Печатное полиграфическое оборудование

Размещено на http://www.allbest.ru/

57

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Оформление современных полиграфических изделий порой просто удивляет. Еще недавно редко можно было увидеть на прилавках магазинов поздравительные открытки, щедро усыпанные блестками. Зато сейчас их великое множество. Конечно, для того чтобы потребитель смог приобрести ароматизированный буклет или большой плакат с изображением любимого исполнителя эстрадных песен, необходимо потрудиться. При работе приходится использовать химикаты и красители с резким запахом, что не очень хорошо влияет на здоровье. Но благодаря оборудованию, установленному на предприятии, можно не прерывать надолго работу. К примеру, канальные фанкойлы на всех этапах производства полиграфической продукции очищают воздух от едких примесей и неприятных запахов, создают приемлемый микроклимат в помещении.

Это особенно важно при выполнении послепечатных работ. Под ними понимают фальцовку, биговку, листоподборку, тиснение, вырубку и многое другое. Наверное, читателю интересно, как осуществляются подобные процессы, правда? Если это так, то хочется скорее пригласить в путешествие по увлекательному миру современной полиграфии и послепечатных операций (важной составляющей производства бумажной продукции).

Обычная тетрадка в клеточку или в линию проделывает огромный путь до того момента, как оказывается на школьной парте и нещадно исписывается чернилами. Бумажное полотно обрабатывается на различных станках. Так, для сгибания листов используются фальцевальные аппараты. Вообще, когда требуется изготовить какое-либо многостраничное изделие, к примеру, брошюру, параллельно необходима листоподборка. Благодаря этому скорость производства брошюр увеличивается в несколько раз. При работе нельзя использовать отсыревшее полотно. Впрочем, высокая влажность воздуха не грозит, если в помещении есть тепловентиляторы. В тех случаях, когда полиграфическое изделие предполагается выполнить из картона, хлопот у мастеров прибавляется. Требуется дополнительно сделать биговку перед фальцовкой. На месте сгиба устанавливают специальный микроскопический желобок. Большинство полиграфической продукции необходимо скреплять. Это можно сделать двумя способами. Во-первых, часто практикуется прошивка проволокой или скребками. Считается, что это довольно экономичный метод. К нему прибегают в том случае, когда брошюры имеют небольшое количество полос. Во-вторых, крепеж осуществляется и посредством склеивания. Этим способом пользуются достаточно часто. Нет необходимости использовать проволоку, а стойкий запах клея не беспокоит благодаря тому, что в помещении установлены воздушные завесы с функцией вентиляции воздуха.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 История предприятия

Хотя официально полиграфическо-издательский комплекс "родился" в 1971 году, его история начинается раньше - в 1963 году, когда новый директор Газетно-журнального издательства Михаил Филиппович Долгов сумел перевести предприятие из разряда дотационных в число прибыльных, а в перспективе в число партийных. Усовершенствовав технологии и рационализировав производство, он обратился в обком КПСС с просьбой принять ГЖИ в систему партиздательств. Со второго раза прошение было принято, и в 1969 г. началось строительство комплекса газетно-журнальной типографии с административным зданием.

В августе - декабре 1971 г. установили технологическое оборудование, а с января следующего года начали печатать местные газеты. В наборном и журнальном цехе шел монтаж оборудования, уже был готов к сдаче 80-квартирный издательский жилой дом. По проекту в типографии установили плоскопечатные машины высокой печати и три офсетных. В дальнейшем они были заменены высокопроизводительными ротационными и офсетными рулонными многокрасочными машинами, был расширен парк листовых офсетных машин, внедрены цветоделители-цветокорректоры, был собран коллектив. В результате кропотливой работы в 1983 г. Татарское газетно-журнальное издательство вошло в десятку лучших партийных издательств страны.

В 90-е годы благодаря поддержке Президента Татарстана М.Ш. Шаймиева, издательство получило кредит на 3,5 млн. долларов и смогло приобрести линию Sigloch для изготовления книг в твердом переплете, две крышкоделательные машины и ниткошвейный автомат. Стали выпускать книги в твердом переплете. Позже появились цветоделитель фирмы Crosfield, газетные агрегаты Goss Universal-45, с приобретением которых опять помогло правительство Татарстана. А ведь в тот период в республике было очень непросто с деньгами, кредиты банки предоставляли неохотно. Но у Татарского ГЖИ оказались самые надежные поручители. Конечно, были и проблемы - долги надо было отдавать, зарплату платить, за материалы рассчитываться, но предприятие справлялось, как могло. Например, невзирая на трудности, ни разу по вине издательства не был сорван график выхода газет. Хотя чего это стоило, знают только сами полиграфисты. Да и зарплату старались выдавать вовремя, два раза в месяц.

С приходом в издательство Ислама Галиахметовича Ахметзянова развитие предприятия получило новый импульс. В то время кредит был еще не погашен. Парк машин опять нуждался в обновлении, пора было внедрять новые технологии, а долг висел над головой, как «дамоклов меч». С этой задачей справились: с кредиторами расплатились, новое оборудование постоянно закупается, а предприятие продолжает занимать лидирующие позици в республике.

Долгое время предприятие работало с тремя-четырьмя издательствами, полностью обеспечивавшими его работой. Но как только издательство «Правда», по известным причинам, перестало быть основным заказчиком полиграфической продукции, загрузка оборудования резко уменьшилась, возникли проблемы. За заказами отправились в Москву, нашли одно издательство, второе, третье. Сейчас уже идет успешное сотрудничество со многими заказчиками.

Навсегда ушли в историю горячий набор, оборудование для отливки стереотипов, фототехника, вредные цеха и участки, и многое другое. Взамен появились компьютеры, современное импортное оборудование. Сменились люди и даже имя, но предприятие все так же стремится держать марку, гарантируя высокое качество, сжатые сроки и разумные цены.

1.2 Ассортимент выпускаемой продукции

Типография Идел Пресс представляет к выбору заказчика разнообразную печатную продукцию - книги, периодические издания (глянцевые журналы, газеты, рекламные буклеты, каталоги товаров и услуг, брошюры, годовые отчеты), рекламную полиграфию (изготовление квартальных, перекидных и карманных календарей, pos-материалов, плакатов, афиш, листовок), офисную полиграфию (изготовление фирменных бланков, конвертов, папок, блокнотов и многое другое).

Оперативность работы:

· быструю обработку и расчет заказа;

· короткие сроки изготовления тиража;

· услуги фотографа и дизайнера;

· высокое качество работы;

· доставку готовой продукции.

Сильные стороны:

· компетентность сотрудников;

· внедренные стандарты качества

· система сквозного контроля

· расширенный парк оборудования

1.3 Виды лаков

В современной полиграфии используются офсетные (масляные) лаки, водно-дисперсионные (ВД), органические и УФ-отвердеваемые.

Офсетный лак

Офсетный лак -- самый доступный. Его тонкий слой почти неразличим на глаз и обладает одинаковой структурой с офсетными красками. Он способен придать оттиску больше насыщенности и звонкости цвета. Как и все лаки, офсетный лак повышает защиту от механических воздействий.

Ультрафиолетовый лак (УФ-лак)

Особым способом лакирования в офсетной печати является лакирование ультрафиолетовым лаком (УФ-лаком). В данном случае речь идет о растворимых акриловых смолах, которые затвердевают только под воздействием ультрафиолетового излучения.УФ-лакирование придает особо высокие качества офсетным оттискам, облагораживает изображение.

Технология УФ-лакирования является достаточно молодой, но она уже серьезно закрепилась среди традиционных способов отделки отпечатанных оттисков, и, более того, ее доля стремительно растет.

Преимущества УФ-лакировки состоят в следующем:

· ярко выраженный декоративный эффект,

· повышенная стойкость к истиранию,

· хорошая адгезия к большинству субстратов,

· мгновенное высыхание на оттиске

УФ-лак мгновенно фиксируется на бумаге, наносится по-сухому и в линию с печатью. Эти специальные лаки образуют лучший глянец, чем обычные лаки. Внешний эффект УФ-лакирования практически соответствует ламинированию, а стоимость печатной продукции, покрытой УФ-лаком значительно ниже.

Важно знать, что существует ограничение по плотности бумаги, т.е. для двустороннего УФ-лакирования подходит бумага плотностью не менее 170 г/м². Важно знать также, что УФ-лак плотности бумаге не придает.

Ультрафиолетовое лакирование выполняется для бумаги, картона, ПВХ и других материалов, в том числе и с запечаткой "золотом" и "серебром".

Процесс УФ-лакирования происходит следующим образом: под влиянием больших энергий УФ-излучения в течение секунд образуются твердые, стойкие к истиранию высоко-глянцевые или матовые поверхности, которые обладают высокой механической прочностью (толщина слоя до 8 мкм).

Часто возникает необходимость лакировать не всю поверхность оттиска (сплошное лакирование), а отдельные его элементы - это называется выборочным УФ-лакированием. Оно позволяет наиболее эффектно подчеркнуть важные моменты дизайна. Его можно нанести как офсетным, так и трафаретным способом. Трафаретный лак более насыщенный и толстый, отлакированные элементы становятся сильным визуальным «магнитом».

На стоимость выборочного УФ-лакирования влияет процент лакирования на оттиске, т.е. чем выше запечатка УФ-лака на оттиске, тем выше стоимость лакирования.

Особого внимания заслуживает применение так называемой TWIN технологии.

TWIN-технология - нанесение сразу и глянцевого и матового лака в процессе печати (двойное лакирование в линию). Эта технология позволяет выделить самые малые и тонкие части изображения, создать многогранный рельеф рисунка, удачно сыграть на контрасте матовой и глянцевой поверхности, а также придать индивидуальные тактильные свойства материалу. При всем своем «дорогом» эффекте эта технология оптимальна по затратам времени и материалов и позволяет в максимально сжатые сроки получать брошюры, упаковку и представительскую полиграфию с эксклюзивной отделкой.

Водный лак

Водный раствор смол, например, - на основе поливинилового спирта, применяемый для нанесения на оттиск, непосредственно в печатной машине при печатании. Для этого используют последнюю печатную секцию листовой офсетной машины или специальную секцию для лакирования, с дополнительным сушильным устройством.

Красочные лаки

Цветные продукты, нерастворимые в воде; образуются при взаимодействии водорастворимых красителей с некоторыми солями металлов или гетерополи-кислотами. Из красочных лаков для изготовления полиграфических красок наиболее широко применяются азолаки и лаки из трифенилметановых красителей.

Спиртоводный лак

Раствор синтетических смол в смеси этилового спирта и воды. Применяют при лакировании печатной продукции с использованием лакировальных секций в печатных машинах. Он быстро сохнет, имеет хороший глянец и не желтеет, но возможна деформация оттиска при использовании тонких бумаг после лакирования.

Применяются для повышения глянцевости оттиска. Обеспечивают такое же качество лакового покрытия, что и спиртоводный лак, но вероятность деформации оттиска после лакирования меньше.

1.4 УФ-лакирование

Лакирование печатной продукции улучшает как ее внешний вид, так и потребительские свойства. При лакировании на поверхность печатного оттиска наносится слой лакового раствора, который после высушивания создает прочную прозрачную однородную пленку. Слой лака придает изображению высокий глянец, улучшает его зрительное восприятие, повышая контрастность и насыщенность цветов. Кроме того, прочная пленка защищает оттиск от влаги и загрязнения, препятствует истиранию красочного слоя, увеличивает прочность и долговечность.

Области применения УФ-лакировки различны - изготовление этикеток, упаковок, широкий спектр рекламной продукции и т.д. Технология УФ-лакирования может быть сплошной и выборочной, что делает ее привлекательной в качестве дополнения к печати, но, вместе с тем, несколько усложняет технологически. УФ-лакирование - недорогая в производстве технология, но предполагает несколько вспомогательных процессов, а как известно, каждый этап технологического процесса увеличивает процент отходов.

После печати обычными офсетными красками требуется нанести слой грунтовки, например, водно-дисперсионный лак, так как нанесение УФ-лака сразу на сухую краску не дает того ровного глянцевого эффекта, который необходим заказчику. Водно-дисперсионный лак обычно наносят, используя специальную лакировальную секцию, оборудованную комбинированной сушкой - ИК-сушка и горячий воздух, после чего возможно нанесение УФ-лака при помощи УФ-лакировальной машины.

Безусловное преимущество этой технологии - возможность выборочной лакировки, что делает продукцию более привлекательной для пользователя. Среди других преимуществ отделки УФ-лаками: ярко выраженный декоративный эффект, повышенная химическая стойкость, хорошая адгезия к большинству субстратов.

Необходимость грунтовки водно-дисперсионным лаком, ограниченная толщина наносимого слоя лака, особенно при офсетном способе лакирования, а также невозможность лакирования немелованных бумаг (лак "проваливается" в бумагу), агрессивность лаков, выделение озона во время работы, потребность в специальном оборудовании, сохранение запаха лаковой пленкой (за исключением лаков катионной полимеризации) - недостаток данной технологии.

Ультрафиолетовый лак совсем не содержит растворителей, соответственно не происходит его естественной сушки (за счет испарения), а все 100% массы нанесенного лака остаются на оттиске. Полимеризация же (сушка) лака происходит лишь под воздействием УФ-лучей, причем процесс этот почти мгновенный, конечно, при наличии УФ-ламп соответствующих характеристик и мощности в специальных сушильных камерах.

Коротко описать ультрафиолетовые лаки можно на примере УФ-лака UV400G с вязкостью 150 секунд для красочных аппаратов производства DS DRUCKEREI-SERVICE (Германия). Его можно использовать только на материалах с поверхностью с малым впитыванием. А это преимущественно мелованные глянцевые либо матовые сорты бумаги от 80 г/м2, картон, а также есть положительный опыт покрытия поливинилхлоридных изделий (пластика). При этом оттиски должны быть отпечатаны специальными красками, предназначенными для последующего УФ-лакирования, которые не содержат воск и стойки к щелочам и растворителям.

Если типография получила уже готовые оттиски и нет уверенности в составе красок, необходимо нанести лак на водяной основе, а потом уже начинать УФ-лакировку. Для этого лучше использовать специальный дисперсийный праймер-лак. При лакировании материалов со значительной впитываемостью можно использовать и специальное антивпитывающее вещество. Немаловажная технологическая подробность: так как расстояние между лакировальной секцией и сушилкой в машине довольно коротка, чтобы улучшить растекаемость лака, его желательно немного подогреть.

Полимеризация лака происходит путем превращения в пленку при УФ-излучении в спектре 250-400 нм/мин. При этом суммарная удельная мощность ртутных ламп должна составлять от 80 Вт/см. Скорость транспортера должна составлять в среднем 45 м/мин. для этой вязкости лака, но при использовании двух и больше ламп скорость печати может быть соответственно увеличена. Расход лака составляет 2-4 г/м².

1.5 Печатные машины с лакировальными модулями

Печатные машины с лакировальным модулем наиболее популярны для печати упаковки, этикеток и рекламной продукции. При изготовлении журнальной продукции лакировальный модуль применяется в основном лишь для печати обложки, но в этом случае лакирование делается, как правило, с одной стороны.

В зависимости от вида выпускаемой продукции предлагаются одинарный лакировальный модуль и двойной лакировальный модуль. Двойной лакировальный модуль может быть с одной или с двумя промежуточными сушками. Каждый модуль для нанесения лака может быть в двухваликовом исполнении и/или в виде системы с камерным ракелем, а также в трехваликовом исполнении.

Двухваликовая система лакирования всегда имеет такую конструкцию, что один из валиков представляет собой стальной цилиндр, а второй имеет резиновое покрытие. При этой системе диаметр стального и резинового валиков одинаковый. Такая конфигурация позволяет менять валики местами.

Если на формном цилиндре натянуто офсетное полотно и должна осуществляться сплошная или выборочная лакировка, то в качестве накатного валика используется стальной валик. Если на формном цилиндре закреплена фотополимерная форма для выборочного лакирования, то накатным валиком становится резиновый. И в том и в другом случае один из валиков используется в качестве дозирующего. Следовательно, количество подаваемого лака регулируется при помощи зазора между стальным и резиновым валиками.

Деление лакового слоя между стальным и резиновым валиками происходит не в пропорции 50% к 50%. Поэтому регулировку подачи лака можно осуществлять, не только уменьшая или увеличивая зазор между валиками, но и меняя местами валики. Используя в качестве накатного валика стальной, можно максимально уменьшить количество лака,

наносимого на запечатанный материал, и наоборот, накатный резиновый валик дает максимальный лаковый слой на запечатанном материале.

Однако даже тогда, когда в качестве накатного валика выступает стальной валик, минимизировать количество подаваемого лака можно только до определенного уровня, который является чрезмерным при работе с тонкими бумагами до 70 г/м².

Второй вариант конструкции двухваликовой системы - это когда стальной валик, работающий накатным, имеет диаметр в два раза больше, чем диаметр дозирующего резинового валика. Такая конструкция не позволяет менять местами стальной и резиновый валики в зависимости от того, что установлено на формном цилиндре - офсетное полотно или фотополимерная форма. Регулировка подачи лака осуществляется только изменением зазора между стальным и резиновым валиками. Правда, увеличение при такой системе диаметра накатного валика в два раза позволяет получить более тонкую лаковую пленку. Но и такой вариант двухваликовой системы не позволяет нанести минимально необходимое количество лака для некоторых бумаг плотностью ниже 70 г/м².

Количество наносимого двухваликовой системой лака не может быть менее 5,0 г/м². Это, в свою очередь, при печати, например, этикеток может привести к нежелательным явлениям. Во-первых, из-за большого слоя лака на оттиске возникает необходимость в снижении скорости печатной машины и увеличении мощности сушек, чтобы высушить лак до такой степени, когда листы в стапеле на приемке не слипаются.

Обычно скорость снижают до 5000-7000 оттисков/час. В связи с этим возникает вопрос: экономично ли иметь печатную машину для работы на скорости 15 000 оттисков/час, а печатать на скорости в 2-3 раза медленнее, одновременно печатая и лакируя. А увеличение мощности сушек может повлиять на качество готовой продукции (форсированная сушка слоев краски и лака) и также вызовет большие затраты на электроэнергию. Во-вторых, могут возникнуть проблемы при печати этикеток, так как большая толщина лака на этикетке может привести к тому, что аппарат для наклейки этикетки остановится или выбросит некондиционную этикетку (большая толщина этикетки из-за толстой лаковой пленки на тонкой бумаге).

Основными недостатками двухваликовой системы являются большой расход дорогостоящего лака, неравномерное нанесение лака по всей ширине листа и необходимость регулировки подачи лака с потерей некоторого количества печатной продукции в макулатуру.

Известно, что на оттиск можно нанести только то количество лака, которое можно высушить, чтобы листы в стапеле не слиплись. Поэтому регулировку, как правило, осуществляют следующим образом. Уменьшают подачу лака до тех пор, пока на листе не появятся «проплешины» - места без лака. После этого снова увеличивают количество подаваемого лака, чтобы полностью устранить проплешины. Именно это количество лака является оптимальным. Второй этап регулировки - выставление нужной температуры в сушке. Для этого вместе с сушкой поставляется щуп для измерения температуры листов в стапеле. При достижении в стапеле необходимой температуры, которая не должна превышать 300 С, считается, что лак высушивается до нужной степени.

Конечно, получив определенный практический опыт в регулировке процесса нанесения различных толщин лакового слоя, печатник может значительно сократить регулировку по времени. Также опытный печатник значительно может сократить макулатуру, уходящую на регулировку. Обычно, в среднем, на весь процесс регулировки затрачивается около 150 листов.

Сегодня двухваликовая система используется в основном при нанесении лака вязкостью до 100 секунд, так как система камерного ракеля не позволяет работать с вязкими лаками.

Трехваликовая система лакирования позволяет получить лаковый слой с меньшей толщиной на оттиске и значительно увеличить равномерность нанесения лака по всей ширине листа, по сравнению с двухваликовой системой. Однако существенным ее недостатком является более длительный процесс регулировки и соответственно большее количество макулатуры.

Система лакирования с камерным ракелем состоит из камеры, в которую подается лак, позитивного и негативного ракелей, а также растрированного цилиндра, который охватывается с двух сторон ракелями. Позитивный и негативный ракели снимают лак с поверхности растрированного цилиндра. Растрированный цилиндр имеет керамическое покрытие. В зависимости от линиатуры растра растрированный цилиндр применяется либо для нанесения лака, либо для печати золотым или серебряным лаком.

Например, для лакирования используют цилиндры одной линиатуры 80 лин./см, но с разным объемом ячеек: 6 г/м², 9 г/м², 13 г/м², 18 г/м² и 20 г/м². Такое разнообразие растрированных цилиндров свидетельствует о разнообразии потребностей заказчиков и печатной продукции.

В зависимости от плотности и впитывающей способности бумаги, можно использовать тот или иной растрированный цилиндр, чтобы нанести оптимальное количество лака и высушить его. Например, для этикеточной бумаги применяют растрированные цилиндры 6 г/м² и 9 г/м². Тот же растрированный цилиндр 9 г/м² можно с успехом использовать для лакирования высокоглянцевой бумаги до 150 г/м². Большая разница в подаваемом количестве лака обязательно приводит к необходимости снизить скорость печати и увеличить мощность сушек. Естественно, снижение скорости приводит к потере производительности оборудования и, как следствие, к увеличению себестоимости печатной продукции.

Система камерного ракеля нашла очень широкое применение благодаря тому, что лак наносится по всей ширине печатного листа очень равномерно и отсутствует необходимость в какой-либо регулировке подачи лака. Поскольку эта система очень точно дозирует подаваемое количество лака, точное повторение не является проблемой, что особенно важно при повторном тираже по истечении времени. Следовательно, только с использованием этой системы можно осуществлять печать дорогими золотым или серебряным лаками.

При заказе машины с лакировальным модулем необходимо приобретать устройство охлаждения лака. Без этого устройства повышение температуры лака всего на 1°С приводит к изменению вязкости лака примерно на 4 секунды. Как следствие таких изменений возникает необходимость снижения скорости печати и новая регулировка подачи лака.

Основное назначение одинарного лакировального модуля - нанесение лака на запечатанный материал. Если печать осуществляется с применением традиционных офсетных (масляных) красок, то такую запечатанную продукцию лакировать можно только дисперсионным лаком. При необходимости лакировать продукцию УФ-лаком печатная машина должна быть оснащена таким образом, чтобы лист запечатывался УФ-красками, а после каждой печатной секции стояла УФ-сушка. Однако, есть и другое решение. Это наличие печатной машины с двойным лакировальным модулем и различной конфигурацией сушек.

Двойной лакировальный модуль позволяет значительно расширить возможности облагораживания печатной продукции. Во-первых, он осуществляет все процессы, которые выполняет одинарный лакировальный модуль. Во-вторых, двойной лакировальный модуль дают возможность значительно разнообразить печатную продукцию.

Одной из разновидностей двойного лакировального модуля является модуль с одной промежуточной сушкой. Такое построение позволяет работать с традиционными красками и осуществлять разные виды работ в лакировальных модулях:

· в первом модуле выборочно наносить матовый лак, а во втором глянцевый;

· в первом осуществлять печать флексографской краской, а во втором лакирование;

· в первом наносить лаковый слой в качестве грунтового лакового слоя (праймера), а во втором лакировать золотым или серебряным лаком;

· в первом лакировать продукцию, а во втором наносить блистерный лак (применяется в упаковочной промышленности при изготовлении упаковок для соединения двух поверхностей без нагрева).

Для таких работ непосредственно для двойного лакировального модуля требуются все виды приводки, как в печатных секциях, - и продольная, и поперечная, и диагональная.

Если отсутствует диагональная приводка для двойного лакировального модуля, что встречается в некоторых моделях печатных машин, то необходимо производить регулировку диагональной приводки в печатных секциях. То есть, в случае возникновения проблем диагональной приводки в двойном лакировальном модуле, ее необходимо осуществлять изменением диагональной приводки во всех печатных секциях машины. Конечно, это возможно только при определенных условиях:

· во-первых, когда диапазон диагональной приводки еще не исчерпан;

· во-вторых, когда это не приведет к неприводке всего изображения.

Двойной лакировальный модуль с двумя промежуточными сушками является довольно универсальной конструкцией. Подобная конфигурация покрывает все возможности одинарного лакировального модуля и двойного лакировального модуля с одной промежуточной сушкой, если в качестве конечной применяется инфракрасной сушки (ИК-сушка). Такая конструкция позволяет лакировать продукцию УФ-лаком в том случае, когда конечной является УФ-сушка. Конечной сушкой может быть ИК- и/или УФ-сушка и, по необходимости, включается та или иная сушка.

Следует обратить особое внимание на то, что для печати традиционными офсетными красками с последующим лакированном УФ-лаком обязательным является наличие двух промежуточных ИК-сушек между лакировальными модулями. При такой технологии УФ-лак можно наносить на печатное изображение только после предварительного нанесения грунтового слоя из дисперсионного лака. И чем больше можно нанести дисперсионный лак в качестве грунтового слоя, тем выше будет глянец. Поэтому максимальная скорость печати может быть только до 10 000 оттисков/час. Именно на этой скорости еще возможно полное высыхание печатных офсетных красок и дисперсионного лака, чтобы нанесение УФ-лака происходило на полностью высохшее подготовленное изображение оттиска.

Пример качественной камеры для УФ-сушки - УФ-сушки производства Aeroterm серии UV Vario, которые также необходимы при работе с УФ-красками. Камеры этой серии оборудованы УФ-лампами, в которых одна батарея оснащена рефлекторами для увеличения отражающей способности в УФ диапазоне. Дополнительно лампы комплектуются термофильтрами для защиты термочувствительных запечатанных материалов. Финишная система охлаждения предотвращает перегрев камеры и материала, а термостойкий материал ремня, покрытый тефлоном, увеличивает срок службы транспортера. Скорость ремня регулируется бесступенчато, что позволяет настроить работу камеры в режиме, оптимально подходящем для конкретного материала.

Пример качественной лакировальной машины - серия производства WenChyuan, предназначенная для выполнения самых различных вариантов технологического процесса лакирования листовой печатной продукции. Широкий модельный ряд машин Wen Chyuan позволяет производить лакирование УФ-отверждаемыми лаками, воднодисперсионными лаками и на основе органических растворителей; сплошное и выборочное лакирование; УФ-лакирование по праймер-лаку, т.е. предварительно нанесенному на оттиск слою воднодисперсионного лака. Все оборудование Wen Chyuan имеет модульное построение. Технологический процесс лакирования разбит на этапы. Соответственно, каждый этап реализуется на отдельно взятом технологическом устройстве. По своей конструкции они независимы и являются модулями. Их количество и конфигурация могут быть различными в зависимости от конкретных требований заказчика к процессу.

Унифицированными модулями являются:

· универсальный высокостапельный вакуумный самонаклад;

· автоматическое высокостапельное приемное устройство;

· листопроводящая система с вакуумным сетчатым транспортером;

· устройство очистки листа щеткой;

· устройство очистки листа щеткой и горячим каландром;

· стол ручной подачи листов;

· стол ручной приемки листов;

· секции лакирования, различные по технологии (сплошное или выборочное лакирование, УФ- или дисперсионный лак, двойное лакирование);

· сушильные устройства разных типов (ИК-, УФ-, горячим воздухом, их комбинации).

Практически, каждая модель имеет несколько модификаций - от самых простых, с ручной подачей и приемкой листов, до полностью автоматических; отличающихся по максимальному формату обрабатываемых листов, по своей конфигурации.

Это дает возможность заказчику выбрать именно ту конфигурацию машины, которая с максимальной эффективностью обеспечит решение стоящих перед производством технологических задач. Конструкция машин

позволяет производить их дооснащение в процессе эксплуатации с целью расширения технологических возможностей, повышения производительности и т.д.

Машины Wen Chyuan соответствуют современным мировым стандартам в классе подобных машин и оснащены разнообразными системами, устройствами и приспособлениями, обеспечивающими безукоризненное качество отделки печатной продукции. Это автоматические высокостапельные самонаклады с вакуумной подающей головкой и высокостапельные приемные устройства "нон-стоп"; вакуумные листопроводящие механизмы (конвейеры); компьютерные системы управления и контроля; различные по принципу действия и конструктивному исполнению сушильные устройства - УФ, ИК, горячим воздухом и их комбинации; различные устройства очистки поверхности запечатанного листа - вращающейся щеткой или щеткой с горячим каландром; использование электроники и лазерных технологий, пневматики и гидравлики в приводах и исполнительных механизмах; энергосберегающие системы терморегулирования. Машины отличает мощная жесткая конструкция основной технологической секции (так, вес только лакировальной секции машины выборочного УФ-лакирования KYU-9W составляет около 3,5 тонн), толстые литые боковые стенки - до 60 мм - с ребрами жесткости, широкие роликовые подшипники, валы и цилиндры большого диаметра.

Машина KYU-9W способна работать с листовыми материалами различной плотности - от 80 до 500 г/м2 благодаря совершенной конструкции самонаклада и листопроводящей системы. Толщина и тип материала, толщина наносимого слоя лака, вид лака практически не влияют на производительность машины, которая достигает 5 000 листов в час.

Вакуумная головка самонаклада обеспечивает надежную бесперебойную подачу листов во всем диапазоне толщин и скоростей работы машины.

Лакировальная секция машины, благодаря жесткости конструкции, точности изготовления и тонким регулировкам, обеспечивает нанесение на поверхность оттиска слоя лака толщиной от 4 до 15 микрон. Разумеется, можно нанести и более толстый слой, однако, возможность наносить такой тонкий слой лака выгодно отличает лакировальные машины Wen Chyuan от часто используемых для лакирования трафаретных машин.

Здесь так же нужно отметить более высокую скорость работы лакировальных машин, чем трафаретных. Такое преимущество позволяет брать заказы на большие или срочные тиражи, брать работы со стороны у других типографий. Такого не смогут позволить себе ни трафаретчики, из-за низкой скорости (среднее время выполнения заказов на лакирование - неделя), ни типографии, сделавшие свой выбор в пользу офсетной машины с лакировальной секцией. Не говоря уже о том, что специализированные лакировальные машины обеспечивают лучшее качество, чем лакировка "по мокрому" непосредственно в печатной машине.

Транспортировка листа в машине Wen Chyuan KYU-9W осуществляется вакуумным сетчатым транспортером, гарантирующим сохранность как самого листа, так и свеженанесенного слоя лака, а также его равномерное растекание (что не обеспечивается другими лакировальными машинами, конструкция которых скопирована с офсетных печатных машин).

Машина оснащена мощными сушильными устройствами, обеспечивающими полное закрепление лакового слоя на поверхности оттиска - ИК-сушка с 9 двухкиловаттными лампами и УФ-сушка с 3 восьмикиловаттными лампами. Целый ряд электронных датчиков температуры в сушильных устройствах обеспечивает постоянный контроль температурного режима процесса сушки лакового слоя на оттиске. Предусмотрено автоматическое выключение ламп и мгновенный подъем специальными пневмоприводами крышек сушильных устройств при остановке транспортера, перепадах напряжения в сети электроснабжения, при повышении температуры против заданного режима в туннелях сушильных устройств.

Вышедший из сушильной секции лист, перед поступлением в высокостапельное приемное устройство, охлаждается потоком подаваемого воздуходувным устройством воздуха, что исключает возможность слипания отлакированных оттисков в стопе. Замена стапелей как на приемке, так и на самонакладе производится на ходу машины, не нарушая стабильности параметров технологического процесса лакирования.

1.5.1 Вальцовый способ нанесения УФ-лаков

Неизвестно, каким из способов впервые был нанесен УФ лак на бумагу. В любом случае нужно было решить задачу стойкости материалов к агрессивному лаку. Только вальцовый (валковый) способ применялся исключительно для лакирования. И сегодня это один из распространенных вариантов. Удобно и стабильно иметь для УФ-лакирования отдельную машину и наносить УФ-лак на сухой оттиск. Другим важным моментом является вопрос качества лаковой пленки. Для УФ-лака очень важно время от момента нанесения лака на оттиск до воздействия УФ-излучения. Чем это время больше, тем лучше растекается лак, и, следовательно, выше глянец, что легко регулируется длиной вальцовой лакировальной машины. К тому же, для массового производства этот способэкономично целесообразен.

Для изделий, в которых предполагается склейка, важно, чтобы на участке листа, где находится клей, был только один слой лака. То есть если лист лакируется УФ лаком, на поле склейки не должно быть краски и грунта. Это нужно обязательно проконтролировать при лакировании. При склейке важно равномерно нанести достаточное количество клея и достаточное время выдержать склеиваемое изделие под прессом. При увеличении времени

сушки, заметно улучшается качество. Также полезно увеличивать время растекания лака: после нанесения лака оттиск нужно снять с транспортера на несколько секунд, а потом положить обратно.

Увеличение количества лака приводит к образованию "апельсиновой корки". Лучшее решение - использовать нанесение лака с реверсным движением вала. Нагрев лака снижает вязкость, следовательно, он лучше растекается и пленка ровнее. Но бумага в момент нанесения лака остается холодной, что неизбежно снижает температуру лака и, следовательно, качество оттиска. Подогрев оттиска после нанесения лака до секции УФ-сушки позволяет заметно улучшить глянец.

1.5.2 Реверсное УФ-лакирование

Реверсное лакирование отличается от традиционного следующим: на обычной лакировальной машине при прохождении листа через лакировальную секцию происходит разделение слоя наносимого лака между наносящим валом и поверхностью бумаги. В результате на поверхности лакового слоя образуется характерный рельеф, так называемая "апельсиновая корка", или шагрень, которая сохраняется на оттиске после полимеризации лака. Данный эффект функционально зависит от времени растекания лака или от длины машины. Избавиться от "апельсиновой корки" при разумных размерах лакировальной машины, к сожалению, не удается.

Принципиальное отличие реверсного лакирования состоит в том, что обрезиненный лаконаносящий вал вращается против хода листа. В результате удается избежать разделения лаковой пленки после зоны контакта, нанесение лака больше напоминает полив. Этот способ позволяет полностью исключить появление "апельсиновой корки" и получить исключительно качественное покрытие.

Реверсное УФ-лакирование можно осуществить на лакировальной машине типа BILLHOFER UV SPEED 76 или на аналогичной, оснащенной второй дозирующей системой, реверсным приводом лаконаносящего вала,

механизмом включения и выключения натиска и особой системой контроля прохождения листа.

Способ имеет ряд ограничений: низкая производительность (в среднем 1500 оттисков в час), высокий расход лака УФ-полимеризации (до 10 г/м²), сложности при склейке лакированной продукции и нанесении лака на тонкие бумаги. Однако, в отличие от альтернативных вариантов высококачественной отделки печатной продукции - трафаретного или припрессовки пленки, реверсное УФ-лакирование обладает неоспоримыми преимуществами:

· великолепный декоративный эффект достигается при меньшей толщине покрытия (реверсное лакирование 8-10 мкм, трафаретное лакирование 15-25 мкм, припрессовка 12-20 мкм);

· при реверсном варианте используются обычные лаки УФ-полимеризации для вальцовых машин, которые существенно (почти в 2 раза) дешевле трафаретных;

· на пленке лака, нанесенного трафаретным способом, видны небольшие кратеры (особенность технологии), а при реверсном вальцовом нанесении поверхность идеально гладкая;

· не нужно организовывать на типографии трафаретный участок со всеми его атрибутами, включая специальное формное отделение;

· лакировальная машина с реверсным нанесением может работать в обычном режиме нанесения лака со скоростью до 10000 оттисков в час;

· по данным европейских производителей, процент брака при реверсном лакировании существенно ниже, чем при припрессовке пленки.

Применение реверсного УФ-лакирования целесообразно на предприятиях, специализирующихся на выпуске высококачественной листовой печатной продукции (открытки, обложки, рекламная продукция, некоторые виды упаковки класса "люкс").

1.5.3 Нанесение УФ-лака на офсетной машине

Нанесение лака на оттиск в лакировальной секции, встроенной непосредственно в офсетную печатную машину, является одним из наиболее современных и рациональных способов лакирования. Офсетное УФ-лакирование можно рассмотреть на примере лакировальных секций в печатных машинах SHINOHARA.

SHINOHARA - листовые офсетные печатные машины элитного класса, секционного построения, с двойным диаметром печатных и передаточных цилиндров.

Технологические возможности любой листовой офсетной машины, как правило, определяются ее техническими характеристиками и дополнительными устройствами (опциями), которые фирма-производитель предлагает покупателю к машине. Для своих машин Shinohara предлагает лакировальные секции и различные сушки. Для выполнения лакирования машины могут быть оснащены лакировальной секцией, удлинением перед приемкой, инфракрасной и/или УФ-сушкой и системой удаления продуктов сушки из зоны сушки.

Универсальная лакировальная секция SHINOHARA (для дисперсионных и УФ-лаков) располагается вслед за последней печатной секцией и включает в себя:

· дукторную камерно-ракельную систему, расположенную со стороны приемки, со стальным анилоксовым валиком, имеющим керамическое покрытие;

· формный цилиндр, печатный цилиндр двойного диаметра, устройство смывки формного цилиндра, систему подачи и рециркуляции лака;

· систему подачи смывочных растворов в лакировальное устройство, устройства смывки формного цилиндра и вывода отработанного раствора.

Камерно-ракельная система, по сравнению с валиковой системой, позволяет получить на оттиске равномерный лаковый слой меньшей толщины по всей поверхности листа. Кроме того, эта система, в отличие от валиковой и ракельной, является закрытой, испарения лака сведены к минимуму, она не загрязняет атмосферу цеха. Количество наносимого этой системой лака на оттиски постоянно и не зависит от его вязкости. Это гарантирует результаты лакирования при повторном изготовлении заказа. Известно, что даже небольшие колебания толщины лакового слоя на оттиске могут привести к значительным изменениям параметров цвета.

Универсальная лакировальная секция SHINOHARA предназначена для попеременного лакирования оттисков с использованием дисперсионных или УФ-лаков. При смене лака необходимо аккуратно очистить систему подачи лака и саму камерно-ракельную систему. Частая смена лаков приводит к расходу большого количества смывочных растворов и к длительному простою машины из-за смывки лакировальной секции. Для случая, когда машина будет работать в режиме частой смены дисперсионных и УФ-лаков, Shinohara предлагает комплектовать лаковую секцию двумя камерами - отдельно для дисперсионных и отдельно для УФ-лаков, так как для их очистки используются различные растворы. Оптимальным вариантом при работе с двумя видами лаков Shinohara считает установку в лакировальной секции двух резервуаров и раздельной смывки - отдельно для дисперсионных и отдельно для УФ-лаков.

Для смывки лакировального полотна Shinohara предлагает три варианта устройств:

1) для дисперсионных лаков;

2) для УФ-лаков;

3) универсальное - для дисперсионных и УФ-лаков.

Система смывки построена на базе смывочного валика и подачи на него двухкомпонентного раствора - "смывочная жидкость + вода".

Крепление формы на формном цилиндре лакировальной секции осуществляется оригинальной системой быстрого зажима SHINOHARA Quick Plate Clamp System.

Удлинение между лакировальной секцией и приемкой содержит систему термовоздушной сушки. Оттиск с нанесенным лаковым слоем обдувается нагретым воздухом, подающимся через размещенные в удлинении форсунки. Удлинение улучшает качество лакирования, так как лаковый слой получает больше времени для растекания, закрепления и равномерного высыхания, что очень важно для дисперсионных лаков. Это обеспечивает более высокий глянец лакового слоя, снижает вероятность его растрескивания и появления дефектов типа "апельсиновой корки".

В качестве сушильных устройств Shinohara предлагает три инфракрасных (ИК) и одну ультрафиолетовую (УФ) сушки известного производителя - шведской фирмы Baldwin, которые используются во многих печатных машинах элитного класса.

Сушки размещают в начале высокостапельной приемки над нижней цепью листовыводного устройства. Слой лака, при более долгом пути прохождении оттиска, имеет время равномерно растечься по площади нанесения. Это существенно улучшает блеск лакового слоя.

Над приемкой размещена система удаления продуктов сушки. При работе с дисперсионными лаками - это пары воды и/или спирта, при работе с УФ- лаками (красками) - озон.

Лакирование в офсетных печатных машинах можно проводить не только в лакировальной секции, но и в последней печатной секции, используя для этой цели красочный или увлажняющий аппараты.

Технология лакирования через красочный аппарат с использованием масляных (офсетных, печатных) лаков почти не отличается от технологии печати с использованием традиционных офсетных красок. Масляные лаки - это офсетные краски без пигмента. Работают с ними как с офсетными красками. Глянец масляных лаков такой же, как и у печатных красок.

Один из основных недостатков этих лаков - то, что с течением времени они приобретают слабо-желтый оттенок, который особенно заметен в местах, где бумага не запечатана. Поэтому, при использовании масляных лаков, лучше проводить выборочное лакирование. Однако могут возникнуть проблемы с быстрым изменением вязкости лака в процессе лакирования и со смывкой лака после окончания лакирования.

При сплошном лакировании с использованием воднодисперсионных лаков можно использовать красочный аппарат. Однако, для нанесения более толстого слоя лака, используют увлажняющий аппарат.

Конечно, при подготовке машины к применению данной технологии необходимо изолировать корыто увлажняющего аппарата от системы рециркуляции, периодически наливая лак в корыто. Могут возникнуть проблемы с быстрым изменением вязкости лака в процессе лакирования и со смывкой лака после окончания лакирования.

Желательно, чтобы после лакирования оттиски были подвергнуты сушке ИК-излучением. Чем толще слой лаковой пленки, тем ровнее поверхность и тем выше глянец. Однако, при отсутствии сушки или при высокой скорости работы печатной машины возникает опасность слипания оттисков в стопе на приемке из-за липкости невысохшего лакового слоя, особенно, когда листов в стопе несколько тысяч. Ведь дисперсионные лаки содержат до 60% воды, которую необходимо испарить из слоя лака при сушке.

При лакировании с нанесением толстого слоя лака, например, на оттиски на мелованной бумаге, которая слабо впитывает связующие лака, обязательна ИК-сушка и сушка горячим воздухом. Для этой цели Shinohara рекомендует две разные по мощности (9 и 22 кВт) системы ИК-сушки 3компании Baldwin. Эти системы предназначены для сушки оттисков, отпечатанных с использованием традиционных офсетных красок или покрытых печатным или дисперсионным лаками с использованием красочного или увлажняющего аппаратов последней печатной секции.

Воднодисперсионные лаки по своим свойствам отличаются большим разнообразием. Имеются лаки барьерные, жаропрочные, блистерные, спиртостойкие, без запаха или с ароматическими добавками, лаки с металлизированным пигментом, с перламутровым эффектом, праймеры (разделительные лаки-подложки) и др. В традиционные офсетные краски и в печатные лаки также могут вводиться микрокапсулы с пахучими веществами.

Работа с УФ-красками, гибридными красками и УФ-лаками требует соответствующей подготовки машины, специальных смывочных растворов и офсетных полотен. Для сушки необходимы мощные УФ-сушильные устройства.

Еще один пример - малоформатная японская машина Ryobi 525HXX. Лакировальная секция для четырех-, пяти- и шестикрасочных машин была разработана фирмой Ryobi в кооперации с американской фирмой MMT Manufacturing, много лет занимающейся созданием подобных устройств. В активе MMT Manufacturing множество лакировальных модулей печатных машин Roland, Mitsubishi, Heidelberg и др.

Отдельная лакировальная секция состоит из лакирующего цилиндра, ракельного ножа, системы пополнения лака, лакового корыта, анилоксового валика и печатного цилиндра. Лак из красочного ящика, дозированный с помощью сегментных ножей с сервоприводами, подается на анилоксовый валик. Далее он подается на лакирующий цилиндр, где закреплена эластичная форма для сплошного или выборочного лакирования, и попадает на бумагу. За счет короткого пути температура лака не успевает измениться, и покрытие получается стабильным по толщине.

Регулируемая отдельным двигателем скорость вращения анилоксового валика позволяет менять в широких пределах толщину наносимого лака.

Постоянное перемешивание предотвращает застывание лака на остановленной машине. Сегментные ножи красочного ящика с управлением от выносного стенда служат для изменения лакового слоя по ширине изображения при выборочном лакировании.

В случаях, когда нет необходимости нанесения лака на продукцию, лакирующий цилиндр отводится от печатного, поднимаясь вверх с помощью гидроцилиндров. Это положение цилиндра также служит для закрепления и съема форм для выборочного лакирования. Примечательно, что такую замену форм можно производить во время печати тиража, сокращая тем самым время на подготовку к следующей работе. Отвечающие всем европейским нормам безопасности защитные ограждения и датчики гарантируют как безопасность оператора, выполняющего эту замену, так и защиту самой машины от ошибок печатника. Большое удобство предоставляет универсальный формный зажим. Для сплошного лакирования на него можно установить офсетное полотно с планками, а для выборочного - эластичную форму с металлической подложкой.

Система рециркуляции служит для поддержания заданной температуры и очистки лака от инородных включений. В печатной машине, предназначенной для использования разных видов лака (дисперсионный и УФ-лак), штатно предусмотрено два рециркулирующих устройства, выбор между которыми осуществляется переключателем.

При работе с УФ-лаком используются система сушки, основу которой составляют две УФ-лампы общей мощностью 16 кВт. Мощность, а соответственно и скорость закрепления краски, регулируется трехшаговым переключателем, расположенным на пульте управления. Величина облучения показывается на дисплее. При работе с УФ-красками и лаком, для повышения производительности можно включать все рассмотренные выше устройства (ИК-сушка, воздушные обдуватели и УФ-сушку) одновременно. Следует учесть только, что в этом случае общая потребляемая мощность печатной машины может превысить 81 кВт (что соответствует энергопотреблению небольшого пятиэтажного дома).

Впрочем, энергоемкость сама по себе - не единственная трудность при УФ-лакировке с помощью офсетных машин. Места в стандартном ПВУ печатной машины для сушильного устройства явно недостаточно. Во-вторых, УФ-лак невозможно передать офсетным способом, для выборочного лакирования необходима высокая или флексографская печать. В-третьих, УФ-отверждаемые лаки обладают повышенной агрессивностью и для них необходим специальный красочный аппарат со стойким покрытием валиков. Причем, при печати по сырому не только лак, но и все краски должны быть УФ отверждаемыми (иначе под слоем полимеризовавшегося лака останется незакрепленная краска, которая не засохнет в отсутствие кислорода), значит надо переделать все красочные секции машины. Все это резко усложняет процесс лакирования для типографий со средними доходами. Ведь дороговизна вышеописанного офсетного оборудования сводит УФ-лакирование практически к эксклюзивной обработке продукции.