Глубокая печать на упаковке

Машины глубокой печати для производства упаковки обычно комплектуются несколько иначе, чем машины, предназначенные для выпуска иллюстрированной продукции. Упаковка требует других печатных материалов, других красок и других послепечатных операций по обработке запечатываемого полотна. Технология глубокой печати на упаковке не ограничивается применением только одного вида печатных машин (листовых или рулонных). Простота, а также сравнительно низкая и гибкая стоимость изготовления формных цилиндров (или форм) определили такое преимущество листовых машин, как возможность печати небольших тиражей. К другим достоинствам глубокой и в особенности ротационной упаковочной печати относятся:

• переменный формат изделия (дублирование разверток по окружности формного цилиндра); • широкий диапазон и большое разнообразие свойств используемых красок: нетоксичность по отношению к продуктам питания, отсутствие запаха, возможность герметизации, металлический глянец; • рентабельность при производстве больших тиражей.

Для глубокой печати характерно высококачественное и устойчивое воспроизведение мельчайших деталейизображения даже на тонких и гибких упаковочных материалах, а также превосходное воспроизведение полутонов. Эффективность печати достигается за счет большого количества оттисков, получаемых при одном обороте формного цилиндра. Полотно запечатывается за один проход с двух сторон (даже при различном количестве красок) и обрабатывается сразу же в поточной линии. Большие тиражи печатаются без смены формных цилиндров.

Следует отметить, что на современных полиграфических предприятиях листовые машины глубокой печати представлены очень ограниченно. Однако еще кое-где можно встретить раритетные машины «COLOR-PALATIA» производства фирмы Schnel-Ipressenfabrik Frankenthal и листовые машины глубокой печати «REMBRANDT» фирмы КВА. В многокрасочной листовой машине глубокой печати, представленной на рис. 2.2-34 (а также на рис. 1.6-8), послекаждой секции установлено сушильное устройство. Поскольку надлежащее закрепление красок обеспечивается только в длинных сушильных устройствах, то при ограниченных площадях сушильные устройства монтируются под наклоном.

Рис. 2.2-34 - Многокрасочная машина листовой глубокой печати на упаковке , схема на рис. 1.6-8 (КВА)

Рулонные машины глубокой печати для упаковочного производства позволяют печатать большие тиражи и поэтому в целом более рентабельны, чем листовые машины. Именно на них и остановимся в дальнейшем.

Рис. 2.2-35 - Рулонная машина печати на упаковке

Рулонная машина глубокой печати на упаковочных материалах (рис. 2.2-35 и 1.6-18) состоит из рулонной зарядки, нескольких печатных секций и перемоточного устройства для работы с рулона на рулон. Производство печатных машин такой простой конфигурации в сочетании со сравнительно несложной конструкцией печатных секций не представляет труда даже для небольших машиностроительных компаний. В частности, значительное число таких компаний работают на итальянском рынке, время от времени становясь жертвами жесткой конкуренции. На рынке упаковочной печати с его высокими требованиями к качеству и разнообразию запечатываемых материалов (от фольги до картона) смогли утвердиться только те компании, которые были способны найти оригинальные, частично патентованные, инженерные решения конструкций печатных машин. Автоматизированное упаковочное производство подразумевает наличие печатных секций, установленных наряду с другим технологическим оборудованием в единую поточную линию.Активное применение глубокой печати в тароупако-вочном производстве ведется с конца 1950-х годов. Помимо прочих причин этому буму способствовало появление новых синтетических упаковочных материалов, типа целлофана. Надежная красивая упаковка повышала привлекательность фирменных товаров в глазах покупателей. Между тем появление новых материалов привело к модернизации всего технологического процесса. Для запечатывания негигроскопичной пленки были созданы новые краски, которые накатывались на предварительно нанесенный слой лака. Закрепление этих красок потребовало других сушильных устройств. Кроме того, традиционные системы контроля натяжения бумажного полотна оказались неприемлемы для эластичных материалов, а собственно усилие натяжения пленки в печатной машине должно быть малым, прежде всего, при намотке на выводе, чтобы предотвратить ее слипание в рулоне.

Чем тоньше становилась полиэтиленовая пленка, из которой изготавливалась упаковка, тем больше глубокая печать уступала позиции флексогра-фии (флексографские машины секционного и планетарного типа; раздел 2.3.3). Стало очевидно, что без серьезных и дорогостоящих преобразований ни одна из существовавших моделей машин глубокой печати не сможет дать требуемого качества оттисков. Среди очевидных недостатков были: большие расстояния проводки полотна в печатной машине, недостаточно чувствительные системы контроля натяжения полотна, слишком массивные и, следова тельно, излишне инерционные рулонные зарядки и нерегулируемые сушильные устройства. Все это не оставляло никакой альтернативы скорейшей модернизации печатных машин того времени, что позволило бы им соответствовать новым требованиям производства. Ужесточение стандартов качества продукции на фоне падения общего интереса к глубокой печати привело к разорению ряда предприятий, производящих машины этого типа. Типографии, работающие в упаковочном секторе производства, стали направлять новые инвестиции на приобретение флексографского оборудования. Однако глубокой печати удалось «закрепить за собой» сегмент рынка многотиражной печати на бумаге, тонком картоне, целлофане, алюминиевой фольге и частично на синтетической пленке. На машинах глубокой печати изготавливается упаковка для конфет, супов, кофе, пирожных, печенья, масла, сыра и другой пищевой продукции многих известных марок (рис. 2.2-36), а также сигаретные пачки, коробки для моющих средств, полиэтиленовые пакеты и упаковочная бумага.Ряд фирм-производителей машин глубокой печати смогли усовершенствовать существующее оборудование, создав образцы, которые обеспечивают хорошее качество при печати на тонких, гибких полиэтиленовых пленках. Серьезная реконструкция коснулась практически всех узлов печатной машины. Она теперь комплектуется прецизионным устройством контроля натяжения полотна, приводом, работающим от двигателя постоянного тока, лентопроводящей системой, обеспечивающей устойчивое движение полотна на всех участках, принципиально новой системой охлаждения и модифицированными размоточным и перемоточным устройствами, которые управляются двигателями постоянного тока. Значительные изменения были внесены и в конструкцию сушильных устройств (рис. 2.2-35,б), и в систему контроля приводки. Отдельные компании, по преимуществу в Европе, которые стали специализироваться на выпуске гибкой упаковки, смогли не только удержать, но и усилить контроль над рынком производства высококачественных полиэтиленовых сумок, а также упаковки для лекарств, средств гигиены и замороженныхпищевых продуктов. Современная машина глубокой печати представлена на рис. 2.2-35.

Рис. 2.2-36 - Примеры применения глубокой печати на упаковке (W&H)

Несмотря на растущий спрос на высококачественную и разнообразную упаковку, печатные компании продолжают испытывать давление постоянно увеличивающихся затрат. По этой причине производители печатного оборудования всерьез озабочены разработкой таких механизмов, которые позволили бы прежде всего сократить время приладки, повысить производительность, упростить обслуживание и увеличить автоматизацию производства.

Рис. 2.2-37 - Выдвижная печатная секция гдубокой печати с печатным цилиндром и системой подачи краски (W&H)

Одним из интересных конструкторских решений явилось создание выдвижных печатных систем (рис. 2.2-37 и 2.2-35,б).

Рис. 2.2-38 - Быстросъемная гильза формного цилиндра ускоряет и упрощает процесс смены формы. Изображен процесс установки гильзы на цилиндре (W&H)

Эти системы упрощают процедуру замены гильзы печатного цилиндра (рис. 2.2-38), сокращая тем самым время на приладку машины перед печатью нового тиража и облегчая ее обслуживание.

Производственная скорость отдельных моделей современных печатных машин (рис. 2.2-35,а) возросла до 6,7 м/с, стандартная ширина запечатываемой основы составляет 120, 140 или 160 см. Спрос на качественную, красочную и разнообразную упаковку заставляет типографии устанавливать дополнительные печатные секции, общее число которых в печатной линии может достигать семи-восьми. А секции лакирования или холодной припрессовки и по возможности ламинирования увеличивают ряд до 10 и более единиц оборудования. При работе с рулона на рулон машина комплектуется безостановочным перемоточным устройством (рис. 2.2-39.)

Рис. 2.2-39 - Автоматизиронанное устройство "нон-стоп" (безостановочная смена рулонов) для машин глубокой печати на упаковке: размоточное устройство (а); намоточное устройство (W&H) (б)

В современных типографиях, работающих на рынке упаковки, устанавливаются, как правило, именно такие универсальные печатные машины, которые за счет модульной конструкции позволяют выпускать широкий ассортимент продукции с учетом разнообразных требований заказчиков.

Стоимость формных цилиндров, длительная и трудоемкая переналадка машины и значительный объем выхода макулатуры при смене заказа (3 и более процента при изготовлении больших тиражей) определяют рост себестоимости продукции, особенно при малотиражной печати. Понятен поэтому тот крайне сдержанный оптимизм, с которым специалисты оценивают перспективы глубокой печати на мировом рынке упаковки, равно как и большой разброс значений удельного веса этой технологии. Ожидалось, что в жесткой конкуренции с флексографией и офсетом глубокая печать сможет контролировать предположительно около 19% от общего объема производства упаковки в Европе с тенденцией к незначительному снижению. Относительные доли, например, таких стран, как Франция и Италия, лежат на значительно более высоком уровне. В США, стране с традиционно «вялым» рынком упаковочной продукции, с использованием глубокой печати прогноз со-ставил только около 8%, также с некоторой тенденцией к снижению, в то время как на долю Азии приходится приблизительно 50%, а на долю Японии стабильно 85% рынка.

Между тем, если производителям оборудования удастся снизить стоимость формных цилиндров (за счет, скажем, внедрения новых синтетических материалов и усовершенствования систем лазерного гравирования), а также преодолеть такие негативные факторы, как длительное время приладки машины и значительные объемы выхода макулатуры, глубокая печать, которая является самым простым и самым древним процессом печати, получит новый импульс развития.

Перспективы развития

Гибкие формы глубокой печати

Очевидные преимущества глубокой печати заключаются в сравнительной простоте технологического процесса и высоком качестве печатной продукции. К серьезным недостаткам следует отнести дорогостоящий и трудоемкий процесс подготовки формного цилиндра. Неудивительно поэтому, что в отрасли предпринимались неоднократные попытки заменить монолитный формный цилиндр ротационных печатных машин быстросъемными гибкими печатными формами. Но гибкие медные формы, применяемые в листовых машинах глубокой печати (рис. 13.1-11), не рассчитаны на большие производственные скорости. Кроме того, вследствие недостаточной герметичности стыков жидкая краска может затекать под печатную форму, снижая четкость оттиска.

Рис. 2.2-40 - Сменная печатная форма с зажимным механизмом для рулонной глубокой печати (Huck)

Первые попытки создать сменные формы, специально предназначенные для ротационных машин глу­бокой печати, были предприняты в США еще в 60-х годах XX века. Немецкий иммигрант Вильгельм Хук ( Wilhelm Huck ), работавший в государственной типографии в Вашингтоне, округ Колумбия, предложил вариант изогнутых пластин, которые удерживались на цилиндре при помощи вакуума и Т-образного прижимного устройства (рис. 2.2-40). От этой идеи, однако, пришлось отказаться, поскольку краска продолжала проникать под печатную форму, выдавливаясь за ее границы при печатном контакте. В 70-х годах XX века дорогостоящие эксперименты продол­ жила, впрочем также без большого успеха, производитель машин для глубокой печати фирма Albert - Frankenthal , ныне фирма Koenig & Bauer AG . Затекание краски пытались устранить путем герметизации линий стыка УФ-отверждаемым пластиком, который накладывался поверх металлической полоски и легко отделялся с ее помощью при замене печатной формы. Позже в эстафету исследований включилась компания BASF , которая попыталась внедрить на рынке глубокой печати пластины « Nylograv » - адаптированный вариант пластин « Nyloprint ». К сожалению, испытание этих пластин, подкрепленное значительными капиталовложениями, не принесло поло­ жительных результатов (рис. 2.2-41).

Рис. 2.2-41 - Смена печатной формы для глубокой печати с герметизацией стыка (КВА)

Скорость движения и ширина бумажного полотна

Во второй половине 70-х годов XX века произошел существенный прорыв в технологии глубокой иллюстрационной печати в связи с увеличением производительности и ширины печатных машин (рис. 2.2-42). На сегодняшний день скорость печати может составлять до 15 м/с при ширине бумажного полотна до 3,6 м. Пока не ясно, можно (и нужно ли с точки зрения потребностей рынка) предпринимать еще какие-либо усилия в этом направлении.

Рис. 2.2-42 - Тенденции повышения производительности (обороты цилиндра в час) ротационных машин глубокой печати с учетом того, что производительность повышается с увеличением ширины полотна (IFRA)

Прежде всего, достигнутые технические характери­ стики (скорость и ширина) выводят глубокую печать в лидеры среди других способов печати по показателю производительности. Это автоматически лишает глубокую печать какого-либо технологического ориентира в этом направлении. Кроме того, дальнейшее увеличение скорости печати может вызвать серьезные и в настоящее время плохо предсказуемые проблемы, а увеличение ширины бумажного полотна потребует совершенствования таких компонентов производства, как, например, поставка, хранение и транспортировка рулонов.

Между тем в последние годы отчетливо заявила о себе новая тенденция на рынке. Растущее стремление к индивидуализации означает постепенную замену массовой продукции специализированными изданиями, которые отвечают узким интересам отдельных социальных и профессиональных групп и, следовательно, означает неизбежный переход к малотиражной печати. Из-за дорогостоящей и трудоемкой подготовки формного цилиндра глубокая печать оказалась не готова к этому переходу и уступила значительный сегмент рынка журнальной и коммерческой продукции рулонному офсету. Чтобы восстановить утраченные позиции, производители машин глубокой печати пойдут, вероятнее всего, по пути создания небольших, функционально гибких печатных устройств с возможностью их быстрой переналадки при смене заказа. Видимо, появления быстро заменяемых печатных секций и упрощения процедуры подготовки формных цилиндров следует ожидать уже в ближайшие годы.

Следует отметить, что скорость печати на современных офсетных ротациях уже достигла отметки 15 м/с. Это стало возможным благодаря применению бесшовных офсетных цилиндров (гильз) и специального клинового механизма крепления формы, который позволяет максимально уменьшить технологическую выемку в теле формного цилиндра (чуть более 1 мм). В результате значительно снизилась вибрация печатного аппарата, отрицательно сказывающаяся на качестве оттисков (эта технология используется в рулонной офсетной печатной машине M-3000/» SUNDAY PRESS », созданной компанией Heidelberger Druckmaschinen AG ).