Главная / Новости / История флексографской печати

История флексографской печати

Е.Л. Немировский, проф., д-р исторических наук, главный научный сотрудник РГБ, член-корр. РАЕН

Очерки истории специальных видов печати

Изобретателем флексографии можно считать Карла Хольвего, владельца германской машиностроительной фирмы «К. унд А. Хольвег ГмбХ», существующей и сегодня. Способ печатания анилиновыми красителями при помощи эластичных резиновых печатных форм был описан К. Хольвегом в немецком патенте «Способ печатания на бумажных мешках», полученном в 1907 г., и в английском патенте, полученном в 1908 г.

Прежде всего — о терминологии. По определению флексографической технической ассоциации, «флексография, или флексографская печать — это способ высокой печати с использованием гибких резиновых форм и быстровысыхающих жидких красок» .

Так как первоначально в этом специальном виде печати использовались анилиновые синтетические красители, в Германии в 20-х гг. текущего столетия использовались термины Anilindruck — анилиновая печать — или Anilin-Gummidruck — анилиновая резиновая печать. Термин «анилиновая печать» использовался и в первых русских работах, посвященных этому способу. Применял его и автор этих строк в своей изданной в 1956 г. книге о новых способах печати.

Общепринятый сегодня термин «флексография» был впервые предложен 21 октября 1952 г. в США на 14-й Национальной конференции по упаковочным материалам. При этом исходили из того, что в этом способе совсем не обязательно должны применяться анилиновые красители. В основу термина были положены латинское слово flexibilis, что значит «гибкий», и греческое слово graphein, что означает «писать», «рисовать».

В Европе новый термин в форме Flexodruck был впервые употреблен в сентябре 1966 г. в Германии. В дальнейшем он получил распространение во Франции («flexographie» или «impression flexographique») и в других странах.

Точную дату изобретения флексографии назвать невозможно. Известно, что еще в середине XIX столетия анилиновые красители использовались при печатании обоев. Анилин С 6 Н 5 NН 2 — это очень ядовитая бесцветная малорастворимая в воде жидкость. Анилин был впервые синтезирован в 1842 г. Николаем Николаевичем Зининым (1812–1880). На базе этого открытия возникает и бурно развивается в последней четверти XIX– начале XX вв. анилино-красочная промышленность. Анилиновые красители использовались главным образом в текстильной промышленности. Потребление таких красителей составляло в 1913 г. 11,9 тыс. т. Производство их было сосредоточено преимущественно в России, где в том же 1913 г. было произведено около 8,5 тыс. т. Со временем понятие «анилиновые красители» было распространено на органические синтетические красители вообще. Но в настоящее время это понятие считается устаревшим.

Другой важной технической предпосылкой для появления флексографии явилось изобретение резиновых эластичных форм. Принадлежит оно американцу Джону Л. Кингсли, который 18 января 1853 г. получил патент на «Усовершенствование составляющих для изготовления стереотипных форм». Смеси эти были предназначены для изготовления резиновых штемпелей-печатей. Основным материалом для осуществления способа служил каучук — эластичный материал растительного происхождения. Изготовляли его из латекса — млечного сока деревьев (например, гевеи), растущих в Южной Америке. Применение его там, в соответствии с данными археологических раскопок, зафиксировано с X в. В Европе каучук стал известен в 1738 г., когда французский естествоиспытатель Шарль Марк де ла Кондамин (1701–1704) подробно описал его и прислал в Париж из Латинской Америки изделия из каучука. Широкое развитие резиновой промышленности стало возможным после изобретения в 1839 г. англичанином Т. Гэнкоком и американцем Ч. Гудьиром процесса вулканизации каучука.

В настоящее время основой для изготовления резиновых печатных форм служит синтетический каучук, получение которого стало возможным благодаря исследованиям, проведенным в 1900–1910 гг. Иваном Лавровичем Кондаковым (1844–1925) и Сергеем Васильевичем Лебедевым (1874–1934).

Выше мы говорили, что точной даты изобретения флексографии назвать невозможно. И все же изобретателем этого способа в первом приближении можно считать Карла Хольвего, владельца германской машиностроительной фирмы «К. унд А. Хольвег ГмбХ», существующей и сегодня. Способ печатания анилиновыми красителями при помощи эластичных резиновых печатных форм был описан К. Хольвегом в немецком патенте № 200697 «Способ печатания на бумажных мешках», полученном 17 августа 1907 г., и в английском патенте № 16517, полученном 5 августа 1908 г.

Практически анилиновую печать освоила около 1912 г. немецкая фирма «Виндмеллер унд Хельшер» и английская фирма «Строун энд Хеншоу». Машины для них изготовила фирма «К. унд А. Хольвег». Первоначально флексография использовалась почти исключительно для запечатывания поверхности бумажных пакетов и других упаковочных материалов.

Новый этап в развитии флексографии начался около 1912 г., когда парижская фирма «С. А. ла Целлофан» начала изготовлять целлофановые мешки с надписями и изображениями на них, отпечатанными анилиновыми красками. Целлофан — прозрачная пленка из вискозы — был изобретен между 1908 и 1911 гг. уроженцем Швейцарии Жаком Эдвином Бранденбергером.

Область применения флексографии постепенно расширялась, чему способствовали определенные преимущества этого специального вида печати перед классическими способами, особенно же там, где не ставили перед собой задачу получения высококачественных оттисков. До появления эластичных печатных форм формы высокой печати изготовлялись из металла (типографского сплава — гарта, цинка, меди). Чтобы получить высококачественные оттиски в высокой печати, нужно обеспечить плотный контакт между формой и воспринимающей поверхностью. Это может быть достигнуто за счет упругих деформаций формы или давящей поверхности. Для твердых печатных форм характерно небольшое упругое сжатие, составляющее обычно около 1% от первоначальных размеров. Сжатие это может быть получено лишь при достаточно высоком давлении; оно не компенсирует недостатки формы и давящей поверхности. Поэтому для получения качественного оттиска между давящей и воспринимающей поверхностью помещают упругую прокладку — декель. Этими же соображениями вызывается необходимость приправки и применение сравнительно больших удельных давлений при печатании (порядка 30—50 кг/см 2 ). Высокое давление способствует повышенному износу печатных форм.

Офсетная печать с передачей красочного изображения через промежуточное эластичное звено позволила в значительной степени устранить указанные недостатки. Качественные оттиски в этом случае могут быть получены при давлении около 5 кг/см 2 . Таким образом была устранена необходимость в декеле и силовой приправке. Вместе с тем офсетный способ усложняет технологический процесс получения красочного оттиска. Вводится лишний перенос красочного слоя, отсутствующий в способах с непосредственной передачей краски с формной поверхности на воспринимающую.

Флексография как бы соединяет в себе преимущества высокой и офсетной печати и, вместе с тем, лишена недостатков этих способов.

Именно это и способствовало расширению сфер использования флексографии. Первоначально метод использовался для запечатывания бумажных и целлофановых пакетов и других упаковочных материалов. В 1929 г. его применили для изготовления конвертов для грампластинок. В 1932 г. появились автоматические упаковочные машины с флексографскими печатными секциями — для упаковки сигарет и кондитерских изделий, например, печенья.

Примерно с 1945 г. флексографская печать используется для печатания обоев, рекламных материалов, школьных тетрадей, конторских книг, формуляров и другой канцелярской документации.

В 1950 г. немецкое издательство Ровольт — Ферлаг начало выпуск массовой серии в бумажных обложках RoRoRo Bucher. Печатались они на газетной бумаге на ролевой ротационной машине анилиновой печати, изготовленной фирмой «Маркс унд Флеминг». Себестоимость книг была низкой, что позволило издательству резко снизить цены на книжную продукцию.

Примерно в 1954 г. метод флексографии стали использовать для изготовления почтовых конвертов, рождественских открыток, особо прочной упаковки для кофе и других сыпучих продуктов.

В промежутке между двумя мировыми войнами и в первые послевоенные годы совершенствовалась технология флексографии и, прежде всего, технология формных процессов.

На протяжении почти всего ХХ столетия продолжалось совершенствование машин для флексографской печати. Как правило, все эти машины — ролевые ротационные. Нередко их агрегировали с машинами для изготовления упаковочных материалов, бумажной и пленочной тары. Типовой печатный аппарат машины флексографской печати состоит из красочного ящика (рис. 8 ), который делали по возможности более герметичным, чтобы уменьшить испарение быстросохнущих и вредных для здоровья красок. Дукторный валик и снимающий с него краску накатной валик представляют собой полые металлические цилиндры, обтянутые резиновой рубашкой. Толщина красочного слоя регулируется при помощи ракельного ножа. Накатный валик передает краску эластичной форме, закрепленной на поверхности формного цилиндра. В 1951 г. в США была разработана новая система красочного аппарата для машин флексографской печати, получившая название «Анилокс». Здесь между дукторным валиком и формным цилиндром размещен стальной вал, на поверхности которого выгравирована мелкая сетка неглубоких ячеек. От глубины и числа ячеек зависит количество краски, передаваемой валом на форму.

Рис. 8. Трехкрасочные машины флексографской печати (а — с вертикальным размещением печатных аппаратов, б — с горизонтальным)

На рынок выпускались как однокрасочные, так и — значительно чаще — многокрасочные флексографские печатные машины. Было разработано несколько типовых схем размещения печатных аппаратов. Немецкая фирма «Гонзель унд Ко» в предвоенный период выпускала трехкрасочные машины с вертикальным расположением печатных аппаратов — один над другим.

Рис. 9. Трехкрасочная машина флексографской печати фирмы «Гонзель»

Рис. 10. Четырехкрасочная машина анилиновой печати треста «Полиграф»

Трехкрасочные машины могли агрегатироваться в шестикрасочные с горизонтальным размещением секций. На рис. 11 изображена схема четырехкрасочной машины для флексографии, снабженная аппаратом для сушки оттисков и устройством для разрезки рулонного полотна и выкладки листов (23). Реже строились машины с горизонтальным размещением печатных аппаратов (например, машина «Ротифлекс 3000»).

Рис. 11. Машина флексографской печати с устройством для сушки оттисков и для поперечной разрезки бумажного полотна

В начале 50-х гг. трест «Полиграф» в ГДР изготовлял четырехкрасочные машины для флексографии с горизонтально-вертикальным возмещением печатных аппаратов с двумя печатными и четырьмя формными цилиндрами. Каждый печатный цилиндр здесь контактировал с двумя формными цилиндрами, расположенным друг против друга.

Рис. 12. Четырехкрасочная машина флексографской печати с большим печатным цилиндром

Лейпцигская фирма «Бухбиндераймашиненверке» в те же годы выпускала шестикрасочную машину для флексографии «Альвус», агрегатированную с бронзировальным аппаратом и с устройством для поперечной разрезки бумажного полотна (24).

Рис. 13. Четырехкрасочная машина флексографской печати фирмы «Фишер унд Креке»

Определенное распространение получили также четырехкрасочные машины с одним печатным цилиндром большого диаметра и размещенными вокруг него 4–6 формными цилиндрами со своими красочными аппаратами. Прототип такой машины был в 1890 г. запатентован английской фирмой «Бибби энд Бейрон Лтд.». Машина эта, имевшая до 20 формных цилиндров, была предназначена для обычной высокой печати (25). Для флексографии аналогичные четырехкрасочные машины в предвоенные годы строила немецкая фирма «Фишер унд Креке». В 60-х гг. нашего столетия изготовлялись построенные по аналогичной схеме шестикрасочные машины «Олимпия 756».

Рис. 14. Шестикрасочная машина флексографской печати «Альвус» с бронзировальным аппаратом и устройством для поперечной разрезки бумажного полотна

Производительность флексографских печатных машин увеличилась с 5000–7000 м/ч в 1914 г. до 36000 м/ч в 1970 г.

Новый этап в развитии флексографии начался примерно в 1952 г. с появлением на рынке новых воспринимающих поверхностей — пленок полимерных материалов. Особенно широкое применение получил полиэтилен — синтетический продукт полимеризации ненасыщенного углеводорода — этилена. Материал этот был синтезирован в Англии в 30-х гг. Промышленное изготовление началось в годы второй мировой войны, когда полиэтилен начал использоваться в качестве изоляционного материала в радиолокационных устройствах.

Рациональные способы изготовления полиэтилена без применения высокого давления с помощью сложных катализаторов были разработаны в 1953–1955 гг. в США и ФРГ (27). В это же время началось широкое использование полиэтиленовой пленки в качестве упаковочного материала, причем запечатывание пленки осуществлялось флексографским способом.

Рис. 15. Образцы анилиновой печати фирмы «Германн Кирш». Пакетики для конфет и для чеснока. 1953 г.

В 1975 г. мировое производство полиэтилена достигло 11 млн т. В Европе ведущим производителем полиэтиленовых пленок является немецкая фирма «Хоехст», объем производства которой составил в 1976 г. 700 тыс. т.

Флексография продолжает совершенствоваться и сегодня. Но рассказ о последних достижениях в этой области не является предметом этой статьи. В заключение приведем оценку английского эксперта, данную еще в 1967 г.: «Флексографская полутоновая трех- и четырехкрасочная печать в настоящее время позволяет получать оттиски, качество которых и показатели их оптического восприятия ничем не хуже, чем в любых других способах печати».

Источник: «Флексо Плюс« №2 (2), 1997 г.

Top