Rozhodnutí investovat do flexografického lisu je zřídka řízeno jediným typem substrátu. Zpracovatelé tisku, kteří obsluhují trhy s flexibilními obaly, vědí, že tiskový stroj nečinný, protože nezvládne příchozí objednávku, je kapitál, který si nevydělává. Otázkou není, zda stroj dokáže tisknout na jeden materiál-, ale zda dokáže přepínat mezi materiály bez nadměrných prostojů, zmetkovitosti nebo kompromisů v kvalitě.
A Vysokorychlostní šestibarevný flexotiskový strojje uprostřed spektra zařízení: schopnější než čtyř{0}}barevná úzká-webová jednotka, ale méně specializovaná než osmi- nebo deseti{3}}barevná centrální-konfigurace bubnu impress (CI) určená výhradně pro špičkovou-filmovou práci. Pochopení toho, co tento stroj zvládne-a kde leží jeho hranice-, vyžaduje podívat se na interakci mezi mechanickým designem, vlastnostmi materiálů a procesními parametry.
Architektura centrálního dojmu
Většina vysokorychlostních{0}}šesti{1}barevných lisů používá válcovou konstrukci s centrálním otiskem (CI). V této konfiguraci je všech šest tiskových stanic uspořádáno radiálně kolem velkého-průměru společného tlakového válce. Pás se ovine kolem tohoto válce, když prochází každou stanicí, což znamená, že substrát je podepřen válcem CI v každém bodě, kde se přenáší inkoust.
Tato architektura má obrovský význam pro všestrannost substrátu. Lis typu stohování- (kde jsou stanice naskládány svisle nad sebou) vystavuje pás kumulativnímu napětí, když se pohybuje nahoru přes několik sevření. Tenké filmy se natahují. Jemně se mačkají papíry. Lis CI naproti tomu udržuje pás pod relativně stabilním napětím, protože délka dráhy mezi stanicemi je krátká a válec CI poskytuje kontinuální podporu zadní strany.
Výzkum publikovaný v Polymer Engineering & Science zkoumal chování tahu sítě v systémech s více -stanicemi z role- na{2}}role a prokázal, že konfigurace CI vykazují menší odchylky soutisku než stohované nebo řadové -designy při provozu roztažitelných substrátů. To je důvod, proč jsou bubnové lisy CI obecně považovány za nejuniverzálnější možnost pro produkční prostředí se smíšeným-substrátem.
Manipulace se substrátem: Co jde do stroje
Papírové{0}}weby
Papír a lepenka představují základní-kategorii substrátu pro většinu flexo operací. Novinový papír, kraftová vložka, vlnité médium, pevná bělená sulfátová lepenka a potažená skládací lepenka – to vše prochází flexolisy denně.
To, co dělá papír zvládnutelným z hlediska zařízení, je jeho rozměrová stabilita. Papír se při běžném produkčním napětí výrazně nevytahuje, takže ovládání soutisku napříč šesti barvami je mechanicky přímočaré. Výzva spočívá jinde-v pevnosti povrchu a savosti. Papíry s nízkou -základní- gramáží se mohou při kontaktu s destičkou žmolkovat a ukládat na destičku vlákna, která znehodnocují následné otisky. TAPPI T 499 (test voskem) a TAPPI T 456 (měření hladkosti) poskytují standardizované metody pro hodnocení, zda daná třída papíru vydrží flexografické kontaktní tlaky bez degradace povrchu.
Typy desek nad přibližně 400 g/m2 způsobují problémy s tuhostí-. Silná deska se snadno nepřizpůsobuje zakřivení CI válce, což vytváří nerovnoměrný tlak ve svěru po šířce pásu. Některé lisy obsahují segmentovaný tlakový válec s nastavitelnými sektory pro kompenzaci tohoto efektu; jiní spoléhají na vyhovující přikrývky na tlakovém válci pro rovnoměrné rozložení tlaku na silnější substráty.
Polyolefinové filmy
Biaxiálně orientovaný polypropylen (BOPP), nízko{0}}hustotní polyethylen (LDPE), lineární nízkohustotní polyetylen (LLDPE) a litý polypropylen (CPP) společně tvoří většinu objemu flexibilních obalových fólií potištěných po celém světě.
Tyto filmy představují jiný soubor výzev než papír. Mají nižší povrchovou energii, což znamená, že inkoust je nesmáčí, pokud povrch nebyl ošetřen. Jsou také citlivější na teplotu-: BOPP fólie se začne smršťovat, pokud sušící tunel překročí zhruba 120–130 stupňů a PE fólie měknou při ještě nižších teplotách.
O povrchové úpravě se proto-nevyjednává. Jednotky koronového výboje instalované inline před první tiskovou stanicí ionizují povrch filmu a vytvářejí polární skupiny, které zvyšují povrchovou energii z přibližně 30 dynů/cm na 38–42 dynů/cm-rozmezí, ve kterém flexobarvy na bázi vody-nebo rozpouštědel-dosahují dostatečné smáčení a adheze. ASTM D2578 specifikuje testovací metodu dyne pen používanou k ověření úrovně ošetření před pokračováním tisku.
Vysokorychlostní šestibarevný flexotiskový stroj vybavený volitelnou koronovou stanicí, kterou lze zapojit nebo odpojit v závislosti na substrátu, nabízí konvertorům provozujícím papír i film na stejné lince značnou provozní flexibilitu. Bez této schopnosti by přechod mezi neupraveným sulfátovým papírem (který nevyžaduje koronu) a neupraveným BOPP (který to vyžaduje) vyžadoval buď před-úpravu filmů offline, nebo akceptování nekonzistentních výsledků adheze.
Polyesterové a bariérové fólie
Polyethylentereftalátové (PET) a polyamidové (PA, nylonové) fólie zaujímají-výkonnější konec trhu flexibilních obalových fólií. PET je rozměrově stálý, odolává roztahování a snáší vyšší teploty sušení než polyolefiny. Je v mnoha ohledech snazší běžet vysokou rychlostí na flexolisu než BOPP nebo PE.
Nylonové fólie zavádějí hygroskopickou citlivost. Nylon absorbuje okolní vlhkost a tato absorpce mění své rozměry. Nylonový pás, který byl správně zaregistrován na začátku směny, se může vychýlit z registru, když se vlhkost během dne mění. Lisy konfigurované pro běžnou výrobu nylonu často obsahují uzavřené ovládací prvky kolem dráhy pásu a mohou používat servo-poháněné kompenzační válce, které dynamicky upravují délku pásu na základě zpětné vazby senzoru.
Bariérové fólie obsahující ethylenvinylalkohol (EVOH) nebo vrstvy pokovené hliníkem vyžadují pozornost, aby samotná bariérová vrstva mohla být poškozena nadměrným tlakem v svěru nebo vystavením rozpouštědlu. Zatímco tiskařský stroj přímo netestuje bariérové vlastnosti po tisku, operátor si musí být vědom toho, že agresivní tiskové podmínky mohou ohrozit rychlost prostupu kyslíku měřenou podle norem ASTM F1927.
Hliníková fólie
Hliníková fólie-obvykle tloušťka 6 až 15 mikronů- se vyrábí na flexolisech především pro farmaceutické obaly a prémiové obaly na cukrovinky. Fólie je neporézní, -neabsorpční a rozměrově tuhá. Inkoust zcela zasychá odpařováním, nikoli penetrací.
Hlavním provozním hlediskem u fólie je čistota. Výroba fólií zanechává na povrchu zbytky maziv pro válcování a anti-statické sloučeniny. Pokud tyto nečistoty zůstanou, narušují smáčení inkoustu. Inline korona nebo plamenová úprava bezprostředně před první barevnou stanicí je standardní praxí. Ošetření plamenem je zvláště účinné na fólii, protože současně čistí organické zbytky a oxiduje kovový povrch.
Fólie také vyžaduje opatrné zacházení v sekci odvíjení a navíjení. Protože se fólie spíše trhá než natahuje, musí být postupy obnovy přetržení sítě jemnější než postupy používané u fólie. Mnoho operátorů konfiguruje pomalejší rampy zrychlení a snížené limity maximálního napětí při přechodu z filmu na film na stejném stroji.
Netkané textilie
Polypropylenové netkané textilie typu spunbond a meltblown se staly oblastí růstu pro flexotisk, taženou poptávkou po značkových lékařských obalech a opakovaně použitelných nákupních taškách. Netkané textilie se chovají odlišně od jakéhokoli jiného běžného flexo substrátu. Stlačují se pod tlakem sevření, po průchodu otiskem se částečně zotaví a spotřebují výrazně více inkoustu než ekvivalentní-plošný film nebo papír, protože inkoust proniká do vláknitého objemu, místo aby zůstal na povrchu.
Kontrola registru u netkaných textilií je notoricky obtížná. Výzkum v oblasti zpracování netkaných materiálů na pásech v procesech-do{2}}rolování, zdokumentovaný v technických sbornících organizací TAPPI a AIMCAL, doporučuje širší tiskové okraje a volnější specifikace tolerance při tisku na netkané textilie ve srovnání s filmy nebo papíry. Šestibarevný -flexotiskový stroj s netkanými substráty obvykle pracuje se sníženou rychlostí-často 40–60 % jmenovitého maxima-, aby byla zachována přijatelná přesnost soutisku.
Úvahy o inkoustovém systému napříč substráty
K otázce substrátu neodmyslitelně patří výběr mezi inkousty na -rozpouštědlové, vodou{1}}baze a UV-vytvrzovatelnými inkousty.
Rozpouštědlové-inkousty rychle schnou a vypadají velmi leskle na -porézních površích, jako jsou filmy a fólie. Kvůli pravidlům pro emise VOC však na mnoha místech potřebují systémy regenerace rozpouštědel nebo snižování emisí. Mezi tato pravidla patří zákon EPA o čistém ovzduší a směrnice Evropské unie o průmyslových emisích (IED). Systémy mohou být regenerační tepelná oxidační zařízení nebo jednotky pro adsorpci uhlíku. Takže u stroje, který musí pracovat na mnoha různých materiálech, mohou solventní inkousty fungovat téměř na všech z nich. Ale také přidávají více práce s dodržováním pravidel.
Inkousty na bázi vody- jsou stále dominantnější, zejména v oblastech s přísnými předpisy pro VOC. Dobře schnou na porézních podkladech (papír, lepenka) a přiměřeně na ošetřených fóliích. Jejich omezením je rychlost: voda se odpařuje pomaleji než organická rozpouštědla, což může omezit výrobní kapacitu na -porézních substrátech, pokud nejsou instalovány prodloužené sušící tunely nebo vzduchové nože s vyšší teplotou-.
UV inkousty vytvrzují okamžitě po vystavení ultrafialovým lampám. Vůbec nevysychají odpařováním-polymerizují. To znamená, že UV inkousty sedí na povrchu substrátu přesně tak, jak jsou naneseny, a nabízejí výjimečnou ostrost bodů a odolnost proti oděru. Ne všechny substráty přijímají UV inkousty stejně. Vysoce savé papíry mohou před vytvrzením nasáknout nízkoviskozní UV nosič inkoustu, což vede ke špatné tvorbě inkoustového filmu. Některé plastové fólie obsahují přísady (UV stabilizátory, kluzné látky), které migrují na povrch a narušují chemii vytvrzování UV zářením. ASTM F1942 poskytuje návod na hodnocení výkonu UV vytvrzovaného inkoustu na flexibilních substrátech.
Výběr aniloxové role a přizpůsobení substrátu
Aniloxové válce určují, kolik inkoustu se přenese na desku a nakonec na substrát. Objem buňky (vyjádřený v miliardách krychlových mikrometrů na čtvereční palec, BCM) a rastr (řádky na palec, LPI) jsou dva primární parametry specifikace.
Vyšší BCM aniloxové role přenášejí více inkoustu a vytvářejí silnější pokrytí vhodné pro neprůhledná bílá pozadí nebo jednobarevné bloky. Spodní válce BCM vytvářejí tenčí filmy vhodné pro jemné polotónové práce a reprodukci procesních barev. Vztah mezi výběrem aniloxu a substrátem je přímý: savé papíry mohou pojmout větší objemy inkoustu, protože část inkoustu proniká do listu. Fólie vyžadují přísnější kontrolu objemu inkoustu, protože přebytečný inkoust se hromadí na povrchu a nevytvrzuje nebo nevysychá během dostupné doby zdržení v tunelu.
Když je vysokorychlostní šestibarevný flexotiskový stroj nastaven pro nový substrát, je volba aniloxové role obvykle prvním parametrem upravovaným po montáži desky. Zkušení operátoři udržují aniloxové zásoby pokrývající řadu kombinací LPI/BCM a přiřazují je k typu substrátu pomocí empirických záznamů nashromážděných během předchozích zakázek. V současné době neexistuje žádný univerzální prediktivní model, který by spolehlivě propojoval aniloxovou geometrii s výsledkem tisku ve všech kombinacích substrátu-, ačkoli výzkum publikovaný v Progress in Organic Coatings má pokročilé teoretické rámce pro mechaniku přenosu inkoustu v hlubotiskových a flexografických systémech.
Konfigurace sušícího tunelu
Sušící systém je pravděpodobně jediným nejdůležitějším podsystémem pro určení, jaké substráty daný lis zvládne při komerční rychlosti.
Horkovzdušné sušicí tunely jsou základní konfigurací. Ohřátý vzduch je směrován na čerstvě potištěný pás pomocí soustav trysek umístěných mezi tiskovými stanicemi. Regulace teploty, rychlosti a vlhkosti vzduchu se mezi stroji značně liší. Lisy základní-úrovně mohou nabízet dmychadla s pevnými{5}}rychlostmi a jednoduchou termostatickou regulaci teploty. Stroje vyšší-specifikace obsahují pohony s proměnnou-frekvenční frekvencí na motorech ventilátorů, zónově{9}}řízená topná tělesa a snímače vlhkosti výfukových plynů, které modulují proudění vzduchu, aby se zabránilo kondenzaci uvnitř tunelu.
