Der neueste Entwicklungsprozess der Flexoplattenherstellungstechnologie

Von der Produktionseffizienz bis zur Druckqualität, von Umweltschutzanforderungen bis zur Kostenkontrolle stellt der Etikettendruck höhere Anforderungen an Flexodruckplatten und Drucktechnologie. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, entwickeln Anbieter von flexiblen Platten und Anlagen ständig Innovationen. Wir freuen uns zu sehen, dass sich die Entwicklung der Flexodrucktechnologie in den letzten 10 Jahren sprunghaft weiterentwickelt hat. Selbst in den letzten drei Jahren, als die neue Corona-Epidemie wütete, hat die Forschung und Entwicklung sowie die Förderung von Flexodruckplatten und Plattenherstellungsgeräten nicht aufgehört. Durch die kontinuierliche Analyse und Erforschung der Kundenbedürfnisse haben Flexodruckplatten und Plattenherstellungsgeräte neue Produkte auf den Markt gebracht, von denen viele in der Etikettendruckproduktion eingesetzt wurden, und einen guten Markt erreicht Rückmeldung. In diesem Artikel erläutert der Autor die innovative Anwendung der Flexoplattenherstellungstechnologie im Bereich des Etikettendrucks in Kombination mit der neuesten Plattenherstellungstechnologie und -ausrüstung, die sein Unternehmen für Leser auf den Markt gebracht hat.

1. Anwendung einer verbesserten Punktdruckplatte mit flacher Oberseite im Bereich des Etikettendrucks

Seit dem Aufkommen geräteunabhängiger Flat-Top-Dot-Druckplatten ist dieser Produkttyp weit verbreitet, und Benutzer können vorhandene Plattenherstellungsgeräte verwenden, um Flat-Top-Dot-Druckplatten mit Platten mit eingebauten Flat-Top-Dots herzustellen. Derzeit haben die großen Anbieter flexibler Platten auf dem Markt Flat-Top-Punktdruckplatten auf den Markt gebracht und entwickeln ständig Innovationen. Am Beispiel der neuen Plattengeneration der EasyR-Serie von DuPont, die 2021 auf den Markt kam, verbessert diese Platte die Druckbeständigkeit und Druckqualität der Platte weiter und behält gleichzeitig die Leistung der ursprünglichen Easy-Platte bei, wie in Abbildung 1 dargestellt.

Abb.1 Vergleich der Plattenauslässe vor und nach der EFXR-Verbesserung der Easy Thermal Plate

Abbildung 1: Kratztest der Easy-Thermoplatte EFXR67 vor und nach der Verbesserung. Es ist ersichtlich, dass die flache -Top-Dot-Druckplatte vor der Verbesserung nach mehreren Kratzern ein Tropfenproblem aufweist, während die verbesserte Easy-Thermoplatte EFXR67 unter denselben Testbedingungen eine stabile und vollständige Punktleistung aufweist. In weiteren Produktionstests gaben einige Anwender außerdem an, dass die Druckbeständigkeitsrate der neuen Generation von Flat-Top-Dot-Druckplatten um 50 % oder sogar mehr als zuvor erhöht werden kann. Darüber hinaus zeigte die verbesserte neue Plattengeneration der EasyR-Serie in zahlreichen Drucktests eine hervorragende Druckqualität. Abbildung 2 zeigt die Proofs, die von inländischen Etikettendruckereien mit der neuen Generation von Druckplatten der EasyR-Serie gedruckt wurden.

In der vergrößerten Abbildung 2 können Sie sehen, dass die feinen Hochglanzpunkte voll und gleichmäßig gedruckt werden, was die Marktnachfrage nach hochwertigen Flexoetiketten vollständig erfüllen kann. Die Wirkung lokal vergrößerter Hochglanzpunkte ist in Abbildung 3 dargestellt.
 

Abb.2 Schmaldruckmuster einer neuen Generation von Thermoplatten

Abbildung 3 Lokal vergrößerter Hervorhebungspunkteffekt

Beim Drucken von Etiketten gibt es oft viele unvollständige und instabile Punkte im Hervorhebungsbereich, der auf Null abgestuft ist, und diese instabilen kleinen Punkte werden unter der Wirkung des Druckdrucks verformt, so dass die Punkte nicht nur oben Tinte bekommen, sondern auch die Tinte drucken, die sich unter dem Druck auf den Schultern der Punkte angesammelt hat, wodurch Streifenpunkte an den Hervorhebungen entstehen, wodurch die Hervorhebungsbereiche, die auf Null abgestuft sind, steifer aussehen, was zu Bruchproblemen führt. Wie in Abb.. 4 gezeigt, vergrößert der lineare Bereich mit extrem hoher Helligkeit ohne Punktkompensation plötzlich die Punkte.

Wenn Sie diesen Verlaufsbereich in Abbildung 4 vergrößern, sehen Sie, dass die Punkte im Hervorhebungsbereich unregelmäßig geformt sind, wie in Abbildung 5 dargestellt.

Abbildung 4: Häufiges Flexo-Gradienten-zu-Null-Frakturproblem

Abb. 5 Unregelmäßiger Hervorhebungseffekt führt zu hartem Mund

Gerade aufgrund der langfristigen Existenz dieser Art von Problem ist es im Flexodruck äußerst schwierig, den Highlight-Effekt zu reproduzieren. Insbesondere in der Retusche vor dem Druck, der Farbseparation und der Plattenherstellung gibt es entsprechende Gegenmaßnahmen. Dem Flexodruck natürlichere Akzente zu verleihen, ist schon seit langem ein wichtiges Ziel des Flexodrucks.

Die kleinen Punkte auf der verbesserten flachen -Top-Dot-Druckplatte sind stabiler und können bessere Hervorhebungseffekte erzielen (wie in Abbildung 6 dargestellt), was das häufige Problem der Hervorhebungsverläufe aus der Perspektive der Platte löst und einen Teil der Arbeitsbelastung in der Druckvorstufe reduziert. Darüber hinaus kann die neueste EasyR-Thermoplatte auch 15 μm-Punkte stabil tragen, was etwa 1 % der Punktgröße bei 190 lpi entspricht, und durchbricht damit die herkömmliche 1 %-Punktgröße bei 175 lpi. Stabile Punkte können eine gute Wiederholbarkeit und eine hohe Stabilität der Druckleistung ermöglichen, wie in Abbildung 7 dargestellt. Der mit dieser Platte gedruckte Punktdurchmesser beträgt 23 μm und nur 2 % der Punktgröße bei 175 lpi.

Abb.6 Druckleistung von EFXR-Hochglanzpunkten auf der verbesserten Punktdruckplatte mit flacher Oberseite

Abbildung 7 Die neueste Thermoplatte EFXR kann Punkte mit einem Durchmesser von weniger als 20 μm erzeugen und den Etikettendruck stabil durchführen.

2. Anwendung von Spezialplatten für LED-Belichtungseinheiten (Light Emitting Diode).

Die kontinuierliche Weiterentwicklung der LED-Technologie hat die kontinuierliche Weiterentwicklung der Technologie zur Herstellung von Flexodruckplatten vorangetrieben. Die LED-Belichtungstechnologie zeichnet sich durch eine stabile Energieabgabe aus, wodurch das Problem der Energieschwankungen bei herkömmlichen Belichtungsgeräten vollständig gelöst werden kann. Aus verschiedenen Gründen verwenden die aktuellen Mainstream-LED-Belichtungsgeräte jedoch immer noch Plattform-Scanning für die Belichtung. Wie in Abbildung 8 dargestellt, wird die Belichtung derselben Art von Flexodruckplatte mit LED-Systemen und herkömmlichen Belichtungseinheiten verglichen. Zu erkennen ist, dass die LED-Lichtquelle auf einer beweglichen Lampenleiste montiert ist, die motorisch angetrieben auf dem Tisch hin- und herbewegt wird. Der Vorteil von Belichtungseinheiten vom Scan---Typ besteht in einer erheblichen Reduzierung der Kosten von LED-Belichtungseinheiten, bringt aber auch andere Probleme mit sich, wie z. B. die Einstellungen der Belichtungsparameter. Abbildung 8 zeigt die Menge an UV-Licht, die bei jedem Prozess an bestimmten grafischen Positionen auf der Platte empfangen wurde. Da LED-Systeme in der Regel eine Scanning-Belichtung verwenden, werden die grafischen Bereiche während des Prozesses mehrmals belichtet, und die UV-Energieintensität ist jedes Mal viel höher als bei herkömmlichen Belichtungsgeräten.

Abbildung 8 Vergleich zwischen herkömmlichen Belichtungsgeräten und LED-Belichtungsgeräten

Unter den beiden Belichtungsmodi durchläuft das lichtempfindliche Harz zwei völlig unterschiedliche Vernetzungsprozesse. Herkömmliche Belichtungsgeräte nutzen eine kontinuierliche Belichtung, während LED-Belichtungsgeräte mit Plattform-Scanning eine intermittierende Belichtung verwenden. Während des Belichtungsprozesses, sobald das LED-Licht vorbei ist, wird die Aushärtung der grafischen Bereiche beeinflusst. Im Vergleich zur kontinuierlichen Belichtung muss die Belichtungszeit der meisten LED-Plattenherstellungsmaschinen verlängert werden. Daher investieren flexible Plattenlieferanten und Gerätehersteller erhebliche Ressourcen, um die Plattenherstellungsparameter für die LED-Belichtung zu optimieren, sodass die Leistung von mit LED-Belichtung hergestellten Platten die von mit herkömmlicher Belichtung hergestellten Platten erreichen oder übertreffen kann. Die häufigsten Probleme betreffen die Anpassung der Belichtungseinstellungen, etwa der Ausgangsenergie des Belichtungsgeräts, der Scangeschwindigkeit und der Anzahl der Scans.

Darüber hinaus kann die Verwendung einer hochenergetischen UV-Strahlung zwar die Belichtungszeit verkürzen, dies kann jedoch zu Lasten der Plattenqualität gehen. Die Kombination aus hoher Leistung und kurzer Belichtungszeit führt häufig dazu, dass sich kleinste Punkte vergrößern, die Winkel von Linien- und Buchstabenschultern größer werden und die Punktoberflächen konkav werden. Diese Phänomene können zu einer Verringerung des Belichtungsspielraums und der Druckqualität beim Drucken führen. Um diese Probleme zu vermeiden, sind daher häufig längere LED-Belichtungszeiten erforderlich. Diese Herausforderungen ähneln dem Erreichen einer knusprigen Außenseite eines Steaks und gleichzeitiger Sicherstellung, dass das Innere richtig gegart ist. Technisch gesehen bedeutet dies, feine Druckelemente und Oberflächenmikrostrukturen zu erzielen und gleichzeitig den Großteil des Harzes vollständig photopolymerisieren zu lassen, wodurch eine stabile druckbare Platte entsteht.

Wenn die Formel der lichtempfindlichen Harzplatte von Anfang an für die LED-Belichtung optimiert ist, sind weniger Kompromisse hinsichtlich der Produktionseffizienz und -qualität erforderlich. Optimierte flexible Platten in Kombination mit erfahrenem Anwendungsunterstützungspersonal können optimale Ergebnisse erzielen. In der zweiten Jahreshälfte 2021 hat DuPont die Plattenformeln speziell für die LED-UV-Belichtung angepasst und optimiert und eine neue Serie lichtempfindlicher Harzplatten namens Cyrel® Lightning auf den Markt gebracht. Diese Plattenserie löst effektiv eine Reihe von Problemen, die bei herkömmlichen flexiblen Platten bei LED-Belichtungsgeräten auftreten.

Diese Plattenserie verfügt über maßgeschneiderte LED-UV-Lichtempfindlichkeitseigenschaften, die ein Gleichgewicht zwischen Oberflächenhärtung und Gesamthärtung ermöglichen. Diese Innovation ermöglicht eine schnelle Oberflächenhärtung und reduziert effektiv die durch Sauerstoff während der LED-Belichtungsintervalle verursachte Hemmung der Harzpolymerisation. Gleichzeitig erreicht diese Plattenserie durch die Feinabstimmung der UV-Absorptionseigenschaften der Platte eine vollständige Gesamtaushärtung. Die kürzlich eingeführten Cyrel® LSH-Platten haben im Vergleich zu DPR-Platten eine um 42 % kürzere Belichtungszeit, während die feinen Glanzlichter und die hervorragende Wiedergabefähigkeit der DPR-Platte erhalten bleiben. Für die LED-Belichtungstechnologie wird das Unternehmen weiterhin spezielle LED-Belichtungsplatten auf den Markt bringen, die für lösungsmittelfreie Systeme geeignet sind, beispielsweise LFH, die viele Vorteile von LSH übernehmen und in Kombination mit der lösungsmittelfreien Plattenwaschtechnologie voraussichtlich eine breitere Benutzerpräferenz gewinnen werden.

3. Anwendung von Geräten zur thermischen Plattenherstellung

Mit dem zunehmenden Umweltbewusstsein der Druckunternehmen in China werden die hohen Effizienz-, Sicherheits- und Umweltvorteile lösungsmittelfreier Systeme nach und nach erkannt und die installierte Basis in China wächst stetig. Wie in Abbildung 9 dargestellt, demonstriert die erfolgreiche weltweite Installation von DuPont Cyrel® 2000TD-Geräten die hohe Qualität und Zuverlässigkeit der neuesten Generation lösungsmittelfreier Plattenherstellungssysteme-. Derzeit nutzen viele Anwender in fortgeschrittenen Flexodruckmärkten zusätzlich zum üblichen Schmalbahn-Etikettendruck auch Breitbahn-Flexodruckmaschinen für den Etikettendruck.

Abbildung 9: Der viel gelobte 2000TD und der 2022 eingeführte 3000TD haben das Qualitätsniveau von Thermoplatten auf das von lösungsmittelbasierten Platten angehoben.

Das 2022 eingeführte lösungsmittelfreie Plattenherstellungssystem 3000TD hat die lösungsmittelfreie Plattenherstellungstechnologie hinsichtlich Effizienz und Qualität auf ein neues Niveau gebracht. Die maximale Plattengröße, die die Plattenherstellungsmaschine verarbeiten kann, beträgt 1270 x 2032 mm und erfüllt damit den Bedarf der meisten Benutzer an großformatigen Platten. Aufgrund der Einführung zahlreicher neuer Technologien hat sich die Qualität der neuesten 3000TD-Plattenherstellungsmaschine im Vergleich zur vorherigen Generation großformatiger Thermoplattenherstellungssysteme erheblich verbessert. In Kombination mit den neuesten Thermoplattenmaterialien kann die lösungsmittelfreie Technologie die Qualität der traditionellen lösungsmittelbasierten Plattenherstellung vollständig erreichen. Gleichzeitig verfügt die Plattenherstellungsmaschine 3000TD über ein ergonomisch gestaltetes Bedienfeld mit erheblichen Verbesserungen bei der Temperatur- und Druckregelung, den Abgasemissionen und dem Umgebungslärm. Darüber hinaus kann dieses thermische Plattenherstellungssystem laut dem aktualisierten Bericht zur Produktlebenszyklusbewertung von DuPont im Vergleich zur lösungsmittelbasierten Plattenherstellung 56 % des Verbrauchs nicht-erneuerbarer Energien einsparen und gleichzeitig die Treibhausgasemissionen um 38 % reduzieren.

4. Anwendung automatisierter Plattenherstellungsgeräte

Um häufige Sicherheits-, Effizienz- und Genauigkeitsprobleme beim Flexoplattenschneiden zu lösen, haben automatische Plattenschneidemaschinen in den letzten Jahren nach und nach die Aufmerksamkeit der Benutzer auf sich gezogen. Wie in Abbildung 10 dargestellt, ist der Kongsberg X20E ein Beispiel. Diese automatische Plattenschneidemaschine verkürzt nicht nur die Plattenschneidezeit, sondern kann auch nahtlose Sleeve-Druckeffekte simulieren und so die Stabilität des Hochgeschwindigkeitsdrucks verbessern, wie in Abbildung 11 dargestellt.

Abbildung 10 Kongsberg X20E im September 2022 im DuPont Shanghai Customer Technology Center installiert

Abbildung 11 zeigt einen Interlaced-Plattenschnitt, der von der automatischen Plattenschneidemaschine durchgeführt wurde und den Druckeffekt nahtloser Hüllen simulieren und gleichzeitig die Stabilität des Hochgeschwindigkeitsdrucks verbessern kann.

5. Umweltfreundlichere Plattenwaschlösungsmittel

Für Lösungsmittelanwender hat das Unternehmen, für das ich arbeite, die Formel des umweltfreundlichen Lösungsmittels Flexosol-i verbessert und die neueste Generation des umweltfreundlichen Lösungsmittels Flexosol-X auf den Markt gebracht, das umweltfreundlicher ist und insgesamt eine bessere Leistung bietet. Im Vergleich zum umweltfreundlichen Lösungsmittel Flexosol-i weist Flexosol-X eine bessere Gebrauchs- und Recyclingstabilität auf, benötigt weniger Zeit für das Waschen und Trocknen der Platten und kann den Energieverbrauch weiter senken. Gleichzeitig werden die VOC-Emissionen des umweltfreundlichen Lösungsmittels Flexosol-X um 57 % reduziert und erfüllen damit vollständig die strengeren Umweltstandards der Europäischen Union für die Verwendung von Lösungsmitteln.

Die technologische Entwicklung wird nicht aufhören. Man geht davon aus, dass mehr Anbieter von Flexodruckplatten und -ausrüstung weiterhin daran arbeiten werden, die Qualität des Flexodrucks zu verbessern, die Effizienz der Plattenherstellung zu steigern und die Produktnachhaltigkeit zu verbessern, noch bessere Produkte und Technologien für Benutzer von Flexoetiketten bereitzustellen und die langfristige Entwicklung chinesischer Etikettendruckunternehmen zu unterstützen.