+38 (044) 20 90 150 | +38 098 19 90 150 | +38(066) 50 304 83
На зв'язку +38 098 19 90 150

Кошик

закрити

Немає товарів у кошику.

В магазин

Кошик

закрити

Немає товарів у кошику.

В магазин

История флексографской печати

 флексографическая печать

арисОчерки истории специальных видов печати

Изобретателем флексографии можно считать Карла Хольвего, владельца германской машиностроительной фирмы «К. унд А. Хольвег ГмбХ», существующей и сегодня. Способ печатания анилиновыми красителями при помощи эластичных резиновых печатных форм был описан К. Хольвегом в немецком патенте «Способ печатания на бумажных мешках»,полученном в 1907 г., и в английском патенте, полученном в 1908 г.

 

Прежде всего — о терминологии. По определению флексографической технической ассоциации, «флексография, или флексографская печать — это способ высокой печати с использованием гибких резиновых форм и быстровысыхающих жидких красок» .

Так как первоначально в этом специальном виде печати использовались анилиновые синтетические красители, в Германии в 20-х гг. текущего столетия использовались термины Anilindruck — анилиновая печать — или Anilin-Gummidruck — анилиновая резиновая печать. Термин «анилиновая печать» использовался и в первых русских работах, посвященных этому способу. Применял его и автор этих строк в своей изданной в 1956 г. книге о новых способах печати .

Общепринятый сегодня термин «флексография» был впервые предложен 21 октября 1952 г. в США на 14-й Национальной конференции по упаковочным материалам. При этом исходили из того, что в этом способе совсем не обязательно должны применяться анилиновые красители. В основу термина были положены латинское слово flexibilis, что значит «гибкий», и греческое слово graphein, что означает «писать», «рисовать».

В Европе новый термин в форме Flexodruck был впервые употреблен в сентябре 1966 г. в Германии. В дальнейшем он получил распространение во Франции («flexographie» или «impression flexographique») и в других странах.

Точную дату изобретения флексографии назвать невозможно. Известно, что еще в середине XIX столетия анилиновые красители использовались при печатании обоев. Анилин С6Н5NН2 — это очень ядовитая бесцветная малорастворимая в воде жидкость. Анилин был впервые синтезирован в 1842 г. Николаем Николаевичем Зининым (1812–1880). На базе этого открытия возникает и бурно развивается в последней четверти XIX– начале XX вв. анилино-красочная промышленность.Анилиновые красители использовались главным образом в текстильной промышленности. Потребление таких красителей составляло в 1913 г. 11,9 тыс. т. Производство их было сосредоточено преимущественно в России, где в том же 1913 г. было произведено около 8,5 тыс. т. Со временем понятие «анилиновые красители» было распространено на органические синтетические красители вообще. Но в настоящее время это понятие считается устаревшим.

Другой важной технической предпосылкой для появления флексографии явилось изобретение резиновых эластичных форм. Принадлежит оно американцу Джону Л. Кингсли, который 18 января 1853 г. получил патент на «Усовершенствование составляющих для изготовления стереотипных форм». Смеси эти были предназначены для изготовления резиновых штемпелей-печатей. Основным материалом для осуществления способа служил каучук — эластичный материал растительного происхождения. Изготовляли его из латекса — млечного сока деревьев (например, гевеи), растущих в Южной Америке. Применение его там, в соответствии с данными археологических раскопок, зафиксировано с X в. В Европе каучук стал известен в 1738 г., когда французский естествоиспытатель Шарль Марк де ла Кондамин (1701–1704) подробно описал его и прислал в Париж из Латинской Америки изделия из каучука. Широкое развитие резиновой промышленности стало возможным после изобретения в 1839 г. англичанином Т. Гэнкоком и американцем Ч. Гудьиром процесса вулканизации каучука.

В настоящее время основой для изготовления резиновых печатных форм служит интетический каучук, получение которогостало возможным благодаря исследованиям, проведенным в 1900–1910 гг. Иваном Лавровичем Кондаковым (1844–1925) и Сергеем Васильевичем Лебедевым (1874–1934) .

Выше мы говорили, что точной даты изобретения флексографии назвать невозможно. И все же изобретателем этого способа в первом приближении можно считать Карла Хольвего, владельца германской машиностроительной фирмы «К. унд А. Хольвег ГмбХ», существующей и сегодня. Способ печатания анилиновыми красителями при помощи эластичных резиновых печатных форм был описан К. Хольвегом в немецком патенте № 200697 «Способ печатания на бумажных мешках», полученном 17 августа 1907 г., и в английском патенте № 16517, полученном 5 августа 1908 г. Практически анилиновую печать освоила около 1912 г. немецкая фирма «Виндмеллер унд Хельшер» и английская фирма «Строун энд Хеншоу». Машины для них изготовила фирма «К. унд А. Хольвег». Первоначально флексография использовалась почти исключительно для запечатывания поверхности бумажных пакетов и других упаковочных материалов.

Новый этап в развитии флексографии начался около 1912 г., когда парижская фирма «С. А. ла Целлофан» начала изготовлять целлофановые мешки с надписями и изображениями на них, отпечатанными анилиновыми красками. Целлофан — прозрачная пленка из вискозы — был изобретен между 1908 и 1911 гг. уроженцем Швейцарии Жаком Эдвином Бранденбергером . Область применения флексографии постепенно расширялась, чему способствовали определенные преимущества этого специального вида печати перед классическими способами, особенно же там, где не ставили перед собой задачу получения высококачественных оттисков. До появления эластичных печатных форм формы высокой печати изготовлялись из металла (типографского сплава — гарта, цинка, меди). Чтобы получить высококачественные оттиски в высокой печати, нужно обеспечить плотный контакт между формой и воспринимающей поверхностью. Это может быть достигнуто за счет упругих деформаций формы или давящей поверхности. Для твердых печатных форм характерно небольшое упругое сжатие, составляющее обычно около 1% от первоначальных размеров. Сжатие это может быть получено лишь при достаточно высоком давлении; оно не компенсирует недостатки формы и давящей поверхности. Поэтому для получения качественного оттиска между давящей и воспринимающей поверхностью помещают упругую прокладку — декель. Этими же соображениями вызывается необходимость приправки* и применение сравнительно больших удельных давлений при печатании (порядка 30—50 кг/см2). Высокое давление способствует повышенному износу печатных форм.

Офсетная печать с передачей красочного изображения через промежуточное эластичное звено позволила в значительной степени устранить указанные недостатки. Качественные оттиски в этом случае могут быть получены при давлении около 5 кг/см2. Таким образом была устранена необходимость в декеле и силовой приправке. Вместе с тем офсетный способ усложняет технологический процесс получения красочного оттиска. Вводится лишний перенос красочного слоя, отсутствующий в способах с непосредственной передачей краски с формной поверхности на воспринимающую.

Флексография как бы соединяет в себе преимущества высокой и офсетной печати и, вместе с тем, лишена недостатков этих способов. Именно это и способствовало расширению сфер использования флексографии. Первоначально метод использовался для запечатывания бумажных и целлофановых пакетов и других упаковочных материалов.

В 1929 г. его применили для изготовления конвертов для грампластинок. В 1932 г. появились автоматические упаковочные машины с флексографскими печатными секциями — для упаковки сигарет и кондитерских изделий, например, печенья.Примерно с 1945 г. флексографская печать используется для печатания обоев, рекламных материалов, школьных тетрадей, конторских книг, формуляров и другой канцелярской документации. В 1950 г. немецкое издательство Ровольт — Ферлаг начало выпуск массовой серии в бумажных обложках RoRoRo Bucher. Печатались они на газетной бумаге на ролевой ротационной машине анилиновой печати, изготовленной фирмой «Маркс унд Флеминг». Себестоимость книг была низкой, что позволило издательству резко снизить цены на книжную продукцию. Примерно в 1954 г. метод флексографии стали использовать для изготовления почтовых конвертов, рождественских открыток, особо прочной упаковки для кофе и других сыпучих продуктов.

В промежутке между двумя мировыми войнами и в первые послевоенные годы совершенствовалась технология флексографии и, прежде всего, технология формных процессов. Процесс получения эластичной печатной формы начинается с изготовления матрицы. Для этой цели использовались известные по стереотипному процессу гипсовое и бумажное матрицирование. Гипсовое матрицирование весьма длительно; оно продолжается 2–3 часа. Кроме того, гипсовая матрица непрочна, с нее можно получить лишь одну вторичную форму. Бумага же прилипает к каучуку и с трудом отделяется от готовой эластичной формы.

Качественно новый процесс изготовления эластичных печатных форм был описан в немецком патенте № 585051, заявленном фирмой «Фишер унд Креке» 4 июля 1931 г. на «Каучуковую матрицу для изготовления каучуковых форм высокой печати». Способ этот получил название «Матрикс», он широко применялся в 30–50-х гг. Суть его состоит в использовании матрицы из вулканизата каучука с большим количеством вулканизирующего агента. Матрица в этом случае является твердым телом.

Способ состоит в следующем. Первичная форма, например, набор,  закрепляется в раме, которую помещают на талер вулканизационного пресса, предварительно нагретый до температуры 100–105°С. После того, как набор прогревается, его припудривают тальком. Полуфабрикат матрицы в виде каучуковой пластину также присыпают тальком, очищают струей воздуха и помещают поверх набора. Затем раму с оригинальной формой и с наложенным поверх нее полуфабритом матрицы придавливают сверху нагретой плитой. В течение 1–2 минут форма находится под небольшим давлением. После размягчения верхнего слоя полуфабриката давление постепенно увеличивают. Процесс вулканизации, в ходе которого каучук превращается в резину, длится 20 минут.

Для осуществления описанного выше процесса фирмой «Фишер унд Крекке» был разработан и выпускался серийно в 30–40-х гг. пресс «Вулкан». В основу конструкции пресса положено изобретение Ламберта Коопа, Отто Тюнглера и Ганса Фохе, защищенное немецким патентом № 701772. Нижняя плита пресса поднимается при помощи двух распорных тяг, приводимых в действие посредством рукоятки — рычага. Талер и верхняя плита пресса пустотелы и заполнены маслом, которое нагревали электронагревательными элементами. Определенная температура поддерживалась термостатом.

Процесс изготовления эластичной печатной формы по способу «Матрикс» в принципе аналогичен изготовлению самой матрицы. Однако в качестве исходного материала для вулканизации применялся каучук со значительно меньшим количеством вулканизирующих агентов, благодаря чему форма обладала высокой эластичностью. Готовую форму обрабатывали на специальных шлифовально-отделочных станках. Такой станок под фирменным названием «Планофикс» выпускался в 40–50 гг. фирмой «Фишер унд Креке».

Более усовершенствованный способ изготовления эластичных печатных форм был разработан в 1937 г. австрийским профессором Ф. И. Троцмюллером. Способ впоследствии разрабатывался австрийской фирмой «Семперит Остеррайхише-Американише Гуммиверке» и был внедрен в практику под названием «Семперит». Особенность способа заключается в многослойности матрицы и изготовляемой с нее эластичной печатной формы. В отличие от метода «Матрикс» «Семперит» обеспечивал возможность одновременного матрицирования текстового материала и растровых клише. Форму, состоящую из набора и клише, устанавливают на талер вулканизационного пресса. Талер предварительно нагревается. На нагретую форму накладывают полуфабрикат матрицы, состоящий из нескольких слоев. Нижний слой, так называемая рельефная пластина толщиной около 1 мм, предназначен для формирования печатающего рельефа. Поверх него размещены так называемые прессовочные пластины, предназначенные для регулирования величины давления при матрицировании. Над автотипным клише, требующим большего давления, помещают большее количество прессовочных пластин. Над прессовочными пластинами расположен слой, образующий основу матрицы. Его толщина — около 2 мм. Самый верхний слой составляет мягкая и тонкая (0,5 мм) покрышка, создающая оборотную сторону матрицы. В процессе вулканизации все слои сплавляются друг и другом, в результате готовая матрица представляет собой монолитное тело без пустот внутри. Тиснение осуществляется между талером вукланизационного пресса и верхней плитой, предварительно нагретыми до температуры 125°С. В начале 50-х гг. фирма «Семперит» выпустила на рынок специальный двухталерный матричный пресс.

Для тиснения с матрицы эластичных печатных форм «Семперит — клише» был разработан специальный многослойный материал. В многослойных формах как бы сочетались преимущества твердых форм высокой печати и однослойных эластичных форм. Печатающий рельеф здесь обладает сравнительно невысокой эластичностью. Это устраняет опасность искажения красочного рисунка при небольшом повышении давления. В то же время твердый рельеф располагается на высокоэластичном основании, воспринимающем все колебания давления.

Аналогичные цели преследовали и твердые формы с высокоэластичными покрытиями. В конце 40-х г. такую форму под названием «Мегум-клише» выпустила франкфуртская фирма «Металлохеми ГмбХ». Технологию получения типографских форм с высокоэластичными покрытиями разрабатывал в 1954 г. в Московском полиграфическом институте Д. Ю. Климов. Все эти формы могли быть использованы и с обычными печатными красками, то есть они не были предназначены специально для флексографии.

Упомянем здесь попутно и о других эластичных печатных формах. Известный изобретатель Александр Климентьевич Конторович (1888–1961) описал в 1940 г. эластичную форму плоской печати. В начале 50-х гг. немецкий изобретатель К. М. Биль разработал технологию изготовления эластичных форм глубокой печати. Способ был внедрен в производство в 1954 г. под названием «Унипринт» мюнхенской фирмой «Унипринт» совместно с акционерным обществом «Семперит» и заводом красок «Хостман-Штайнберг». Суть способа состояла в следующем: Негативное изображение  оригинала копировали через растр на специальную пленку. Последняя состояла из бумажной основы, соединительного слоя и светочувствительного коллоидного слоя, обладающего способностью становиться нерастворимым в проэкспонированных участках. Пленку помещали на латунный лист и проявляли теплой водой. При этом на ней выступал рельеф. Латунный лист помещали на покрытый слоем невулканизированного каучука формный цилиндр и подвергали вулканизации. При этом на поверхности цилиндра образуется эластичная форма глубокой печати.

На протяжении почти всего ХХ столетия продолжалось совершенствование машин для флексографской печати. Как правило, все эти машины — ролевые ротационные. Нередко их агрегировали с машинами для изготовления упаковочных материалов, бумажной и пленочной тары. Типовой печатный аппарат машины флексографской печати состоит из красочного ящика , который делали по возможности более герметичным, чтобы уменьшить испарение быстросохнущих и вредных для здоровья красок. Дукторный валик и снимающий с него краску накатной валик представляют собой полые металлические цилиндры, обтянутые резиновой рубашкой. Толщина красочного слоя регулируется при помощи ракельного ножа.

Накатный валик передает краску эластичной форме, закрепленной на поверхности формного цилиндра. В 1951 г. в США была разработана новая система красочного аппарата для машин флексографской печати, получившая название «Анилокс». Здесь между дукторным валиком и формным цилиндром размещен стальной вал, на поверхности которого выгравирована мелкая сетка неглубоких ячеек. От глубины и числа ячеек зависит количество краски, передаваемой валом на форму.

На рынок выпускались как однокрасочные, так и — значительно чаще — многокрасочные флексографские печатные машины. Было разработано несколько типовых схем размещения печатных аппаратов. Немецкая фирма «Гонзель унд Ко» в предвоенный период выпускала трехкрасочные машины с вертикальным расположением печатных аппаратов — один над другим.

Трехкрасочные машины могли агрегатироваться в шестикрасочные с горизонтальным размещением секций.

В начале 50-х гг. трест «Полиграф» в ГДР изготовлял четырехкрасочные машины для флексографии с горизонтально-вертикальным возмещением печатных аппаратов с двумя печатными и четырьмя формными цилиндрами. Каждый печатный цилиндр здесь контактировал с двумя формными цилиндрами, расположенным друг против друга.

«Бухбиндераймашиненверке» в те же годы выпускала шестикрасочную машину для флексографии «Альвус», агрегатированную с бронзировальным аппаратом и с устройством для поперечной разрезки бумажного полотна. Определенное распространение получили также четырехкрасочные машины с одним печатным цилиндром большого диаметра и размещенными вокруг него 4–6 формными цилиндрами со своими красочными аппаратами. Прототип такой машины был в 1890 г. запатентован английской фирмой «Бибби энд Бейрон Лтд.». Машина эта, имевшая до 20 формных цилиндров, была предназначена для обычной высокой печати. Для флексографии аналогичные четырехкрасочные машины в предвоенные годы строила немецкая фирма «Фишер унд Креке». В 60-х гг. нашего столетия изготовлялись построенные по аналогичной схеме шестикрасочные машины «Олимпия 756».

 

Производительность флексографских печатных машин увеличилась с 5000–7000 м/ч в 1914 г. до 36000 м/ч в 1970 г. Новый этап в развитии флексографии начался примерно в 1952 г. с появлением на рынке новых воспринимающих поверхностей — пленок полимерных материалов. Особенно широкое применение получил полиэтилен — синтетический продукт полимеризации ненасыщенного углеводорода — этилена. Материал этот был синтезирован в Англии в 30-х гг. Промышленное изготовление началось в годы второй мировой войны, когда полиэтилен начал использоваться в качестве изоляционного материала в радиолокационных устройствах.

Рациональные способы изготовления полиэтилена без применения высокого давления с помощью сложных катализаторов были разработаны в 1953–1955 гг. в США и ФРГ. В это же время началось широкое использование полиэтиленовой пленки в качестве упаковочного материала, причем запечатывание пленки осуществлялось флексографским способом. Пакетики для конфет и для чеснока. 1953 г. В 1975 г. мировое производство полиэтилена достигло 11 млн т. В Европе ведущим производителем полиэтиленовых пленок является немецкая фирма «Хоехст», объем производства которой составил в 1976 г. 700 тыс. т.

Флексография продолжает совершенствоваться и сегодня. Но рассказ о последних достижениях в этой области не является предметом этой статьи. В заключение приведем оценку английского эксперта, данную еще в 1967 г.:  «Флексографская полутоновая трех- и четырехкрасочная печать в настоящее время позволяет получать оттиски, качество которых и показатели их оптического восприятия ничем не хуже, чем в любых других способах печати».

 

Е.Л. Немировский,

проф., д-р исторических наук, главный научный сотрудник РГБ, член-корр. РАЕН

Статью предоставила

Роганская картонная фабрика

www.rkf.com.ua