Вимоги до якості друкованого гнучкого пакування постій­но зростають. Ця ситуація потребує використання сучасного облад­нання з автоматизованими засобами метрологічного контролю, сер- тифікованих витратних матеріалів. Сприяє ефективності виробництва також технологічна компетентність персоналу.

У ФД на пакуванні виняткову роль відіграють фарби. Використо­вуються тут рідкі фарби, умовна в’язкість яких за лійкою ВЗ-4 ста­новить від 18 до ЗО с і залежить від температури повітря, кольору фарби, конструкції фарбового апарата, видів оригіналу (плашеч - ний, штриховий чи растровий), друкарської форми (фотополімер - на чи гумова) та ЗМ (папір, полімер чи метал).

В Україні при друкуванні на гнучкому пакуванні найчастіше ви­користовуються фарби на основі водорозчинних плівкоутворювачів, які мають ряд переваг (перш за все екологічних). Однак в’язкість цих фарб суттєво збільшується при температурі, нижчій від 15 °С. Тем­пература нижче 0 °С взагалі псує їх. При застосуванні таких фарб за низької температури повітря слід розбавляти їх безпосередньо у дру­карській машині під час підготовки до друку. Зазначимо, що фарби на водорозчинних плівкоутворювачах бажано розбавляти сумішшю води зі спиртом у пропорції 3:2, щоб прискорити процес сушіння відбитка — особливо коли задруковуються полімерні та металізо­вані плівкові матеріали. Фарби можна розбавляти тільки сумішшю, а ще краще — «букетом» розчинників, малими дозами, ретельно перемішуючи фарби у резервуарі. Базові компоненти «букета» — вода та етиловий спирт, відносний час висихання якого — 20. Для по­ліпшення процесу змочування полімерних і металізованих повер­хонь взимку до складу «букета» в кількості 5...10 % вводиться ізо - пропіловий спирт з відносним часом висихання 27, влітку — ізобутиловий з відносним часом висихання 77 (у кількості до 5 %). Розбавлення фарб водноспиртовим «букетом» дає змогу збільшити фарбовіддачу з друкарської форми на 18...22 %. Завдяки рівномір­ності кольорового тону відбитки стають чіткими та глянцевими.

Неоднакова в’язкість фарби різних кольорів може розглядатися як у технологічному, так і в колористичному аспектах. Адже зни­ження в’язкості фарби певного кольору у тріаді зменшує інтен­сивність цього кольору, відповідно змінюється і кольорова гама на відбитку. Таким чином, з’являється можливість керувати кольоро­поділом безпосередньо під час друкування.

Проте надмірна кількість розчинника у фарбі може призвести до розчавлювання фарбового шару та розтікання фарби за межі друку­ючих елементів, просочування її на зворот при задруковуванні па­перу. Надмірне розтікання фарби спричиняє спотворення графіч­них елементів і зміну кольорової гами на відбитках.

Щоб зменшити інтенсивність того чи іншого кольору, фарби розводять рідинним розчином плівкоутворювача у суміші розчин­ників, при цьому умовна в’язкість фарби не повинна бути меншою від 18 с за лійкою ВЗ-4 для паперу та 20 с для полімерних і мета­лізованих плівкових матеріалів.

Наявність у ФДМ двовалкових фарбових апаратів передбачає ви­користання фарб з умовною в’язкістю до 25 с, оскільки такі апарати не захищені від надмірного випаровування розчинників з фарби. Тому баланс «плівкоугворювач - розчинник» швидко порушується, фарба густішає. Це утруднює її розтікання на відбитку і спричиняє появу малюнка-гратки АВ, а також дрібних дефектів ДФ. Друк гус­тими фарбами призводить до нерівномірного накладання фарби на відбиток.

Оснащення ФДМ одновалковими фарбовими апаратами з ка­мерними ракелями зводить до мінімуму випаровування розчинника з фарби під час друкування тиражу, тому рекомендується застосо­вувати фарби з умовною в’язкістю до 30 с. за лійкою ВЗ-4. Фарба в таких апаратах рівномірно наноситься по всій ширині задруковува - ного полотна як за мінімальної, так і за максимальної швидкості друку. Її витрачається менше, особливо при друкуванні растрових високолініатурних сюжетів, оскільки фарба, що наноситься на ДФ, може за високої інтенсивності кольору мати меншу товщину шару та бути більш прозорою на відбитку. Цими складовими забезпечується кращий синтез кольорової гами. За якістю такі відбитки майже не поступаються тим, що здобуті офсетним способом друку.

Фарби для ФД можна об’єднати з урахуванням подібності при­роди ствердження. До них належать: полімер — як зв’язувальна речовина; барвник-пігмент-наповнювач; розчинник;

Поверхнево-активні речовини; сповільнювачі висихання.

Принцип ствердження фарби у ФД такий: фарба подається у фарбовий апарат з постійною циркуляцією частини розчинника, який випаровується, без участі поповнюється розчинником; фарба посередньо чи безпосередньо подається на ДФ, звідки передається на ЗМ.

Більшість фарб для ФД стверджуються завдяки випаровуванню. Розчинники цих фарб можна поділити на три групи: спиртові, во­дяні та фарби ультрафіолетового отвердження.

Спиртові фарби можуть містити певний відсоток активних роз­чинників, призначених для поліпшення розчинності компонентів і підвищення взаємодії з ЗМ. Під час підготовки до спиртових фарб додають прискорювачі висихання (прості чи складні ефіри) та спо­вільнювачі — гліколі чи вищі спирти. Фарби, стійкі до стирання та хімічної дії завдяки полімерної зв’язувальної речовини, потребують повного видалення розчинника.

Водорозчинні фарби, як правило, виготовляються на основі по - ліакрилатів та їх амонієвих солей. При випаровуванні води солі руй­нуються з виділенням аміаку в атмосферу, а полікислоти, що зали­шаються, у воді нерозчинні. Таким чином досягається стійкість відбитка до зовнішнього середовища, хоча слід зазначити, що при виготовленні пакування повсякчас використовують лакування і ламінування.

Багато хто з виробників пакування та її споживачі виявляють підвищений інтерес до водорозчинних друкарських фарб. Це пояс­нюється, з одного боку, прагненням зменшити витрати на системи очищення відпрацьованого повітря, з іншого — поширеною дум­кою, що застосування водорозчинних фарб з точки зору екології є прийнятнішим, ніж фарб зі спиртовими розчинниками. Водороз­чинні фарби вже протягом багатьох років з успіхом використову­ються при задруковуванні матеріалів з доброю всмоктувальною здат­ністю. Слід зазначити, в першу чергу, друк на гофрокартон і, паперових мішках, пакетах, картонних виробах, сумкЖх, обгортко­вому папері та шпалерах.

Частіше використовуються нині водорозчинні покривні лаки, наприклад у виробництві пакування для сигарет. Водорозчинні сис­теми, крім того, відіграють роль праймерів (покривних лаків) для друкарських фарб, якщо друк здійснюється на металізованих полі­мерних плівках.

Фарби ультрафіолетового твердіння — за природою аналогічні офсетним, тільки рідші і містять меншу концентрацію пігменту та протиспінювачі.

Останнім часом спостерігається тенденція ускладнення полігра­фічної продукції, що тягне за собою появу нових видів фарб зі спеці­альними властивостями. Тому важливу роль відіграє ретельне відсте - ження нововведень і застосовування іх у виробництві.

Нижче за матеріалами фірми «Біе£уегк ОтскїаіЬеп» наведено деякі приклади з практики друкування на пакувальних матеріалах. Пока­зано, наскільки специфічними є вимоги, що висуваються до ФД. Лише ретельне узгодження використовуваних фарб, ЗМ, клею тощо дає змогу досягти потрібних властивостей пакування та запобігти негативним явищам, які можуть стати перешкодою при розфасу­ванні або навіть зумовити псування запакованого продукту (табл. 4.2).

Друк на папері та картоні. Хоча нині для пакування все частіше використовують полімерні плівки, поки що не менше задрукову - ються папір і картон. Досить пригадати пакування для цигарок, па­кетики для супів і кави. Оскільки цигарки запаковуються на висо - кош вид кісних машинах, пакувальні матеріали повинні мати добрий коефіцієнт ковзання і надзвичайно високу стійкість до стирання. Це забезпечується нанесенням лаку. Застосовують, як правило, водо­розчинні лаки. З одного боку, вони сприяють поліпшенню візуаль­них властивостей пакування, з іншого — перешкоджають злипанню паперу з поліпропіленовою плівкою, в яку запаковується картонна

Пачка. Зрозуміло, що фарби та лаки повинні мати низький рівень власних запахів, щоб їх дію на чутливу тютюнову продукцію звести до мінімуму.

Стосовно супових пакетиків, то тут йдеться про каширування паперу з внутрішнього боку поліетиленом, сарановою плівкою (полі­вій іліденхлорид) та ін. Фарби мають забезпечувати високу якість друку, мати якнайменше власних запахів; залишкова кількість роз­чинників, що містяться у фарбовому шарі після друку, також має бути мінімальною. Крім того, термостійкість фарб дуже часто має бути не меншою від 220 °С. Для досягнення високого глянцю часто використовують додаткове лакування.

Каву, наприклад, пропонують нині в найрізноманітніших видах пакування. Однак і тепер можна зустріти пакунки з котированого алюмінієвою фольгою паперу. При транспортуванні кави від підприємств, що розфасовують продукцію, до супермаркетів па­кунки часто труться один об одного. Це особливо шкодить, якщо

Йдеться про каву в зернах. Сила тертя буває настільки значною, що окремі зерна витискаються з пакувань. При цьому залежно від об­ставин може виникнути не лише стирання фарб, а й розрив папе­ру, внаслідок чого оголюється алюмінієва підкладка.

Ця проблема вирішується використанням стійких до стирання покривних лаків і добором оптимальної рецептури фарби. Існує безліч покривних лаків. Порад із двокомпонентними на основі розчинників застосовуються водорозчинні лаки, яким притаманні добрий гля­нець і стійкість до витирання, аналогічні тим, які використовують­ся у виробництві пакування цигарок.

Друк на алюмінієвій фользі. Задруковану алюмінієву фольгу часто застосовують як матеріал для закривання посуду з молочними про­дуктами (йогурт, сир). Використовувані в цьому разі друкарські фарби повинні мати високу стійкість до термозварювання. Температура термозварювання залежно від умов, типу зварювальних колодок, тиску та часу лежить у межах 200—250 °С. У деяких випадках молочні продукти, наприклад згущене молоко, після розливання в дрібну тару стерилізують.

Таким чином, у доповнення до вже названих вимог стосовно стійкості до термозварювання ЗМ повинні мати стійкість до стери­лізації. У цьому разі слід застосовувати спеціальні фарби, які ком­бінують із двокомпонентним покривним лаком. Не менш високі ви­моги ставляться до фарб при виготовленні пакування для корму для тварин. Пакування з кормом обробляють термозварюванням при тем­пературах, що перевищують 300 °С. Крім того, вже заповнені банки на завершальному етапі оброблення піддають стерилізації, що зно­ву ж таки потребує застосування стійких до високої температури та вологого середовища фарб. У тих випадках, коли задруковування здійснюють до іраничних зон банок, фарби повинні мати ще й стійкість до глибокого витягування.

На основі викладеного можна зробити висновок, що для друку­вання треба застосовувати досить специфічні двокомпонентні фар­бові системи або комбінації, які потребують використання двоком­понентного грунтового лаку, сумісних з ним однокомпонентних кольорових фарб і, врешті-решт, повторного нанесення двокомпо­нентного лаку.

Друк на поліетилені. Задруковувані поліетиленові плівки знахо­дять нині найрізноманітніше застосування і відповідно висуваються різні вимоги до друкарських фарб. Із задрукованої поліетиленової плівки виготовляють переважно торбини-пакети, пакування для хар­чових продуктів, у тому числі пакування для глибокого заморожу­вання, пакети та мішки для торфу, кормів і багатьох інших про­дуктів.

При виборі відповідних фарб для друку на поліетилені, наприк­лад для пакування заморожених продуктів, а також торбин, слід звернути увагу на те, щоб друк мав достатню стійкість до вологи та механічного впливу у вологому середовищі. При складуванні, а та­кож транспортуванні глибоко заморожених харчових продуктів тре­ба мати на увазі, що на фарбовій плівці конденсується волояц а в комбінації з механічним впливом (наприклад, при перевантаженні в холодильник, недостатній стійкості) фарбова плівка може відша­ровуватися.

Друк на орієнтованому поліпропілені. У виробництві пакування для харчових продуктів найчастіше застосовують орієнтований полі­пропілен. При цьому використовують як фронтальний, так і контр - друк зі зворотного боку для наступного каширування.

Фронтальний друк. При виконанні фронтального друку фарби часто опиняються в зоні термозварювання, що зумовлює потребу застосування фарб із підвищеною термостійкістю. У ролі останніх виступають однокомпонентні фарби на основі нітроцелюлози, здатні витримувати нагрівання до 140 °С. Однак часто висувають вищі ви­моги до термостійкості фарб, і в цих випадках рекомендується пра­цювати з двокомпонентними грунтовими покривними білилами. їх комбінують із однокомпонентними кольоровими фарбами. Разом із суттєвим підвищенням термостійкості фарбові композиції з двоком­понентними покривними білилами дають ще ряд переваг: полі­пшується глянець, підвищується стійкість до впливу розчинників і агресивних середовищ, опір до зішкрябування і стирання. Крім того, у відбитках із застосуванням двокомпонентних білил суттєво зни­жується рівень власних запахів і набагато нижчим є залишок роз­чинників. Друк із використанням двокомпонентних грунтових по­кривних білил широко застосовується у виробництві пакування для картопляних чіпсів. Друк із застосуванням однокомпонентних фарб часто виявляється неприйнятним для багатьох товарів, відомих на ринку.

Пакування із застосуванням холодного склеювання. Часто паку­вання для кондитерських товарів і морозива виготовляють із вико­ристанням технології склеювання. При цьому використовується не термозварювання, а нанесення на зворотний бік матеріалу клею за допомогою спеціального пристрою, встановленого на друкарській машині. Схоплювання клею відбувається під дією тиску, як у клапа­нах поштових конвертів, на які накладено шар високоадгезійного клею. Відразу після задруковування полотно намотується в рулон, де клеєва смужка контактує з фронтально накладеною фарбою. З цієї причини відразу після друкування на матеріал накладають роз - ділювальний лак (геїеавеїаск). Він запобігає схоплюванню клею з фарбою. Добираючи рецепт лаку, можна домогтися підвищення стійкості задрукованої плівки до злипання. Залежно від характерис­тик пакувального обладнання використовують еластичний або, на­впаки, досить жорсткий лак.

Контрдрук, термостійкі фарби. При використанні ОПП можли­вим є нанесення термостійких фарб засобами контрдруку (йдеться про друк зображення на зворотному боці прозорого пакування на відміну від фронтального друку, коли зображення друкують на зов­нішньому боці). Щодо пакування для харчових продуктів це можли­ве лрде в тому разі, коли прямий контакт з продуктом завдяки окремому розфасуванню неможливий. Такі термостійкі фарби зас­тосовують нині, наприклад, для пакування цукерок, солодощів до різдвяного столу чи Великодня. Однак слід мати на увазі, що шар накладеної фарби має бути достатнім для забезпечення потрібної термостійкості і не заважати зварюванню. При недостатній товщині фарбового шару або помилковому виборі застосовуваної фарби мо­жуть виникнути перешкоди під час розфасовування, коли, наприк­лад, одразу ж після термозварювання ще неохолоджений зварний шов зазнає механічних навантажень. Ця ситуація може бути при розфасуванні продукту з більшою насипною вагою.

Пакування багатошарових плівок. Поряд із фронтальним друком, при якому фарбу накладають на зовнішній бік матеріалу, у вироб­ництві пакування для харчових продуктів застосовують друк на внутрішніх шарах багатошарових плівок. При їх виготовленні комбі­нують щонайменше дві та більше діаметрально протилежних за вла­стивостями плівок, щоб у підсумку мати пакувальні плівки з особ­ливо високими механічними характеристиками та непроникністю. Виробництво багатошарових плівок потребує надзвичайно ретель­ного узгодження рецептур друкарських фарб із застосуванням плівок і клею для ламінування. Для цього залежно від потрібної комбінації використовують спеціальні типи фарб.

Там, де застосовують фарби зі спеціальними ефектами, наприк­лад із металевими пігментами, виникає великий ризик деламіні - зації (розшарування) при термозварюванні. Причину треба шукати у пластинчатій формі частинок металічних пігментів, а також у відносно великому розмірі їх частинок, що робить зв’язки цих пігментів у фарбовій плівці слабкішими порівняно зі звичайними пігментами.

Друк металопігментними фарбами. Для спеціальних оформлювала них рішень нині охоче використовують металопігментні фарби. Вони виготовлені на основі пігментів, які містяр. алюмінієві та бронзові порошки, а також перламутрові домішки. їх застосовують, наприк­лад, для друкування на пакуванні цигарок, кави і кондитерських виробів.

На цигаркових пакуваннях за допомогою металопігментних фарб відтворюються витончені шрифти та символи: При роботі з цими фарбами потрібно враховувати, що вони містять пігменти з віднос­но великими частинками. Ось чому потрібні досить ретельний підбір рецептури та точне регулювання тиску під час друкування.

Аналогічні вимоги ставляться також до глибокого аркушевого друку при роботі з металопігментними фарбами. На маШиНах глибо­кого друку картонні заготовки, попередньо задруковані офсетом, піддаються оздобленню з використанням бронзово-золотистих фарб на основі латунного пігменту або перламутрових фарб. У цьому разі

Потрібно забезпечити неперервність друкарського процесу для оп­тимального відтворення витончених шрифтів.

Таким чином, неведені вище приклади застосування розробок фірми «Біе^егк ЬгискГагЬеп» дають уявлення про проблеми, з яки­ми щоденно стикаються виробники фарб для пакувальної промис­ловості. Це лише мала частка з різноманіття проблем, які зустріча­ються на практиці. Часто труднощі виникають також при оформленні та розробленні нового пакування, коли дизайнер намагається реа­лізувати бажані оптичні ефекти, а досягти потрібних колірних ню­ансів і ефектів на основі використовуваної на практиці рецептури фарби неможливо. З наведених прикладів зрозуміло, чому виробни­ки фарб постійно застерігають від прийняття необдуманих рішень про зміни випробуваних комбінацій ЗМ, фарб і умов подальшого оброблення.