Od czasów popularności ręcznie grawerowanych płyt trwały prace nad wynalezieniem wysokiej jakości płyt drukowych niewymagających obróbki lub przynajmniej płyt wymywanych wodą, które pozwoliłyby usprawnić proces wytwarzania takich nośników. Wysokowydajna obróbka płyt wymywanych wodą ma korzenie w patencie firmy Kodak z 1948 roku, który stał się fundamentem obrazowania z użyciem płyt fotopolimerowych. Technologia płyt offsetowych poczyniła postępy w tym kierunku, jednak do niedawna proces fleksograficzny nie umożliwiał osiągnięcia założonego celu.
Obróbka płyt wymywanych wodą ma korzenie w patencie firmy Kodak z 1948 roku, który stał się fundamentem obrazowania z użyciem płyt fotopolimerowych. Wynalezienie płyt niewymagających obróbki lub przynajmniej opracowanie płyt wymywanych wodą było celem prac już od czasów popularności płyt grawerowanych ręcznie. Opracowanie rozwiązania zabrało sporo czasu. Powszechne wprowadzenie na rynek i wdrożenie płyt wymywanych wodą w branży miało miejsce po targach drupa 2004. Kilkanaście lat później, kiedy mamy do czynienia z coraz większą presją na zapewnienie zrównoważenia procesu i bezpieczeństwa dla środowiska naturalnego, technologia ta w końcu stała się podstawową metodą obróbki płyt offsetowych. Wyjątkowe wyzwania stojące przed fleksografią spowodowały, że osiągnięcie tego celu wiązało się z pokonaniem złożonych przeszkód.
Wyzwania stojące przed fleksografią
Pierwsze płyty fleksograficzne wytwarzano z gumy, co powodowało, iż uzyskiwane wydruki nie były najwyższej jakości. Wdrożenie fotopolimerowych płyt fleksograficznych pozwoliło zwiększyć jakość, jednak różnica względem druku offsetowego lub rotograwiury – dwóch podstawowych technologii zadrukowywania opakowań – wciąż była duża. Wprowadzenie technologii naświetlania płyt fotopolimerowych CtP w połowie lat 90. XX wieku pozwoliło uzyskać wyższe rozdzielczości i bardziej rygorystycznie kontrolować proces wytwarzania płyt, lecz jakość druku nadal nie dorównywała offsetowi lub rotograwiurze.
Jednym z wyzwań stojących przed drukiem fleksograficznym jest fakt, że płyty fleksograficzne odwzorowują obraz bezpośrednio na podłożu, co nie tylko powoduje ich zużycie i skraca okres eksploatacji, lecz również ma negatywny wpływ na jakość wydruku. Płyta fleksograficzna jest pozbawiona aluminiowego podkładu występującego w płytach offsetowych – jej powierzchnia jest bardziej miękka, co utrudnia uzyskanie wysokiej rozdzielczości lub zachowanie trwałej struktury punktów podczas drukowania. W celu złagodzenia wpływu tych kwestii na proces produkcyjny producenci płyt fleksograficznych stosują podczas obróbki różne materiały, czasy ekspozycji i roztwory.
Najpowszechniejsza obecnie metoda wytwarzania płyt fleksograficznych polega na zastosowaniu technologii LAMS (Laser Ablative Mask System), gdzie bezpośrednio na płycie umieszczana jest węglowa maska, obrabiana następnie za pomocą cyfrowego urządzenia laserowego w celu wycięcia z niej obszaru obrazu. Płyty fleksograficzne i technologie obrazowania laserowego cały czas ewoluowały, czemu towarzyszyła poprawa jakości obrazu, jednak proces LAMS nadal nie zapewniał poziomu kontroli ani szczegółowości reprodukcji na równi z technologiami offsetowymi lub rotograwiurowymi. Na targach drupa w 2008 roku firma Kodak, legitymująca się szerokim doświadczeniem w zakresie metodyki obrazowania i produkcji płyt offsetowych, przedstawiła rozwiązanie FLEXCEL NX – pierwszy krok na drodze do opracowania alternatywnej technologii. Proces korzysta z maski TIL (Thermal Imaging Layer) będącej w zasadzie kliszą, która jest następnie laminowana w ramach unikatowego procesu zapewniającego reprodukcję 1: 1 na materiale polimerowej płyty fleksograficznej firmy Kodak. Płyta jest następnie wywoływana w roztworze, którego głównymi składnikami są rozpuszczalniki, w celu zmycia obszarów pozbawionych obrazu.
Technologia TIL umożliwia uzyskiwanie wyraźniejszych masek obrazu, pozwalając na wytwarzanie płyt o wyższej rozdzielczości z punktami o płaskich wierzchołkach i szerokich podstawach, dzięki czemu możliwe jest bezpośrednio obrazowanie na nośnikach. Płyta charakteryzuje się również równiejszym rozprowadzaniem farby i wymaga 3-4 razy mniej energii do zobrazowana maski TIL w porównaniu z maską LAMS.
Wysokowydajne wytwarzanie i obróbka płyt wymywanych wodą
Skuteczne, całkowite usuwanie pozostałości materiału z nieosłoniętej, obrobionej płyty to wyzwanie, z którym producenci płyt zmagają się od lat. Ponieważ struktura płyty fleksograficznej i proces obróbki wymagają wysokich punktów w celu utworzenia podstawy zapobiegającej zniekształceniu punktu pod ciśnieniem nośnika, na płycie pozostaje również sporo osadu z materiału nieprzenoszonego, który należy usunąć lub zmyć. W przypadku niedokładnego zmycia pozostałości materiału z wywołanej płyty osadzają się na niej z powrotem, powodując wady na wydruku.
Problem staje się jeszcze bardziej złożony w przypadku płyty o teksturowanej powierzchni, która może stać się dodatkową „pułapką” na osad. (Uwaga: w przypadku najbardziej zaawansowanych systemów obróbki płyt stosowane jest obrazowanie wzorca mikrotekstury w celu kontrolowania zarówno transferu farby, jak i jej przepływu, co pozwala osiągnąć wysoką gęstość i gładkość przy jednoczesnym zminimalizowaniu zużycia farby).
Początkowo rozpuszczalniki działały skuteczniej niż woda w przypadku obróbki i wymywania osadu z płyt, jednak do tej pory wiązało się to z koniecznością przetwarzania i utylizacji odpadów.
Dążąc do osiągnięcia wysokiej wydajności wytwarzania wymywanych wodą płyt fleksograficznych, na targach Labelexpo 2019 firma Kodak – teraz Miraclon – przedstawiła FLEXCEL NX Ultra system, najnowszy produkt z serii FLEXCEL NX. Rozwiązanie FLEXCEL NX Ultra korzysta z tej samej podstawowej technologii TIL, jednak w odróżnieniu od systemu FLEXCEL NX, obejmującego wywoływanie za pomocą rozpuszczal- ników, system FLEXCEL NX Ultra wykorzystuje nowy proces wodny pozbawiony rozpuszczalników i LZO. Nowa technologia Kodak Ultra Clean pozwala korzystać ze specjalnie zaprojektowanego urządzenia do obróbki płyt i dedykowanego roztworu do wywoływania ze środkiem dyspergującym.
Urządzenie do obróbki płyt KODAK FLEXCEL NX Ultra firmy Miraclon umożliwia uzyskanie obrazu przez usunięcie nienaświetlonego fotopolimeru ze światłoczułej drukowej płyty fleksograficznej za pośrednictwem specjalnego roztworu wodnego podczas procesu mechanicznego czyszczenia płyty. W tym unikatowym, opatentowanym procesie używane są środki o naturalnych składnikach zapobiegające odkładaniu się nienaświetlonego polimeru na płycie oraz w urządzeniu do obróbki. Pozwala to zapewnić wysoką jakość płyty oraz zminimalizować czynności konserwacji i czyszczenia przez operatora. System jest również szybki – czas obróbki jednej płyty wynosi tylko 7 minut. Płyty wymywane wodą pozwalają również skrócić czas schnięcia, dzięki czemu cały proces kończący się umieszczeniem płyty w maszynie drukarskiej trwa mniej niż godzinę. Nie trzeba się także martwić odpadami – zużyty roztwór spuszczany z urządzenia stanowi połączenie odzyskanej wody i obojętnego chemicznie produktu ubocznego, co pozwala utylizować go razem z odpadami komunalnymi. Takie połączenie wysokiej jakości, wydajności i zrównoważenia pozwoliło zrewolucjonizować obróbkę płyt fleksograficznych.
Korzyści dla klientów
Dla pierwszych użytkowników w Europie i Stanach Zjednoczonych korzyści wydają się oczywiste. Oto, co ma do powiedzenia Krzysztof Malengowski, właściciel firmy Fleksograf: Wzbogacenie naszej oferty o system FLEXCEL NX Ultra to nie tylko doskonała wiadomość dla naszych klientów, lecz również możliwość wejścia firmy na nowe rynki. Ochrona środowiska naturalnego stanowi wysoki priorytet dla wielu naszych klientów i marek. Dzięki rozwiązaniu firmy Miraclon, umożliwiającemu wodną obróbkę płyt fleksograficznych bez zastosowania rozpuszczalników, definiujemy nowe standardy działalności. W przypadku systemu FLEXCEL NX Ultra dbałość o środowisko pojawia się już na etapie wytwarzania płyty, przy zapewnieniu wysokiej jakości spójnych wydruków, z których słyną inne rozwiązania FLEXCEL NX firmy Miraclon.
W branży opakowań drukowanie przyjazne dla środowiska na miarę XXI wieku rozpoczyna się na etapie płyty fleksograficznej – mówi Stefan Schneider, koordynator ds. sprzedaży w firmie U. Günther. – W maszynach do drukowania opakowań płyty KODAK FLEXCEL NX Ultra zapewniają kompleksowe korzyści, między innymi poprzez zwiększenie wydajności (wyższa prędkość drukowania, mniej zatrzymań). Testy i pierwsze próby produkcyjne potwierdziły doskonałą jakość wydruków z pozbawionymi zniekształceń krawędziami. Podczas drukowania efekt brudzenia się płyt został znacznie zredukowany, przez co zmalała liczba zatrzymań na mycie form, znacznie wzrosła również prędkość druku.
W naszym zakładzie wdrożyliśmy zieloną inicjatywę – dodaje Rob Anderson, dyrektor w dziale produkcji i planowania firmy IGT, dużego gracza na rynku druku kuponów loteryjnych z siedzibą na Florydzie. – Informacja o tym, że system NX Ultra będzie wykorzystywał proces wymywania wodą bez konieczności stosowania i utylizacji rozpuszczalników, bardzo nas zainteresowała. Nasi operatorzy wysoko cenią płyty Miraclon. Dostrzegają różnicę w jakości i szczegółowości punktów oraz sposobie ich nanoszenia i obrazowania – wszystko wygląda dużo wyraźniej i o to właśnie chodzi. Uczyniło to ich pracę znacznie łatwiejszą. Wszystkie obietnice dotyczące systemu NX Ultra znalazły pokrycie w rzeczywistości. Teraz nie tylko możemy wytwarzać płyty dużo szybciej, ale także realizujemy cele naszej zielonej inicjatywy. Uważamy firmę Miraclon za sprawdzonego partnera.
Problem rozwiązany
Proces wysokowydajnego wytwarzania i obróbki płyt fleksograficznych przeszedł długą drogę od momentu wynalezienia obrazowania z użyciem płyt fotopolimerowych w 1948 roku. Rozwiązanie w zakresie płyt wymywanych wodą KODAK FLEXCEL NX Ultra firmy Miraclon charakteryzują bezpieczeństwo dla środowiska naturalnego i zastosowanie zrównoważonego procesu. Dzięki temu zakłady fleksograficzne mogą nadal dostarczać produkty o wysokiej jakości druku, równocześnie zwiększając wydajność i obniżając koszty na lata.
Bill Schweinfurth
Opracowanie: AN
Autor jest kierownikiem ds. globalnego marketingu produktów w firmie Miraclon
Alfa-Print Sp. z o.o.
ul. Świętokrzyska 14A
00-050 Warszawa
