در این مطلب مهم ترین مواد در ارتباط با مرکب های چاپ گراور مانند مرکب های پایه حلال، مرکب های فلز گونه، کاهش مواد فرار، مرکب گراور روزنامه ای، مرکب پایه آب و مرکب بدون حلال را به‌صورت اختصار توضیح می دهیم.
همه چیز درباره مرکب های چاپ گراور
برآورد می شود که کمتر از ۲۰ درصد بسته بندی چاپ شده در اروپا به روش گراور و ۶۰ درصد به روش فلکسوگرافی انجام می گیرد. در بیشتر موارد هر دو فرآیند در یک چاپخانه انجام می شود. در این حالت یک نوع مرکب برای هر دو فرآیند به کار برده می شود. در چاپ فلکسو نیاز به رعایت خیلی از محدودیت ها وجود دارد، حتی اگر این محدودیت ها هم نباشد فرمولاسیون فلکسو گراور به قدری به هم نزدیک هستند که به پژوهشگران علاقه‌مند به بسته بندی گراور توصیه می‌شود که بخش بسته بندی فلکسو را نیز مطالعه کنند.
در ادامه مهم ترین مواد در ارتباط با مرکب های چاپ گراور مانند مرکب های پایه حلال، مرکب های فلز گونه، کاهش مواد فرار، مرکب گراور روزنامه ای، مرکب پایه آب و مرکب بدون حلال را به‌صورت اختصار توضیح می دهیم.
مرکب های پایه حلالی متداول
بیشتر مرکب های بر پایه حلال از مخلوط حلال الکل و استر بهره می گیرند. استثنا فقط در مورد بعضی از مرکب‌های تخصصی است، جایی که حلال‌های هیدروکربنی و کتونی به‌آسانی در آنجا مصرف می‌شوند بدون این که حلال، کلیشه‌ی فوتو پلیمری و یا نوردهای لاستیکی را مورد حمله قرار دهد. رزین مورد استفاده کاملاً مشابه رزینی است که در فلکسو مصرف می‌شود. جدای استفاده از لاستیک‌های کلره شده در بعضی از کاربردهای چاپ، کاغذ هم باید در برابر سایش مقاومت داشته باشد. جدول ۱، یک فرمول نزدیک به واقع را برای کاربرد گراور پایه حلالی توسط مرکب‌سازان نشان می دهد.
جدول ۱- نوعی فرمولاسیون برای مرکب گراور
همانند فلکسو، بزرگ‌ترین توجه صرف بهبود کیفیت مرکب ها در فرآیندهای چاپ می‌شود تا بتوان سرعت را به میزان ۴۰۰ متر در دقیقه یا بالاتر ارتقا داد.
مرکب های فلز گونه گراور
مرکب‌های گراور دارای برتری اساسی نسبت به مرکب‌های فلکسو هستند، به‌ویژه هر جا که نیاز به اثر فلز گونه‌ای براق‌تر و درخشان‌تر باشد، زیرا که مرکب‌های گراور از یک رفتار فیلمی بالاتر (به دلیل وزن بالای ماده جامد نسبت به فیلم مرکب فلکسو) برخوردار هستند. همچنین چاپ مرکب‌های طلایی و نقره‌ای به‌مراتب راحت‌تر و آسان‌تر از تهیه فیلم فلز گونه برای فویل‌کوبی (طلاکوب) است.
حال به خاطر معرفی رنگ‌دانه‌های درخشان و براق با درخشش بالا به‌وسیله کمپانی «ول اشتین هولمز» تعادل به نفع چاپ گراور به‌هم‌خورده است. برخلاف پودرهای طلایی و نقره‌ای معمولی، این پیگمنت‌های تازه (به روش اتمی‌یزه و تغییرات در شکل قرارگیری دانه‌های فلزی در سطح) دارای یک براقیت استثنایی و سطح صاف و انعکاسی نسبت به سطح پودرهای طلایی و نقره‌ای معمولی هستند.
این نوع پیگمنت‌های فلزی که به روش‌های علمی و فناوری بسیار پیشرفته تهیه شده‌اند، شکل ظاهری دانه‌ای برتری از نظر انعکاس نور پیدا می‌کنند که در نوع خود بی‌نظیر هستند. هر دانه فلزی به‌وسیله‌ی سایش و پوشش سطح خارجی یک عنصر انعکاس بهتری نسبت به نور پیدا می‌کند که آن را در سطح چاپی بی‌نظیر می‌سازد؛ به‌ویژه وقتی روی کاغذ براق و یا مقوای براق به‌وسیله‌ی چاپ گراور که از دانسیته بالایی برخوردار است قرار می‌گیرد، اثر فلزگونه بهتری پیدا می‌کند. از طرف دیگر فیلم‌های متالیکی که به‌وسیله حرارت روی سطوح قرار داده می‌شوند به علت گرانی و سطح یکنواخت نمی‌تواند با سطوح چاپی گراور با رنگ‌دانه‌های جدید رقابت کند.
آزمایش های مستقل
به‌منظور دسترسی مصرف‌کنندگان عمده به مرکب‌های متالیک با قیمت مناسب، شرکت «ول اشتین هولمز» ارزیابی‌های مستقلی را از شرکت «پایرا» خریداری کرده است. دو نوع بسته‌بندی به نام‌های «کارتن و لیبل چسب خیس» به‌عنوان چاپ گراور و تعدادی گزینه برای دسترسی به اثر فلزگونه انتخاب شده است. این گزینه‌ها عبارت‌اند از:
– چاپ گراور به‌اضافه طلاکوبی
– چاپ گراور روی سطح متالایز (فلزگونه)
– چاپ گراور به منظور درخشش دوبل
– چاپ افست به‌علاوه‌ی مسدود کردن روش فیلم داغ
– چاپ افست روی سطح متالایز (فلزگونه)
ملاحظات قیمت
تأثیرگذاری گزینه‌های مختلف بستگی به فضای پوشیده شده به‌وسیله‌ی اثر فلزگونه دارد. اندازه و طول فرآیند چاپ، قیمت مواد و طراحی در قیمت تمام شده تأثیر دارد. مواد متالیکی قیمت بالایی دارند؛ بنابراین وقتی درصد کمی از مساحت فیلم متالیک با مرکب پوشیده شود، اثر قیمتی کمتری دارد. چاپ روی سطوح متالیکی نیاز به یک پوشش‌دهنده با پوشش بالا دارد تا بتواند سطوح متالیکی را بپوشاند. این در صورتی است که در آن مناطق نیاز به اثر فلز گونه‌ای نداشته باشد.
در فرآیندهای چاپ با طول کم، بهای چاپ پایه‌ای و اصلی مانند سیلندرها اثر قابل ملاحظه‌ای در بهای تمام شده دارد. در چاپ‌های پایه قیمت سطح چاپی (ماده چاپی) یک اثر کلی در قیمت تمام شده دارد.
مقواها
وقتی کار چاپی ویژه کارتن‌ها را به‌صورت خاص و با دقت ویژه ملاحظه کنید، چنین به نظر می‌آید که اگر قشر کمتری از مرکب‌های فلزگونه (چاپ متالیک) چاپ شوند در قیمت تمام شده (به دلیل گرانی این نوع مرکب‌ها) تا حدود ۲۰ درصد اثر دارد (بستگی به طول کار چاپی و بزرگی سطح چاپی دارد). به‌ویژه این مورد وقتی ارزش پیدا می‌کند که طراحی چاپ متالیک بسیار پیچیده و روی سطح چاپی مقوا وسعت پیدا می کند. برخی دیگر از ویژگی‌های قیمتی به شرح زیر است:
– سطح چاپی متالیکی بستگی به طول کار چاپی و تعداد آن، تا حدود ۱۰۰ درصد بهای بالاتری نسبت به مقواهایی که از چاپ متالیک بهره نبرده‌اند دارد؛
– نوارهای فلزگونه‌ای که با کلیشه حرارتی ویژه روی سطح مقوا نشانده می‌شوند بین ۱۰ تا ۵۰ درصد در قیمت کار تمام شده اثر می‌گذارند (بستگی به بزرگی سطح و اندازه طرح دارد)؛
– مرکب‌های متالیک قیمت مقوا را حدود ۱۰ تا ۲۰ درصد نسبت به کارهای چاپ بدون چاپ متالیک افزایش می‌دهند. در حقیقت ۱۰ درصد قیمت مقوا در ازای هر ۵ درصد سطح متالیکی افزایش پیدا می‌کند؛
– در جریان پوشاندن فویل به‌صورت محسوس، زمان تولید را افزایش می‌دهد.
لیبل ها
چاپ متالیک روی لیبل باعث می‌شود که بهای آن‌ها نسبت به لیبل‌های بدون چاپ متالیکی بیشتر شود، زیرا عدم کاربرد مرکب چاپ متالیکی (معمولاً نسبت به مرکب‌های معمولی قیمت بالایی دارند) در لیبل‌های بدون اثر متالیکی بهای آن‌ها را کاهش می‌دهد. برخی دیگر از ویژگی‌های قیمتی به شرح زیر است:
– چاپ فویل گرم به قیمت لیبل حدوداً به مقدار ۱۵ درصد اضافه می‌کند؛
– اضافه کردن اثرات متالیکی از طریق مصرف نوارهای متالیکی به مقدار ۱۵۰ تا ۳۰۰ درصد به بهای تمام شده چاپ اضافه می‌کند؛
– چاپ گراور با مرکب متالیک روی رول‌های مقوایی به میزان ۲۵ تا ۱۵۰ درصد به قیمت تمام شده نسبت به مصرف سطح و مقدار چاپ اضافه می‌کند.
حفاظت
خاص حفاظتی مورد نیاز در یک بسته نسبت به نور مرئی و UV با به کار بردن سطوح متالیکی بر پایه لامینه کردن نوارهای آلومینیومی یا فیلم‌های متالیکی حاصل می‌شود. در این شرایط، هر دو عامل حفاظتی و اثرات متالیکی قابل‌دسترسی به‌وسیله یک عنصر کم‌قیمت است، مشروط بر اینکه یک پنجره شفاف به کار برده نشود. به نظر می‌آید که این مورد یک گزینه مناسب باشد، بنابراین می‌توان به‌وسیله مصرف مواد جایگزین مانند نوار روشن یا قشرهای پوشش داده شده، حفاظت لازم را به وجود آورد و برای افزایش کاربرد مرکب‌های متالیک گزینه‌های پیش روی طراحی را افزایش داد.
نوار داغ طلاکوب یا اثرات متالایز به‌ویژه در موادی که به حرارت حساسیت دارند موجب جمع شدن (مچاله شدن) یا رنگ باختن خواهد شد. نوارهای جدید و فناوری فرآیند گسترش پیدا کرده است اما این مورد بسیار گران‌تر است. بنابراین مرکب چاپ در اینجا بسیار خوب و ازنظر قیمتی نیز راه‌حل مناسبی است. حذف کلی مناطق متالایز شده بسیار مشکل بوده و ممکن است نیاز به دو بار چاپ کردن سفید پوششی باشد که خود موجب افزایش هزینه می‌شود. فرآیندی که بتواند پوشش چاپی به‌وسیله‌ی مرکب سفید را فراهم کند نیاز به تهیه‌ی سیلندر و مرکب سفید با دو بار مصرف دارد که موجب افزایش قیمت خواهد شد.
پوشش‌های رنگی متالیکی اغلب برای ارتقای کیفیت بوده، مانند طلایی، سبز متالیکی و غیره. نوارهای فویل گرم و متالیک‌هایی با براقیت بالا با هزینه بالا امکان‌پذیر است. در مورد مواد متالیکی دو گزینه وجود دارد؛ خرید مواد با قشر رنگی نواری یا پوشش دادن به‌وسیله لاک‌های روکار برای مناطق مورد نیاز. در فرآیند چاپ هر دو، مستلزم افزایش هزینه تولید خواهد بود. به‌ویژه مواد متالیکی رنگی به هنگام حذف از طریق پوشش کدر (مانند سفید تیتان) و تهیه سیلندر چاپ و فراهم کردن فرآیند پوشش دوباره، باز هزینه تولید را افزایش خواهد داد.
نتایج
اگرچه گزینه‌های مورد بررسی چاپ مقوا و لیبل‌های خود چسب نشان دادند که بخش اعظم بهای تمام شده چاپ، مربوط به مصرف رنگ‌هایی با درخشندگی بالا و با خاصیت متالیکی است اما عملاً جایی که پوشش متالیکی کم باشد، جایگزین آن با چاپ متالیکی موجب افزایش قیمت کار چاپی خواهد شد.
اثربخشی نسبی هر کدام از تکنیک‌های به کار برده شده برای رسیدن به حالت فلزگونه به‌صورت خلاصه به شرح زیر است:
– گراور چاپی با درخشندگی فلزگونه می‌تواند در بالا بردن بهای کار چاپی روی مقوا بسیار مؤثر باشد. جایی که طراحی و حجم بالایی از کار مورد نظر باشد می‌توان ۲۰ درصد هزینه را به عهده طراحی گذاشت. چاپ بسته‌بندی قابل‌انعطاف می‌تواند فرصت‌های طراحی ایجاد کند زیرا استفاده از سطوح متالیکی و روش داغ عملاً غیرممکن است؛
– روش فول گرم برای مقواها و لیبل‌های چاپ شده به روش افست عملاً در قیمت تمام شده مؤثر است، به‌ویژه اگر میزان کار پایین و اثر متالیکی و طراحی قابل توجه باشد؛
– سطوح متالیکی چاپ شده به روش گراور، در بهای تمام شده بسیار مؤثر هستند، به‌ویژه اگر کار چاپی زیاد و فرآیند چاپ مدت طولانی ادامه پیدا کند.
– سطوح چاپی، چاپ شده به روش افست موجب افزایش بهای تمام شده کار چاپ می‌شود، به‌ویژه اگر کار کم حجم و اثر متالیکی مورد درخواست زیاد باشد.
کاهش مواد آلی فرار (VOC)
کاهش مواد آلی فرار حلال‌های مصرفی در چاپ گراور همانند روش چاپ فلکسو است. استثنا در مرکب‌های چاپ گراور روزنامه‌ای وجود دارد. در گذشته هدف جایگزینی مخلوط هیدروکربن (تولوئن-آلیفاتیک) به‌جای تولوئن خالص این بوده که کمتر از تولوئن به سلامتی و ایمنی بدن صدمه بزند. البته هزینه‌ی بازیافت حلال‌ها بسیار گران تمام می‌شود. با وجود این امکان خروج حلال و حذف آن می‌تواند به‌آسانی صورت گیرد، زیرا قابل مصرف مجدد نیستند. در نتیجه مرکب‌های روزنامه‌ای بر پایه تولوئن بهبود پیدا کردند اما امروزه مرکب‌ها دیگر تولید نمی‌شوند.
مرکب روزنامه های چاپ گراور
مصرف مرکب‌های روزنامه‌ای چاپ گراور به سبب رقابت با چاپ افست رول در سراسر اروپا کاهش پیدا کرده است. اگر امروزه تعدادی ادامه می‌دهند به خاطر حلال تولوئن است که قابلیت بازیافت دارد. مرکب‌های روزنامه باید دارای سیالیت کافی باشند تا بتوانند حفره‌های گراور شده در سیلندر را کاملاً پر کرده، به‌راحتی در اثر تماس تخلیه و حلال را به‌سرعت آزاد، سریع خشک و یک فیلم پایدار و براق روی کاغذ به‌جای بگذارد.
به علت طبیعت موضوعات چاپی باید چاپ بسیار آشکار، شفاف و با سطح کاملاً براق انجام شود. بیشتر مرکب‌های روزنامه‌ای از رزین‌های فلزی و در بعضی موارد فنلیک و هیدروکربنی ساخته می‌شوند. بیشتر فرآیند چاپی از چهار رنگ تشکیل می‌شود. نمونه فرمولی این مرکب‌ها در جدول ۲ نشان داده شده است.
جدول ۲ – نوعی فرمول مرکب گراور روزنامه‌ای
امروزه مرکب‌های گراور پایه آب می‌توانند جایگزین مرکب‌های روزنامه‌ای پایه تولوئن شوند. این مرکب‌ها در کشور هلند متداول شده‌اند. کیفیت چاپ با مرکب‌های پایه حلالی قابل‌مقایسه است و روی کاغذ پوشش‌دار خوب چاپ می‌شود، فقط لازم است که تغییراتی در امکانات ماشین چاپ داده شود. البته برای انجام چاپ بهتر باید سرعت ماشین را کم کرد که شاید این مورد چندان اقتصادی نباشد.
مرکب های پایه آب
مصرف مرکب‌های گراور پایه آب سال‌ها است که برقرار شده، هرچند که روی کاغذهای جذبی دارای کیفیت خوبی نیستند و همچنین دارای استثناهایی نیز هستند. مشکل، مصرف انرژی بالا برای خشک کردن مرکب بعد از چاپ است که بتواند آب را از سطح چاپی بیرون براند، حتی این انرژی بیشتر از فلکسوی پایه آب است زیرا قشر مرکب حاصل از گروه بسیار بیشتر از فلکسو است.
مرکب های بدون حلال
اگر مرکب عاری از حلال و آب باشد در آن صورت از مرکب‌های درمان UV هستند که این مرکب‌ها پیشرفت کمی در چاپ گراور داشته‌اند. به‌این‌علت که به دلیل قشر بالای مرکب، درمان UV مشکلات بسیاری دارد.
مرکب‌های سفید چاپ گراور ساخته شده از اکسید تیتانیوم به علت انعکاس اشعه UV و مرکب‌های مشکی که کربن موجود در آن انرژی را جذب می‌کند، در درمان این مرکب‌ها مشکل‌ساز هستند، زیرا لایه‌های زیرین قشر مرکب چاپ شده از دسترس درمان دور مانده، خشک نشده و موجب چسبناک شدن و در نتیجه چسبیدن اوراق به هم می‌شود.
مرکب های ذوب حرارتی
یک جایگزین برای چاپ‌های گراور و فلکسو، توسعه‌ی مرکب‌هایی است که توسط «زیگ ورک» در آلمان تحت نام فناوری حرارتی عرضه می‌شود که تا مرحله‌ی چاپ فرم‌های تجاری رسیده است. پروسه و تحقیق از آزمایشگاه به مرحله چاپ گراور در چاپخانه ارتقا پیدا کرده است.
منظور از این نوع مرکب‌های بدون حلال این است که ابتدا از فرمول و ساختمان مرکب‌های گراور پایه حلال، حلال را به‌وسیله وکیوم و خلأ حذف می‌کنند و در مرحله چاپ خشک‌کن لازم ندارد. ضمن آن که برای کاهش حلال و بازیافت نیز دستگاهی لازم نیست؛ همچنین فضای کمی برای چاپ می‌خواهد.
چاپ و عوامل کیفیت
کیفیت شامل حذف هرگونه مواد آلی فرار و کاهش ورود حلال‌ها به جو و محیط کارگاه است. این مورد باعث می‌شود تا به مقدار قابل‌توجهی فضا و محیط چاپ جمع‌وجور و کوچک شده و کنترل و ثبت تغییرات ماشین‌ها و کاهش خطر انفجار (از طریق تجمع حلال) و بهبود کیفیت بر محیط کار حاصل شود. برخی ویژگی‌های فناوری چاپ ذوب حرارتی عبارت‌اند از:
– انتقال تعداد کم نقاط ترام (به علت عدم وجود حلال) از حفره‌های گراور به سطح چاپ. در این مورد استفاده از الکترواستاتیکی لازم به نظر نمی‌رسد.
– کنترل ساده ویسکوزیته به‌وسیله‌ی کنترل درجه حرارت.
– تراکم چاپ (به خاطر تغییرات و نوسانات ویسکوزیته) زمانی که حلال برای تنظیم ویسکوزیته معرفی می‌شود.
زمانی که مرکب بعد از انتقال به کاغذ رول به‌سرعت جامد می‌شود، ایجاد اصطکاک کرده و کاغذ را می‌کَند. این مورد به علت گرم نشدن کافی سیلندر چاپ حاصل می‌شود. چاپ افست روزنامه ممکن است بتواند به چاپ موردنظر برسد زیرا که در چاپ افست روزنامه‌ای این پدیده (کنده شدن کاغذ) به خاطر صافی کاغذ به‌اندازه کافی رضایت‌بخش است.
ذخیره انرژی
روش چاپ ذوب داغ به یک سیلندر داغ و یک واحد گرم‌کن با دمای بین ۱۰۰ تا ۱۱۰ درجه سانتی‌گراد نیاز دارد تا بتواند مرکب را به شکل سیال درآورد و حرارت مرکب را حین چرخش مرکب که سیالیت خود را به علت کاهش دما از دست داده تأمین کند. درصورتی‌که در مرکب‌های گراور برای راندن حلال از سطح چاپی نیز نیاز به انرژی است زیرا افزودن واحد خشک‌کن در انتهای فرآیند چاپ ضروری به نظر می‌رسد. ضمناً برای کاهش حلال یا حذف آن در محیط نیز نیاز به انرژی نیاز دارد.
کارخانه «زیگ ورک» در مورد این مرکب محاسبه‌ای را ارائه می‌دهد که ضریب صرفه‌جویی انرژی آن را با فناوری گراور حلالی نشان می‌دهد.
هرگونه گزارش نامعتبر در این محاسبه همیشه به نفع مرکب‌های حلالی است. افزایش انرژی در مقایسه با مرکب‌های حلالی به‌صورت چشمگیری برای برتری مرکب ذوب حرارتی (با افزایش سرعت چاپ) است.
