Trendy v oblasti tiskových barev - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

22. května 2000, 00.00 | Vývoj se nevyhnul ani oblasti tiskových barev. Co je zde nového?

Polygrafický průmysl se nachází na prahu zásadní transformace. Tu si vynucují nejen nové přístupy ve zpracování dat, ale i využívání digitálních technologií v různých částech procesu a pokračující rozvoj automatizace a integrace všech segmentů výrobních procesů. Automatizace a větší podíl digitalizace výrobní technologie vedou ke vzniku stále výkonnějších, flexibilních výrobních systémů. V poslední době se jeví jako hlavní faktory vývoje nových výrobních systémů nejen požadavek na vyšší kvalitu tištěných materiálů, ale také zvyšující se požadavky na ekologii. To s sebou přináší nutnost odpovídajícího uzpůsobení veškerých složek, které se podílejí na tvorbě konečného tiskového produktu. Je dnes již skoro nutností, aby ruku v ruce s vývojem nových výrobních technologií šel i vývoj materiálů, z nichž jsou největší nároky kladeny na tiskové barvy, papíry a všechny potiskované substráty. Tento článek se zabývá nejnovějšími generacemi tiskařských barev ve výše uvedeném kontextu a zamýšlí se nad tím, jaký výkon a jaká funkce je od nich očekávána.

Před tím, než se budeme věnovat novým produktům v oblasti tiskových barev, je zapotřebí zmapovat, v jakém stavu je současný trh s barvami a jaké jsou jeho výhledy do budoucna. Při nárůstu využívání elektronického publikování by se snad mohlo zdát, že následující roky budou pro výrobce tiskových barev znamenat jakýsi ústup ze slávy. Podle světových výrobců tiskových barev je spíše opak pravdou a tak lze očekávat vzestup poptávky po tiskových barvách. Jak uvádí německá firma Basf Drucksysteme AG, je možné předpokládat nárůst obratu o průměrně 2,5 až 4 % ročně pro všechny tiskové techniky. Při detailnějším rozboru jednotlivých technologií se však ukazuje, že rychlost růstu poptávky v tiskových barvách v jednotlivých segmentech trhu a výroby tiskové barvy se výrazně liší.

Německými odborníky vypracované přehledy naznačují, že současná vedoucí technologie kvalitního tisku, kterou je zatím stále ofsetový tisk, bude i v roce 2000 na německém trhu zastoupena podílem 52 %. Z tohoto množství pak připadá přibližně 23 % na heatsetový kotoučový tisk, okolo 20 % na coldsetový kotoučový tisk a asi 9 % na archový ofset. Flexografie a hlubotisk se podílí na celkovém objemu prodaných tiskových barev asi 19 procenty, digitální tisk zatím dosahuje pouze 8 %. Odhadem zůstává, že toto rozdělení se v nejbližších patnácti letech radikálně změní. Podle předpokladů by měl podíl ofsetového tisku v roce 2015 poklesnout na 45 %, zatímco flexografie by měla zaznamenat nárůst o 6 % na celkovou hodnotu 25 %. Také zastoupení digitálního tisku by se s nástupem nových technologií mělo zvýšit, a to až na 15 %.

Při sledování vývoje trhu s tiskovými barvami v roce 1999 je patrné, že opravdu k žádnému poklesu nedošlo, spíše naopak. Co se týče celkového objemu, zaznamenaly největší nárůst obě technologie kotoučového tisku. U heatsetové technologie na německém trhu stoupl objem spotřebovaných barev o 6 %, v oblasti coldsetových barev byl nárůst dokonce sedmiprocentní. Zvýšení objemu spotřebovaných tiskových barev, i když jen mírné, zaznamenal i archový ofsetový tisk. Všechny tři technologie ofsetového tisku v posledních letech podléhají silnému tlaku na snižování nákladů. To nepřímo podporuje trend koncentrace výroby v polygrafickém průmyslu. Již dnes existuje mnoho tiskáren s nejmodernější technologií disponující vysokým výkonem a zároveň s nízkými výrobními náklady. Takovéto tiskárny jsou schopny nabídnout vysoký stupeň flexibility, obzvláště pro zakázky s nižšími náklady. V kontextu těchto předpovědí stojí za zvážení, jaká budoucnost čeká obor a dodavatele tiskových barev a jaké závěry je možno vyvodit.

A jak se vyvíjí u nás nejrozšířenější archový ofset? Současná situace na trhu vyžaduje od tiskáren stále rychlejší zpracování objednávek. Obecně platí, že co z časového harmonogramu ztratí předtisková příprava, to by se mělo dohonit při následném zpracování v tiskárně. Používaná barva tak musí umožňovat zvládnutí různorodých zakázek s maximálním možným počtem rozdílných tiskových úloh. Tyto univerzální barvy jsou pak doplněny o množství odstínových barev mnohdy s velmi specifickými vlastnostmi. Při práci s těmito barvami závisí výběr odpovídajícího odstínového systému na místních podmínkách. Tiskárny si dnes mohou zvolit systémy s fixním vyrovnáváním barev (např. HKS, Pantone) nebo rozšířené systémy sestávající ze základních barev připravených pro tisk se specifickými rychlostními parametry a odpovídající systémy založené na předsměsích. Ve vývoji několika nejnovějších produktů se odráží rozhodnutí výrobců barvy vyhovět těmto stále se stupňujícím požadavkům.

Jednou z klíčových oblastí výzkumu a vývoje v oblasti barev pro archový ofset je rychlost jejich schnutí. Digitální tisk např. dodává okamžitě schnoucí výtisky, což archový ofset, využívající tekuté nebo pastovité barvy, nedokáže. Vzhledem k tomu, že se práce stále zrychluje a termíny jsou čím dál kratší, není jen žádoucí, ale víceméně povinné, aby tisková barva zasychala krátkou dobu. V tomto ohledu vykazují lepší stohovací parametry barvy, které jsou velmi rychle absorbovány do potiskovaného substrátu a vyžadují tedy menší množství prášku. Ten je sice vhodným řešením umožňujícím rychlejší další zpracování, ale není příliš vhodný pro další povrchové úpravy, jako například nanášení laminovací fólie nebo použití laku.

Novinkou v oblasti barev pro archový ofset umožňujících vyšší provozní rychlosti by se mohly zdát ofsetové barvy na bázi vody, vyvíjené firmou Basf. Barvy na bázi vody jsou většinou úzce spojovány s flexografií; podobné systémy pojiv se rovněž užívají v disperzních lacích. Ve výzkumných laboratořích se nyní podařilo úspěšně vyrobit tiskové barvy s akrylátovými pojivy, které mají stejnou konzistenci jako barvy pro ofsetový tisk. Velkou výhodou těchto barev je odstranění potřeby vlhčení. Barva na bázi vody má také velmi dobré schnutí (barva schne stejně rychle jako disperzní laky).

Novinky pro archový tisk

Kapacitu archového ofsetového tisku je možné dále rozdělit na tisk běžné merkantilní a reklamní produkce a na výrobu obalů. Obě tyto složky archového tisku jsou objemově asi stejně velké. Obalový průmysl (konkrétně potisk balicích papírů a skládaných krabic), který je všeobecně považován za sektor polygrafické výroby s nejvyšším tempem inovace, musí zvládat neustálý nápor nových požadavků na design, kvalitu a funkčnost obalů. Sotva nás tedy překvapí, že většina výrobců tiskových barev nabízí pro tento segment trhu širokou paletu produktů. V oblasti obalového průmyslu se více než kde jinde usiluje o vylepšení stávajících podmínek a kvality archového tisku. Zdokonalování výroby je zaměřeno zejména na vytvrzování tiskových barev a laků pomocí UV záření. Takovýto tisk je pak možné kombinovat s jinými systémy nanášení tiskové barvy. Dalším směrem, kterým se začíná obalový archový tisk ubírat, jsou různé možnosti povrchových úprav tisků (laky, lamina, kašírování, výseky apod.). Velkým trendem se také stává použití hybridních tiskových strojů. Hybridní stroje spojují v jediném tiskovém stroji výhody několika technologických postupů, čímž se dále zvyšuje kvalita a cenová výhodnost archového ofsetového tisku, což je obzvláště přínosné v oborech tisku etiket a potisku obalů. Jako příklad hybridního tiskového stroje lze uvést zařízení vyvinuté firmami Michael Huber München a Hostmann-Steinberg. U tohoto hybridního stroje první dva tiskové agregáty pracující flexotiskem nanášejí zlatou, stříbrnou, perleťovou a další efekty nedosažitelné ofsetovým tiskem. Po vysušení potiskovaného materiálu následuje ofsetový tisk a povrchová úprava lakováním UV nebo disperzními laky. Hybridní technologie se však nezdokonaluje pouze ve výrobě tiskových strojů. Pojem "hybridní" můžeme najít i v nové barvě představené na DRUPĚ firmou Sun Chemicals. Tato barva s označením Hy-Bryte by mohla znamenat revoluční přístup k povrchové úpravě tiskovin v oblasti archového tisku. Barva spojuje speciální kombinaci tiskové barvy a laku s následným sušením UV paprsky, které odstraňuje potřebu jinak obvyklé, v některých případech dokonce nutné soustavy dvou sušicích agregátů při současném dosažení vysoké úrovně lesku, a to i u motivů s velkým procentem pokryté plochy. Tato technologie tisku by mohla mít v budoucnu velký úspěch, protože netradičně snižuje investiční náklady oproti tiskovému stroji se dvěma sušicími agregáty.

Další slibnou novinkou v oblasti speciálních tiskových barev by mohla být barva vyvinutá firmou Basf - Ultraking Paliocolor. Jde o zcela nový typ tiskové barvy, u které se mění barevný odstín podle úhlu pohledu. Barva, u které se výrobci inspirovali obrovským rozsahem barevných odstínů vyskytujících se v říši zvířat, je zvláštní tím, že neobsahuje barvivo v pravém slova smyslu. Barevnost je zde zajištěna pomocí inovativních polymerů s tekutými krystaly, které jsou ve vysušené barvě stejně orientovány. Duhový efekt v závislosti na úhlu pohledu je výsledkem interference způsobené odrazem různých vlnových délek světla. Tento efekt, známý rovněž pod označením "colour flop", je v současnosti žádaný v průmyslu autolaků a brzy se bude objevovat jako atraktivní prvek na vysokojakostních obalech kosmetiky, nápojů a farmaceutických produktů. V polygrafickém průmyslu je barva Paliocolor určena pro zpracování UV tiskem, a to buď ofsetovou technologií, knihtiskem, flexotiskem nebo sítotiskem.

Kotoučový tisk

V oblasti barev pro kotoučový tisk musíme rozlišovat mezi barvami pro heatsetový a coldsetový tisk. Obě tyto technologie mají své zásady, kterým se musí podřídit i následný vývoj tiskových barev. V oblasti heatsetového kotoučového tisku je klíčovým požadavkem na tiskové barvy snadnost nanášení tiskové barvy nejmodernějšími vysokovýkonnostními ofsetovými rotačkami, ale i staršími a menšími systémy. Pro splnění požadavku na maximální efektivitu se heatsetové barvy vyrábějí ve velkých objemech a dodávají se v cisternách do stacionárních nádrží. Pro natíraný a nenatíraný papír se všeobecně používají dvě barevné škály, které představují neoficiální polygrafický standard. Kromě procesní stability v tiskových strojích o rychlostech až do 20 m/s se současný vývoj zaměřuje na heatsetové barvy určené pro bezvodý ofset a na přechod na nové, efektivnější tiskové substráty se stále nižší základní hmotností. Dále se vývoj zaměřuje na speciální tiskové barvy a laky určené pro on-line dokončování vysokojakostních tiskových produktů, a na rychlejší, efektivnější sušicí proces u komerčních barev. Vývojové směry můžeme zaznamenat i v samotných materiálech pro výrobu tiskových barev. Zde se vyvíjejí nové, vysoce funkční suroviny, získávané z obnovitelných zdrojů. Podobně jako v archovém ofsetovém tisku je i v heatsetu patrná snaha o eliminaci vlhčicích prostředků obsahujících isopropylalkohol.

V novinovém tisku se postupně staly nejrozšířenějšími barvy coldsetové. Vzhledem k tomu, že trendem v novinovém tisku je stále rozsáhlejší užívání barev, zvýšila se v posledních letech poptávka po dalších odstínech novinových tiskových barev o 15 až 25 %. Dalším trendem v novinové produkci je narůstající regionalizace vydávání novin. Vyšší náklady jsou tak realizovány na nejmodernějších rotačkách, jež spojují dlouhé mycí intervaly s vyššími rychlostmi tisku. To představuje výzvu pro výrobce barev, protože tisková barva musí schnout mnohem rychleji než konvenční novinové barvy. Parametry takové barvy musí zajišťovat optimální absorpční chování bez jakýchkoli negativních vedlejších účinků, jako je např. tvorba usazenin na vodičích, skládacím nebo tlakovém válci, obzvláště v satelitních tiskových jednotkách. Ke všeobecným požadavkům na novinovou tiskovou barvu pro nové tisíciletí patří dobré tiskové vlastnosti pro rychlosti tisku vyšší než 15 m/s při současném snižování plošné hmotnosti materiálů, přizpůsobení tiskových barev novým požadavkům kladeným na tiskové desky a zobrazování a přizpůsobení barev integrovaným heatsetovým popř. coldsetovým výrobním procesům. Dalšími kritérii pro vývoj barvy jsou maximální výrobní stabilita tiskové barvy s viskozitními parametry vhodnými pro automatické tiskové stroje a maximální stabilita coldsetových barev pro bezvodé technologie ofsetového tisku.

Počáteční pokusy výrobců tiskových barev vedly ke zjištění, že vysoce koncentrované barvy (s konvenční strukturou pojiva a extrémně vysokou úrovní pigmentace) společně s tzv. rychlými barvami (s "rychlými" pojivy navrženými pro rychlé proniknutí do tiskového substrátu) nejen rychleji schnou, ale stačí také nanést o 25 % méně barvy. Tím se značně zlepšuje nejen schnutí barvy, ale zároveň se i výrazně snižuje spotřeba barvy nutná pro dosažení určité hustoty plnobarevného odstínu.

Další velmi zajímavou základní koncepcí je "Single Fluid Lithographic System" (litografický systém s jednou kapalinou), integrovaný do novinového tiskového stroje Newsliner, představovaného na veletrhu DRUPA 2000 firmou Goss Graphic Systems. Jde o tiskovou jednotku bez vlhčicího systému. V tomto systému jsou tisková barva a voda smíchány v kompaktní jednotce umístěné na tiskovém stroji a přiváděny k nanášecímu válci. Přesné nastavení obou složek zajišťuje, že se opět oddělí teprve na nanášecím válci systému. Ten barvu obvyklým způsobem rozdělí do tiskových a netiskových oblastí. Výrobci tvrdí, že tento systém zcela vytlačí vlhčicí systémy a systémy založené na zóně nanášení barvy. Ještě se ukáže, zda bude skutečně úspěšný také v praxi.

Při čtení předchozích řádků každého asi napadne, proč se vlhčení nezbavit úplně? Variantou úplného odstranění vlhčení v novinovém tisku bude na DRUPĚ i nový tiskový stroj od německé společnosti KBA nesoucí název Cortina. Jde o vertikální čtyřbarvový ofsetový stroj pro oboustranný čtyřbarevný tisk. Stroj o výšce pouhých 3,40 m přinášející další zvýšení kvality, efektivity a ekologičnosti výroby novin. Podle údajů výrobců svědčí provedené propočty o tom, že náklady na jeden výtisk na tiskovém stroji KBA Cortina splňují výrobní požadavky většiny novin užívajících bezvodý ofset a jsou podstatně nižší než při konvenčním ofsetovém tisku.

Trendy v oblasti flexotiskových barev

Flexotiskové technologie se v dnešní době využívá především při potisku obalů. Dnes se právě flexotisk srovnává s hlubotiskem a na některých trzích dokonce i ofsetovým tiskem vzhledem ke svým ekologickým a kvalitativních výhodám. Neustále se zpřísňující požadavky na potravinářskou hygienu, dlouhou trvanlivost produktů bez použití konzervačních látek a v neposlední řadě na stabilitu a vzhled materiálů však volají po trvalé změně - vzniká potřeba vytvořit univerzální systémy aplikace tiskových barev. Problémy se zpřísňujícími se požadavky dále prohlubují nové tiskové substráty o různých stupních vhodnosti a různých parametrech a nové požadavky moderních vysokovýkonnostních tiskových strojů i speciálně vyvinutých balicích strojů.

Různé tiskové substráty se širokým rozsahem odlišných tiskových požadavků vyžadují velký počet druhů tiskových barev, což v minulosti způsobovalo celou řadu problémů, od nutnosti skladovat větší množství druhů barev až po riziko záměn při užívání několika různých systémů. Sady barev s rozsáhlejším spektrem potiskovatelných substrátů mohou sloužit pro nejrůznější druhy tiskových úloh - jinými slovy, tam kde bylo dříve třeba použít několik různých sad tiskových barev, nyní převážně stačí jediná.

Speciální druh tiskových barev vyvinutý firmou GS, založený na nitrátu celulózy, údajně zajišťuje výborné parametry výtisku i ve škále polotónů a s gradacemi. Vyznačuje se nízkým stupněm vázání ředidel, slabým zápachem, a zároveň vysokým výkonem. Další druh tiskových barev určených pro flexotisk od GS, také na bázi nitrátu celulózy, odpovídá dnešním zpřísněným požadavkům na vydatnost barvy z hlediska zlepšení kvality polotónů i snížení přenášeného objemu použitím moderních sítotiskových válců. Všeobecným trendem ve výrobě obalů (kartónových i papírových) s použitím technik flexografie a hlubotisku je nahrazování ředidel vodou.

Vlastní výroba barvy v tiskárnách potiskujících obaly

Kromě samotného vývoje a aplikace barev je významná ještě další oblast, kterou je dodávání tiskových strojů včetně barev. Jedna z inovativních koncepcí řešení obalových barev vyvinutá společností Siegwerk Druckfarben GmbH ze Siegburgu přeměňuje obalovou tiskárnu v jistý druh samostatné továrny na výrobu barev. Tato technologie umožňuje obalové tiskárně vlastní výrobu sérií barev s určitým systémem pojiv pro široké spektrum využití ve flexografickém nebo hlubotiskovém potisku obalů na bázi vysoce koncentrované pigmentové pasty nazývané "předsměs". Z té se vyrábí barva ihned použitelná k tisku smísením pigmentových zrnek v pojivovému systému na bázi nitrátu celulózy se základním aditivem. Před použitím je nastavena požadovaná viskozita. Základním rozdílem mezi tímto procesem a systémem základních barev je, že nedojde k přizpůsobení barvy pro flexotisk nebo hlubotisk a vytvoření klíčových specifických parametrů, dokud nejsou přidána aditiva. Široký výběr základních aditiv pokrývá prakticky všechny způsoby moderního flexotisku a hlubotisku. Základním předpokladem úspěšného provedení je odpovídající systém pro správu barvy s technologií na příslušné úrovni (moderní systém nádrží, měření a směšování) a kompetentní personál.

Závěr

Tiskové barvy procházejí bouřlivým vývojem, který je podmíněn uváděním nových tiskových technologií a požadavků trhu. Tisková barva již není samostatným materiálem umožňujícím vytvořit vlastní identitu produktu, ale společně s potiskovaným substrátem a tiskovým strojem tvoří komplexní celek. Výrobci tiskových barev očekávají razantní příchod nových produktů společně s příchodem nových tiskových technologií a strojů. S dalšími novinkami se možná budeme moci seznámit už na květnovém veletrhu DRUPA 2000 v Düsseldorfu.

Článek byl převzat ze čtvrtého čísla měsíčníku Svět tisku, který obsahuje na celkem 112 stranách nejaktuálnější informace o dění v domácí i světové polygrafii.