17 Вопрос в тетр

18 Вопрос

Структура и составные части

Печатные краски состоят в основном из:

красящих веществ (пигментов или красителей);

связующих веществ;

вспомогательных средств и добавок;

растворителей.

В зависимости от способа печати различают печатные краски различной консистенции — от очень жидкотекучих (на водной основе), включая пастообразные, и до сухих (твердых, например порошков).

Механизм передачи краски, способ ее сушки или фиксации на запечатываемом материале определяются структурой и составными компонентами (рис. 9)

Рис. 9

Составные части печатной краски

Красящие вещества подразделяются на:

пигменты (органические и неорганические цветные, белые или черные субстанции, которые не растворимы в системах носителей). Речь идет о твердых частицах или агломератах молекул, которые распределены в жидком носителе — связующем во взвешенном состоянии;

красители (органические соединения в молекулярной форме).

Пигменты состоят из молекул, которые объединяются друг с другом в кристаллы. Как правило, частицы пигментов имеют размеры от 0,1 до 2 мкм. Они могут состоять из нескольких миллионов молекул. Примерно 10% молекул находятся на поверхности. Эти молекулы и некоторые, лежащие под ними, могут поглощать свет. Пигменты способны отражать и рассеивать свет, а поэтому они светонепроницаемы. Они имеют широкий спектр поглощения и поэтому не являются "чистыми" с точки зрения передачи цвета как красители, которые имеют очень узкий спектр поглощения.

Красители — молекулы, окруженные растворителем (жидкость — основа). Так как почти каждая молекула, и не только на поверхности, может поглощать фотоны, красители отличаются высокой интенсивностью цвета и яркостью краски. Пигменты в любом случае нуждаются в связующем веществе при фиксации на запечатывае мом материале, в то время как красители связываются непосредственно с поверхностью запечатываемого материала. Недостатком красителей является их ограниченная светопрочность (окисление ведет к выцветанию). В отношении светопрочности и стабильности цвета преимущество имеют пигментированные краски.

Пигменты как основной материал для краски более дешевы, чем красители. Однако при изготовлении краски на основе пигментов требуются более высокие затраты по сравнению с красками на основе красителей. Пигменты должны дополняться диспер гаторами для того, чтобы не агломерировать. Красители, напротив, находятся в растворенном состоянии и не осаждаются в жидкости.

Печатные краски в большинстве случаев содержат пигменты. Важнейшее исключение составляют, например, чернила для струйной печати. Однако и в этой области существует тенденция перехода к пигментам, характеризующимся лучшей светопрочностью, закреплением на бумаге. Доля пигмента в краске составляет в зависимости от цветового тона от 5 до 30%.

Большее значение в полиграфической промышленности имеют органические пигменты, которые обеспечивают краскам для триадной печати достижение желаемого цветового тона. Необходимо различать цветные и черные пигменты (сажа).

Основные неорганические пигменты:

белые пигменты (например, диоксид титана);

металлизированные пигменты (бронза с золотым или серебряным оттенком);

перламутровые глянцевые и флуоресцирующие пигменты (для красок дневного свечения).

Связующие вещества. В обычных способах печати применяют краски, связующими веществами которых являются смолы, растворенные в минеральном масле. В связующем веществе пигменты тонко диспергируются. Оболочка из связующего вещества, окружающая частицы пигмента, защищает их от контактов, приводящих к объединению в агломераты и их осаждению.

Связующие вещества высыхают (задубливаются) на печатном материале и таким образом фиксируют пигменты

Вспомогательные материалы. Вид вспомогательных материалов (добавок) в красках зависит от соответствующего способа печати, для которого они предназначены. Вспомогательные вещества добавляются для воздействия на сушку, текучесть и прочность к истиранию красок

Вещества-носители. При обычных способах печати к веществам-носителям для красящих средств относятся разбавитель печатной краски (например, минеральные масла) и также, если это необходимо, растворители (как толуол в глубокой печати).

Требования к печатным краскам. Применение растворителей

Печатные краски должны "транспортироваться" из емкости на запечатываемый материал методами, определяемыми способом печати. Перенос краски реализуется благодаря:

разделению краски на пути ее нанесения на оттиск (офсетная, глубокая, высокая печать). Красочные валики, печатная форма и резиновое полотно (в офсетном способе) переносят, т.е. транспортируют красочный слой;

непосредственному переносу красочного слоя носителя на запечатываемый материал (горячее тиснение, термоперенос);

продавливанию краски через отверстия в сетке (трафаретная печать);

"набрызгиванию" краски на запечатываемый материал (струйная печать).

На запечатываемом материале краски должны высыхать или задубливаться.

Принципиально различают физические (впитывание и испарение) и химические (окислительную полимеризацию, лучевое задубливание) способы закрепления. Часто применяются комбинации этих способов сушки. Особенностью всех их является затвердевание краски при переходе из жидкого состояния в твердое (детально о этом в разделе 1.7).

Краска должна хорошо схватываться с запечатываемым материалом.

Обычными являются следующие варианты (а также комбинации):

краска закрепляется, например, механически на поверхности запечатываемого материала (проникает в поры, поглощается волокнами бумаги). Этому способствует соответствующее давление, создаваемое при печати (например, офсетной);

краска благодаря капиллярному действию проникает в поверхностные капилляры запечатываемого материала (например, струйная печать);

краска закрепляется благодаря полярным взаимодействиям (химические/физические эффекты) между нею и запечатываемым материалом, особенно на очень гладких поверхностях.

Приготовление печатных красок

На рис. 10 схематично приведен процесс приготовления печатной краски

Рис. 10

Производство печатной краски для листовой офсетной печати

Реологические свойства красок. Понятие "консистенция" печатной краски имеет решающее влияние на производительность и качество выполнения печатного заказа. Консистенция как общий показатель может варьироваться с учетом применения красок для определенных печатных машин, запечатываемых материалов и сюжетов на них, скорости печати и т.д.

Таблица 6

Свойства красок в печатном процессе

Самыми важными свойствами красок являются:

динамическая вязкость может рассматриваться как "сопротивление течению" краски. Чем выше вязкость, тем она тяжелее и образует более равномерную пленку. Единицей вязкости является Па • с (паскаль • секунда) или СП (сантипойс) =1мПа • с (миллипаскаль • секунда). Данные по вязкости отдельных красок приведены в табл. 6;

тиксотропия — это свойство степени перехода пастообразных красок от состояния высокой вязкости (при устойчивых красках) до существенно более низкой (при перемешивании);

липкость характеризует способность к расслоению красочного слоя, например между двумя красочными валиками. Чем выше липкость, тем больше в печатном узле нарастает тенденция к выщипыванию волокон из листа или полотна бумаги и вырыванию частиц с их поверхности. С другой стороны, более высокая липкость улучшает сцепление краски на запечатываемых участках печатной формы или резиновом полотне (печатное изображение становится более резким);

длина красочных нитей. Свойство текучести краски, проявляющееся при действии на нее усилий сдвига. Физические силы между частицами пигмента и высокомолекулярными компонентами связующего вещества определяют, является ли краска "короткой" или "длинной". Очень "короткие" краски не ухудшают подачи краски из красочного ящика или раската краски. Они характеризуются небольшим пылением, обеспечивают более четкую печать и меньшее образование красочного тумана в процессе печати.