ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ПОЛУТОНОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ НА НЕВПИТЫВАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ПОЛИЭТИЛЕНОВОЙ ПЛЕНКИ

АННОТАЦИЯ

В статье оценивается качество воспроизведения полутоновых изображений на невпитывающейся поверхности полиэтиленовой пленки, производства Узбекистан. При печати полутоновых изображений самым распространенным и визуально очень заметным дефектом является «завал» теней изображения на оттиске, что происходит по ряду причин, одним из которых являются свойства используемых основных материалов. При печати на поверхности запечатываемого материала с высокой гладкостью меньшее значение толщины красочного слоя приведет к непропечатке, а при большем – увеличивается растискивание и снижается контраст печати, что можно отрегулировать свойствами использованной краски. В данной работе на полиэтиленовой пленке флексографским способом отпечатаны тест-объекты красками на основе органических растворителей и УФ-отверждаемыми красками. Для оценки качества воспроизведения полутоновых изображений на невпитывающейся поверхности полиэтиленовой пленки использовали контраст печати. Выявлено, что при печати на флексографской печатной машине Allstein красками на основе органических растворителей на полиэтиленовой пленке контраст печати идентичен бумаге мелованной глянцевой. Определенные графическим методом допуски по оптической плотности на плашке для печатной машины Allstein – 1,25 и 1,48; для печатной машины Mark Andy – 1,51 и 1,6. Эти результаты можно использовать при печати на полиэтиленовой пленке, когда нужно будет выбрать тип печатной краски с целью получения максимального эффекта (относительного контраста печати).

ABSTRACT

The article evaluates the quality of reproduction of halftone images on a non-absorbent surface of a polyethylene film, produced in Uzbekistan. When printing halftone images, the most common and visually very noticeable defect is the “blockage” of image shadows on the print, which occurs for a number of reasons, one of which is the properties of the base materials used. When printing on the surface of the printed material with high smoothness, a smaller value of the ink layer thickness will result in non-printing, and a larger value will increase the dot gain and reduce the print contrast, which can be adjusted by the properties of the ink used. In this work, test objects are printed on polyethylene film by the flexographic method with inks based on organic solvents and UV-curable inks. Print contrast was used to evaluate the reproduction quality of halftone images on a nonabsorbent polyethylene film surface. It was found that when printing on an Allstein flexographic printing machine with inks based on organic solvents on a polyethylene film, the print contrast is identical to coated glossy paper. Graphically determined plate density tolerances for Allstein presses of 1.25 and 1.48; for the Mark Andy printing press - 1.51 and 1.6. These results can be used when printing on polyethylene film, when you need to choose the type of printing ink in order to obtain the maximum effect (relative print contrast).

Ключевые слова: воспроизведение теней, флексографская печать, УФ-отверждаемые краски, денситометрия, оптическая плотность, контраст печати.

Keywords: shadow reproduction, flexo printing, UV inks, densitometry, optical density, print contrast.

Введение. При печати полутоновых одноцветных и многоцветных изображений самым распространенным и визуально очень заметным дефектом является «завал» теней изображения на оттиске [1-2]. Для объективной оценки воспроизведения теней на оттиске используется такой показатель, как контраст печати, который контролируется визуально или с помощью денситометрического прибора по шкалам оперативного контроля печатного процесса [3-4].

При печатании этикеточно-упаковочной продукции используются эластичные (гибкие) печатные формы и низковязкие краски флексографского способа печати, что позволяет печатать на материалах с различной впитывающей способностью, что невозможно при офсетном способе [5-6]. Однако, при печати на невпитывающихся эластичных материалах, типа полиэтиленовых пленок, одной из наиболее существенных проблем является воспроизведение мелких деталей в светлой зоне спектра [7-8]. Для этого часто увеличивают количество подаваемой краски, в результате в темной зоне спектра ухудшается градация, что приводит к некачественной печати. В результате 3% растровые точки легко превращаются в 10% оттиска, при этом плавный градиентный раскат от 0 до 10%, который при офсетной печати остается плавным, во флексографии приобретает ярко выраженную границу в районе 2–4% [9].

Для объективного определения этого дефекта используется показатель контраста печати — коэффициент Ширмера – Ренцера. Этот показатель определяется при использовании измеренных данных оптической плотности 100% и 80% элементов по следующей формуле [10]:

,

где: k — коэффициент контраста; D_r — интегральная оптическая плотность растрового поля; D_s — оптическая плотность сплошного красочного слоя.

Для устранения контраста печати используют много вариантов, одним из которых является использование краски с вязкостью более 30 с, например УФ-отверждаемые краски, активно завоевавшие рынок производства упаковки и этикетки [11-13]. Достаточная адгезия к любому запечатываемому материалу обеспечивает высокую линиатуру растрового изображения, точность воспроизведения мелких деталей и цветопередачи, адекватное воспроизведение и неизменность всех цветовых оттенков, стабильность цветового баланса при печати тиража, за счет короткого времени закрепления.

В связи с этим, печать полутоновых изображений УФ-отверждаемыми печатными красками на полиэтиленовой пленке (производства Узбекистан) вызывал научный и практический интерес, для сравнения точности цветопередачи использованы оттиски, отпечатанные красками на основе органических растворителях.

Целью настоящего исследования являлась оценка качества воспроизведения полутоновых изображений УФ-отверждаемыми красками на невпитывающей поверхности полиэтиленовой пленки.

Экспериментальная часть. Для исследований использованы полиэтиленовые пленки, выдувленные на экструзионном оборудовании предприятия ООО «Briz» из низкомолекулярного полиэтилена Шуртанского газохимического комплекса «UNG Shurtan GKM» (Узбекистан), их структурные свойства представлены в табл.1 [14-16].

Таблица 1.

Структурные свойства полиэтиленовой пленки

Для выполнения исследований, а именно для печати полутоновых изображений, использовались: узкорулонная печатная машина Performance P7 американской компании Mark Andy (УФ-отверждаемые краски) и флексографская широкорулонная печатная машина ALLSTEIN компании Fischer&Krecke (краски на основе органических растворителей Flexographic Printing Inks).

После проведения печати, спектрофотометром измерялись оптические плотности полей тестовых полутоновых шкал.

Для определения относительного контраста печати использовали относительную площадь растрового поля 75-80%, поскольку данное поле располагается на крайней границе «серого», где находится большинство полутонов. Расчет контраста печати проводили для каждой краски отдельно, результаты вставлены в табл.2.

Таблица 2.

Показатели контраста печати

По результатам табл.2. оценивали качество воспроизведения деталей полутоновых изображений в темной зоне спектра, которое обеспечено многими факторами: работой печатной машины, качеством печатной формы и взаимодействием краски с невпитывающей поверхностью полиэтиленовой пленки.

Известно, что чем выше коэффициент контраста (и, соответственно, контраст печати), тем выше качество изображения. Однако в идеале он должен быть не больше 0,20-0,25. При печати УФ-отверждаемыми красками на узкорулонной печатной машине Mark Andy показатель контраста печати желтой и черной цветов близок к нулевому значению, что можно объяснить большим количеством подаваемой краски, которое перешло на пробельные элементы печатной формы, форма растровой точки увеличилась, что привело к потере деталей в темной зоне спектра.

Сравнивая полученные данные с рекомендуемыми значениями коэффициента контраста на впитывающие материалы (табл.3), можно сказать, что при печати красками на основе органических растворителей на флексографской печатной машине Allstein на полиэтиленовой пленке контраст печати идентичен бумаге мелованной глянцевой.

Таблица 3.

Рекомендуемые значения коэффициента контраста на впитывающие материалы (по данным компании Techkon)

После проведения измерений в соответствующих зонах и вычислений значений относительного контраста печати установили оптимальную оптическую плотность для данного случая с учетом особенностей используемых материалов: УФ-отверждаемые краски и краски на основе органических растворителей на полиэтиленовой пленки (производства Узбекистан). Для этого построены зависимости относительного контраста печати от оптической плотности на плашке (рис.1-2).

Рисунок 1. Зависимость относительного контраста печати от оптической плотности на плашке при печати УФ- отверждаемыми красками на печатной машине Mark Andy

Рисунок 2. Зависимость относительного контраста печати от оптической плотности на плашке при печати красками на основе органических растворителей на печатной машине Allstein

На кривых проведена горизонтальная линия на уровне К_мах, которая пересекла график функции в двух точках, координаты которых по оси Х указали на поле допуски по оптической плотности на плашке. В этих пределах гарантируется визуальная неразличимость колебаний цвета как по всему полю оттиска, так и от оттиска к оттиску. Крайняя левая точка (минимальная оптическая плотность) позволяет получить хороший результат печати с минимальным количеством краски, что обеспечит более быстрое высыхание краски и ее экономию.

Противоположная точка допуска даст максимальную яркую печать с насыщенными цветами, однако будут значительные проблемы с невысохшим толстым слоем краски на оттисках. В результате определены допуски по оптической плотности на плашке графическим методом для печатной машины Allstein – 1,25 и 1,48; для печатной машины Mark Andy – 1,51 и 1,6. Эти результаты можно использовать при печати на полиэтиленовой пленке, когда нужно будет выбрать тип печатной краски с целью получения максимального эффекта (относительного контраста печати).

Заключение. Анализ кривых зависимостей относительной площади растровых элементов на оригинале от оптической плотности на полиэтиленовой пленке для основных цветов красок показал, что относительно меньшая колориметрическая насыщенность цветных оттисков, в основном для желтой и черной красок в светлой зоне спектра. В результате можно сказать, что регулируя подачу краски можно добиться требуемой оптической плотности, как необходимо для получения насыщенного и чёткого изображения.

Сравнивая с рекомендуемыми значениями коэффициента относительного контраста печати, можно сказать, что при печати на флексографской печатной машине Allstein красками на основе органических растворителей на полиэтиленовой пленке контраст печати идентичен бумаге мелованной глянцевой.

Графическим методом определены допуски по оптической плотности на плашке для печатной машины Allstein – 1,25 и 1,48; для печатной машины Mark Andy – 1,51 и 1,6. Эти результаты можно использовать при печати на полиэтиленовой пленке, когда нужно будет выбрать тип печатной краски с целью получения максимального эффекта (относительного контраста печати).

Список литературы:

1. http://info-partner.ru/kachestvo/kontrast/
2. А.Нетесов Роль контраста в процессе контроля качества печати//Курсив. №2, 2003. http://www.kursiv.ru/kursivnew/kursiv_magazine/archive/40/22.php#text
3. Д.Гудилин Денситометрия в офсетной печати //Компьюарт, №1. 2003. https://compuart.ru/article.aspx?id=8351&part=#01
4. С.Ю.Арапов, А.Г.Тягунов, С.П.Арапова Контроль единичных показателей качества// ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2009. 36 с.
5. Сорокин Б.А. Современная флексография-универсальный способ печати с широкими возможностями. «ФлексоПлюс». No1(1), 1997
6. Марикуца К.С. Разроботка методов управления цветовоспроизведением на допечатной стадии при синтезе изображений на невпитывающих полимерных материалах // Автореф. …на соис.учен.степ. к.т.н. Москва. – 1999. –С. 24.
7. Минимизация несовмещения красок при флексографскои печати путем получения пленок полиэтилена с заданными свойствами// Автореф. …на соис.учен.степ. к.т.н. Москва. – 2007. –С. 20.
8. Чаплыгина О.Ю. Влияние технологических параметров флексографской печати на графическую точность изображения // Автореф. …на соис.учен.степ. к.т.н. Москва. – 2012. –С. 24.
9. Шмаков Н.А. Флексография и офсет: различия технологий. Москва. КомпьюАрт. №3. 2015. С.41-46.
10. Стефанов С. Критерии оценки качества печатной продукции. — М.: Книга по Требованию, 2014. — 60 с.
11. Дмитриев Я.В. Особенности флексографской печати уф-отверждаемыми красками на невпитывающих поверхностях// Автореф. …на соис.учен.степ. к.т.н. Москва. – 2013. –С. 25.
12. Филин В. Флексографские печатные краски для печати упаковочной и этикеточной продукции // Мир Этикетки. 253-58. 2009.
13. Флексографские краски: комплексный подход/ пер.с англ. Украинская Флексографская Техническая ассоциация. Киев. 2000. 156 с.
14. Ахмедова О.Б., Нуруллаева З.В., Комилов М.З., ДАсадова.Ф., Ражабов Р.Н., Фозилов С.Ф. Основные направления применения низкомолекулярного полиэтилена из местного вторичного сырья//Universum: технические науки. №11 (68). 2019. https://7universum.com/ru/tech/authors/item/fozilov-sf
15. Хакназарова О.Д., Бабаханова Х.А., Ташмухамедова Ш.Б. Характеристики флексографской печати на полиэтиленовой пленке / Текстильный журнал Узбекистана. №4, 2020. -97-102 с.
16. Бабаханова Х.А., Хакназарова О.Д., Галимова З.К., Ташмухамедова Ш.Б., Громыко И.Г. Прогнозирование качества флексографской печати с учетом свойств полиэтиленовой пленки / ТГТУ. №3. 2021. -38-43 с.