17.2. Відфільтровування пігменту. Закріплення фарб, що не утворюють плівку й плівкоутворюючих

Процес вільного вбирання фарби в папір, так само як і процес проникнення фарби під час тиску, досить складний. Капіляри паперу, так само як і частинки пігменту, мають різні розміри. Дрібні частинки пігменту проникають глибоко в товщу паперу, а крупні, розміри яких перевищують внутрішній перетин капілярів, залишаються на поверхні. При цьому може відбутися часткове розділення фарби: в’яжуча речовина фарби проникає глибше в папір, ніж пігмент. Створення відбитка може бути результатом сильного розділення пігменту і в’яжучої речовини фарби.

Розділення фарби і часткове відфільтровування пігменту, якщо воно значне, може негативно вплинути на якість продукції, оскільки, по-перше, знижується міцність фарбового покриття в результаті того, що частина пігменту може опинитися недостатньо зв'язана з в’яжучою речо­виною фарби, і, по-друге, при відділянні в’яжучої речовини фарби навколо відбитку утворюється забарвлений ореол, що знижує контраст зображення.

Для отримання відбитка задовільної якості необхідно, щоб глибина вбирання фарби була менше половини товщини аркуша паперу.

При друкуванні фарбами, які не створюють плівку, глибина вби­рання їх в товщу паперового аркуша і закріплення на ньому залежить від товщини фарбового шару на відбитку. При збільшенні товщини фар­бового шару збільшується глибина вбирання фарби. Але інтенсивність забарвлення відтиснення залежить від товщини фарбового шару, що знаходиться на поверхні паперу, а не від глибини вбирання. Тому при вбиранні фарби зменшується інтенсивність відбитків і глибоке про­никнення фарби в папір не тільки не потрібне, але і небажане.

Вбирання фарби продовжується до тих пір, поки не наступить рівновага між молекулярними силами взаємного тяжіння фарби і паперу. Після настання цієї рівноваги на поверхні відбитка завжди залишається шар фарби, який і надає певне забарвлення відбитку. Але якщо рівновагу молекулярних сил буде порушено, наприклад, в результаті зміни вологості паперу, проникнення фарби в папір може продовжитися. Така можливість особливо велика у фарб, не здатних утворити тиксотропну структуру. Продовженням переміщення фарби по капілярах паперу пояснюється тим, що в деяких випадках пробиття відбитків виявляється через тривалий час після їх отримання.

Закріплення плівкоутворюючих фарб в глибокому друці відбувається в результаті випаровування в’язкого розчинника фарби. В даному випадку ми маємо справу з процесом висихання фарби. Проте, дослідження процесу сушки відбитків глибокого друку показують, що фарба на відбитках практично закріплюється ще до остаточного випаровування розчинника.

Плівкоутворення фарб, що застосовуються у високому і офсетному друці, звичайно пояснюється оксидуванням і полімеризацією в’яжучого розчину. Безумовно, той і інший процеси протікають при утворенні фарбової плівки, але ці процеси мають неоднакове значення для практики друку.

17.3. Відмазування фарби й методи його зменшення. Коагуляція фарби при підвищенні температури

Відзарування фарби утрудняє процес друку і знижує якість продукції. Так, наприклад, при друкуванні оборотної сторони відбитка раніше надрукована на лицьовій стороні фарба може перетискуватися на декель і потім передаватися на подальші відбитки. Перетискування або відмазування може спостерігатися і в інших випадках, наприклад, при фальцюванні, обжимці листів. Тому до остаточного закріплення фарби необхідно вживати заходи до усунення відмазування.

Для усунення відмазування застосовуються противідмазуючі засоби, які можна розділити на дві групи: 1) що запобігають відмазуванню фарб на декель друкарської машини при друці оборотної сторони і 2) що запобігають відмазуванню при зберіганні відбитків і при їх подальшій обробці.

До першої групи відносяться засоби, засновані на незмочуванні друкарською фарбою матеріалу декеля. Простим і найбільш старим засобом є аркуш паперу, насичений неполярним маслом, і оскільки друкарська фарба в тому або іншому ступені полярна, вона не змочує промаслений аркуш, укріплений поверх декеля. Промаслений аркуш використовується тільки в плоских друкарських машинах, в ролевих же машинах він не застосовується, оскільки часта його зміна приводить до необхідності знов робити проводку паперу, тим самим викликаючи втрати паперу, а також тривалі простої друкарських машин.

На ролевих ротаційних машинах широко застосовуються паралоід-апарати, за допомогою яких на поверхні декеля наноситься противідмазуюча рідина. Як противідмазуюча рідина застосовуються неполярні масла, що мають невелику в'язкість. Мала в'язкість потрібна для того, щоб рідина краще розтікалась по поверхні декеля.

Як противідмазуючі засоби другої групи застосовуються різні порошки, що розпилюються, або рідини. Суть процесу полягає в наступному: на поверхню відбитку при виведенні його на приймальний пристрій друкарської машини наносяться найдрібніші частинки, ізолюючі шар фарби від подальших відбитків, що накладаються один на одного.

Противідмазуюча рідина складається з водного розчину декстрину з добавкою спирту, необхідного для пониження поверхневого натягнення розчину, тобто для кращого розпилювання противідмазуючої рідини.

На відмазування впливає характер поверхні паперу: при друкуванні на шорсткому папері відмазування виходить меншим, ніж на гладкому. Відмазування зменшується при добавці у фарбу пасти, що складається з парафіну і магнезії. Протее, ця добавка може змінювати друкарські властивості фарб, парафіну і магнезії.

Найбільш радикальним засобом боротьби з відмазуванням слід вважати «сушку» відбитків, що застосовується в даний час. Для цього способу для закріплення фарби застосовується нагрівання відбитків. Нагрівання може здійснюватися шляхом опромінювання відбитків інфрачервоними променями або за допомогою електроприладів і навіть відкритим газовим полум'ям.

Закріплення фарби при нагріванні нічого спільного з сушкою не має. Дослідження автора показали, що при нагріванні фарби відбувається швидке утворення в ній тиксотропної структури.

Оскільки утворення тиксотропної структури розглядається як своє­рідна коагуляція колоїду, то можна припустити, що і закріплення фарби шляхом нагрівання є її коагуляцією. Численні досліди підтверджують правильність цього припущення.

Враховуючи, що утворення тиксотропної структури може роз­глядатися як коагуляція фарби, можна припустити, що швидке за­кріплення можна здійснити не тільки шляхом нагрівання, але і іншими засобами.

Відомо, що коагуляцію колоїдів можна викликати дією на них електролітів. Проте введення рідкого електроліту в друкарську фарбу після перенесення її на папір, якщо практично і можливе, то в усякому разі украй складне, тому практичне застосування в технології дру­карських процесів знаходить не розчин електролітів, а обробка відбитків різними газами.

Хоча ці способи коагуляції і на основі цього закріплення фарби на відбитку поки що не знаходять широкого застосування і, мабуть, вони ще не вийшли із стадії експериментів, проте, до деякої міри вони пред­ставляють відомий інтерес.