В сферу влияния флексографии входят бумага, картон, гофрированный картон, пленочные материалы, самоклеющиеся материалы и металлизированная фольга. Для запечатывания каждого вида материала нужно использовать не только определенный набор расходных материалов, но и определенный вид печатной машины.

Напомним, что флексография — разновидность высо­кого способа печати с применением вы­сокоэластичных гиб­ких форм и жидких низковязких красок. И именно благодаря свойствам мягкой эластичной формы, создающей мини­мальное давление в зоне печатного кон­такта, ассортимент запечатываемых флексографским способом материа­лов очень широк. Это позволяет флек-сопечати чувство­вать себя практичес­ки незаменимым и универсальным средством совре­менного полиграфи­ческого процесса.

В   сферу влияния флексографии входят бумага, картон, гофри­рованный   картон,   синтети­ческие пленочные материалы (полиэтилен,  полипропилен, целлофан, полиамид, полиэтилентерефталатлавсан и т. д.), самоклеящиеся матери­алы (бумага, пленка) и металлизирован­ная фольга. Для запечатывания всех ука­занных материалов необходимо использо­вать не только определенные составляю­щие печатного процесса (краски, различ­ные вспомогательные материалы), но и определенного вида печатные машины.

В первую очередь, рассмотрим класс впи­тывающих материалов (бумага, картон и гофрированный картон).

Бумага, как известно, — тонкий листо­вой материал, состоящий в основном из переплетенных и скрепленных между со­бой растительных волокон. Помимо волок­нистого материала в состав бумаги могут вводиться наполнители, проклеивающие и красящие вещества, некоторые специаль­ные добавки. Картон отличается от обыч­ной бумаги большей жесткостью, толщи­ной и массой (толщина бумаги — 0,03 до 0,25 мм, картона — свыше 0,25 мм). Вследствие специфики флексографских печатных машин, бумага используется в рулонн­ом виде. В зависимости от вида упаковки запаковываемого продукта используется бумага различной толщины. Другой важной характеристикой данного материала является плотность: от 40 до 300 г/м² — бумага, свыше 300 г/м² — картон. Кроме того, бумага от картона отличается также составом сырья, его оптическими и поверхностными свойствами.

Бумагу и картон получают из древесной массы целлюлозы посредством химической механической переработки. Из определенного резервуара с бумажной массой на сетку выливается определенное количество волокна и добавок, разбавленных водой. После встряхивания сетки вода протекает через ячейки. Удаляют воду при помощи вакуумной камеры, установленной внизу сетки. После этого сырое бумажное полотно поступает на сукна. Под действием прессов из бумаги полностью удаляется вода. И такая операция может повторяться несколько раз, проходя также через называемый цилиндр. В конце машины бумага сматывается в рулон.

Еще раз отметим, что для флексографского способа печати не обязательно разрезать рулон бумаги на листы. Однако картон для флексографии может поставляться и в листовом виде, в этом случае запечатываясь на листовых машинах.

Для картона часто используется и другой способ изготовления — получение бесконечного полотна волокнистого материала путем применения круглосетчатых цилиндров. В таких машинах длина сетки сведена к окружности единственного цилиндра, погруженного в сильно разжиженную массу. При вращении на его поверхности оседает слой волокна, тогда как часть воды проходит через сетку внутрь цилиндра, откуда откачивается насосом. Слой волокна, остающийся на сетке, передается на нижнюю сторону сукон. При необходимости получения более толстого материала про­се передачи слоев массы от цилиндра на сукна проводится многократно. Таким образом получают многослойный материал, который может быть скомбинирован из различных сортов бумажной массы. Дальнейшее удаление воды производится по выше написанному способу. В случае если материал во время сушки делается твердым и может огибать цилиндр, то для его окончательной сушки используют длинный сушильный канал, по которому полотно приходится в плоское положение. В конце такой машины полотно может быть разрезано на форматные листы в продольном и по­перечном направлении.

Мелованная бумага получается при нане­сении на поверхность обычной бумаги ос­новы покрывного слоя. Такие поверхност­ные покрытия могут, во-первых, улуч­шить внешний вид и печатные свойства бумаги, во-вторых, придать ей особые свойства, например, водоустойчивость, жиронепроницаемость, способность сва­риваться и т. д.

Самоклеящаяся бумага производится при нанесении на ее поверхность клеевого слоя. При этом бумага может быть как ме­лованной, так и немелованной. В качестве клеящих веществ применяются различные представители классов акрилов и каучука. Стоит отметить, что клеящая бумага на ос­нове акрила позволяет достичь прекрасной адгезии на различных по форме материалах с хорошей долговечностью.

Из ведущих представителей бумаги и картона стоит отметить шведского произ­водителя Metsa Serla и немецкого Haandi, самоклеящейся бумаги — Fasson, Jak Stadt, Raflatak. Безусловно, самоклеящая­ся бумага стоит дороже обыкновенной, вследствие чего чаще используются так называемые сухие этикетки на основе обыкновенной этикеточной бумаги. В каче­стве клея в данном случае используется также акриловый клей.

При печати на бумаге, картоне и на са­моклеящейся бумаге применяют водоразбавляемые краски и как правило машины линейного секционного построения. Одна­ко могут применяться и машины ярусного и планетарного построений.

В случае производства самоклеящихся этикеток могут иметь применение и УФ-отверждаемые краски для достижения наи­лучшего качества и проработки всех необ­ходимых цветовых оттенков на оттиске.

 

Для флексографского способа печати не обязательно разрезать рулон бумаги на листы. Однако картон для флексографии может поставляться и в листовом виде, в этом случае запечатываясь на листовых машинах.

Гофрированный картон представляет со­бой жесткий материал, который получа­ют, наклеивая бумажные полоски с обеих сторон гофрированной бумаги.

Как правило, коробки изготавливаются из гофрокартона. Для изготовления коробок происходит биговка материала, фаль­цовка, резка и склейка (компоновка короб­ки).

Сам гофрокартон может состоять из не­скольких слоев. При этом так называемый микрогофрокартон может запечатываться и на плоских листовых офсетных машинах. Более же толстый — только трафаретным и флексографским способами. Краски ис­пользуются водные. Флексография позво­ляет производить прямое запечатывание материала. В настоящее время используют­ся различные виды гофры — типов F, E, D, G, отличающихся числом слоев волны, т.е. толщиной. Машины, в данном случае при­меняемые, — листовые и линейного секци­онного построения, с довольно-таки боль­шим зазором между печатным и формны­ми цилиндрами. Для запечатывания тако­го толстослойного и неровного материала используются толстые и мягкие формные материалы (фотополимеры или резина). Разрешающая способность оттисков не слишком высока.

Другой важный и, пожалуй, самый рас­пространенный в рассматриваемом нами способе печати класс — невпитывающие (синтетические) пленочные материалы, к которым относятся полиэтилен, полипро­пилен, целлофан и т. д., а также металли­зированная фольга. Для процесса печати они используются только в рулонном виде.

Наибольшее распространение среди пле­ночных материалов по различным техноло­гическим, экономическим и потребительс­ким свойствам получили целлофан, поли­этилен, полипропилен и различные поли­эфиры.

Часто для упаковки различных пищевых продуктов используется целлофан, пред­ставляющий собой жиронепроницаемую, достаточно эластичную пленку из целлю­лозы. Имеется несколько цветовых разно­видностей материала: прозрачный и не­прозрачный (например, белый).

Целлофан по аналогии с бумагой произ­водится из целлюлозы, но при этом доста­точную долю исходного сырья составляет древесина. Стоит также отметить, что при производстве пленки в ее состав вводятся различные пластификаторы и кремниевая кислота. С обеих сторон целлофановая пленка покрывается веществами, придаю­щими пленке желаемые влагостойкость, способность к термосварке и нанесению печати на флексографских печатных маши­нах. Однако при комбинировании с какими-либо другими материалами, целлофан мо­жет покрываться только с одной стороны. Наиболее распространенными комбиниро­ванными материалами на основе целлофа­на являются следующие:

-  целлофан без покрывного слоя;

- целлофан с нитроцеллюлозным покры­тием;

- целлофановые  пленки с  полимерным покрытием.

Рассматривая процесс печати на целло­фане, стоит отметить, что материал не яв­ляется сильно тянущимся и может запеча­тываться на машинах линейного построе­ния, но наиболее подходящими являются машины планетарного построения. Для печати используются краски на спиртовой основе, но сам материал должен быть на­грет до 80°С.

Полиэтилен — достаточно термоплас­тичный синтетический материал, получае­мый полимеризацией газообразного этиле­на при высоких давлении и температуре. Полиэтиленовая пленка, изготавливаемая методом экструдирования, относительно светлая, прозрачная, без запаха и вкуса, не вызывающая физиологических изменений в организме, водо- и паронепроницаемая, способная к свариванию, прочная и доста­точно пластичная. Стоит отметить, что су­ществует полиэтилен низкой, средней и высокой плотности. Это зависит главным образом от молекулярной массы и плотно­сти составляющих. Наиболее прочным яв­ляется полиэтилен низкого давления.

Полиэтилен наиболее часто использует­ся для производства пакетов. Это наклады­вает определенные «обязанности» на его свойства. Материал должен выдерживать нагрузки (до 5 кг), поддерживать опреде­ленную форму и т. д. Для печати необходи­мо обрабатывать поверхность полиэтиле­новой пленки коронным разрядом для изменения поверхностного натяжения мате­риала. Иначе в процессе печати не будет обеспечиваться достаточная адгезия спир­товых красок к поверхности полиэтилена. Полиэтилен возможно запечатывать толь­ко на машинах планетарного построения (т. е. когда имеется только один печатный цилиндр, вокруг которого располагаются печатные секции, вследствие чего в зоне печати не происходит растягивания мате­риала).

Полипропилен также получается поли­меризацией газообразного пропилена. Он широко распространен для упаковки раз­личных пищевых и непищевых продуктов. По физическим свойствам полипропилен напоминает полиэтилен высокой плотнос­ти, но превосходит полиэтилен по жиро- и газонепроницаемости, а также по ударной и разрывной прочности. Получают его так­же посредством экструзии.

Для флексографской печати на полипро­пилене также подходят машины линейно­го построения, так как значительного удли­нения материала не происходит. Для до­стижения адгезии необходимо обрабатывать поверхность коронным разрядом, но хранение обработанной короной пленки не может составлять более месяца. Использу­ются, безусловно, краски на спиртовой ос­нове.

Полиэфирные пленки являются прозрач­ными, без запаха, очень прочными, хими­чески не активными и обладают низкой проницаемостью для водяного пара. Хими­чески полиэфирные материалы представля­ют собой полимеризованные эфиры. У та­ких пленок достаточно большая прочность на разрыв (больше, чем у полипропилена и полиэтилена; может достигать 1 500 кг/см²).

Часть полиэфирных пленок, предназна­ченных для упаковки, покрывается поливинилденхлоридным слоем с целью достиже­ния лучшей кислородонепроницаемости и способности к термосварке. Для печати используются пленки толщиной от 12 мкм.

Подходят для печати машины не только планетарного построения, но и линейного секционного. Таких проблем, как при печа­ти на полиэтилене, здесь не происходит. В зависимости от целей применения, могут использоваться и термостойкие краски. Также имеют место и двухкомпонентные краски на основе этилацетата.

Пленочные материалы недешевы и про­изводятся как правило за рубежом, в част­ности, в Турции и Белоруссии. Стоит отме­тить, что большинство фирм, печатающих флексографией на гибкой упаковке, имеют в своем распоряжении специальные уст­ройства для получения пленок — экструдеры. Для каждого конкретного материала применяется свой экструдер. В данном слу­чае закупаются только гранулы. Стоимость экструдеров исчисляется $ 10 тыс., а иног­да бывает и выше.

 

Нет ни одного способа печати, способного сравниться с флексографией по универсальности, хотя бы потому что сфера влияния этого способа распространяется на все материалы от гибких до металлизированных.

Как правило, среди металлизированной фольги наиболее применяема алюминие­вая. Она выпускается в виде тонких, рав­номерных по толщине листов либо поло­тен металлического алюминия или его сплавов. Большинство видов алюминие­вой фольги имеют толщину от 5 до 150 мкм.

Сразу стоит отметить, что печатная ма­шина для такого диапазона толщины мате­риалов должна иметь несколько комплек­тов шестерен формного и печатного цилин­дров. Фольга толщиной менее 25 мкм име­ет с одной стороны блестящую, а с дру­гой — матовую поверхность. Одна ее сторона покрывается тонкой оксидированной пленкой, которая препятствует коррозии. Фольга обладает теми же свойствами, что и алюминий: негигроскопична, не имеет запаха, нетоксична, совершенно непроз­рачна, нечувствительна к большинству ра­створителей, маслам, жирам, воску, газам и пищевым продуктам.

Могут иметь место и комбинированные материалы (например, комбинации с раз­личными пленками).

Краски для печати используют спирто­вые, по аналогии с другими видами не впи­тывающих материалов. Желательно приме­нение рулонных линейных секционных ма­шин. Фольга производится на отечествен­ных алюминиевых комбинатах, и цена на нее вполне приемлема.

Из всего спектра запечатываемых флек­сографией материалов наиболее дорогими являются комбинированные, самоклеящи­еся материалы и гофрированный картон (его цена зависит от толщины).

 

Дмитрий Токманцев