Тема9.4. Способи виготовлення трафаретних друкарських форм

1. Технологічний процес виготовлення фотополімерних форм і з застосуванням ТФПК

2. Технологічний процес виготовлення фотополімерних форм із застосуванням РФПК

3. Технологічний процес виготовлення фотополімерних форм із застосуванням DIRASOL

1.Технологічний процес виготовлення фотополімерних форм і з застосуванням тфпк

Розглянемо процес виготовлення даних форм на прикладі копіювального шару ПВС.

Процес виготовлення форм прямим способом на твердому копіювальному шарі проходить за такою схемою:

• розтягування сітки;

• закріплення її на формній рамі;

• знежирювання сітки;

• нанесення копіювального розчину на сітку;

• сушіння копіювального шару;

• копіювання зображення;

• проявлення копії;

• сушіння проявленої копії;

• коригування (ретуш) форми;

• сушіння й заду блювання форми (шару).

Приготування копіювального розчину на основі ПВС

Процес приготування копіювального розчину слід проводити в два етапи: І — приготування розчину ПВС; II — приготування сенсибілізованого розчину і сенсибілізація ним розчину ПВС.

Для роботи слід використовувати полівініловий спирт середньої молекулярної маси — 60—80 тис. (ПВС 16/1). Він забезпечує одержання максимально міцного шару і добре вимивання водою незадублених ділянок, що дає змогу одержати друкарські форми з високими накладостійкістю та графічною чіткістю.

Необхідну кількість сухого ПВС засипають у звичайнісіньку скляну банку і заливають при помішуванні звичайною водою. Банку накривають поліетиленовою плівкою і зав'язують, щоб запобігти випаровуванню води. ПВС залишають набухати протягом 12 год. Розплавляють ПВС на водяній бані при температурі води 90—95 °С впродовж 2 год. Банка при цьому мусить бути закрита плівкою. Розчин слід перемішувати через кожні 0,5 год. У повністю розплавленому розчині не повинно бути крупинок або згустків. Зварений розчин ПВС залишають остигати.

Дослідження впливу концентрації ПВС і часу зберігання розчину на його в'язкість та працездатність показали, що збільшення концентрації ПВС від 11 до 17 % призводить не лише до збільшення вихідної в'язкості розчину, а й сприяє збільшенню швидкості наростання в'язкості у часі, що зменшує термін зберігання розчину. Встановлено, що в'язкість розчину, яка дозволяє нанести його шаром рівної товщини на сітку, знаходиться у досить широких межах — 100 — 600 за віскозиметром ВЗ-4.

Зі збільшенням концентрації ПВС від 11 до 17 % накладостійкість форм збільшується від 10 до 20 тис. відбитків. Це пояснюється, певно збільшенням товщини копіювального шару. Роздільна здатність при цьому не змінюється.

Встановлено, що при товщині сухого копіювального шару менше 10— 12 мкм різко зменшується накладостійкість форм через слабку стійкість шару до механічних впливів, яким піддається форма в процесі друкування. При товщині шару понад 20 мкм — утруднюється його проявлення. Виходячи з цього, товщина копіювального шару має перебувати в межах 12—20 мкм. Враховуючи малий відсоток сухого залишку шару ПВС, для досягнення зазначеної товщини бажано готувати розчин більшої концентрації.

З метою забезпечення тривалого терміну зберігання розчину, високої наклад о стійкості та роздільної здатності форм оптимальною концентрацією розчину ПВС слід вважати 13,5—14,5%.

Для підвищення еластичності й міцності шару ПВС в остиглий розчин слід ввести пластифікатори. Кращі результати в цьому показали полівінілацетатна емульсія (ПВА) і латекс БС-30. Ці інградієнти широко застосовуються в поліграфічній промисловості. Для уникнення коагуляції, перед змішуванням латексу необхідно в розчин ПВС ввести розчин лимонокислого калію, що забезпечить йому слабкокисле середовище. Його невеликими порціями вливають у заздалегідь зважену кількість латексу при інтенсивному помішуванні. При введенні ПВА розчин лимонокислого калію не потрібен. Оптимальний вміст ПВА і латексу становить 140-150 г/л розчину ПВС.

У процесі проявлення форм відбувається набухання копі­ювального шару, до складу якого входить ПВА. Копіювальні шари, які містять латекс, мають більшу стійкість проти дії води, значно менше набу­хають при проявленні, в результаті чого підвищується роздільна здатність і накладостійкість друкарських форм. Роздільна здатність форм, до складу копіювального шару яких входить латекс, становить 30-35 лін./см, ПВА - 25-20 лін./см.

Висока еластичність латексних плівок та змочувальна здатність латексів (поверхневий натяг латексу становить 38—40-10 Н/м, тоді як для води — до 72-10'3 Н/м [19] дозволяють відмовитись від додаткового введення в розчин пластифікатора і змочувача. До того ж, введення в розчин гліцерину і змочувача СВ-101, які звичайно застосовують з цією метою, призводить до утворення на копіювальному шарі, нанесеному на сітку, плям (розводів), які мають значно меншу товщину, ніж основний шар, у результаті чого копіювальний шар у цих місцях швидко руйнується.

Для полегшення контролю якості форми до складу копіювального розчину вводяться органічні барвники: кислотний синій 2К або прямий червоний 2С.

Приготований розчин фільтрують через сітку № 60—70. Термін придатності розчину ПВС з добавками — 3 міс. Розчин слід зберігати в щільно закритій банці, щоб запобігти випаровуванню вологи.

Як сенсибілізатор використовується амоній двохромовокислий. Зі збільшенням кількості амонію двохромовокислого в розчині, ступінь задублювання шару підвищується, а накладостійкість форми збільшується лише до певної межі, після чого зменшується. Виходячи з поданих залежностей, оптимальною концентрацією амонію двохромовокислого слід вважати 10 г/л розчину ПВС.

Приготування сенсибілізатора слід проводити безпосередньо перед очутливленням розчину ПВС, що рекомендується робити за добу до виготовлення форм. Термін придатності очутливленого копіюваль­ного розчину — 15 днів, розчин зберігати в темній, щільно закритій банці.

Таким чином, оптимальною рецептурою копіювального розчину слід вважати:

полівініловий спирт марки ПВС 16/1 (13,5%-вий водяний розчин), г. 1000 латекс БС-30 (або ПВС). г.150

барвник кислотний синій 2К або прямий червоний 2С (2,5%-вий водяний розчин), мл.100

амоній двохромовий (10%-вий водяний розчин), мл.100

калій лимонокислий (10%-вий водяний розчин), мл.60

Виготовлення друкарської форми з використанням копіювального шару на основі ПВС

Перед нанесенням копіювального розчину на сітку її необхідно обробити для забезпечення хорошої адгезії до неї копіювального шару. Чисту сітку достатньо ретельно витерти з обох сторін тампоном, змоченим етиловим спиртом або ацетоном, щоб видалити сліди жиру чи інших забруднень, випадково залишених руками. Сітка вважається добре знежиреною, якщо вона покривається водою рівномірно по всій площині. Після знежирювання сітку слід висушити.

Обробку сітки з неіржавіючої сталі промивають 1—3%-вим розчином соляної кислоти або обпалюванням до одержання темно-вишневого забарвлення (600—700 °С). Після цього сітку необхідно ретельно протерти ацетоном.

Нанесення будь-якого копіювального шару на сітку — важлива технологічна операція, від результатів якої залежить товщина і розміщення копіювального шару на сітці. Поливання форми на центрифузі — це данина анахронізму, взятого з інших способів друку. Через пористість матеріалу не можна добитися однакової товщини копіювального шару по всій поверхні сітки. До того ж це незручно і потрібно спеціальне обладнання — центрифуга. Сітки, особливо великих номерів (140 та вище), краще покривати із зовнішнього боку, а товробочу кромку ракель-кювети слід заокруглити радіусом 5 мм.

Для досягнення заданої товщини (12—15 мкм у сухому стані) копіювального шару на сітці розчин необхідно наносити на сітку два рази без проміжного сушіння (при заокругленій робочій кромці).

При поливанні сітку розміщують вертикально або під невеликим кутом. Ракель-кювету з копіювальним розчином злегка притискають до внутрішнього боку сітки, нахиляють і повільним рухом знизу до верху наносять копіювальний шар. У верхній частині кювету слід повернути в горизонтальне положення і зібрати залишки копіювального розчину, щоб не утворилися патьоки. При поливанні з внутрішнього боку надлишок копію вального розчину розміщуватиметься на зовнішньому боці, який у процесі друку буде повернений до задруковуваного матеріалу.

Поливання невеликих за форматом сіток можна проводити вручну. В цьому разі за певних навичок досягається добра якість поливання. Поливання великих сіток бажано проводити за допомогою спеціальних машин.

Нанесений на сітку шар має бути рівної товщини. Це легко контролюється при розгляді политої сітки на просвіт. Якщо при поливанні з протилежного боку сітки будуть патьоки — це означає, що нанесено надто товстий шар або використовувався рідкий копіювальний розчин. Наявність плям, розводів свідчить про те, що сітка погано знежирена. У цих випадках копіювальний шар слід змити, а сітку повторно знежирити більш ретельно.

Копіювальний шар у рідкому вигляді має слабку чутливість до світла, тому поливання можна проводити при розсіяному сонячному або червоному освітленні. Однак сушити копіювальний шар треба в темній кімнаті при червоному освітленні або у шафі. При сушінні форму слід розміщувати під кутом, а найкраще — горизонтально, зовнішнім боком (поверненим до задрукованого матеріалу) вниз. При цьому шар у процесі висушування формуватиметься на зовнішньому боці сітки, що забезпечить у процесі друку­вання більш високу якість відбитка. Висушування проводиться шляхом

обдування теплим повітрям до повного висихання. Невисушений шар погано дубиться (полімеризується). При пересушуванні копіювального шару відбувається його часткове задублювання, що погіршує проявлення копії.

Висохлий копіювальний шар має велику чутливість до світла. Тому всі подальші роботи (аж до проявлення копії) необхідно проводити при червоному освітленні.

Копіювання зображення на форму проводять у спеціальних копіювальних установках. Оригіналом при копіюванні служить позитив, що прочитується. Позитив розміщують емульсійним шаром до копіювального шару.

Як виняток, для простих робіт замість позитиву можна застосовувати кальку або прозору плівку (целулоїд, вініпроз, астролон) з нанесеним тушшю зображенням. Солі двохромовокислого амонію чутливі до денного спектра (400—750 нм) і частково до ультрафіолетового (300—400 нм). Тому для копіювання можуть бути використані найрізноманітніші світильники: звичайні лампи розжарювання, лампи денного світла (ЛДЦ), інфрачервоні лампи (ІК), ультрафіолетові (ЛУФ), ртутно-кварцеві лампи (ГІРК), дугові ліхтарі тощо.

Великий вплив на якість форми виявляє час експонування. Так, зі збільшенням експонування ступінь задублювання шару збільшується, а роздільна здатність форми знижується. Оптимальний параметр добирається в конкретних виробничих умовах експериментальним шляхом. При цьому слід пам'ятати, що час експонування форм, виготовлених на металевих або оранжевих сітках, слід збільшити на 75-100%. Викликано це непрозорістю волокон.

Копії проявляються теплою водою (близько 50 °С), бажано душником. Спочатку друковану форму змочують водою з обох боків, потім через 1—

2 хв напір води збільшують і інтенсивно вимивають незадублені (друкувальні) ділянки із зовнішнього боку форми. Цю операцію слід проводити при увімкненому освітленні, яке має бути на проявочному пристрої. Проявлення слід проводити до повного вимивання всіх друкувальних елементів. Тривалість проявлення — 5—6 хв. Якщо протягом цього часу не вдасться повністю проявити копію, отже, час копіювання був надмірним.

Наприкінці проявлення форму поливають холодною водою, закріплюючи копіювальний шар, що залишився на пробільних ділянках. Після стікання води

3 форми її легенько висмоктують з обох боків фільтрувальним папером, щоб залишки вимитого шару не затікали і не перекривали дрібні друкуючі елементи. Потім форму сушать у потоці теплого повітря, яке спрямоване із зовнішнього боку форми.

Висохлу форму слід підкоригувати, тобто змастити копіювальним розчином виниклі проколи або, навпаки, продряпати голкою погано проявлені друкуючі елементи, якщо їх небагато. Потім за допомогою поролонової губки обмащують копіювальним розчином ділянки сітки, які залишились не покритими. Після коригування форму слід добре висушити теплим повітрям (10—15 хв) і додатково задубити під лампами (5—10 хв) копіювальний шар на відкоригованих ділянках. Друкарську форму рекомендується використати на другий день після виготовлення. Шар від цього сильніше закріпиться.

При правильному дотриманні технології виготовлення форм їхня накладостійкість досягає 100 тис. відбитків та більше. Роздільна здатність шару на сітці № 76 досягає 30-35 ліп./см, на сітці № 100-140 досягає 40-50 лін./см. Виділяюча спроможність на сітці № 76 — 0,2 мм, на сітці № 100-140 — до 0,1 мм.

Виготовлення якісних форм на інших копіювальних шарах проводиться подібним чином з урахуванням особливостей конкретного шару, відомості про які можна одержати у фірм-розробників.