Состояние и развитие современного формного процесса в флексографии
Д. Токманцев, технический специалист "ЯМ Интернешнл"
Большая продолжительность изготовления флексографских фотополимерных форм (от 3 до 12 ч в зависимости от толщины) обусловливает низкую производительность формного участка, простои печатной машины, и в результате снижает общую эффективность производства и ведет к лишним материальным затратам всего предприятия.
Другая негативная сторона при изготовлении этих форм - применение вредных вымывных растворов, значительно ухудшающих экологию формного участка предприятия. В последние годы наметились пути преодоления указанных недостатков.
Структура фотополимерных форм (ФПФ) и процесс их изготовления описывался неоднократно [1, 2]. Напомним, что традиционный способ подготовки форм включает этапы экспонирования оборотной стороны фотополимерной пластины (ФП), основного экспонирования через негатив, вымывания неполимеризованных участков (как правило, при помощи сольвентного раствора на основе спиртов и углеводородов), сушки, финишинговой обработки (для устранения липкости) и дополнительной засветки УФ-излучением для полной полимеризации печатающих элементов формы и увеличения ее тиражестойкости.
Органические компоненты сольвентных вымывных растворов, будучи летучими, быстро испаряются, оседают в помещении, попадают в легкие обслуживающего персонала. При работе с этими растворами необходима установка мощного вытяжного устройства, однако зачастую и это не спасает от неприятного и удушающего запаха. Сольвентные растворы недешевы, их цена колеблется в зависимости от типа от 2 до 6 долл. США за 1 л. Расход вымывного раствора - 10-15 л на 1 м2 обрабатываемых форм, но для вымывания формы относительно небольшого формата 22х30 см все равно необходимо минимум 20 л сольвентного раствора. Использованный и загрязненный полимером вымывной раствор может быть регенерирован на 90 % при помощи перегонки и возгонки, однако это требует дополнительных затрат на регенерационную установку, стоимость которой колеблется от 4 тыс. долл. США и выше. Для регенерации необходимо специальное помещение, оснащенное,
подобно формному участку, вытяжкой. Высушенные горячим воздухом формы рекомендуется выдерживать в течение 4-5 ч при комнатной температуре для стабилизации линейных размеров печатающих элементов.
Все перечисленное ведет к значительному удорожанию как самих фотополимерных печатных форм, так и готовой печатной продукции в целом.
Альтернативой стало изобретение флексографских форм, изготавливаемых при помощи различных тепловых процессоров, в частности с прямой лазерной гравировкой поверхности формы.
Однако эти технологии требовали очень больших материальных вложений, что не решало проблему снижения себестоимости флексографских форм. При этом качество этих форм не достигало уровня традиционных ФПФ.
Другим, более эффективным путем явилось использование ФП, вымываемых посредством обыкновенной воды.
Однако водовымывные ФП первого поколения имели невысокую разрешающую способность (максимум 40 лин./см); кроме того, не удавалось разработать рецептуры фотополимеризующихся слоев в диапазоне толщин и твердости, достаточном для всех типов флексографских печатных красок.
В последнее время на рынке флексографских расходных материалов появились новые водовымывные фотополимерные пластины производства фирмы Toyobo (Япония). Эти пластины вымываются мягкой водой. Рассмотрим основные отличительные черты этой технологии.
Вымывание не простой водой, а мягкой щелочной позволяет работать этим ФПФ со всеми типами флексографских печатных красок (УФ-отверждаемыми, водными и спиртовыми). Форма при контакте, например, с водорастворимой краской не набухает и не разрушается, так как рН такой краски составляет 8,4-9,2 при рН щелочной воды - более 11. Для придания воде щелочных свойств в обыкновенную водопроводную воду добавляют любое моющее или стиральное средство в количестве 3-4 % от объема. При этом никаких особых требований по электропроводности и жесткости к воде не предъявляется. Можно также добавлять в воду концентрированную щелочь, но моющее бытовое средство является более доступным и удобным в пользовании компонентом, пачки которого хватает на 8-10 м2 обрабатываемых пластин. Цена самого средства, например 1 кг порошка, не превышает 1-2 долл. США.
Использование в качестве вымывного раствора воды не только устраняет необходимость в приобретении сольвентных растворов, удешевляя стоимость готовых флексографских ФПФ, но и значительно улучшает экологическую обстановку предприя-тия. Использованная вода с вымытым и растворенным в ней полимером, как и из обычной бытовой стиральной машины, сливается в канализацию, так как составляющие фотополимерного слоя (олигомеры и мономеры) являются гидрофильными и растворяются в воде.
Однако при наличии специальной очистительной системы с фильтрами, которая может быть установлена на формном процессоре, можно полностью устранить из использованной воды вымытый полимер.
Испарение воды с поверхности и из внутренних слоев фотополимерной пластины происходит в течение 10- 30 мин в зависимости от толщины фотополимера. Вылеживания ФПФ не требуется, так как вода не вносит искажений в линейные размеры печатающих элементов. Таким образом, время изготовления формы сокращается до 1 ч.
Стоит отметить еще одно достоинство данной технологии - при отсутствии агрессивных сольвентных растворов липкость готовой флексографской ФПФ минимальна, что позволяет исключить процесс заключительной обработки и сократить на 10-20 мин время изготовления форм. Благодаря тому, что можно не приобретать секцию заключительной обработки, значительно снижается стоимость формного оборудования. Но если такая секция уже есть, водовымывную форму для улучшения печатно-технических свойств стоит обработать коротковолновым УФ-С излучением; особенно это актуально для растровых работ.
Разрешающая способность водовымывных форм аналогична традиционным сольвентным - максимально воспроизводимая линиатура составляет 65 лин./см, отдельно стоящая точка имеет диаметр 0,1 мм, отдельно стоящая линия - ширину 0,05 мм. Твердость ФП в зависимости от типа лежит в пределах от 45 до 65 ед. по Шору ¦А¦. Толщина водовымывных ФПФ (от 1,14 до 3,18 мм) позволяет использовать эти пластины с любыми запечатываемыми материалами и флексографскими печатными машинами. Стоимость водовымывных фотополимерных пластин также аналогична сольвентным, однако себестоимость готовых форм принципиально ниже из-за отсутствия сольвентных растворов. Важно заметить, что водовымывные пластины Toyobo име-ют матовый фотополимеризующийся слой, что значительно повышает краскоперенос в процессе печати, а следовательно, и качество печатного оттиска, позволяя в процессе экспонирования работать с дешевыми
глянцевыми негативами.
Водовымывные ФПФ могут изготавливаться как на сольвентных процессорах, так и на специализированных водовымывных (например, фирмы Toyobo). В последнем случае достигается бо¦льшая эффективность и удобство в изготовлении форм. Еще раз отметим, что по отношению к процессорам эти пластины являются универсальными.
Сам опыт промышленного использования водовымывных ФП в большом объеме хорошо прослеживается на примере фотополимерных печатных форм для высокой печати. Для этого вида печати водовымывные фотополимеры являются доминирующими, обеспечивая не только высокое качество, но и высокую производительность при низкой себестоимости готовых печатных форм и всего формного процесса в целом.
Из вышеизложенного видно, что водовымывные пластины являются серьезной альтернативой сольвентным пластинам и реальной ступенью развития всего флексографского процесса, способной не только улучшить экологическую обстановку предприя-тия, но и снизить себестоимость готовой печатной продукции и повысить общую производительность работы предприятия.
Стоит добавить, что недавно были разработаны и внедрены также цифровые водовымывные пластины Toyobo Cosmolight. Эти пластины по своим свойствам подобны сольвентным, а по некоторым параметрам даже превышают их, и пригодны для использования с любыми типами лазеров. Все это говорит о большом потенциале водовымывных технологий Toyobo.
ЛИТЕРАТУРА
Токманцев Д. Формный материал Toyobo Printight для высокой печати.//Полиграфия. 2002. № 4. С. 30-32.
Сорокин Б., Токманцев Д. Определение оптимальных параметров изготовления фотополимерных печатных форм.//Полиграфия. 2000. № 5. С. 80-82.
Статья опубликована в № 1 журнала "Полиграфия" за 2003 г.