­ку. При этом используются только сольвентовымывные пластины.

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.).

Для проведения предварительного, основного и дополнительного экспо­нирования необходимо специальное оборудование: УФ-лампы, горизон­тальная металлическая пластина с от­верстиями для удаления воздуха, ва­куумный насос. Для основного экспонирования необходима также вакуум­ная пленка.

Для вымывания требуется специ­альная установка с металлическим резервуаром для вымывного раство­ра, системой подогревания раствора и щетками для удаления вымытого полимера. Установка бывает горизон­тальной или вертикальной. Пластина может крепиться как на основу (не­подвижную или подвижную), так и на барабан. Система подогрева раствора должна поддерживать температуру на заданном уровне.

Для сушки используются горизон­тальные металлические поддоны (один или несколько), а также калори­феры и вентиляторы для подачи горя­чего воздуха заданной температуры.

Для финишинговой обработки не­обходима секция, подобная экспони­рующему устройству, с той лишь раз­ницей, что здесь нужны специальные УФ-лампы с коротковолновым излу­чением (примерно 250 нм), поскольку только оно позволяет устранить лип­кость фотополимерных форм. Эта секция также может быть как горизонтальной, так и вертикальной.

Все перечисленные устройства должны иметь электронные таймеры, а также систему отвода выделяющих­ся вредных паров и озона.

Данные устройства могут быть представлены как в модульном, так и в комбинированном виде.

Наиболее распространенными яв­ляются комбинированные установки. Правда, у них есть недостатки: макси­мальный формат обрабатываемой пластины обычно составляет 44x64 см (или немного больше), а также при взаимодействии вымывного раствора и УФ-излучения образуются чрезвы­чайно вредные вещества наподобие Фосгена. Существуют установки большего формата — до 90x120 см (производства тех же MacDermid или Toyobo), но при этом вымывная сек­ция и экспонирующее/сушильное ус­тройство представляют собой два раз­ных аппарата. Размер ФП должен со­ответствовать формату печатного оборудования.

В случае модульного построения ограничения по формату изготавли­ваемых ФФПФ нет, но при этом ус­ложняется обслуживание техники, увеличиваются энергозатраты и тре­буются значительно большие произ­водственные площади.

В качестве примера рассмотрим ком­бинированную установку Combi 44x64 от фирмы Toyobo, оснащенную системой электронного управления.

Toyobo Combi — это комбиниро­ванная установка башенного типа для изготовления флексографских фото­полимерных водовымывных печат­ных форм максимальным форматом 46x64 см. Одновременно возможна обработка пяти пластин максималь­ного формата. При определенном до-оснащении и изменении настроек возможно также вымывание и сольвентных пластин.

В отличие от установок модульно­го типа, комбинированное устройство Toyobo Combi включает в себя все ос­новные технологические узлы: сек­ции экспонирования, вымывания, сушки и финишинга.

Секция экспонирования, как ука­зывалось выше, используется для проведения предварительного и ос­новного экспонирования, при этом для каждой операции установлен свой таймер. После ее завершения на таймере высвечивается слово «END», что позволяет исключить ошибку со стороны оператора. В этой секции ус­тановлены лампы с диапазоном излу­чения UV-A (360 нм). Расстояние от самой секции до ламп позволяет ра­ботать с пластинами различной тол­щины. Для проведения основного экспонирования установлен рулон ва­куумной пленки. Вакуумный насос обеспечивает отток воздуха через от­верстия (рекомендуемое значение — минимум 0,76 бар); динамику процес­са можно наблюдать на табло. На внешней панели устройства установ­лен ряд контрольных лампочек — по числу самих УФ-ламп. Для работы с разными типами пластин предусмот­рена электронная система програм­мирования с возможностью запоминания настроек. Для повторяющихся периодических работ с определен­ным типом пластин нужно только набрать номер соответствующей программы. При выдвижении секции (ящика) УФ-лампы мгновенно пре­кращают свою работу, контрольные лампочки гаснут; после возвращения ящика на место экспонирование про­должается.

Для каждого типа ФФПФ исполь­зуются определенные режимы изго­товления, которые определяются в ходе специального тестирования.

В секции финишинга установле­ны лампы диапазона UV-C (макси­мальная длина волны 254 нм). Рассто­яние между ними и поддоном также позволяет производить обработку пластин различной толщины. На внешней панели имеется ряд конт­рольных лампочек. Технологические параметры операции устанавливают­ся и программируются, время обра­ботки высвечивается на табло. В отли­чие от секции экспонирования, ваку­умной пленки здесь нет.

Оптимальная мощность ламп UV-A и UV-C - 15-20 мВт/см². Среднее вре­мя их работы — 1000-1500 ч. Число отработанных часов каждой лампы может быть выведено на табло.

Под секцией для дополнительной обработки расположены два поддона для сушки, причем каждый — со сво­им таймером. Секция финишинга от­делена от них плотным теплоизолиру­ющим материалом, исключающим попадание туда горячего воздуха. Температура сушки (60-65° С) отража­ется на табло. Вентилятор включает­ся простым нажатием клавиши. Все параметры устанавливаются про­граммно.

Секция вымывания состоит из вы­мывного бака объемом свыше 30 л, коврика со щетками, плиты для креп­ления фотополимерной пластины и системы циркуляции и фильтрования вымывного раствора. Прижим плиты к щеткам регулируется при помощи специальных устройств.

Обрабатываемая пластина, зак­репленная на плите липкой пленкой, опускается в вымывной бак, где со­вершает круговые движения. Незаполимеризованный материал удаляется с пробельных элементов ФП. Благода­ря системе циркуляции вымывной раствор в секции всегда чистый. На задней панели расположены три фильтра, через которые постоянно проходит вода с вымытым полимером. Специальные сменные картриджи в фильтрах адсорбируют полимер. Принудительная циркуляция воды происходит при помощи насоса, кото­рый включается специальной кноп­кой на панели управления. Там же на­ходится таймер и табло для контроля за температурой воды.

При водовымывном процессе от­работанная вода сбрасывается в кана­лизацию. При использовании сольвентного раствора по мере насыщения он сливается, а затем восстанавливается посредством возгонки и испарения.

На рынке присутствует формное оборудование и других фирм (Dupont, BASF, Passanen и т. д.), которое может несколько отличаться по конструк­тивным особенностям и способу уп­равления. Однако комбинированное водовымывное устройство выпускает только фирма Toyobo.

В завершение стоит сказать об обору­довании, необходимом для изготовле­ния цифровых ФФПФ.

В этом случае вывод негатива на пленку и процесс контактного копи­рования отсутствуют, поскольку сама пластина имеет дополнитель­ный фоточувствительный слой, кото­рый и подвергается лазерному экспо­нированию. Затем эта ФП обрабаты­вается на обычном формном обору­довании. Из-за сокращения количе­ства операций при изготовлении ка­чество цифровых форм выше, неже­ли аналоговых.

Фирма MacDermid предлагает цифровые пластины CBU и Digital EPIC, различающиеся по своим харак­теристикам и области применения. Для производства гибкой упаковки целесообразнее использовать пласти­ны CBU с гладким ФС, а для печати этикеток — пластины Digital EPIC с шероховатым ФС.

На данный момент для цифрово­го способа изготовления форм суще­ствуют только сольвентовымывные пластины. Однако в ближайшем буду­щем появятся и водовымывные.

 

Дмитрий Токманцев