1. Преимущества жести с литографированным покрытием.
Печать на жести служит не только для декоративных целей, но и для создания творческого привлекательного дизайна упаковки и является жизненно важной для коммерческого потенциала
и это особенно верно в отношении широкого спектра пищевых продуктов, напитков и бытовых
продуктов, продаваемых в жестяных литографированных банках. Литографированная жесть в условиях конкуренции является основой стимулирования сбыта, красивая упаковка привлекает внимание многих потребителей.
И хотя на многие жестяные банки все еще приклеивают бумажные этикетки, использование печати на банках (литографии) растет год от года и уже является универсальной технологией для банок, предназначенных для пива и напитков. Печать на жести также нашла широкое применение и для других изделий, включая корпуса батареек, подносы, большие декоративные жестяные банки для конфет, печенья и т.д., пробки для бутылок, пепельницы, а также рекламные вывески.
2. Технология литографирования жести.
За исключением случая, когда банки изготовляют глубокой вытяжкой, практически всё лакирование и декорирование белой жести происходит на листах до того как их пускают в дальнейшую работу. Покрытия на жесть наносятся с использованием роликовой системы, а затем жесть попадает в сушильную печь.
Декорирование белой жести осуществляется печатью цветных рисунков на поверхности. Поверхность белой жести прекрасно подходит для печати и в этом отношении превосходит даже качественную бумагу. Однако имеются некоторые фундаментальные различия между печатью на жести и печатью на бумаге. В первую очередь жесть не абсорбирует ни краски, ни лаки и они остаются на поверхности и должны быть высушены с применением тепла или других форм энергии. Во-вторых, металл имеет жесткую негибкую поверхности по сравнению с поверхностью бумаги, так что прямой контакт между печатной плитой и поверхностью жести практически невозможен. В-третьих, со спектральной точки зрения жесть можно рассматривать как практически черный материал: это значит, что для того, чтобы получить репродукцию аналогичную достигаемой на белой бумаге требуется на поверхности металла создать белый фон. Однако для специальных декоративных эффектов можно использовать исходную поверхность жести. Другие важные факторы, которые следует иметь в виду: адгезия и пластичность покрытия. Если жесть при последующей обработке приобретает различные формы для использования в качестве жестяных банок и других предметов, то покрытия должны оставаться плотно сцепленными с поверхностью жести и неповрежденными даже после серьезных деформаций поверхности.
На поверхности жести можно получить широкое разнообразие цветовых эффектов, сочетая прозрачные и непрозрачные краски, а современные процессы позволяют воспроизводить мельчайшие детали на высокоскоростных печатных линиях.
Процесс декорирования состоит из двух операций: нанесения с помощью роликов лакового покрытия и нанесение рисунка и текста красками. Несколько покрытий может быть нанесено перед печатанием, а также может быть нанесено окончательное лаковое покрытие поверх печати.
2.1. Фотолитография.
В ходе фотолитографического процесса печать наносится на плоские листы белой жести. В основе литографии лежит то, что некоторые материалы (например, медь) легко смачиваются жирными жидкостями, такими как печатные краски, тогда как другие (например, хром) хорошо смачиваются водой или водно-спиртовой смесью и наоборот, отталкивают краски. Поскольку жир и вода не смешиваются, краски не прилипают к влажной поверхности и отпечатываются только на восприимчивых к жиру поверхностях. Таким образом, чтобы применить литографическую печать, изготовляют печатную форму (пластину), поверхность которой состоит из восприимчивых к жиру областей, соответствующих рисунку, в окружении непечатаемой поверхности, которая находится во влажном состоянии. Наносить печать на белую жесть прямым контактом с печатной формой очень трудно, а рисунок на самом деле переносится ("off-set ") на вал с резиновым покрытием, который в свою очередь входит в контакт с белой жестью, перенося рисунок на ее поверхность, и выступает в качестве передатчика рисунка между пластиной и листом металла. Такой процесс известен как офсетная литография и он совершил революцию в деле печати на жести.
Полноцветная печать на жести осуществляется с использованием цветового пространства CMYK (CMYK: Cyan, Magenta, Yellow, Keycolor), согласно которому любой цвет может быть представлен комбинацией четырех цветов: голубого, пурпурного, желтого, черного. Поэтому первым этапом литографического процесса является цветоделение, на котором исходное изображение разбивается на четыре основных цвета. Для каждого цвета изготавливается полупрозрачная пленка. Для передачи цвета различной плотности изображение разбивается на мелкие точки. Темные и светлые участки определяются количеством и размером точек на определенной площади.
2.2. Производство печатных форм.
Ключом к получению точной и аккуратной печати на жести является качественная печатная форма. Формы биметаллического типа все еще иногда встречаются, например, медная с хромовым покрытием. Хромированную медь покрывают специальной светочувствительной смолой. Позитив нужного изображения помещают так, чтобы он был в контакте со светочувствительной смолой, затем форму помещают в вакуум и обрабатывают ультрафиолетовыми лучами. Области подвергнутые воздействию ультрафиолета твердеют и становятся стойкими к действию реагента, которым растворяют не подвергнутую действию ультрафиолетового излучения смолу, которая растворяется, обнажая хромированную поверхность. Затем кислотным раствором убирают хром с медной поверхности. После чего специальным растворителем убирают затвердевшую смолу, оставляя под ней хромированную поверхность. Такой тип печатной формы очень долговечен и его хватает на тираж 100000 листов и более.
Наиболее часто используемый тип литографических форм состоит из анодированного алюминия, покрытого специальным светочувствительным материалом. Пластину изготовляют, размещая негатив изображения в контакте с покрытием и подвергая эту поверхность воздействию ультрафиолетового света в вакууме, в результате восприимчивая к чернилам область твердеет. Не подвергнутое действию ультрафиолета покрытие затем смывают и на его месте остается металлическая поверхность на которую печать не наносится.
Разновидностью вышеуказанных систем является применение безводной пластины, которая в последнее время применяется в жестяной полиграфии. Ее применение снижает процент брака и время настройки, улучшает качество и позволяет получать продукцию с более постоянными свойствами. Вместо воды, которая отталкивает жирные чернила, на безводную пластину наносят силиконовое покрытие с тем же эффектом. Основная форма делается из тонкого алюминия, на которую наносятся фоточувствительное и силиконовое покрытия, которые выборочно убираются так же, как в вышеописанных системах. Для этого, чтобы эта система работала удовлетворительно, необходим контроль температуры печатной формы в пределах 23-28°C. Это делается путем охлаждения печатного ролика холодной водой или воздухом. Существуют экологическое преимущество при использовании безводных пластин, так как их использование устраняет необходимость использования спирта в качестве смачивающего реагента.
2.3. Печать на жести.
Общие принципы работы оборудования мокрой литографической офсетной печати заключаются в следующем. Три цилиндра участвуют в процессе: цилиндрическая печатная форма, вокруг которой обернута металлическая печатная пластина, бланкетный цилиндр (blanket cylinder), служащий для передачи рисунка и на который натянуто одно или два резиновых покрытия и прижимной вал (impression cylinder), который вместе с бланкетным цилиндром продвигают листы жести. Чернильные и смачивающие роликовые устройства расположены над цилиндрической печатной формой и во время процесса печати с них поступает вода или водно-спиртовая смесь и краски на печатную форму, с которой изображение передается на бланкетный цилиндр.
Во время прохождения между бланкетным и прижимным цилиндрами на поверхность листа жести наносится оттиск. Прижимной и бланкетный цилиндры устанавливаются на эксцентриковых подшипниках, что позволяет регулировать силу прижима. При использовании безводных пластин применяются те же общие принципы работы, описанные выше, кроме смачивающих роликовых устройств, которые здесь не требуются. Печатные краски являются смесью пигментов, красок, масел и лаков и последние достижения в повышении производительности труда в печати на жести связаны с разработкой новых марок красок, которые позволяют повысить скорость печати и сушки. Специальные краски были разработаны для конкретных применений, таких как наружные знаки (не обесцвечивающиеся) и для пищевых жестяных банок (устойчивых к длительному нагреву в смеси пар/вода). Сушка происходит в печи при температуре около 130°C.
До 1950-х годов при печати использовали практически всегда один цвет, и каждый слой
нужно было высушить перед нанесением следующего. С тех пор осуществлялись непрерывные совершенствования, как красок, так и оборудования, так что теперь одновременно можно наносить четыре цвета мокрый по мокрому в однолинейной машине. Сушка происходит в типовых печах. Некоторые из последних многоцветных печатных машин имеют в основе такую же технологию, как в случае печати на бумаге и позволяют работать с листами жести толщиной до 0,10 мм на высокой скорости.
2.4. Ультрафиолетая сушка.
Появление красок и лаков, которые могут затвердеть в течение нескольких секунд подвергаясь УФ-излучению оказало серьезное воздействие на промышленность, занимающуюся декорированием металла. Фото-твердеющие материалы обычно содержат смесь низкомолекулярных ненасыщенных полимеров (полиэстеров, полиуретанов или эпоксидных смол), растворенных в смеси мономеров, таких как акрилаты или метакрилаты. Фото-инициаторы запускают реакцию полимеризации по виниловому типу под воздействием УФ-излучения. Преимуществами такого процесса являются: экономия потребления энергии, меньшее загрязнение среды выделяющимися парами растворителя, быстрая сушка и, как следствие увеличение производительности процесса, а также экономия пространства. Применяемая в многоцветных печатных линиях УФ-сушка обеспечивает полную фиксацию каждого цвета до нанесения следующего цвета. К недостаткам можно отнести дороговизну ультрафиолетовых ламп и красок, необходимость расширения ассортимента красок и необходимость приведения в соответствие законодательства по безопасности УФ-красок при использовании их для пищевых банок и банок для напитков. Также из-за очень короткого времени высыхания эти краски не столь пластичны, как краски, твердеющие при термообработке. Это может быть важно там, где требуется глубокая вытяжка после нанесения печати на белую жесть, (как при печати искаженного изображения).
Значительные исследования ведутся во многих аспектах технологии УФ-твердения, в том числе по совершенствованию лаков, характеристик УФ-ламп, и изучению влияния на процесс твердения качества жести.
2.5. Печать искаженного изображения.
Перед завершением изложения информации о печати на плоских листах, следует упомянуть о технике печати искаженного изображения. Она позволяет печатать на плоском листе рисунок таким образом, что только после изготовления банки рисунок принимает свой конечный правильный вид. Это достигается путем изготовления первого листа жести с напечатанной на нем квадратной решеткой. Искажения, произошедшие в каждой конкретной области листа могут быть точно оценены, что позволяет первоначальный рисунок модифицировать с учетом эффектов искажения. Процесс оценки степени искажения рисунка сейчас в основном делается с использованием компьютерных программ.
2.6. Декорирование двухсоставных банок.
Степень деформации бесшовных двухсоставных банок получаемых глубокой вытяжкой такова, что печать на жесть заранее не наносится. Здесь нашел применение нелитографический процесс "сухой офсет" и он был взят из технологии широко используемой в бумажной промышленности. Стальная поверхность листа покрывается фотополимерным покрытием. На листе создается негативное изображение, для этого лист подвергается воздействию обычных флуоресцентных ламп и освещенные участки твердеют. Покрытие на не подвергнутых воздействию флуоресцентных ламп участках растворяется после распыления на них алкоголя. Поскольку рисунок получается в виде приподнятого над листом рельефа, на него могут быть нанесены краски с ролика и печать переносится на офсетный вал без смачивания. Первая стадия процесса нанесения печати может потребовать нанесения грунтового покрытия для формирования основного цвета. Оно может быть нанесено непосредственно на металлическую поверхность. На каждую банку при ее вращении наносится покрытие, при этом она совершает один-два оборота относительно резинного валика, на который непрерывно поступают чернила при его вращении в контакте с металлическим барабаном. Затем каждая банка одевается на отдельный палец транспортера, который направляет банки в газовую печь для сушки покрытия со скоростью до 1500 банок в минуту. На выходе, банки попадают на магнитную ленту, с которой по конвейеру они поступают в печатную машину. Печатная машина состоит из шести отдельных печатающих головок, расположенных вокруг большого вращающегося барабана, по периметру которого расположено большое количество офсетных валов.
Каждая печатающая головка при помощи печатной формы наносит один цвет, поэтому максимум шесть цветов может быть нанесено на основное покрытие. При вращении барабана, валы по очереди контачат с печатными цилиндрами, в результате изображение полностью переносится на валы. Затем каждый вал передает полное изображение на корпус банки, когда те проходят мимо барабана. Это печатная система обладает высокой производительностью, ее скорость превышает 1500 банок/минуту.
После печати, может быть произведена последняя операция - нанесение лака по схеме (мокрый по мокрому), перед тем как банки поступают в сушильную печь. Сушка в среднем проходит в течение минуты при температуре 170°C. Однако некоторые печи способны работать быстрее и в них сушка проходит всего лишь за шесть секунд. Операция по зауживанию верхней части банок, которая осуществляются после нанесения лаков на внутреннюю и наружную поверхности и после декорирования банки, налагает большие требования к материалам покрытия, поэтому для этих целей используют специально разработанные покрытия и краски.
