|
Экологично и практично
Summary:
Макулатурное сырьё более дёшево и доступно, но у изготовленного из него картона есть недостатки, в числе которых качество изображения при запечатывании. Между тем, правильное применение технологий и исправление стандартных ошибок при печати позволит добиться потрясающих результатов даже при печати на вторичном картоне.
В современном мире возникает дисбаланс между опережающим ростом производства бумаги и картона и производством первичных полуфабрикатов для их изготовления. Разрыв заполняется макулатурным сырьем, которое благодаря невысокой цене и улучшенному качеству находит все более широкое применение.
Макулатурное сырье, используемое для производства картона, более дешево и доступно чем первичная целлюлоза, но у изготовленного из него картона есть существенные недостатки. Он имеет низкую жесткость (из-за короткой длины волокна), обладает худшими, в сравнении с чистоцеллюлозным картоном, физико-химическими качествами. К тому же, при запечатывании вторичного картона намного сложнее добиться приемлемого качества изображения.
Все это часто отталкивает потребителей упаковки из макулатурного картона от его активного использования. Между тем, правильное применение технологии и исправление некоторых стандартных ошибок при печати в большинстве случаев позволяет добиться совершенно потрясающих результатов даже при печати на вторичном картоне.
Статистика
Согласно данным Европейской конфедерации производителей бумаги (CEPI) с начала 1990-х гг. объемы переработки макулатуры в мире возросли более чем на 69 %, в Европе - на 55 %. В 2000 г. в мире было собрано примерно 50 млн т картонной макулатуры, а к 2011 г. прогнозируется увеличение сбора до 90 млн т. При этом средний мировой уровень потребления составит примерно 48 %. По оценкам Credit Lyonnais Securities, в Европе сегодня 40 % всех мощностей по производству картона и бумаги работают на вторичном сырье. На этом фоне показатели России намного скромнее. Доступные ресурсы макулатуры составляют около 1,1 млн т, а объем ее заготовки уменьшен по сравнению с 1980 г. с 1,6 до 0,5 млн т.
По данным маркетингового агентства Landell Mills Marketpower, за последние пять лет суммарное мировое производство вторичных картонов увеличивалось в среднем на 5,3 % в год. По прогнозам этого же агентства, в обозримом будущем этот прирост будет составлять в среднем 4,1 % ежегодно. В ближайшей перспективе дефицит макулатурных картонов на мировом рынке не предвидится, но к 2011 г. эксперты прогнозируют превышение спроса над производством, которое будет постепенно увеличиваться. (Более подробно об этом рассказано в статье "Дефицит на ОСС" - PakkoGraff" № 5, 2003.)
Исходя из этих оценок, можно сделать вывод, что российский рынок макулатурного картона имеет значительный потенциал роста, что подтверждается данными статистики. В России продолжается рост производства картонов: объем производства картона за 2003 г. по отношению к 2002 г. составил 111 % (в т. ч. тарного картона - 112,8 %), а такой картон и является сырьем для производства макулатурного картона.
Статус-кво
По некоторым данным, в 2002 г. в России из макулатуры было произведено более 20 % картона для плоских слоев и бумаги для гофрирования и 10 % остальных видов картона от общего объема изготовленной продукции. Производство гофрокартона - крупнейший потребитель макулатуры, основным компонентом которой являются старые картонные ящики и коробки.
Перерабатываемый гофрокартон обычно применяется для производства тарного картона (до 80 % от всего объема потребления); из оставшихся 20 % половина идет на выпуск коробочных картонов и половина - на изготовление прочих материалов. В целом же, основная часть макулатуры (до 75 %) используется для производства туалетной бумаги и картона (коробочного, тарного, гофрокартона). Из оставшихся 25 % большая часть макулатуры используется в производстве кровельных материалов. Нужно отметить, что в последнее время произошел качественный скачок в отделке картонной упаковки: в 1993-1995 гг. соотношение производства ящиков из картона с печатью и без таковой составляло примерно 10 % к 90 %, а теперь - 65 % к 35 %. Этот процесс должен был произойти, т. к. он связан в первую очередь с повышением требований к качеству упаковки, увеличением ее роли в дизайне, имидже товара. Сегодня заказчики предъявляют требования не только к физическим свойствам картона, но и к возможности печати на нем.
Объем образования отходов картонно-бумажной упаковки в нашей стране оценивается в 1,0-1,2 млн т (и он постоянно растет), а объем использования - около 500 тыс. т. По мнению многих экспертов рынка, в настоящее время, с точки зрения экономики, целесообразно перерабатывать до 56 % макулатурного сырья от общего количества макулатуры. В России же сейчас собирается только около 35 % этого сырья, тогда как остальная макулатура в основном в виде бытового мусора попадает на свалку. Для перелома ситуации необходимо совершенствовать систему сбора и заготовки макулатуры, проводить государственное стимулирование этого процесса.
Почему снижается качество
При рассмотрении проблем печати на вторичном картоне следует отметить негативную тенденцию в области переработки макулатуры - постепенное понижение ее качества. Как отмечают все эксперты, этот процесс будет продолжаться и впредь. Систематический многократный возврат макулатурного волокна в производство делает снижение качества неизбежным, ведь макулатурные волокна по своим физико-химическим и морфологическим свойствам, естественно, значительно отличаются от первичных целлюлозных. Наряду с целыми волокнами в получившейся массе имеются разорванные, раздавленные, с поперечными трещинами, присутствует волокнистая мелочь. В ряде случаев при переработке происходит расщепление волокон вдоль оси.
Негативные последствия возникают как результат самого процесса переработки, связанного с воздействием давления, гидронапора, зачастую - высокой температуры. Вторичные волокна проходят как минимум один цикл переработки, включающий процессы измельчения и сушки. Химическая и физическая структура волокон сильно изменяется: большая часть пор и капилляров разрушается, поверхность волокна сжимается и ороговевает, что препятствует прониканию воды внутрь волокна и его последующему набуханию. Процессы ороговения приводят к уменьшению удельной поверхности волокна, а результатом этого является частичная потеря способности волокна к образованию химических связей. В этом состоит основная причина ухудшения физических качеств волокон из макулатуры. Конечным результатом этого процесса является уменьшение впитываемости и закрепления печатной краски макулатурным картоном, т. е. ухудшение его печатных свойств.
Еще один негативный фактор, возникающий в процессе роспуска и размола, - разрушение волокнистой структуры. Подвергшиеся сушке волокна макулатурной массы из-за ороговения во время этих процессов оказываются значительно измельченными и слабо фибриллированными, по сравнению с первичными целлюлозными полуфабрикатами, а получаемая бумага становится менее прочной, более рыхлой, мягкой и непрозрачной. Следовательно, наличие мелких волокон и их обрывков, так называемого "мельштофа", - одна из главных отрицательных характеристик макулатурной массы. В связи с этими отрицательными сторонами макулатурного картона возникают проблемы при его запечатывании, связанные с низким качеством основы.
Говоря об общих проблемах печати на вторичном картоне, можно отметить, что макулатурные картоны класса GD3 имеют, как правило, более слабое покрытие, так что иногда через мелованное покрытие просвечивает внутренний серый слой. На таких картонах почти невозможно выполнить ровную "плашку" значительных размеров, в особенности, в высоких светах. Обычный макулатурный картон (типа картона хром-эрзац сортов "Нева", "МГ-Север") обычно производится с двух-трехслойным мелованием, и поэтому печатные свойства такого картона в меньшей степени зависят от его состава. Из макулатурного картона изготавливается в основном гофрокартон, поэтому мы рассмотрим проблемы, возникающие именно при запечатывании тары из вторичного гофрокартона.
Среди макулатурных картонов особо необходимо выделить триплексы (GT) - картоны с оборотом из беленой целлюлозы, нижний слой которых обычно состоит из макулатурных материалов. Они находят все большее применение как замена картонов из первичных волокон там, где существенен цвет оборотной стороны или дизайн упаковки предполагает печать по оборотной стороне. Прежде всего, это коробки под шоколадные наборы, коробочки под шоколадки, подарочные коробки под алкоголь, лекарственные препараты. Триплексы не только имеют приятный цвет оборотной стороны, но меньше пылят при печати.
Флексо завоевывает рынок
В настоящее время, по данным Market Tracking International, в России доли различных способов печати на упаковках из гофрокартона составляют: офсет - 40 %, флексография - 32 %, глубокая печать - 18 %, прочие (термография, струйная печать и др.) - 10 %. В последние годы флексографическая печать увеличивает свою долю, а в Европе ее процент еще выше.
Таким образом, видна тенденция перехода к флексографической печати, что и неудивительно, т. к. она дает оттиски наиболее высокого качества. Кроме того, к достоинствам флексопечати относятся: мелколиниатурный растр, керамические анилоксовые валы, более экологически чистые, чем краски на спиртовой основе, водоразбавляемые краски, тонкие фотополимерные пластины, допечатная технология CtP и т. д.
Краскоемкость
При печати качество оттисков в большой мере зависит от условий краскопереноса, которые, в свою очередь, определяются физико-химическими и поверхностными свойствами используемых полиграфических материалов. Краскоемкость картона определяется как минимальное количество краски, необходимое для заполнения всех внешних неровностей поверхности в процессе печатания. Для количественного описания процесса перехода краски используется коэффициент переноса, представляющий собой отношение количества краски на оттиске к количеству ее на форме. Коэффициент характеризует степень перехода краски с печатной формы на запечатываемый материал. Краскоемкость макулатурного картона больше, чем у обычного, и об этом нужно помнить при печати на нем.Традиционно для печати на впитывающих поверхностях - бумаге и картоне - используются водоразбавляемые краски. Преимущество водоразбавляемых красок состоит в том, что большую часть растворителя можно заменить водой. Это особенно актуально в связи с ухудшающейся экологической обстановкой и усилением контроля за выбросами растворителей в атмосферу. Но у водоразбавляемых красок существует ряд недостатков. Печатнику необходимо пристально следить за процессом пенообразования в краске, постоянно поддерживать уровень pH; во время очистки трудно удалять краску с узлов печатной машины. Кроме того, повышается расход электроэнергии для сушки.
Для печати на картоне разработаны свои виды красок. Серия красок 936 фирмы "СанКемикэл" предназначена для печати на немелованном гофрокартоне. Отличительная особенность - высокая кроющая способность. Используемые растворители: вода или вода с этиловым спиртом в соотношении 1:1. Краски серии 929 используются для печати на мелованном гофрокартоне, обычном картоне, бумаге. Их отличает высокий блеск. Растворители - вода, вода с этиловым спиртом. Краски серии 914 используются для печати на мелованном гофрокартоне и крафт-бумаге.
Технологические нюансы
Печать на гофрокартоне имеет много особенностей. Чтобы получить качественный оттиск, необходимо строго следовать технологическим параметрам. Требования к оригиналу при флексографической печати: высокий контраст, минимальная толщина линии - 0,2 мм, минимальная воспроизводимая точка - 0,3 мм. Требования к позитиву: широкий цветовой диапазон, четкая проработка деталей, хороший фокус. Требования к негативу: минимальная оптическая плотность черного фона - 4,0, плотность прозрачных участков 0,03-0,05, четкий чистый контур, отсутствие "помех" на прозрачных участках негатива, матированная поверхность пленки. При разработке дизайна для флексографии необходимо учитывать все необходимые параметры, чтобы избежать нежелательного изменения полученных оттисков.
Тем не менее, очень часто проблемы с полученными оттисками возникают даже при, казалось бы, соблюдении всех нужных тонкостей технологии. Из-за несоблюдения технологических условий печати и плохого качества картона (например, макулатурного) на оттиске можно получить совсем не то, что ожидалось (эффект "стиральной доски", "размытой печати", неналожение краски, полосы и ореолы на поверхности картона, отмарывание краски, налипание бумажной пыли). В таких случаях нужно выяснить причину возникшего дефекта и устранить ее. Рассмотрим наиболее часто встречающиеся проблемы.
Одним из распространенных дефектов является так называемый эффект "стиральной доски", часто возникающий при печати на гофрокартоне в диапазоне тонов 50-60 %. Краска просо не попадает в углубления верхнего слоя гофроосновы, что связано с плохим качеством гофрокартона, его неровной поверхностью. Этого можно избежать, используя более мягкие формы и более вязкую краску, пренебрегая при этом качеством печати штрихов и растра. Другим способом этого эффекта можно избежать, комбинируя стохастическое растрирование с традиционным. При этом надо следить за давлением, скоростью печати, подачей краски, ее вязкостью.
Вообще же, для флексографской печати на гофрокартоне рекомендуются следующие углы растрирования: голубая краска - 7,5°, черная - 37,5°, пурпурная - 67,5°, желтая - 82,5°. Нет необходимости в применении высокой линиатуры. Рекомендуемое разрешение для печати на гофроящиках составляет 24-48 линий на см. Линиатура анилоксового вала должна быть 180-200 лин./см. Оптимальное соотношение линиатур "оттиск - вал" - 1:4.
В процессе изготовления гофрокартона возможны случаи неправильного нанесения клея и коробления гофрозаготовки из-за различной влажности слоев, что приводит к эффекту "размытой печати". Обычно дефект устраняется увеличением давления формы на подложку. Можно также повысить вязкость краски для увеличения краскопереноса, но это может привести к появлению нежелательного отмарывания.
Еще один возможный дефект - плохое наложение краски. Он может проявиться как на не впитывающей подложке, так и на слишком пористой или неровной (как макулатурный картон). Первое, что необходимо сделать в этом случае, - получить консультацию специалистов о краске для данного материала, затем отрегулировать толщину красочного слоя и, возможно, улучшить смачивание поверхности материала и определить требуемую скорость высыхания краски. Возможно, потребуется увеличить давление, но при этом повышается вероятность растискивания.
Разумный компромисс
Для макулатурных картонов, в зависимости от класса качества (1, 2 или 3), реальная скорость печати в 1,5-2 раза ниже, чем для картонов из первичных волокон.
Ограничения в технике печати на гофрокартоне не позволяют использовать такую же разрешающую способность, как в флексографской печати на пленке или фольге. В последнем случае характеристики анилоксового вала выбирают так, чтобы он переносил определенное количество краски на запечатываемый материал и давал требуемую плотность краски на оттиске. Такой подбор вала невозможен для многих предприятий, занимающихся печатью на гофрокартоне. Поэтому характеристика анилоксового вала должна быть компромиссной: хорошая площадь запечатки для растровых изображений и плашек и хорошая разрешающая способность при печати на картоне с разным впитыванием.
Линиатура растра, выбранная для конкретной работы, зависит от количества переносимой краски и однородности поверхности и впитывания картона.
Количество передаваемой краски тоже важно. Для картона с высоким впитыванием необходимо больше краски, чем для картона с покрытием. Однако слишком большое количество краски будет являться причиной забивания ячеек формной пластины, в результате появится повышенное растискивание растровой точки и потеря в градации.
По правилам
Вот два основных правила при печати на впитывающих и шероховатых поверхностях, к которым относится и макулатурный картон.
1. Чем грубее растр, тем лучше градация.
2. Чем мельче растр, тем хуже градация и градационная шкала.
Можно сделать пробную печать. Растровые ступенчатые оптические клинья с различной линиатурой растра, отпечатанные на данном материале, покажут лучшую линиатуру для конкретной работы.
Краски для печати многокрасочных растровых изображений, использующие ракельное устройство, должны иметь более высокую насыщенность цвета (оптическую плотность плашки), чем краски, используемые в двухваликовой системе раската краски. Ракельное устройство способствует передаче более тонкой красочной пленки. Если интенсивность цвета у краски низкая, цветовой эффект на печатном изображении будет слабым.
Заметим, что также очень важным фактором при печати является установка анилоксового вала по отношению к формному цилиндру при наладке печатной машины. Часто по причине нехватки времени давление устанавливается слишком высоким, и в результате получаются стертые края изображения, быстрое забивание мелких деталей рельефа краской и повышенный износ формы. Соответственно, регулируя установку анилоксового вала, легче всего воздействовать на качество печати.
Еще одной деталью, повышающей качество оттисков, является применение тонких флексографских форм. Если вам нужно добиться высокого качества изображения, использование таких форм будет чрезвычайно удачным выбором при прямой печати на гофрированном картоне. Тонкие флексографские формы могут иметь разную толщину - 2,54 мм, 2,84 мм, 3,18 мм и т. д. Они позволяют получать хорошую плотность печати с малым растискиванием; такие элементы, как тонкий шрифт при выворотке, остаются незапечатанными, достигается хорошая градационная передача в светах без видимого перехода. Кроме этого, использование тонких форм приводит к уменьшению эффекта "стиральной доски".
Тонкости офсета
Офсетная печать тоже имеет свои нюансы. Краски для многокрасочной офсетной печати стандартизированы для соответствия еврошкале. Они отвечают требованиям хорошего баланса "по серому", что подразумевает печать самой широкой гаммы цветовых оттенков. Обозначения стандартных цветов такие: C - голубой, M - пурпурный, Y - желтый и K - черный. Это не всегда так в печати на гофрокартоне, например, пурпурный цвет на гофрокартоне обычно отличается от пурпурного еврошкалы. Цвет либо слишком темный, либо слишком интенсивный. Как следствие этого, вторичные и третичные цвета воспроизводятся по-разному, ведь тона на плашках из первичных цветов (голубого, пурпурного и желтого) должны получаться при помощи смешивания красок так, что их комбинация даст нейтральный цвет и не потребует коррекции.
Есть простой способ избежать сдвига в область красных тонов - корректировать площадь растровых элементов непосредственно на пленке или формной пластине, т. е. сокращать размеры растровых точек пурпурного и желтого. Чтобы добиться нейтрального серого в трехцветной печати, размеры растровых точек голубого, пурпурного и желтого должны быть различными и выбираться непосредственно во время настройки в соответствии с относительной светлотой серого тона.
Еще один нюанс. Если красный оттенок таков, что его невозможно скорректировать путем разбавления краски и коррекцией тонов при выводе на пленку, оттенки на оттиске будут отличаться от оттенков на оригинале. В этом случае просто нельзя использовать обычные триадные краски.
Оттенки, получаемые наложением печатной формы, зависят не только от количества краски и площади печатающих элементов, но и от характера переноса краски на запечатываемый материал. Перенос краски можно описать как наложение красочного изображения на поверхность, которая прежде уже запечатывалась.Чтобы избежать загрязнения светлых красок более темными от одной печатной формы к другой, обычно используют принцип последовательного наложения красок от светлых к темным: желтая, пурпурная, голубая, черная. В многокрасочной печати на гофрокартоне желтая краска часто покрывает большие участки изображения по сравнению с голубой, пурпурной и черной. Если запечатываемый материал имеет низкое впитывание, его поверхность будет насыщена желтым. При этом вторая и третья краски недостаточно высохнут или не будут должным образом впитаны. Это значит, что они не будут закреплены на некоторых листах, и в результате получится пятнистость, а оттенки будут отличаться от оригинала. Очень часто избежать этого можно изменением последовательности наложения красок (голубая, пурпурная, желтая, черная), ускоряя процесс сушки и принимая в расчет pH краски.
Если говорить в целом, то перенос краски зависит от:
1) свойств запечатываемого материала (в нашем случае - вторичного картона) - впитывания и гладкости поверхности;
2) печатной краски - ее количества, вязкости, поведения при сушке, поверхностного натяжения, pH;
3) характеристик печатной формы - площади печатающих элементов и поверхностного натяжения.
Другой путь
Итак, знание и применение некоторых тонкостей технологии позволяет добиться качества даже при печати на такой непростой основе, как макулатурный картон. Заметим, что возможны и варианты, не связанные с печатью на самом картоне. Например, если нужно добиться особого качества печати, оправданным будет применение технологии каширования. Суть этого способа заключается в приклейке листа бумаги или картона к более жесткой основе (например, к рекламному картону). Каширование используется, когда нужно получить особое качество оттиска на картоне, а технологии не позволяют сделать это напрямую.
Будущее - за макулатурой
При ожидающемся росте цен на мировом рынке первичной целлюлозы и картона спрос на российский картон из чистой целлюлозы должен возрасти. В этих условиях внутренний пользователь, скорее всего, станет ориентироваться на потребление макулатурного картона (т. к. производственные мощности производителей целлюлозного картона ограничены и во многом изношены), что приведет к росту его доли в суммарном производстве картона. Это предположение подтверждается и мировой тенденцией, направленной на расширение использования макулатуры при производстве картона.
Если верить статистике, в 2002 г. доля вторичного сырья в производстве отечественной картонно-бумажной продукции составила 18 %, а, по прогнозам экспертов, к 2005 г. за счет увеличения спроса и расширения производственной базы доля макулатурного тарного картона в общем объеме российского производства может увеличиться до 20-25 %. Следовательно, учитывая тенденцию возрастания доли запечатываемой упаковки в ее общем объеме, печать на макулатурном картоне будет все более востребованной. В этих условиях знание некоторых "секретов", позволяющих добиться качественной печати на вторичном картоне, станет жизненно необходимым для выживания в конкурентной борьбе.
Виктор Тетерин
2004 #6
|
