Экзотика: от синтетики до голографии

Уникальные по своим свойствам синтетические и голографические виды бумаги находят своих потребителей и в России

Историки утверждают, что бумага была изобретена примерно 2000 лет назад в Китае. Первую бумагу изготавливали из волокон древесины. Однако в большинстве европейских языков слово "бумага" имеет общий корень "папир", который произошел от бумажных свитков - папирусов. Их из стеблей одноименного растения делали древние египтяне, причем гораздо позже, чем китайцы - примерно начиная с восьмого века нашей эры. С тех пор технология изготовления бумаги, которая до сих пор продолжает оставаться одним из наиболее важных материалов человеческой цивилизации, постоянно совершенствовалась, причем основой служили обычно материалы органического происхождения: рисовая солома, бамбук, тряпье, древесина и другие.

Но в 1955 году ученый из экспериментального центра компании DuPont Джим Уайт сделал важное открытие: он обратил внимание на то, что из трубы в лаборатории Поликем выходит белый полиэтиленовый пух. Случай был тщательно изучен, в результате примерно через год компания DuPont подала патентное предложение на прочную нить из линейного полиэтилена. Тем не менее, лишь в 1965 году разработка нового материала была зарегистрирована DuPont под торговым наименованием Tyvek (Тайвек), а его промышленное производство развернули в апреле 1967 года. Так началась история синтетической бумаги.

Tyvek, Polylith, Robuskin и другие...

Листовой Tyvek формуется в ходе сложного технологического процесса. На первом этапе образуются непрерывные и очень тонкие (0,5-1 мкм) волокна, состоящие из 100% полиэтилена низкого давления, которые имеют хаотичное распределение и не ориентированы (плексонити). Эти волокна проходят скоростное формование (flash-spinning), после чего укладываются в виде ватки на подвижную станину, где происходит их самосвязывание под действием высокой температуры и давления, без применения связующих, клеепромазочных машин или наполнителей.

По данным отдела нетканых материалов компании DuPont, Tyvek вобрал в себя "лучшее от пленки, бумаги и ткани". Наиболее характерными свойствами этого материала являются небольшой удельный вес, высокая прочность, стойкость к проколам, раздиру и истиранию, паропроницаемость, водоотталкивающие свойства, стойкость к гниению и биологическая инертность. Помимо этого Tyvek выделяет мало пуха, гладок и непрозрачен; при необходимости, ему можно придать антистатические свойства и сделать пригодным для нанесения печати за счет обработки коронным разрядом в специальных заводских условиях.

В процессе производства можно менять скорость укладки и условия связывания, в результате чего получаются материалы, ориентированные на различные области применения. Например, сорта Tyvek мягкой структуры (они представляет собой листовой материал с точечными связями с тисненым рельефом) изготавливаются для применения в текстильной промышленности, а Tyvek с жесткой структурой (представляет собой жесткую неориентированную подложку типа бумаги со связями по всей площади, обладающую хорошими печатными свойствами как в листовом, так и в рулонном виде) может заменить традиционную бумагу, особенно при изготовлении конвертов и печати. Для Tyvek с жесткой структурой возможно применение практически всех видов современной печати - от офсетной и глубокой, до трафаретной и струйной.

Tyvek невосприимчив к воздействию большинства химикатов, а благодаря гладкой поверхности, он пригоден для нанесения лаков, ламинирования, термосварки и склеивания; материал сохраняет прочность и гибкость до температуры 73^оС. Его можно фальцевать, вырубать, теснить и сшивать.

Уже с 1967 года в США из Tyvek начали делать конверты, а к 1970 году спрос на них, благодаря высокой прочности, небольшому весу и "престижному" внешнему виду (краски на глянцевито-белом Tyvek выглядят яркими и живыми), стремительно вырос. Такими конвертами пользуются несколько государственных и частных почтовых ведомств и служб доставки.

В России первым изготовителем конвертов из Tyvek, вероятно, будет ОАО "Московская типография № 11", у которой к моменту сдачи публикации в печать достигнута предварительная договоренность с DuPont о бесплатной поставке с завода компании в Люксембурге одного рулона синтетической бумаги. Рулон шириной 52 см разрежут на листы по 74 см, запечатают на листовой офсетной машине, после чего изготовят партию конвертов (с силиконом или латексом для заклеивания).

Кроме конвертов, из Tyvek можно делать также уличные рекламные плакаты (для струйной печати выпускается вариант со специальным покрытием), этикетки, ярлыки и обложки школьных учебников, т. е. любые изделия, для которых важны высокая прочность и водостойкость материала. Карты и путеводители, напечатанные на Tyvek, никогда не перетираются на сгибах и не портятся от воды.

* * *

Еще одна марка синтетической бумаги, появившаяся в России в 1998 году - Polylith (Полилит). Этот материал изготавливается из полипропиленовой смолы, прошедшей минеральное упрочнение с помощью смеси нейтрального кальция и двуокиси титана для придания белизны и матовости. Отличительная особенность Polylith - его невысокая стоимость (по сравнению с другими синтетическими бумагами). Polylith обладает устойчивостью к воздействию воды, тепла, масла и химических реактивов.

Для получения Polylith применяется экструзионный процесс с помощью экструдера с Т-образной головкой. После этого осуществляется каландрование и ориентирование в поперечном направлении на раме. Для каждого класса существует своя степень ориентирования, но за счет применения различных скоростей каландрования и матричных каландров (обеспечивают микротиснение) все материалы Polylith можно разбить на две основные категории: "каландрованный" и "ориентированный".

Каландрованные сорта отличаются сбалансированной ориентацией в машинном и поперечном направлениях. Например, это серии GB, GC и GH. Все каландрованные сорта проходят обработку "corona" с обеих сторон. Существует возможность получения глянцевой поверхности (или с одной стороны - глянцевой, с другой - матовой).

Ориентированные сорта, например, серии GA, GD и GL располагаются как в направлении машины, так и в поперечном направлении. Это увеличивает прочность в продольном и поперечном направлении, а также повышает поверхностную плотность. Ориентированные сорта обычно имеют покрытие с обеих сторон, но возможны и варианты, например, двусторонняя матовая бумага - с невидимой отделкой на соответствующих сторонах.

Все сорта являются полуглянцевыми, но лишь для каландрованных сортов имеется глянцевая отделка; для ориентированных сортов полуглянцевая отделка выполняется до нанесения на поверхность покрытия.

Polylith выпускается в рулонах и листах. На российский рынок бумага поставляется в листах формата 78,7x109 см.

Наиболее подходящие области применения Polylith - карты (географические), меню, руководства, карточки (визитные, пропуска и т. п.), упаковка, канцтовары (папки, конверты и т. п.), объявления; обложки книг, журналов, брошюр; детские книги (хотя не все дети будут в восторге от не рвущихся книг); бирки; схемы и другая продукция.

В России уже есть компании, имеющие опыт изготовления продукции на Polylith. Например, в LiniaGraphic! напечатали флажки "Вашингтонские яблоки" для оформления пунктов продаж, а в компании St. Art. считают его хорошим материалом для изготовления визитных карточек, которые здесь печатают трафаретным способом.

* * *

Другой вид синтетической бумаги, который интенсивно используют для изготовления визиток и других типов карточек в St. Art - Robuskin (Германия). По утверждению производителя - это "комбинирование возможностей мелованой бумаги с преимуществами синтетических пленок". Robuskin (Робускин), так же как и другие синтетические бумаги, обладает высокой устойчивостью к влаге, механическому и другим видам воздействия. Материал представляет собой пленку на основе полиэтилена, поливинилхлорида или полиэтилентрифтала и полистирола со специальным покрытием, обеспечивающим качественную печать практически любыми традиционными способами: офсетным, шелкографическим, флексографическим, трафаретным и другими.

Производитель особо подчеркивает, что на Robuskin можно печатать обычными (не фолиевыми) красками, а при переходе с обычной бумаги на Robuskin практически не требуется переналадки печатного оборудования.

Для высококачественной широкоформатной печати и укрывистости (экономичного расхода чернил) был разработан специальный тип Robuskin ES.

Robuskin поставляется в рулонах шириной 0,8 м, 1 м, 1,6 м, 2,2 м, а также листах 70x100 см. По специальному заказу, в определенных объемах, Robuskin может изготавливаться в цветных и флуоресцентных или самоклеящихся вариантах.

Основные области применения Robuskin, рекомендуемые производителем: самоклеящиеся ярлыки, этикетки для компьютерной техники, ценники, детские наклейки; плакаты, непрерывные бланки; плакаты для внешней рекламы, географические и игральные карты, календарики, элитная упаковка; многоразовые проездные карточки, паспорта, кредитные карточки и другое.

* * *

Разумеется, в обзоре были рассмотрены не все марки синтетических бумаг. Существуют еще Polyart, Teslin, Yupo и другие; к сожалению, подробной информации об этих продуктах получить не удалось. К синтетическим бумагам вплотную примыкают разнообразные пленки, а также самоклеящиеся бумаги с синтетическими покрытиями (см. врезку "Синтетика на "самоклейке"").

Стоит отметить, что выбор синтетической бумаги для выполнения конкретного проекта - дело непростое. В любом случае, печать на таком материале имеет некоторые особенности, например, как правило, приходится применять специальные краски. Производители синтетических бумаг снабжают продавцов брошюрами, где подробно расписывают все особенности печати и послепечатной обработки для определенных марок бумаг и типов печатных процессов, а также примеры красок.

Дифракционные и голографические бумаги

Эти виды бумаг в России пока применяются в основном для защиты упаковки и этикеток оригинальной продукции от подделки.

Дифракционные бумаги не являются голографическими, поскольку работают аналогично стеклянной призме: на поверхности бумаги имеются микрорельефные детали, которые достаточно малы, чтобы вызвать разбиение падающего белого света на составляющие цветовые компоненты. Чтобы добиться радужного дифракционного эффекта, плотность углублений должна быть порядка 10 тысяч на сантиметр.

Двух- и трехмерные голограммы имитируют эффект глубины изображения за счет расстояния между несколькими плоскими слоями рисунка. Истинные трехмерные голограммы получают с использованием реальных объемных моделей в масштабе один к одному.

По вполне понятным причинам, производители не раскрывают подробности технологий изготовления дифракционных и голографических бумаг. Однако в общих чертах, процесс их создания выглядит так: в специальном покрывающем механизме на бумажную основу наносится тонкий слой лака. После чего на бумаге создается рельефный рисунок, который может состоять из нескольких слоев - в зависимости от типа и сложности изображения. Затем в металлизирующей вакуумной камере лакированная поверхность покрывается очень тонким алюминиевым слоем, толщина которого измеряется долями микрона. Поверх слоя алюминия наносится еще один, завершающий слой лака.

* * *

В качестве примера рассмотрим одну из самых известных в мире марок дифракционных и голографических бумаг - HoloPRISM американской компании Van Leer Metallized Products (хотя в России чаще используют бумаги европейских производителей). По данным самой компании, она является ведущим производителем подобных бумаг в мире с тех пор, как в 1989 году представила первые образцы HoloPRISM. В 1993 году во Франклине (шт. Массачусетс) была открыта новая фабрика по производству HoloPRISM. Максимальная ширина изготавливаемых здесь рулонов бумаги составляет 2,3 метра.

Общее количество существующих узоров HoloPRISM - более 800. На специальных пробных листах HoloPRISM нанесено сразу несколько разных узоров, расположенных параллельными полосами. На таких листах можно оценивать, как печатное изображение будет выглядеть на фоне различных узоров. Эти же листы можно использовать и для цветопроб при помощи систем компаний DuPont или 3M. Другой вариант цветопробы с подобными специальными бумагами - нанести изображение на прозрачную пленку, а затем наложить ее на лист.

Кроме голографической бумаги, компания Van Leer выпускает картон HoloBOARD плотностью до 350 г/м², а также голографическая бумага с заказными изображениями HoloSECURE, специально ориентированная на защиту упаковки и этикеток. Рисунки голограмм для Van Leer разрабатывает компания Crown Roll Leaf. Последняя обладает большой библиотекой готовых рисунков.

Стоимость изготовления заказных изображений различна и зависит от сложности. Например, плоская дифракционная решетка может быть сделана за 3-5 недель за 1000-5000 долл. Для создания двух- и трехмерных голограмм потребуется около 4-6 недель, а цена таких образцов будет составлять уже около 2500-5000 долл. Самые дорогие и сложные - истинные трехмерные голограммы, для создания которых необходимо около 12 недель, стоить же они будут от 5000 до 15 000 долл.

Разумеется и сама бумага стоит дороже обычных. Цена одного квадратного метра дифракционной бумаги HoloPRISM со стандартным рисунком составляет около 1,56 долл. (компания Bang & Bonsomer). Более сложные двух- и трехмерные голограммы, а также истинные голограммы обойдутся дороже.

Наиболее популярные области применения голографических бумаг HoloPRISM: изготовление этикеток, коробочек, ящичков, подарочных оберток. Врезка "От "MIB" к "Людям в черном", "Армаггедону" и "Маске Зорро" посвящена некоторым проектам, в которых использовались HoloPRISM и другие дифракционные бумаги.

Еще один пример подобных материалов - самоклеящиеся дифракционные поливинилхлоридные пленки HoloSilver (Италия). В России можно приобрести пять видов такой бумаги плотностью 167 г/м² (плотность основы - 125 г/м²) в листах формата 50x70 см. Цена листа составляет около 1,95 долл. (компания "Берег").

Большой ассортимент различных дифракционных и голографических материалов (в форме обычных и самоклеящихся пленок) предлагает также компания Coburn (Германия). Это серии Diffracto-Lite, Multi-Lens, а также TMP с "зеркальным эффектом".

Знание - сила

Несмотря на тяжелое экономическое положение и вызванное им снижение спроса на достаточно дорогие специализированные запечатываемые материалы (хотя стоимость некоторых подобных материалов иногда бывает вполне сравнима с ценой на высококачественные мелованные бумаги), для синтетических и голографических бумаг есть такие области применения, где их использование может принести дополнительные преимущества в конкурентной борьбе и стать дополнительным инструментом маркетинга.

Например, производители географических карт и планов могут успешно использовать синтетические бумаги для создания "вечных" карт, а коробка для видеокассеты с дифракционным рисунком не только лучше защищена от подделки, но и своим броским внешним видом хорошо выделяется на общем фоне, что также способствует повышению спроса. Еще один аргумент в пользу голографических и дифракционных бумаг - использовние их для поверхностей с большими площадями становится экономически выгоднее, чем аналогичные фольги для горячего тиснения.

В конечном итоге, знакомство дизайнеров и печатников с подобными специализированными материалами и методами работы с ними может стать важным фактором привлечения дополнительных заказов, а значит - дает преимущество в конкурентной борьбе.

Синтетика на "самоклейке"

В отличие от синтетических бумаг, самоклеящиеся бумаги с небумажными поверхностными покрытиями уже давно освоены отечественными полиграфистами - достаточно оглядеться в вагоне метро, все стены которого оклеены рекламными объявлениями на пленках.

Самоклеящиеся бумаги состоят из слоев поверхностного материала, клея, силикона и бумаги-основы. Слой силикона позволяет легко отделать поверхностный слой с клеем от бумаги-основы.

Наиболее известная в России марка - Raflatac компании UPM-Kummene, хотя после недавнего повышения цен на продукцию Raflatac, хорошие шансы появились и у конкурентов. Самоклеящиеся материалы Raflatac производятся на шести фабриках, расположенных в Финляндии, Франции, Англии, Австралии и на совместном предприятии в Малайзии.

Среди синтетических поверхностных покрытий для Raflatac - уже известный нам Tyvek плотностью 75 г/м² и толщиной 160 микрон. Другой материал - Clear Acetate - представляет собой глянцевую, очень эластичную прозрачную пленку, не обладающую высокой прочностью. Предназначен он для изготовления прозрачных и эластичных этикеток, но не рекомендуется для длительного использования вне помещений. Плотность - 52 г/м², толщина - 40 микрон. Acetate Silk - вискозный ацетатный материал с блестящей поверхностью. Ориентирован на изготовление этикеток на текстильную продукцию или другие эластичные изделия. Плотность - 132 г/м², толщина - 137 микрон.

Специальный материал Polylaser Matt White, который выглядит как обычная матовая бумага высокой белизны, представляет собой белую матовую, химически обработанную полиэстерную пленку плотностью 71 г/м² и толщиной 58 микрон. Предназначен для лазерной печати.

Polyprint - синтетический полиолефиновый материал с матовым покрытием для любых видов печати, прочный и эластичный, с хорошей адгезией при низких температурах. Плотность - 90 г/м², толщина - 110 микрон.

И, наконец, серия полиэтиленовых материалов с литерами PE (полиэтилен): White Offset - белый глянцевый материал с лакированной поверхностью (плотность - 100 г/м², толщина - 101 микрон), Clear Offset - прозрачная глянцевая пленка (плотность - 96 г/м², толщина - 102 микрон), Matt White TC - белая пленка с матовым покрытием (плотность - 92 г/м², толщина - 95 микрон), Matt Transparent TC - прозрачная пленка с матовым покрытием (плотность - 89 г/м², толщина - 95 микрон). Эти материалы предназначены для рекламных объявлений, где нужна хорошая стойкость к воздействию воды, масел и химикатов. PE Gloss White Opaque TC - это белая глянцевая непрозрачная (99%) пленка для этикеток с повышенной непрозрачностью и стойкостью к воздействию воды, масел и химикатов (плотность - 118 г/м², толщина - 120 микрон).

Для самоклеящихся бумаг возможны различные сочетания клеев и типов основ. Основные форматы - листы А4, 45х64 см, 43х61 см, 70х100 см. Бумаги с синтетическими покрытиями поставляются по 125 листов в коробке.

* * *

Концерн Avery Dennison - один из крупнейших производителей самоклеящейся продукции, предлагает широкий ассортимент самоклеящихся бумаг и пленок торговых марок Fasson и FasCal. Среди них есть и синтетические материалы.

Самоклеящиеся материалы торговой марки Fasson имеют бумажную основу и различного вида покрытия лицевой стороны, в том числе и из синтетических материалов. Все материалы Fasson хорошо подходят для офсетной печати.

FasCal - торговая марка самоклеящихся материалов с синтетической основой - включает ряд виниловых пленок различных цветов с различными техническими характеристиками. Материалы FasCal предназначены в основном для трафаретной печати и шелкографии.

Для офсетной печати предлагаются самоклеящиеся мягкие виниловые пленки торговой марки Offset Vynil с глянцевой и матовой поверхностью. Белая - плотностью 115 г/м² и толщиной 85 микрон, прозрачная - плотностью 100 г/м² и толщиной 80 микрон, предназначенных для изготовления рекламных наклеек, объявлений в торговых точках и краткосрочных наклеек на улице. Выпускаются в вариантах со снимаемым и постоянным клеем с подложкой без насечек.

Материал с поверхностью Tyvek плотностью 75 г/м² и толщиной 195 микрон предназначен для изготовления багажных ярлыков, предупреждающих наклеек, гарантийных и идентификационных ярлыков с высокой прочностью на разрыв.

Материал Clear Acetate плотностью 65 г/м² и толщиной 50 микрон по составу и назначению аналогичен одноименному материалу Raflatac. Acetate Satin Close плотностью 125 г/м² и толщиной 170 микрон - ацетатный материал белого цвета с глянцевитой блестящей поверхностью, который может быть использован для создания этикеток нестандартной, несимметричной формы; приклеиваемых на плоскую, изогнутую, гладкую или шероховатую поверхность.

Любопытно, что помимо вышеперечисленной продукции в ассортименте представлены самоклеящиеся материалы - бумаги и пленки - специально разработанные для полноцветной цифровой печати.

Материалы марки FasCal поставляются в листах форматом 50x70 см и 70x100 см и в ролях. Ниже приводится таблица с некоторыми их характеристиками.

Все виды самоклеящихся материалов Avery Dennison могут поставляться с суперпостоянным, постоянным и съемным клеем, а также с клеем Deep-Freeze, используемым при низких температурах.

* * *

Среди относительно мало известных на российском рынке самоклеящихся бумаг - Adestor (Испания). Марка White Gloss Vinyl - белая глянцевая пленка из поливинилхлорида с улучшенной гибкостью. Ориентирована на изготовление рекламной продукции, используемой как внутри помещений, так и снаружи; обладает высокой устойчивостью к воздействию воды. Тип клея - RA-678 - съемный; на подложке - диагональная насечка под углом 12 градусов с интервалом 35 мм. Плотность бумаги - 260 г/м², форматы - 50x70 см, 70x100 см.

От "Men in Black" - к "Людям в черном", "Армаггедону" и "Маске Зорро"

История о том, как компании Van Leer и Pennsylvania Pulp & Paper (PP&P) получили впечатляющий заказ на изготовление коробок для видеофильма "Men In Black" (Люди в черном), произошедшая в 1997 году, начиналась вполне в духе голливудских традиций. Президенту PP&P Брайану Монагану пришлось совершить не менее пяти (!) поездок в Столицу мирового кино, чтобы убедить руководство Columbia Tri-Star Home Video выбрать бумагу HoloPRISM для этого феерического фильма.

Бумаге HoloPRISM пришлось выдержать жесткую конкуренцию со стороны голографических пленок. Основными преимуществами HoloPRISM были большой размер непрерывного узора (крупноформатный узор номер 7 выпускается без горизонтальных "прокладочных" линий, а ширина рулона достигает 81 см), а также более высокая технологичность обработки. Высокоскоростные машины для закладки кассет в коробки (до 1 млн. в день) настроены очень точно, поэтому малейшее отслаивание пленки может привести к браку и даже остановке всей линии.

Сроки и условия поставки были очень жесткими: дизайн коробки был выполнен за одну неделю, а за оставшиеся две недели до выхода фильма изготовлено 27 миллионов коробок на 25 различных языках. На все это ушло 3 миллиона листов голографического картона.

Появившиеся несколько позже в России лицензионные видеокассеты компании "Видеосервис" с "Людьми в черном" в коробках с текстом на русском языке были также напечатаны на дифракционной бумаге. Однако, поскольку эти коробки печатались в Канаде, марка бумаги осталась неизвестной. Впрочем, их дизайн был сделан в России, дизайн-студией Habitus Design Group, которая занимается изготовлением и дизайном практически всей полиграфической продукции для "Видеосервиса". Первая коробка из дифракционной бумаги печаталась за границей по довольно прозаичной причине - не удалось быстро найти дифракционную бумагу. В Habitus пробовали использовать каширование картона дифракционной пленки, но результаты были неудовлетворительными - при печати пленка выщипывалась.

Для следующего проекта - а это был блокбастер "Армаггедон" - за бумагой пришлось специально поехать в Финляндию. Интересно, что финские изготовители дифракционной бумаги крайне неохотно признали даже то, что они такую бумагу производят. Зато они с удовольствием принимали заказы на изготовление продукции на дифракционной бумаге.

Последняя работа Habitus Design Group - коробка к фильму "Маска Зоро". Как признал руководитель студии Александр Жулябин, одну проблему при печати коробок на дифракционной бумаге решить пока не удалось - на изображении остаются заметными "прокладочные" линии.

Эти линии (shim lines) толщиной менее миллиметра проходят по всем листам дифракционной бумаги и разделяют их на прямоугольники, ограничивающие площади с непрерывным рисунком. Чем больше площадь такого непрерывного прямоугольника и чем тоньше "прокладочная" линия - тем дороже бумага.

При изготовлении коробок для "Маски Зорро" использовались обычные офсетные краски (а не фолиевые, как это обычно рекомендуют делать на невпитывающих материалах). Чтобы краски успели засохнуть, печатали в два прогона по две краски, причем добавлялся порошок, а между прогонами делали паузу в одни сутки. Кроме того, поверх красок наносился УФ-лак.

Вообще, себестоимость печати одной коробки на дифракционной бумаге получилась примерно в 3,5 раза больше, чем обычно. И это с учетом того, что тираж подобных фильмов (потенциальных бестселлеров) в России измеряется десятками тысяч. На четыре-пять дней удлиняется и цикл изготовления тиража, который в обычных условиях составляет не более недели.

Разумеется, главной причиной использования дифракционной бумаги для коробок наиболее тиражируемых фильмов остается все-таки защита от подделки, а не более привлекательный внешний вид подобной продукции.

Автор глубоко признателен работникам российских представительств компаний DuPont, MoDo Paper, а также российских компаний Bang & Bonsomer, Habitus Design Group, LiniaGraphic!, St. Art, WMT-M, "Александр Браун", "Берег" и ОАО "Московская типография №11" за помощь, оказанную при подготовке публикации.