Ze wszystkich farb, używanych w druku opakowań w technologii fleksograficznej, biała farba wydaje się niedoceniana. Kupujący, którzy na zatłoczonych półkach supermarketów identyfikują swoje ulubione marki po kolorze, nie zastanawiają się nad tym, ale bez białej farby ich odnalezienie byłoby bardziej czasochłonne.
Biała farba jest tak ważna, ponieważ w wielu zastosowaniach, a zwłaszcza w szybko rozwijającym się sektorze opakowań giętkich drukowanych w technologii fleksograficznej, stanowi podstawę wszystkich innych barw, które muszą prezentować się w pełnej krasie. Bez kryjącej, mocnej bieli zmniejsza się postrzegana wartość nadruku dla klienta końcowego, podważając kluczowe przeznaczenie opakowania. Biała farba stanowi zazwyczaj 50 proc. kosztów wszystkich farb wykorzystywanych do druku opakowań giętkich, a ilościowo stanowi nawet 65 proc. zużywanej farby. Jednak drukowanie właściwej warstwy białej farby jest sporym wyzwaniem w druku fleksograficznym. Problem ten można rozwiązać, ale często tylko przez przyjęcie metod, które zwiększają koszty i zmniejszają wydajność – kwestie, których pokonanie wpłynęło na rozwój zastosowań fleksografii. Ostatnio jednak jako skuteczne rozwiązanie pojawiły się nowe technologie oparte na precyzyjnie zaprojektowanych, stworzonych specjalnie dla bieli teksturach powierzchni płyt.
Zasadniczy składnik
Wielokrotnie zdarza się, że w przypadku druku opakowań konieczne jest nałożenie warstwy białej farby drukarskiej, która będzie stanowić podstawę dla kolejnych barw: na przykład w przypadku druku na podłożach innych niż białe, na tekturze falistej lub – co ma decydujące znaczenie dla opakowań giętkich – na folii przezroczystej. Nieprzezroczystość białej farby blokuje jakikolwiek kolor pochodzący od produktów, czy to buraka w szklanym słoiku, pomarańczy w plastikowej butelce z sokiem, czy czekoladek w torebce, zapobiegając wpływaniu przez nie na zamierzone kolory opakowania. Biała warstwa spełnia również dodatkową funkcję polegającą na tym, że nadrukowana na wierzchu farba będzie odbijała światło w kontrolowany sposób. Obecnie barwy budowane są zazwyczaj z czterech farb procesowych, choć coraz więcej drukarń stosuje rozszerzony gamut barwny (ECG), który do CMYK dodaje farby pomarańczową, zieloną i fioletową. Biały jest zatem niezbędny do konsekwentnego i przewidywalnego odwzorowania barw, od których zależy integralność marki i których wymagają właściciele marek – czerwień Coca-Coli musi być właściwa, a nie zabrudzona czy idąca w kierunku różu. Prezentacja na półce sklepowej jest kluczowa dla sprzedaży w zatłoczonym środowisku supermarketu, gdzie często sąsiaduje wiele produktów, odmian i wersji do wyboru. Barwy i grafika muszą być odtworzone dokładnie tak, jak zamierzano, aby konsumenci mogli zidentyfikować swoje ulubione produkty w ciągu kilku sekund. Barwy marki wspierają zatem i wzmacniają również lojalność konsumentów.
Wady kolorów wadami białej warstwy
Podczas gdy nieprzezroczystość różni się czasami w zależności od wymagań właściciela marki, a czasami w zależności od poziomu wad warstwy białej, jednym z największych wyzwań w przypadku białych farb jest drukowanie równej warstwy pozbawionej pęcherzyków lub przesiań (otworów, które pozwalają na pokazanie koloru poniżej). Otwory w naturalny sposób przepuszczają światło, zmniejszając nieprzezroczystość, a trudności z uzyskaniem dobrego białego wydruku wynikają głównie z tego, że ściany punktów na wałkach aniloksowych pozostawiają puste miejsca w warstwie farby.
Dzięki temu wszystkie barwy mogą się wzajemnie przenikać, co prowadzi do powstawania zabrudzonych i niespójnych zamiast czystych, jasnych i żywych obrazów. Chociaż te wady mogą występować we wszystkich kolorach, to jednak mają one największy wpływ na biel jako kolor podkładowy, tak więc bez względu na to, jak dobrze są drukowane kolory procesowe, końcowy rezultat to barwy „zmącone”.
Tradycyjne rozwiązania wiążą się z kosztami
Drukarnie mogą wybierać spośród wielu strategii rozwiązania tych problemów, ale wszystkie mają jeden z dwóch – lub oba – niepożądanych skutków ubocznych: zwiększają koszty i zmniejszają wydajność maszyny drukującej. Najczęstszą strategią jest stosowanie większej ilości białej farby w celu wyeliminowania przesiań, co można osiągnąć dzięki:
– Zwiększaniu objętości farby, co zwiększa nieprzezroczystość, ale jeśli nie zostanie rozwiązany problem przesiań, wymagana ilość białej farby będzie znacznie większa, co kosztuje więcej i powoduje bardzo silne osadzanie się farby. Nie ma również gwarancji, że zapobiegnie to zanieczyszczeniu przez to, co znajduje się pod białą warstwą, więc kolory mogą nadal wydawać się zmącone. Kolejną wadą jest wydłużony czas schnięcia, który wymaga wolniejszej pracy maszyny, co zmniejsza jej wydajność i produktywność.
– Dodatkowym „uderzeniom” białej farby, wypełniającym puste przestrzenie, skutecznie zatykającym otwory i zapewniającym dopuszczalne odkładanie się farby. W tym celu wykorzystuje się dwa, a nawet trzy zespoły drukujące, wyposażone w wałki aniloks o różnej liniaturze, tak aby wzory nie nakładały się na siebie. Zazwyczaj jednak proces ten pochłania 50 proc. lub więcej dodatkowej ilości białej farby niż w przypadku korzystania z jednego zespołu, co nie tylko znacznie zwiększa koszty, ale także wydłuża czas schnięcia – ponieważ energia zużywana do suszenia w maszynie jest skoncentrowana głównie na bieli, należy zmniejszyć prędkość drukowania, aby umożliwić efektywne suszenie białej farby.
– Zakupowi droższej farby drukarskiej. Drobne cząsteczki białego pigmentu przekładają się na lepszy proces drukowania, z mniejszą ilością pustych przestrzeni, ale koszt jej zakupu jest znacznie wyższy.
Tekstury powierzchni odpowiedzią
W ciągu ostatnich pięciu lat wiele wysiłku włożono w znalezienie sposobu na drukowanie najcieńszej możliwej warstwy farby, która jest wolna od przesiań i defektów, daje najgładszą warstwę, spełnia docelową wartość krycia, zapewnia optymalne podłoże dla drukowanych kolorów i pozwala na osiągnięcie tego przy najwyższych prędkościach produkcyjnych. Ponadto, co ma krytyczne znaczenie, wszystkie te cele muszą być osiągnięte przy najniższym efektywnym koszcie farby (co nie oznacza używania najtańszego produktu).
Zbadano w szczególności trzy podejścia: ulepszone materiały płyt drukowych, przypadkowe wzory na ich powierzchni i tekstury powierzchni opracowane przez inżynierów flekso – rozwiązania oparte na dwóch ostatnich okazały się najbardziej skuteczne w poprawie transferu farby. Jednakże stosowanie przypadkowych wzorów nie pozwala na lokalne zastosowanie funkcji pozwalających na utrzymanie czystości druku lub poprawę jego efektu końcowego. Zawsze istnieje również kompromis pomiędzy wzorem a aplikacją, barwami procesowymi a bielą, farbami rozpuszczalnikowymi a UV itp. W związku z tym jedynym prawdziwie elastycznym, a jednocześnie wysoce kontrolowanym i spójnym sposobem jest stosowanie precyzyjnie zaprojektowanych tekstur powierzchni nanoszonych elektronicznie w plikach i podczas naświetlania zależnie od zastosowania (farby cmyk, Pantone, biała).
Jest to podejście przyjęte przez firmę Miraclon w technologii NX Advantage dla systemu Flexcel NX, uwzględniające fakt, że struktury powierzchni zaprojektowane do druku procesowego z wałkami aniloksowymi o niskiej pojemności nie funkcjonują skutecznie w przypadku farb białych i aniloksów o dużych pojemnościach – i na odwrót, tekstury powierzchni zaprojektowane specjalnie dla większych ilości farb białych (wysoko pojemnych aniloksów) nie są odpowiednie do druku farbami procesowymi (aniloksów o niskich pojemnościach).
Zaawansowany zestaw wzorów opiera się na doświadczeniu firmy, która twierdzi, że fleksografia jest zbyt zróżnicowanym procesem drukowania, o zbyt wielu zastosowaniach, aby mógł funkcjonować jeden wzór tekstury powierzchni. Niezbędny jest szereg wzorów, a najbardziej efektywnym sposobem jest ich zastosowanie i kontrola podczas naświetlania (rys. 1).
Więcej opcji, mniej złożoności
Wzory te dają drukarniom szereg funkcjonalnych opcji, bez nadmiernego skomplikowania. Budując serię tekstur powierzchni, wykorzystując stopniowo zwiększające się ilości farby przenoszonej na powierzchnię, drukarnie mogą korzystać z rozwiązania, które odpowiada ich kombinacji farby/aniloksu/podłoża i optymalizuje produkcję oraz wydajność maszyny. Obecnie zdecydowana większość producentów opakowań giętkich stosujących farby rozpuszczalnikowe wykorzystuje wzór A01 do druku procesowego oraz A03 do bieli. Jednak w miarę jak zmienia się system farbowy, podłoże lub aplikacja, mogą one wybrać rozwiązanie, które oferuje im optymalne połączenie dla danego zastosowania.
Wzory są wybierane w logiczny sposób, przy użyciu unikalnego podejścia, które łączy precyzyjnie odwzorowane, mikropoziomowe wzory powierzchni płyt z objętością aniloksów, aby ułatwić optymalne przenoszenie farby w szerokim zakresie zastosowań. Rezultatem jest zdolność do znacznej redukcji przesiań przy pełnym pokryciu i osiągania większej gęstości barwnej oraz nieprzezroczystości przy mniejszej objętości farby. Na maszynie druk jest czysty i szybki dzięki automatycznemu wdrożeniu opatentowanej przez firmę Miraclon technologii Advanced Edge Definition (AED), która została zastosowana na krawędzi wszystkich zaawansowanych wzorów powierzchni płyt w celu kontroli przepływu farby i powietrza oraz zabezpieczenia przed ryzykiem „zabrudzenia” druku przy dużych prędkościach produkcyjnych (rys. 2).
Technologia Miraclon oferuje drukarniom podstawowe narzędzie kontrolne do drukowania białej warstwy, która spełnia wymagania dotyczące nieprzezroczystości przy najbardziej wydajnym podawaniu farby (jak pokazano na rys. 3) i stanowi skuteczne rozwiązanie podstawowego wyzwania, jakim jest we fleksografii druk białej warstwy.
dr John Anderson
Tłumaczenie: AN
Alfa-Print Sp. z o.o.
ul. Świętokrzyska 14A
00-050 Warszawa
