ПолиграфияИнфо група dotbrain.eu ПринтГайд магазин TheDigitalPrint.info ПолиграфияИнфо ПринтСток БГОферта ПринтИдея
Error: Embedded data could not be displayed.
Порталът за печатни технологии
bullet bullet bullet Офсетовата печатна технология без овлажняване

Офсетовата печатна технология без овлажняване

Вторник, 30 Ноември 1999 ( прочетена 9456 пъти)




Офсетовата печатна технология без овлажняване

Темата за офсетовата печатна технология без овлажняване е била винаги много интересна, а в последните десет години тя е особено актуалнa.
Да започнем с терминологията. Понятието “сух офсет” е кратко и удобно за употреба, но е доста профанизирано, докато “безводен  офсет” пък не е много прецизно. “Безводен” пояснява плоската печатна форма, която е и най-същественият показател  за класификацията на печатната технология. Считам, че по-правилният термин от гледна точка на теорията, макар и доста дълъг за изговаряне, е “офсетов печат без овлажняване”.
Обосновката за възникването на офсетов печат без овлажняване се крие в недостатъците на конвенционалния офсетов печат , при който за разлика от всички други печатни технологии се пресичат три медийни потока – мастило, “вода” и хартия. Знаем, че именно “водата” създава всички проблеми в тази иначе най-разпространена сега технология за производство на печатна информация, които основно се свързват с установяването на баланса между различините потоци и особено този между мастилото и овлажняващия разтвор. Ето защо, логично се стига до идеята за елиминиране на водата и нейната технологична функция от офсетовия печатен процес.
Любопитно е, че на Graph Expo 2002 в Чикаго сухият офсетов печат е бил поставен под номер 3 сред десетте  най-сериозни тенденции в печатните технологии, като преди него са само дигиталната връзка с клиентите и тоталната инвазия на 4-цветния печат.

1.Историята
Сухият офсетов печат се е зародил като теория  доста отдавна, но поради една или друга причина не е получил еднозначно развитие. Първоначално са се определили няколко направления за печатане без овлажняване. Едно от тях е бил т.н. типоофсет, който представлява офсетов печат от релефни печатни форми, т.е. индиректен висок печат и който има доста положителни страни. Независимо от дългогодишни практически опити в тази област, за сега не съществуват основания той да измести офсетовия плосък печат с овлажняване, поради незадоволителното качество на възпроизвеждане на полутоновете.
    Друго направление е било свързано с електростатичния плосък печат, при който принципът на формиране на печатното изображение върху печатната форма не е физикохимичен, а електростатичен. Тук също не е достигнато такова качество на полутоновете, както в конвенционалния офсет. Опит в тази посока представлява  т.н. “обърнат” плосък печат или инверсен печат, при който печатащи и непечатащи елементи са с разменени физикохимични свойства, т.е. печатащите са хидрофилни, а непечатащите – хидрофобни. Тези опити са били почти неуспешни, поради което и сведенията за тях са ограничени.
    Особено голям интерес е представлявала технологията известна като драйография, при която непечатните елементи върху печатната форма са от нов тип и не възприемат мастилото. Това става през 1969 г. в Англия, но впоследствие развитието се осъществява в САЩ.
За първи път сух офсет е демонстриран като технология за печат на IPEX-71 със съвсем нов вид печатна форма, която притежава такъв адхезионно-кохезионен баланс, който не изисква овлажняване, за да се осъществява печат. Непечатащите участъци са покрити със силиконов каучук, чието повърхностно напрежение е по-ниско от това на мастилото, в резултат на което те не се умокрят от него. В същото време, печатащите елементи се създават върху метална повърхност с високо повърхностно напрежение, което улеснява умокрянето им от мастилото. В основата на този способ стои използването на алуминиева пластина, върху която се нанася светлочувствителен  диазо-слой  и силиконов каучук. В копирния процес след експониране с UV-лъчи, диазослоят върху печатащите елементи се разрушава и при проявяване с органичен разтвор се отстранява  заедно със силиконовия каучук върху тях. Така върху готовата печатна форма се получават печатащи участъци, които по своята природа са изчистен алуминий, който се умокря от мастилото и непечатащи елементи – покрити с омрежената пространствена структура на силиконовоорганичния полимер, който не възприема мастилото.
Съществуват офсетови пластини с еднослоен 3-компонентен светочувствителен слой на основата на силиконов каучук, който позволява да се получат печатни форми с по-добри печатно-технологични свойства. Един от тези компоненти определя светлочувствителността (фотосенсибилизатор), друг–якостните свойства, а третият придава на полимерната система способност да не възприема мастилото. Тази трикомпонентна система е реална само при строго съблюдаване на %-то съотношение на отделните компоненти.
Производство на очувствени формни пластини за такава технология започва  фирмата “3М” под името “Driography” в края на 1960 г., независимо от всички трудности  свързани със силиконовия каучук и неговото термическо вулканизиране за повишаване на устойчивостта. Филмът от Si–органичния полимер се характеризира с минимална, но напълно определена повърхностна енергия, която не е достатъчна за елиминиране на мастилото върху непечатащите участъци. Ето защо, възниква необходимостта от създаване на специални мастила с висока адхезия  върху  печатните елементи на алуминиевата повърхност  и висока кохезия върху непечатните елементи, препятстваща евентуално взаимодействие на мастилото със силиконовото покритие.
През 1972 г. Toray Industries, Японска компания специализирана в развитие и производство на синтетични материали, купува патента от 3М и започва изследвания за driography-продукта. Едва след години опит със синтетични материали и нови полимерни съединения, Toray успява да се представи на DRUPA 1996 и през следващата година започва да продава своята ТАР-позитивна пластина. Първото представяне в Северна Америка на пластини за безводен офсет става на изложението Print’80, а след две години започват продажби на негативните TAN- пластини на Toray (въпреки, че Американският пазар по принцип скептично приема сухия офсет). Едва сега, за последните две години, ситуацията там се промени коренно, когато всички заинтересовани - производители на машини, хартия и мастило съвместно с агресивния прогрес на Toray и техните дистрибутури, успяха да наложат сухия офсетов печат като една жизнена производствена технология за печатната индустрия, от която вече има  продадени над 1000 системи  по света.
Първоначално, печатането с такива пластини без овлажняване се е провеждало на обикновени офсетови машини с изключване на водния апарат от системата. Получени са добри резултати, както на листови така и на ролни машини. Използвани са също и машини за висок печат, т.н. способ Ди-Лито. Особено внимание се е обръщало върху повишаване на тиражната устойчивост на печатните форми без овлажняване.
    Въпреки всички успехи, офсетовият печат без овлажняване се е съпътствал от много трудности, поради което все още търпи ограничено приложение. Най-съществената от тях е производството на модифицирани мастила, а също и несъвършенството на механическите свойства на силиконовите покрития върху пластините. Основната разлика в състава на мастилата се състои в използваните смоли и свързващите вещества като цяло. Те са модифицирани  така, че да имат  специфична реология, с ясно изразен аномален, висок вискозитет (3-4 пъти по-висок от обикновените офсетови мастила) и с висока лепливост. Недостатък е температурната  нестабилност на системата, поради което е било  невъзможно да се печатат големи тиражи при високи скорости. Високата лепливост, както знаем предизвиква изскубване на хартиени влакна от повърхността и натрупване върху гумените платна и печатните форми. От друга страна, сухото офсетово платно се наелектризирва и предизвиква  проблеми като “прашене», особено силно изразено при пигментно-покритите хартии и тези с висок процент пълнител в състава. Също така, поради ниската деформационна устойчивост на силиконовите покрития, непечатащите елементи върху печатната форма са чувствителни към механични въздействия, което рязко ограничава тиражната им устойчивост.
    С тези опити се е доказала принципната възможност за плосък офсетов печат без овлажняване, но поради изброените технологични недостатъци и липса на икономическа целесъобразност, дълго време тази технология не е била разпространена.
    
 2.Какво е състоянието сега?
Експерти в графичната промишленост описват детайлно съвременното ниво  и бъдеще на сухия офсет в различните сегменти на пазара: от висококачествената акциденция и опаковка  до печата на вестници и UV-печата на електронни носители на данни и пластмасови фолия. Специалистите знаят детайлно за  постоянно нарастващите области на приложение на тази технология, както и за наличните материали - печатни пластини, мастила, видове печатна техника.
На пазара са известни  три  фирми-производителки на пластини за сух офсет –Toray Industries, Presstek и Kodak Polychrome Graphics (KPG). Японската Toray произвежда светлочувствителни аналогови пластини, които изискват филм за експониране и след това проявяване.  Те са на принципа на ламинирането – алуминият е основата, след него е светлочувствителният  фотополимер, последван от две микроскопични покрития от силиконов каучук. Експонират се с UV- лъчи, при което протича фото-реакция, изразяваща се с активиране на  фотополимера и  разкъсване на връзката между него и силиконовия каучук. По-нататък при проявяването със специални за целта химикали, тези продукти на разпада се отстраняват и върху непечатащите елементи остава отблъскващият мастилото силиконов слой, а върху печатащите остава възприемащият мастилото фотополимер (фиг.1). Протичащата фотореакция е много прецизна и пластините достигат  разделителна способност 6 микролинии и интервал на растеровата плътност от 5 до 99,5% при линеатура на растера 175 lpi (70 л/см). Toray-пластините са известни с ниско нарастване на растеровата точка при печат и възможност и за по-висока  линеатура.(фиг.2)
Един от факторите, които влияят върху реологичните свойства на мастилото и по-специално върху вискозитета му е температурата. С елиминирането на овлажняването от печатния процес се отнема и неговата охлаждаща функция върху повърхността на печатната форма. Това предизвиква увеличение на температурата от триенето, което протича по време на печата. От друга страна, по-восокият вискозитет на мастилата причинява също увеличаване на температурата при разтриване и нанасяне върху валците. Най-популярната система за охлаждане е използване на кухи охлаждащи медни вибратори, в които циркулира охлаждащо вещество.(фиг.3) Тази технология е била подобрена и сега е най-надеждната в листовите печатни машини за сух офсет. Важно е да се знае, че този тип система  е предназначена не толкова за охлаждане, колкото за поддържане на постоянна температура по време на целия тираж, гарантирайки по този начин един оптимален и постоянен мастилен вискозитет. Трябва да се знае и това, че поддържането на постоянна оптимална температура в печатните цехове е задължително условие през цялото работно време.
Тиражната  устойчивост на пластините за сух офсет също е проблематичен фактор, именно поради липсата на овлажняване. В зависимост от типа на самите пластини, тя достига високи стойности от 150 000 отпечатъка и нагоре. Това се отнася най-вече за печат върху хромови хартии, докато за по-абразивните хартии този показател е по-нисък.
Днес най-популярни за сух офсетов печат са дигитаните CtP-пластини. Такива са: “Emerald”, “Scorpion Х 54”- дигитална термална пластина за сух офсет на KPG, както и “PEARLdry” пластините  на Presstek, които не изискват проявяване. Тези пластини се използват при т.н.технология Direct Imaging, дигитален печат с експониране директно в печатната машина. Това са пластини със силиконово покритие (непеч.ел.) върху алуминиева или полиестерна основа (печ.ел.), с което се придава размерна стабилност. Те се използват в дигитални машини за печат на цветна продукция с ниски и средни тиражи по схемата “printing on demand”. Пластините “PEARLdry” са с капацитет на тиражна устойчивост 50 000, като за тиражи до 10 000 екземпляра, температурата не е рисков фактор. За по-високите тиражи е необходим температурен контрол особено при използване на хартии без пигментно покритие. Те са подходящи за максимална растерова линеатура до 240 lpi (94 л/см), а сега вече има и нови модификации PEARLdry Plus с 300 lpi (120л/см). Тази висока  линеатура позволява да се печата с повече мастило върху печатащите участъци, което разширява цветовия обхват на  печата.
Термалните дигитални пластини за сух офсет на KPG са на алуминиева основа,  с термочувствителен фотополимерен слой, който се покрива със силикон. Могат да се експонират с растер до 300 lpi и повече и поддържат минимален растеров фон до 1-2%.Обикновено се използват за честотномодулирано растриране, с което се елиминира известното моаре.
В последните 10 години КВА има ведуща роля в развитието на сухия офсет за стандартизирана качествена продукция на листови  и ролни машини. Това са машините като се започне от Genius 52, през дигиталните машини  Karat, листовата  Rapida 74 Gravurflow до компактната ротация с кули KBA Cortina за вестници.


3. Сух офсетов печат за Direct Imaging (DI)
Нуждата за високо качество при ниски тиражи и “печат по поръчка” създаде високоавтоматизираните дигитални печатни машини с много бърза подготовка за печат и минимални стартови макулатури. Всички тези машини са предимно за сух офсет, т.е без овлажняваща система, с температурен контрол на мастилото и постоянно високо качество на продукта. Те успешно запълват този стратегически, непрекъснато разрастващ се сегмент на пазара до 10 000 тираж, между тонерните електрографски дигитални машини и конвенционалните офсетови. Това са листовите машини Quickmaster DI 46-4 на Heidelberg, 74Karat на  KBA и Ryobi 3404 DI. Всяка една от тях използва PEARLdry пластините на Presstek, полиестерните ролни или форматираните на алуминиева основа, които се експонират вътре в машината. Подготвителното за печат време при тези машини е в рамките на 10–20 мин., а използваните формати са 4-стр. и 8-стр. за 4-цветен печат.
Quickmaster DI 46-4 на Heidelberg – време за подготовка 15 мин. включително смяна на пластини, миене и регулиране на пасер. Екипирана е с 12 охлаждащи зони в мастилената система, а интегрираната в машината експонираща система е с 16 лазерни диода за всеки цвят. PEARLdry полиестерните ролни пластини се доставят върху формния цилиндър напълно автоматично отвън. Известно е мнението, че именно тази машина разшири света на waterless printing, въпреки че тя обикновено се приема като  перфектната дигитална  печатна машина за къси тиражи 4-цветна продукция по системата “printing on-demand”. QM-DI използва основните принципи на безводния офсетов печат, асоциирайки ги с изискванията на Toray аналоговите пластини за сух офсет.
Температурният контрол се осъществява с охладена вода за всичките четири печатни секции като тук се използва успешно и практически изгодното зоново охлаждане. Но за тиражи до 5000 екз. не се налага такова охлаждане.   
Сравнена с дигиталните тонерни машини, QM-DI 46 е идеална за тиражи до 10 000, но с несравнимо по-високо качество и гъвкавост по отношение на формат и видове хартии, с много лесно обслужване. Достигнатите максимални  плътни тонове са твърде високи: за черно-2,0; за cyan-1,36; за magenta-1,44; за yellow-0,95, което позволява този тип машина при нужда да се изпозва за пробен печат при висококачествени голямотиражни изработки на други машини.
74 Karat на КВА е 4-странична, използва термални диоди на CreoScitex за експониране директно в печатната машина на алуминиеви PEARLdry пластини (без проявяване) при 830 нм дължина на вълната. Системата включва две оптични експониращи “глави”, по една за всеки формен цилиндър, с 40 диода всяка и осигурява променлива резолюция от 1524 до 3556 dpi. Тя работи със скорост 10 000 листа/час, с време за подготовка около 17 мин., включително сваляне и инсталиране на пластини, експониране, миене, пасер- и регистър-настройка. Изпълнява се във формат 52х74 см, с което дава необходимата гъвкавост за 4-стр. или 8-стр.цветна работа.
Едно от уникалните характеристики на тази машина е мастилената система без местна настройка на мастилените зони, която гарантира постоянно по плътност намастиляване, без субективни грешки. Тя е оборудвана с безвинтовия  Gravuflow къс мастилен апарат, използващ керамичен анилоксов валяк, който функционира динамично като своеобразен резервоар, доставяйки необходимото количество мастило към печатната форма според изображението. Върху всеки формен цилиндър се поставят две пластини – един за magenta и черен цвят и друг за cyan и yellow. От практическия опит е известно, че нарастването на растеровата плътност в средните тонове  е по-малко с около 16% в сравнение с типичното нарастване при конвенционалния цветен листов офсетов печат.

46 Karat на КВА е също конципирана като листова 4-цветна дигитална машина за сух офсетов печат, за формат А3 и максимална скорост 7000 л/час. За разлика от 74 Karat, тя разполага с конвенционален валцов мастилен апарат и работи с модерната ProFire Excel система на Presstek за експониране и съответните пластини Presstek ProFire Digital Media  за сух офсет от рола (28 пластини в една рола). Използва различни мастила за сух офсет, но преди всичко високопигментните aniva-мастила на Epple Druckfarben, които разширяват съществено цветовото пространство, благодарение на което се постига т.н. “фотографско” качество на печата. Тази машина представлява един безконкурентен синтез на скорост и прецизност на технологията Direct Imaging за сух офсетов печат.

Adast 705C DI е 4-странична машина, с инкорпорирани 32 лазера за всеки цвят, с резолюция от 1016 до 2540 dpi. Тя се произвежда като 4-цветна или 5-цветна машина с възможност за лаково покритие. Използват се същите алуминиеви PEARLdry пластини. Типично време за подготовка 20 мин. включително експонирането, захранването с пластини, хартия и мастило, миенето, регистър и пасер- контрол.

Ryobi 3404 DI e 2-странична 4-цветна напълно автоматизирана  листова печатна машина, използваща системата за експониране ProFire на  Presstek (както при 46 Karat и  DocuColor 233 DI). Прилагат се същите PEARLdry алуминиеви пластини, не изискващи проявяване. Тя е оборудвана с два експонатора, фокусирани за два формни цилиндъра. Конфигурацията е изпълнена с наличието на един централен три пъти по-голям по обиколка натисков цилиндър, който държи печатния лист  преди нанасяне на всеки цвят. Машината работи с производителност 1500 до 7000 л./час въпреки, че е достигала впечатляващото ниво от 14000 л./час. В производство е от края на 2000 г.

         4. Сух офсетов печат за вестници
KBA Cortina е новото определение за вестникарския печат.
КВА е единствен производител сред големите  в областта на  ролния сух офсетов coldest печат, предназначен за производство на вестници.
В днешно време е необходим нов подход към вестникарския производствен процес. Безмислено е в бъдеще да се развива система, при която  твърдо определените в предпечата параметри на печатния продукт да се подлагат на изменение при печатния процес чрез множеството фактори – овлажняване, температура, хартия, мастило, квалификация на работещия и т.н. Целта е да се съкратят някои от тези фактори, като с помощта на ефективен контрол се съкращава времето за подготовка, макулатурите и се гарантира предвидимо качество.
За сухия офсет е характерно по-високо качество и значително по-слабо нарастване на растеровата плътност, предаване на фините детайли, възможност за работа с по-наситени мастилени слоеве, а елиминирането на водата и изопропиловия алкохол от технологията, подобрява екологичния баланс на системата
Ролната печатна машина KBA Cortina е основният акцент за стопански изгодния и екологичен цветен печат на вестници за последните две години, който ще бъде валиден и за глобалния 21 век. Нейните основни технически характеристики са: сух офсет, 8-цветна кула, безвинтови мастилени апарати, безвалово самостоятелно задвижване на цилиндрите, автоматизирана смяна на печатните форми, автоматично измиване на гумените платна, компактно изпълнение. С всички тези налични екстри тя е подходяща за следващо интегриране  и на дигиталната система computer-to-press. Само за последните месеци от тази ролна машина  за вестникарската индустрия са инсталирани повече от 200 секции. Тя е една интересна алтернатива за производство на висококачествени илюстровани вестници и предлага  идеални условия за децентрализиран печат и печат на регионални вестникарски страници. Тази уникална  концепция за вестникарските агрегати без овлажняващи апарати и без зоново намастиляване намалява макулатурите, облекчава обслужването и осигурява перфектно качество при 4-цветен печат на вестниците с използване на растери до 60 лин/см, включително и честотномодулирано растриране. Охлаждането на формните цилиндри, както и тоталният температурен контрол с използване на анилоксов валяк, осигуряват постоянно високо качество при  максимална скорост 80 000 екз/час
 Обобщено предимствата за вестниците са следните:
- остра растерова точка, с по-малко нарастване при печата, фини детайли, печат върху стандартна вестникарска хартия, с 60-линеен растер за разлика от “нормалния coldest” печат, където максималната  линеатура е 48 лин/см; възможност за честотномодулирано растриране;
-възможност за използване на подобрени вестникарски и SC-хартии;
-изключително ниски стартови макулатури – 5-10 екземпляра, необходими за настройка на мастилото и плътността, докато за конвенционалния вестникарски печат тези макулатури са от порядъка на 100-400 екз.;
-тук не съществува прословутият баланс “вода-мастило”, поради което отпада честото спиране на машината по време на печат и респективно намаляват макулатурите;  
-цветовете изглеждат по-ярки, брилянтни, по-наситени, отколкото в “нормалния” случай; не съществува емулгиране на мастилото, поради което се повишава яркостта на отпечатъците;
-по-бавно се износват гумените офсетови платна и валците;
-не се изисква проклейване на хартиите, т.к отсъства овлажняване, а следователно и деформация на хартията, което позволява да не се съобразяваме с посоката на отлива на хартията.

6.Сух офсетов печат за листови конвенционални  машини
КВА е лидер в сухия офсетов печат и при листовите конвенционални машини.
КВА Genius 52 - подходяща за широкоразпространения малоформатен клас, 36 х 52 см, за 4-,5-цветен печат на малки и средни тиражи по технологията офсетов печат без овлажняване. Характерното за нея е опростеното обслужване, автоматизираните функции, изключително бързата подготовка за печат с нисък относителен дял на стартовите макулатури, къс мастилен апарат и като цяло постоянно високо качество на готовия продукт при максимална скорост от 8000 л./час. Тя е известна  с уникалната си гъвкавост по отношение на използваните материали за печат.
KBA Rapida 74 G  е първата в света листова модулна печатна машина, която е предназначена за сух офсетов печат, съоръжена с патентования безвинтов Gravuflow къс мастилен апарат, с ефикасен температурен контрол, с максимална производителност 15 000 л/час. Тя е известна в дву- до осем- цветна версия, за среден формат (52 х 74 см) в областта на малките тиражи, при работа със скъпи материали- пластмаси, фолиа, специални хартии, LWC-хартии, метализирани хартии и др., за илюстрована продукция и опаковки. Благодарение на ниските стартови макулатури (до 10 листа), които предлага офсетовият печат без овлажняване, тази машина е високоефективна, с прецизно качество на печата. Температурният контрол, както на Gravuflow-валците, така и на формените цилиндри, е надежден и независещ от тиража. При всеки оборот се пренася постоянно количество мастило, с постоянна реология и температура, с което именно се гарантира  оптималното намастиляване. Формените цилиндри са с фина керамична повърхност за елиминиране на евентуална корозия, а използваните пластини са известните за сух офсет със силиконово покритие, които се прилагат и в другите КВА- печатни машини за сух офсет, с високи възможности за растерова линеатура (120 лин/см), включително и за FM- растриране.
KBA Rapida 74G  предлага екологичен печат, без овлажняващи агенти, без IPA, с намалени до минимум технологични отпадъци от мастило и хартии. Нейното модулно изпълнение дава възможност за допълнително облагородяване на продукцията чрез включване на лакираща кула и сушилня.
Този преглед на развитието на съвременния офсетов печат без овлажняване показва в какви основни направления се развива днес тази печатна технология (разбира се без претенция за изчерпателност). Изводът е, че там, където това е икономически изгодно, елиминирането на един от основните фактори за високите макулатури и проблемите в качеството при конвенционалния офсетов печат, е целесъобразно действие, водещо  до една опростена по същество и комплицирана  по приложение технология.   

д-р инж. Росица Сарджева
хоноруван преподавател в СУ ”св. Кл.Охридски”-ФМКЖ

Статията е любезно предоставена от списание Print-Pack Magazine.

print   отпечатай
Newsletter

Абонирайте се безплатно за нашите новини.
Можете да ги получавате всяка седмица по имейл. 1450 души вече го направиха
Препоръчани фирми
САРК Дизайн и Инженеринг ООД
Производство на обемни / доминг стикери и съпътстващи продукти с обемни стикери – значки, двустранни ключодържатели, баджове, магнити. Продажба на консумативи за производство на обемни стикери.
sark-bg.com
Техно Прес ЕООД
Продажба на фолио за топъл и студен печат - фирмата е официален представител на Univacco Technology. Производство на клишета - магнезиеви и месингови, 3D и с микрогравюра.
technopress.bg
Свети Никола
Книговезки услуги и топъл печат.


Препоръчано от Полиграфия Инфо
Следвай printguide.info тук
Error: Embedded data could not be displayed.
за реклама
Свободни позиции в dotbrain.eu
Печатар на офсетова машина
гр. София
фирма ДотБрейн

Оператор на режещ плотер
гр. София
фирма ДотБрейн

Акаунт в рекламно производство
гр. София
фирма ДотБрейн


Специални оферти

Error: Embedded data could not be displayed.
за реклама