Technologię fleksograficzną stosuje się do zadrukowywania szerokiej gamy podłoży papierowych, w tym tektury falistej i bibuły. Z punktu widzenia procesu drukowania do najistotniejszych cech podłoży można zaliczyć: gładkość powierzchni, zdolność do absorpcji farby oraz zdolność do zwilżania przez farbę.

Tektury faliste to podłoża drukowe, które służą do produkcji różnego typu opakowań jednostkowych, zbiorczych oraz logistycznych, i które mogą być składane, klejone lub zszywane.

R3TZIYU0gwg2d

Przykładowe opakowania wykonane z tektury falistej

Tektura falista to podłoże sztywne, chłonne, które składa się minimum z trzech warstw i powstaje poprzez sklejenie ze sobą dwóch płaskich i jednej pofalowanej warstwy papieru. Taka budowa zapewnia większą wytrzymałość i amortyzację podłoża drukowego. Jednak ze względu na tę strukturę, tektura falista – w miejscach połączenia płaskich i pofalowanych warstw – ma różną miejscową grubość i twardość.

RrxpoXgqsLoDr

Tektura falista w arkuszach

Rm8WsOLqfy7pu

Tektura falista w roli

Duże znaczenie ma również ilość i właściwości stosowanego kleju, a powstałe nierówności określane są efektem tarki.

R8JHmFTfCA1bq

Wpływ ilości kleju na efekt tarki

W zależności od liczby warstw, z których zbudowana jest tektura, mówimy o tekturze np. 3‑warstwowej lub 5‑warstwowej.

RTynpH23meseD

Różne rodzaje tektur falistych

Tektury dzieli się również ze względu na rodzaj fali, tzw. fluting, a rodzaj fali oznacza się literami: A – fala wysoka, B – fala niska, C – fala średnia, D i K – fala bardzo wysoka, E – mikrofala, F, G i N – mini fala. Wysokość fali jest wyrażana w milimetrach.

RHpH66DzXfzZf

Rodzaje fali, tzw. fluting

Podstawowe parametry to: odległość pomiędzy szczytami dwóch kolejnych fal, wysokość fali i współczynnik pofalowania, czyli stosunek długości rozwinięcia fali do jej długości w tekturze.

RNhBTheTINytq

Parametry tektury falistej

Do wykonania warstwy wierzchniej tektury jest stosowany papier o niskiej gładkości i wysokiej chłonności.

Zadruk tektury falistej wykonuje się przed wykrojeniem właściwego kształtu opakowania. Można wykonać zadrukowanie bezpośrednie gotowej tektury falistej, w tzw. procesie postprint, albo nadrukować papier pokryciowy i scalić go z tekturą w tekturnicy (w urządzeniu, składającemu się ze sklejarki, stołu grzewczo‑suszącego, przekrawacza i zespołów układających arkusze tektury w stosy) albo poza nią – wówczas mówimy o tzw. procesie preprint.

W trakcie wykonywania druku tektura – pod wpływem ciśnienia – zmniejsza swoją grubość.

Aby wyeliminować nierówności tektury falistej oraz zapewnić odpowiednie ciśnienie, stosowane są podkłady kompresyjne.

Druk fleksograficzny jest powszechnie stosowany do zadruku różnego rodzaju jednorazowych artykułów higienicznych, do użytku medycznego czy kosmetycznego, przykładowo do produkcji serwetek, chusteczek, papieru toaletowego i prezentowego, ręczników i obrusów papierowych.

RFa5csYH74dig

Przykłady produktów drukowanych na bibule

Wówczas drukuje się na bibule, czyli na tzw. papierze tissue, wykonanym z lekkiego papieru krepowanego, na sucho lub na mokro, oraz z pewnej ilości papieru niekrepowanego, głównie z włókien naturalnych.

RbHyhxbeVR9VK

Podłoże drukowe – bibuła, czyli papier tissue

Papier bibułkowy to bardzo chłonne podłoże drukowe, które musi być odporne na rozdarcia, o gramaturze do 250 g/mIndeks górny 2². Grubość bibuły ma ogromny wpływ na proces druku, jak również na produkt końcowy. Zgodnie z Polską Normą PN‑EN ISO 12625‑1 „Bibułka tissue i wyroby z bibułki tissue. Część 1: Terminologia”, bibuła bazowa (z ang. tissue) ma na ogół gramaturę od 10 g/mIndeks górny 2² do 50 g/mIndeks górny 2² i jest przeznaczona do produkcji jednowarstwowych lub wielowarstwowych produktów z papieru bibułkowego. Bibuła może być przygotowana w postaci arkuszy lub rolek, które mogą być złożone lub rozłożone, wytłaczane lub niewytłaczane, z laminacją lub bez, niezadrukowane lub z drukiem.

Bibułę charakteryzują następujące parametry techniczne: chłonność, czyli zdolność bibuły do wchłaniania cieczy, gramatura, objętość czy sprężystość, czyli zdolność bibuły do odzyskania objętości po usunięciu przyłożonego obciążenia. Bardzo ważną cechą bibuły jest jej miękkość, gdyż to ona decyduje o atrakcyjności produktu końcowego. Miękkość to właściwość powierzchni bibuły i wrażenie dotykowe osoby korzystającej z produktu. Parametr ten mierzy się aparatem mierzącym TSA (skrót od ang. Tissue Softness Analyzer).

Do druku fleksograficznego wykorzystywane są farby drukowe i rozpuszczalniki.

Farby do druku fleksograficznego cechuje:

• napięcie powierzchniowe – dobierane do zastosowanego podłoża drukowego;

• lepkość – w zakresie 25–30 s (kubek Forda), a do obrazów kreskowych 20–25 s (kubek Forda);

• stopień pigmentacji

• oraz sposób utrwalenia.

Farby fleksograficzne to farby ciekłe, w skład których wchodzą barwniki/pigmenty, rozpuszczalniki, środki wiążące i dodatki, np. dla poprawy odporności na ścieranie. Dzielą się na farby na bazie lotnych rozpuszczalników lub wody oraz na bezrozpuszczalnikowe, utrwalane promieniowaniem UV.

R10y4TKTtzhWQ

Farby fleksograficzne

Do druku na tekturze falistej i bibule są stosowane farby wodorozcieńczalne, zwane wodnymi, dyspersyjne akrylowe, do podłoży wsiąkliwych. Farby te powstają na bazie wodnej emulsji żywicy rozpuszczonej w niewielkiej ilości rozpuszczalnika (wody). Ich wadą jest wysokie napięcie powierzchniowe, niska przyczepność do podłoża i niska odporność na ścieranie. Są produkowane jako koncentraty: czarne, białe lub kolorowe, w tym według wzornika Pantone.

Najważniejszą cechą jest lepkość farby, która ma wpływ na ostateczną barwę wydruków. Zależy ona od składników farby, temperatury oraz ilości i rodzaju znajdującego się w niej rozpuszczalnika.

Listwy raklowe są częścią tzw. rakla komorowego, czyli podzespołu zespołu farbowego, przez który przepływa farba.

RqDKfBojLxknD

Schemat rakla komorowego

W skład podzespołu wchodzi dwie listwy raklowe. Pierwsza usytuowana współbieżnie pełni rolę uszczelniającą w komorze raklowej, zaś druga ustawiona przeciwbieżnie, pod kątem 30–35°, jest raklem roboczym.

Listwy raklowe mogą być:

• stalowe z domieszkami, czasem z powłoką ceramiczną na krawędzi roboczej rakla, ukształtowane jak krawędź robocza, klinowe, zaokrąglone lub z lamelą, o grubości od 0,15 do 0,25 mm;

• plastikowe (np. polietylenowe, teflonowe, poliestrowe), o niskim stopniu ścierania powierzchni wałka rastrowego, wysokiej odporności chemicznej, o grubości od 0,75 do 2 mm.

RoUPWzPWWSJWH1

Rodzaje listew raklowych

Podłoże drukowe można lakierować, czyli jego powierzchnię pokryć warstwą lakieru.

R19jejXlICOQA

Opakowanie z tektury falistej, pokryte warstwą lakieru

Lakiery to produkty ciekłe, barwne lub bezbarwne, przeźroczyste, mające funkcje ochronne lub/i dekoracyjne. Można je nanieść na podłoże pokryte lub niepokryte farbą. Proces lakierowania wykonuje się w lakierówkach lub bezpośrednio w maszynie drukującej, w zespołach lakierujących.

Lakiery powinny charakteryzować się wysoką adhezją, czyli przyczepnością do podłoża drukowego i farby, oraz odpowiednią lepkością, a także tworzyć elastyczne powłoki i mieć pożądany połysk lub mat. Natomiast nie powinny wpływać na deformację podłoża oraz na zmianę barwy lakierowanych druków.

W druku fleksograficznym używa się lakierów dyspersyjnych fleksograficznych, wykonanych na bazie wody, jednak najczęściej są stosowane lakiery UV, czyli lakiery fotoutwardzalne promieniami ultrafioletowymi.

R7NRbLgvUTT7d

Schemat utrwalania lakieru

Lakiery UV dzieli się na:

• lakiery z połyskiem – im gładsza powierzchnia podłoża, na którą nakłada się lakier, tym lepszy połysk;

• lakiery matowe;

• lakiery do tłoczenia folią na gorąco i złocenia;

• lakiery podkładowe pod kaszerowanie.

Rg6LKvfNoCgUi

Lakiery fleksograficzne

Lakiery UV cechują bardzo dobre właściwości powlekania i utwardzania, tworzą one gładką powierzchnię, dają wysoki połysk i są elastyczne. Idealnie nadają się do pokrywania powierzchni opakowań z tektury falistej, dzięki czemu uzyskuje się większą wytrzymałość opakowania, podwyższony połysk i estetyczny wygląd.

RHev7uSKuKTU1

Zadrukowane podłoże drukowe pokryte warstwą lakieru

Ilość naniesionego lakieru UV zależy od jego lepkości – im wyższa lepkość, tym lakierowana powłoka jest grubsza; od temperatury – wraz ze podwyższaniem temperatury zmniejsza się lepkość lakieru; od prędkości duktora – im wyższa prędkość, tym grubsza warstwa lakieru; oraz od typu stosowanego wałka rastrowego nadającego (aniloxu).

Lakiery UV stosuje się do podłoży papierowych, w tym tektur falistych, o gramaturze od 80 do 500 g/mIndeks górny 2². Lakiery takie tylko w nieznacznym stopniu wsiąkają w podłoże.

Maszyny fleksograficzne wstęgowe, drukujące w układzie z „roli na rolę”, dzielimy na:

• wąskowstęgowe, inaczej małoformatowe, ze wstęgą do szerokości 330 mm;

• średniowstęgowe, inaczej średnioformatowe, ze wstęgą o szerokości między 330 a 680 mm;

• szerokowstęgowe, inaczej wielkoformatowe, ze wstęgą o szerokości powyżej 600 lub 680 mm.

RtvM8yUJHE318

Budowa maszyny fleksograficznej drukującej w układzie z „roli na rolę”

Podział ten nie jest ostry i często wyodrębnia się tylko maszyny wąsko- i szerokowstęgowe.

Ich budowa oraz sposób działania są bardzo podobne. Różni je tylko szerokość wstęgi, metoda mocowania cylindra z formą drukową w maszynie oraz sposób wyjmowania i czyszczenia wałków rastrowych.

Opis obiektu: Maszyny wąskowstęgowe, zwane także małoformatowymi, są wyposażone we wstęgę do szerokości 330 mm. Do maszyn wąskowstęgowych zalicza się czasem również te, których wstęga ma szerokość nawet do 600 czy 680 mm, czyli takie, które mogą być zaliczone do maszyn średniowstęgowych, zwanych średnioformatowymi. Najczęściej występującymi maszynami wąskowstęgowymi są te, których wstęgi mają szerokość 250 mm, 330 mm czy 440 mm oraz 2 do 10 zespołów drukujących.

RqhQodTi4bptj

Maszyna fleksograficzna wąskowstęgowa

Budowa obiektu: Maszyny te mogą mieć centralny cylinder dociskowy lub być wielocylindrowe, np. w układzie szeregowym.

RLyZ7YbLr07uS

Maszyna z jednym centralnym cylindrem

Jeśli mamy do czynienia z maszynami szeregowymi, to zespoły farbowo‑drukujące w korpusie maszyny są ułożone horyzontalnie lub horyzontalno‑wertykalnie.

RugXpoM2lTqz4

Maszyna w układzie szeregowym z wieloma cylindrami dociskowymi

Zespół drukujący zbudowany jest z wałka rastrowego nadającego (anilox) z nożem raklowym do zgarniania nadmiaru farby, cylindra formowego i cylindra dociskowego. Elementami maszyn są także zespół farbowy z gumowym duktorem, zespół odwijania, tzw. odwijak, z elementem kontroli naciągu wstęgi i stabilizatorem wstęgi, urządzenia utrwalające, zespół tnący i nawijak zadrukowanej wstęgi.

RAQMMZUsbdsZl

Zespół drukujący fleksograficznej maszyny wąskowstęgowej

R10R9ETrNVLyE

Zespół odwijania z elementem kontroli naciągu wstęgi

Zasada działania: Przed uruchomieniem maszyny, drukarz musi ustawić parametry maszyny drukującej pod konkretne zlecenie, w tym: docisk drukowania, napięcie wstęgi podłoża, odpowiednie parametry suszenia, prędkość maszyny. Następnie montuje podłoże drukowe, np. rolę folii, sprawdza jakość i stan form drukowych, które zakłada na cylinder formowy, mocowany ręcznie w maszynie.

W kolejnym kroku dobiera odpowiednie wałki rastrowe (aniloxy) i farby drukarskie, sprawdza naprężenie wstęgi i kontroluje ustawienia układów suszenia. Po uruchomieniu maszyny większość operacji odbywa się automatycznie. Farby są podawane za pomocą pomp, a cały proces druku jest monitorowany z użyciem kamer zamontowanych na maszynach.

R1NOWe6D9YIsa

Wałek rastrowy (anilox)

Gumowy duktor w zespole farbowym jest częściowo zanurzony w farbie wypełniającej kałamarz farbowy i wykonuje stałe obroty, dzięki czemu na jego powierzchnię nakładana jest warstwa farby. Duktor styka się z wałkiem rastrowym, który na swojej powierzchni ma regularne zagłębienia – kałamarzyki farbowe, do których dostaje się farba, która następnie przekazywana jest na formę drukową zamocowaną na cylindrze formowym. Do zgarniania nadmiaru farby z wałka rastrowego służy nóż raklowy. Dzięki takiemu przebiegowi, na formę drukową dostaje się równa warstwa farby, a co za tym idzie podłoże drukowe jest równomiernie zadrukowywane. Wstęga podłoża drukowego jest prowadzona przez wałki prowadzące, które – w przypadku druku na folii – muszą być żłobkowane lub karbowane. Wstęga musi być odpowiednio naprężona. Dzięki temu zapobiega się dostaniu powietrza między wałek prowadzący a podłoże drukowe. Przebieg wstęgi odbywa się od zespołu odwijającego (odwijaka) do nawijaka. Między nimi odbywa się wciąganie wstęgi do zespołu drukującego, drukowanie i suszenie.

Zastosowanie: Maszyny wąskowstęgowe są wykorzystywane do zadruku podłoży papierowych i tworzywowych, podawanych z roli, które służą do druku różnego rodzaju etykiet, w tym samoprzylepnych, w dużych nakładach. Natomiast maszyny średniowstęgowe służą do druku formularzy, produktów z folii aluminiowej, laminatów.

R12ZCfZbOU9Rm

Druk etykiet na maszynie wąskowstęgowej

R1XCmXzVPsnNq

Etykieta wydrukowana na maszynie fleksograficznej wąskowstęgowej

Opis obiektu: Maszyny fleksograficzne szerokowstęgowe, nazywane inaczej wielkoformatowymi, są wyposażone we wstęgę o szerokości powyżej 600 lub 680 mm. Mogą to być maszyny w układzie szeregowym, w którym każdy zespół drukujący ma własny cylinder dociskowy, lub z centralnym cylindrem dociskowym.

Rql3guBJzjQKq

Maszyna fleksograficzna szerokowstęgowa do druku na bibule

Budowa obiektu: Jeśli mamy do czynienia z maszynami szerokowstęgowymi szeregowymi, to zespoły farbowo‑drukujące w korpusie maszyny są ułożone horyzontalnie lub horyzontalno‑wertykalnie.

R8ISM7gMVbkAE

Maszyna w układzie szeregowym z wieloma cylindrami dociskowymi

Zespół drukujący zbudowany jest z wałka rastrowego nadającego (anilox) z nożem raklowym do zgarniania nadmiaru farby, cylindra formowego i cylindra dociskowego. Elementami maszyn są także zespół farbowy z gumowym duktorem, zespół odwijania, tzw. odwijak, który może być jedno- lub dwustanowiskowy i jest wyposażony w system łączenia i kontroli naciągu wstęgi, urządzenia utrwalające, zespół tnący i nawijak zadrukowanej wstęgi.

RLdDyPCeZX5sX

Schemat maszyny fleksograficznej szerokowstęgowej

RKJQgMl5vZILM

Nawijak zadrukowanej wstęgi bibuły

Zasada działania: Przed uruchomieniem maszyny, drukarz musi ustawić parametry maszyny drukującej pod konkretne zlecenie, w tym: docisk drukowania, napięcie wstęgi podłoża, odpowiednie parametry suszenia, prędkość maszyny. Następnie zakłada podłoże drukowe, sprawdza jakość i stan form drukowych, i montuje cylinder formowy z formą drukową. Ze względu na duży ciężar i wielkość cylindra formowego, proces montowania go w maszynie odbywa się mechanicznie, z użyciem podnośnika. W kolejnym kroku dobiera odpowiednie wałki rastrowe (aniloxy), które uprzednio wyjmuje się i czyści poza maszyną, oraz farby drukarskie. Sprawdza naprężenie wstęgi i kontroluje ustawienia układów suszenia. Po uruchomieniu maszyny większość operacji odbywa się automatycznie. Wstęga odwijana ze zwoju jest prowadzona przez walce ciągnące i stabilizatory wstęgi.

ROA89BYeQaOHN

Zespół odwijania z elementem kontroli naciągu wstęgi

Przechodzi do zespołów farbowo‑drukujących, których liczba zależy od rodzaju maszyny. Pomiędzy zespołami znajdują się urządzenia utrwalające farbę. Po przejściu przez wszystkie zespoły farbowo‑drukujące, wstęga jest prowadzona do końcowego urządzenia utrwalającego, a następnie przez zespół walców chłodzących, aby zostać nawinięta na zwój nawijaka.

R6L1tUXcPgAOf

Systemy suszące w maszynie fleksograficznej wstęgowej do bibuły

Po wydrukowaniu nakładu na maszynie szerokowstęgowej, zadrukowana wstęga jest przekazywana do dalszej obróbki, w tym do krojenia wzdłużnego na węższe rolki.

Zastosowanie: Maszyny szerokowstęgowe są stosowane do zadruku różnego rodzaju podłoży drukowych, np. folii, laminatów, a także papieru. Najczęściej wykonuje się z nich opakowania, w tym przykładowo na produkty spożywcze, np. chipsy czy kawę, a także artykuły chemiczne, np. mydła.

Do drukowania na tekturze falistej służą maszyny fleksograficzne arkuszowe, dzięki czemu druk można wykonać na płasko, nie obniżając parametrów wytrzymałościowych tektury. 

RnOhpc1X0OQOh

Maszyna fleksograficzna arkuszowa do druku na tekturze falistej

Do druku na tekturze falistej można użyć także maszyn zwojowych z sekcją arkuszującą.

RKvJsaKbaTbol

Maszyna fleksograficzna drukująca ze zwoju na arkusz

Maszyna fleksograficzna arkuszowa jest zbudowana z samonakładaka do umieszczania stosu tektury, zespołów drukujących i farbowych, wykrojnika rotacyjnego oraz wykładaka. W skład zespołu drukującego wchodzą: wałek rastrowy, rakiel komorowy, cylinder formowy i dociskowy.

R6EM3DdpkkFs1

Schemat maszyny fleksograficznej arkuszowej

Zespół farbowy składa się z kałamarza i zbiornika, duktora i wałka rastrowego, tzw. aniloxa. Duktor jest częściowo zanurzony w farbie w kałamarzu i obraca się, dzięki czemu pobiera równomierną warstwę farby, a następnie styka się z wałkiem rastrowym, z powierzchni którego nadmiar farby zbierany jest przez listwy raklowe.

Po uruchomieniu maszyny, większość operacji odbywa się automatycznie. Arkusze tektury falistej są ułożone na płasko, w stosie na samonakładaku i są pobierane od dołu, za pomocą ssawek, dzięki czemu podczas drukowania stos można na bieżąco uzupełniać nakładając kolejne arkusze od góry. Są one wyrównywane automatycznie. Na początku arkusze tektury są transportowane za pomocą walców ciągnących, a dalej transport odbywa się z wykorzystaniem transporterów taśmowo‑podciśnieniowych lub łańcuchowych. Następnie tektura przechodzi przez zespoły drukujące, a na jej powierzchnię, od dołu, jest nanoszony nadruk. Ostatecznie produkt może trafić do wykrojnika rotacyjnego, dzięki któremu z arkusza jest od razu wycinany zadany wzór opakowania.

Jeśli maszyna nie ma wbudowanego wykrojnika, arkusze – w zależności od potrzeby – są następnie przycinane, nacinane czy bigowane na rotacyjnych lub płaskich urządzeniach wykrawających z wykorzystaniem specjalnych wykrojników.

R1MSlzFtfFjhN

Urządzenie wykrawające do opakowań tekturowych