Переход на LED краски и их использование в листовом офсете

В наших казахстанских типографиях я зачастую вижу желание и стремление перенимать передовой мировой полиграфический опыт. И это очень хорошо. Но, зачастую, это превращается в попытку копирования новых технологий без оценки их применимости в нашей действительности. И оказывается, что всё не так просто, дорого и порождает много проблем.

Например, в Китае для печати по гофрокартону, совершенно нормально использовать флексографские формы толщиной 6,35-7,15 м. Но, в Казахстане вы не только не найдёте таких пластин, но и не сможете их проявить. Это, во-первых, оказывается очень дорого, а, во-вторых, никто за это не возьмётся, даже, если вы сами завезёте пластины нужной толщины. Самые распространённые толщины флексографских пластин в Казахстане – это 1,14 мм и 1,70 мм. Гораздо реже 2,84 мм. Поэтому т о, что хорошо для Китая у нас приобретает свою специфику.

Но, в этой статье не об этом, а о LED технологи сушки в листовом офсете.

Сначала поймём, почему LED технология так интересна.

Во-первых, по сравнению с традиционными масляными красками, “практически” исчезает время для сушки готовой продукции. Можно “практически” сразу начинать послепечатную обработку. На, мой взгляд – это единственное преимущество. Меньший ростиск (хотя, я думаю это не так), более высокая контрастность и так далее – в наших реалиях качества печати никто и не заметит. “Практически” – в кавычках потому, что это не совсем так. Об этом ниже.

Во-вторых, тот, кто работал с обычными УФ красками, хочет сэкономить электроэнергию, упростить охлаждение и увеличить срок службы источника УФ излучения. И это оправдано. Но, встаёт вопрос о том, какими затратами это будет сделано. Об этом позднее.

Немного о самих красках:

• LED - это высокореактивные УФ краски и экологические ограничения у них для печати упаковки для продуктов питания даже выше, чем у обычных УФ красок.
• Цвет триадных LED красок не совсем соответствует стандарту и печать брендовых цветов вызывает сложности и требует согласования.
• Эти краски примерно в три раза дороже масляных офсетных красок и примерно в два раза дороже обычных УФ красок.
• Как показывает практика, переделка обычных (предназначенных для масляных красок) печатных машин на работу с LED не так эффективна, чем покупка специально “заточенной” печатной машины с максимальной автоматизацией процессов приладки. ТО есть на старых машинах производительность увеличивается не так сильно, как мечталось.
• Нет чёткого стандарта длины волны LED излучения для таких красок, и каждый производитель пытается применить какие-то свои наработки по пику излучения, поэтому эффективность сушки на красках разных производителей на одной и той же диодной матрице может сильно разочаровывать (плохо высыхать). Всё это из-за фотоинициатора узкого спектра действия.
• Технология LED, по сути, ещё только разрабатывается и ещё много не решённых моментов. По- моему, пока это эффективно только на коротких тиражах или при частых остановках.
• Специфический запах, присущий всем радикальным УФ технологиям.
• Все УФ краски и LED, в том числе, менее универсальны, чем масляные краски на различных типах бумаг. Они гораздо более липкие и практически всегда выщипывают на слабомелованных и немелованных бумагах. А, добавление средств снижение липкости приводит к уменьшению реактивной реакции красок на излучение – они хуже высыхают. И вообще, на схожих бумагах разных производителей эффект печати будет разный.
• Повторить тираж через некоторое время на этих же красках иногда сложно- слишком много условий влияют на печать этими красками.
• Утверждение продавцов, что достаточно по 1-2 LED сушки в конце каждой триадной печати (при перевороте после 4-й и после 8-й секций), на мой взгляд, лукавство. При печати толстых триадных плашек и на сильно впитывающих материалах этого совсем недостаточно. Думаю, требуются сушки после каждой печатной секции. А, это уже совсем другие инвестиции.
• Чёрная краска в CMYK по этой технологии имеет особенности полимеризации (и зачастую стоит дороже остальных цветов) и поэтому требует особого цветоделения. Это опять приводит к сложностям подгонки под цветопробу или образцу, отпечатанному иной краской.
• Для этих красок требуется вся специальная офсетная химия. Также нужны специальные (или универсальные) валики на печатной машине, специальные резины – как для любой УФ краски. Всё это из-за агрессивности этих красок.
• Требуется усиление вытяжки в цехе.

А, теперь о некоторых моих вышестоящих утверждениях поподробнее.

Процесс закрепления масляных и УФ (LED) красок на бумаге сильно различается. Масляные краски закрепляются двумя способами. На мелованных бумагах под давлением резины в капилляры бумаги уходит в основном масло (если баланс краска-вода нормальный) и незначительно пигмент и полимерная смола. То есть, на поверхности остаётся, в основном, пигмент и высоковязкие компоненты краски, высыхающие оксидативно. В этот момент на поверхности бумаги очень твёрдая и липкая субстанция. При печати на немелованных бумагах под давлением резины в макропоры впрыскивается не только масло, но и значительная часть пигмента и высоковязких компонентов. Проще говоря, макропоры заполняются именно краской в полном составе, да ещё и с примесью воды. Доступ кислорода к таким глубоким слоям затруднён, поэтому оксидация проходит медленно, если вообще проходит. Мало того, процесс впитывания краски в макропоры некоторое время продолжается и после прохождения давления на печатной машине. Именно поэтому печать одной и той же краской на немелованных бумагах более блёклая и гораздо дольше высыхает при печати. А, если производитель красок сэкономил на плёнкообразователях и количестве полимерной смолы для оксидативной полимеризации, то зачастую получается эффект газеты. Когда краска стирается очень долго.

УФ (LED) краски на всех бумагах ведут себя как масляные на немелованной бумаге. В составе этих красок почти нет маловязких компонентов и высокая липкость, поэтому под давлением и в капилляры и в макропоры проникает краска в полном составе. Но, понятно, что в капилляры проникает в разы меньше краски, чем в макропоры. И если на мелованных бумагах сложностей с высыханием (что всё равно не исключает выщипывание) не возникает, то на немелованных бумагах запросто может не хватить мощности слабосильных диодов для ”просвечивания” такого толстого слоя и краска не высохнет или плохо высохнет.

То есть и с масляными и с LED красками на немелованной бумаге проблемы с высыханием будут. Решение улучшить высыхание вторым прогоном через сушку, скорее всего, не поможет, а приведёт к дополнительной проблеме. Поверхность краски станет такой твёрдой, что станет лопаться при фальцовке и даже биговке.

Теперь коснёмся агрессивности LED красок.

Как и для обычных УФ красок валики и офсетные резины из NBR не подходят. Требуются или EPDM валики и резины, либо универсальные. Хотя китайская компания DM Druckfarben утверждает, что они создали LED краски, которые могут работать с NBR - валиками и резинами и обладают пониженной липкостью для работы на плохо проклеенных материалах. Эти краски мы закупили и уже тестируем. Мне встречалась информация, что, если на NBR валиков отпечатать 2-3 миллиона оттисков на масляной краске, а потом на них же печатать Уф красками, то они проживут дольше. Сам не проверял. Можно конечно и не менять валики, но “убить” десятки валиков на печатной машине за десятки тысяч долларов за полгода-год ради того, чтобы провозгласить себя передовиком технологии – это, согласитесь, странная затея. Есть и универсальные валики, которые могут работать с любыми красками, но информация о том, что для этого в резину добавляют ПВХ вызывает у меня сомнение в том, что они будут достойно заменять NBR и EPDM.

УФ краски и LED, в том числе, имеют кислотное проявление свойств. Поэтому и вся химия для них должна быть специфическая. Повторяю – СПЕЦИАЛЬНАЯ! То есть: концентрат увлажнения, смывка для валиков и резин, очиститель (травление) для форм, редюсеры вязкости и липкости и так далее. И нельзя с ними использовать или в них добавлять ничего от того, что используется с масляными красками. Кроме изопропанола. Дважды уже столкнулся, что люди пытались смыть эти краски обычной смывкой и, конечно же, ничего не получилось. Те, кто работал с УФ и гибридными красками во флексе и в офсете, даже не станут сомневаться, что и погружные валы во флексе и все валы и резины в офсете должны быть из EPDM резины. Те же, кто работал на “масле” в офсете не до конца понимают с какими непростыми и агрессивными красками им предстоит иметь дело. Кстати, для этих красок также существую и спиртовые и бесспиртовые концентраты увлажнения.

Время однослойных офсетных пластин прошло. Сейчас на рынке, в основном, двухслойные пластины и многие помнят, что они обладают повышенной стойкостью к УФ краскам. Повышенной, но не абсолютной! И нужно помнить, что тиражестойкость этих пластин снизится примерно в два раза при работе с УФ/LED красками.

Теперь попробуем немного рассмотреть экономические аспекты перехода с масляных красок на УФ LED.

Возьмём гипотетические два одинаковых тиража, например, 100000 листов (для удобства подсчёта), на одной и той же бумаге (чтобы себестоимость бумаги в тираже была одинаковая) и сравним затраты на его печатание.

* - по подсчётам международных экспертов, УФ краски, за счёт более быстрого закрепления, на 25% меньше впитываются в бумагу.
** - то есть, на тираж 100000 листов понадобится два комплекта пластин при работе UV LED красками на плохой бумаге и только один при печати традиционными красками. Эти данные указываются в любой TDS для офсетных пластин.

Для определённости возьмём расход на этот тираж традиционных масляных красок 10 килограмм, расход очистителя для пластин 0,1 кг, расход смывки 5 литров (0,4 от канистры), расход концентрата увлажнения 20 литров, расход модификатора липкости 1кг.

Тогда затраты при применении обоих видов краски составят:

1. Масляные краски.

• Краски 6,7х10=67 долларов
• Увлажнение 70 долларов
• Очиститель для пластин 5,0х0,1= 0,5 доллара
• Смывка 55,0х0,4=22 доллара
• Модификатор липкости 12,0 долларов
• Формы 8х4,0=32 доллара

Итого: 203,5 доллара

2. UV LED краски

• Краски 20,0х7,5=150 долларов
• Увлажнение 180 долларов
• Очиститель для пластин 8,0х0,1=0,8 доллара
• Смывка 190,0х0,4=76 долларов
• Модификатор липкости 20,0 долларов
• Формы 16х4,0=64 доллара

 Итого: 490,8 доллара

Таким образом, разница почти в 2,5 раза. Например, если доля цены масляной краски в себестоимости тиража была 4%, то при использовании UV LED красок, доля её в себестоимости тиража вырастет до 10%.

То, что после печати UV LED красками продукция практически готова к дальнейшей послепечатной обработке - это очень хорошо. Но, если невозможно пропорционально поднять цены для компенсации возросших затрат с UV LED красками, то рентабельность типографии упадёт.

Мои выводы:

• Те, кто работает во флексе и в офсете на обычных УФ красках, при переходе на LED краски могут получить экономическую выгоду за счёт экономии на электроэнергии и за счёт кратно большей долговечности диодов и более простого охлаждения.
• Те, кто работает на масляных красках в офсете, маловероятно, что получат высокий прирост производительности на переделке старых печатных машин и быстрое возвращение инвестиций на переделку. Кроме того возникнут новые проблемы, отличные от тех, которые были при работе масляными красками. Но, если всё же есть желание и есть клиенты на такой вид продукции, то оптимальное решение для таких типографий всё же покупка специализированной УФ/LED подготовленной печатной машины, укомплектованной нужной автоматизацией и соответствующей начинкой.