книги из ГПНТБ / Синяков Н.И. Технология изготовления фотомеханических печатных форм учебник

цесса травления форм глубокой печати. Такой контроль широко ис­ пользуется в практике, однако в основе его лежит только опыт тра­ вильщика.

При травлении форм глубокой печати протекает гетерогенная реак­ ция, так как взаимодействие хлорного железа с медью происходит на границе раздела двух фаз: твердое тело — жидкость. Здесь, наряду с химическим процессом взаимодействия хлорного железа с медью с образованием продуктов реакции, имеет место физический процесс отвода этих продуктов и подвода хлорного железа через межфазовый слой, который образуется в пигментно-желатиновом слое. Отсюда ясно, чтов процессе травления форм глубокой печати решающее значе­ ние имеют диффузионные свойства пигментной копии. В связи с тем что в данном случае физический процесс протекает медленнее химического, при травлении форм глубокой печати наблюдается диффузионная реак­ ция, от скорости которой зависит скорость травления. Скорость диф­ фузионной реакции зависит от скорости размешивания межфазового слоя, концентрации хлорного железа, его температуры, наличия в нем примесей и плотности слоя меди на поверхности формного цилиндра. Влияние концентрации FeCl3 в травящем растворе может быть проил­ люстрировано следующими данными непосредственного (без пигментно­ желатинового слоя) травления поверхности медных пластин в течение 2 ч травящими растворами разного удельного веса (табл. 15).

Как видим, наибольшая глубина получается при травлении меди раствором FeCl3 с уд. весом 1,29. Уменьшение и увеличение концентра­ ции раствора приводит к уменьшению скорости травления. Это объяс­ няется тем, что увеличение количества FeCl3 ведет к увеличению вяз­ кости травящего раствора, что снижает скорость диффузионной реак­ ции, а уменьшение количества FeCl3 ведет к снижению интенсивности травления.

На скорость травления влияет температура травящего раствора. Так, при травлении медных пластин раствором хлорного железа (уд. вес 1,30) за одинаковое время травления при температуре раство­ ра 5° глубина травления составляет 130 мкм, при 18°— 220 мкм, при 35° — 330 мкм.

Соляная кислота в результате ускорения диффузии ускоряет, а гидрат окиси железа замедляет травление меди.

810

В процессе травления, вследствие расходования хлорного железа, травящие растворы истощаются, что ведет к замедлению травления. Одновременно с уменьшением количества FeCl3 в растворе накап­ ливаются продукты реакции (FeCl2, CuCl2). Поэтому определение кон­ центрации FeCl3 по удельному весу возможно только в свежеприготов­ ленных травящих растворах. В растворах же, находящихся в работе, ареометр будет показывать суммарный удельный вес хлорного железа и продуктов его реакции с медью. Состав травящих растворов, нахо­ дящихся в работе, определяют методами химического анализа и коло­ риметрическими методами *. По мере истощения травящего раствора его темно-бурый цвет становится буро-зеленым, а при накоплении хлорной меди еще более интенсивным. Изменением цвета пользуются для определения содержания меди колориметрическим методом. Для этого сравнивают рабочий травящий раствор с эталонными раствора­ ми. Кроме того, содержание меди определяют с помощью фотоэлектро­ колориметра ФЭК-М по оптической плотности за красным светофильт­ ром.

§87

оригиналов формы глубокой печати с тоновыми изображениями тра­ вят несколькими растворами FeCl3. В настоящее время как у нас, так

а для высокохудожественной изопродукции исключительное приме­ нение.

(ТУ МХП 2113—49). Предварительно составляют исходный раствор FeCl3 (уд. вес 1,45) и производят его химический анализ на содержа­ ние двух- и трехвалентного железа, меди и свободной соляной кисло­ ты. По данным химического анализа, из исходного раствора FeC!3 готовят запасной раствор, в котором должно находиться от 0,75 до 0,90% меди и не более 0,1% свободной соляной кислоты. Поэтому, что­ бы превратить исходный раствор FeCl3 в запасной, в него вводят соот­ ветствующее количество меди (медные стружки или куски тиражной рубашки), а в случае избыточного количества соляной кислоты ее нейтрализуют Fe(OH)3. Разбавляя запасной раствор водой, получа­ ют шесть рабочих травящих растворов указанного выше удельного веса.

Практически формы глубокой печати травят равномерным поли­ ванием поверхности цилиндра травящими растворами из кувшинов. Свободные от изображения места на поверхности формного цилиндра

311

или 1,36. Затем следует основное травление раствором с уд. весом 1,40 в течение 8— 10 мин.

На смешанных формах глубокой печати глубина печатающих ра­ стровых элементов текста должна быть меньше, чем глубина этих эле­ ментов в самых темных местах тонового изображения. Это необходимо для того, чтобы ограничить количество краски, переходящей со штри­ ховых печатающих элементов на оттиск, так как большой выход жид­ кой печатной краски приведет к затеканию ее на оттиске за пределы штриховых элементов, и воспроизведение текста ухудшится. Поэто­ му возникает необходимость принимать меры, чтобы при травлении смешанных форм глубокой печати получить необходимую разницу глу­ бин печатающих элементов в самых темных местах тоновых изображе­ ний и текста. Для одновременного травления смешанных форм глу­ бокой печати необходимо соответственное изготовление пигментной копии одним из применяемых в практике приемов с тем, чтобы на ней в растровых элементах текста находился более толстый пигмент­ но-желатиновый слой, чем в самых темных местах тоновых изображе­ ний. В этом случае рассмотренный выше режим травления тоновых изображений шестью травящими растворами дает возможность полу­ чить нужную их градацию одновременно с не слишком большой глу­ биной растровых элементов текста.

Однако, несмотря на то, что однопроцессное травление смешанных форм глубокой печати менее трудоемко, чем раздельное (двухпроцес­ сное), последнее наиболее распространено на практике. Это объяс­ няется тем, что при однопроцессном травлении требуется особо стро­ гое соблюдение режимов изготовления пигментной копии и процесса травления.

При двухпроцессном травлении смешанных форм глубокой печати в большинстве случаев сначала травят текст и штриховые изображе­ ния указанным выше раствором (уд. вес 1,40), предварительно закры­ вая тоновые изображения на пигментной копии кислотоупорным лаком или краской. Затем лак или краску смывают растворителем и закры­ вают вытравленный текст. После этого приступают к травлению тоно­ вых изображений шестью растворами FeCl3. При таком раздельном травлении возникают затруднения при удалении растворителем за­ щитного слоя лака с пигментной копии. При нетщательном удалении лак останется в растровых ячейках, что затруднит последующее трав­ ление, а принудительное его удаление может привести к поврежде­ нию пигментной копии. Поэтому заслуживает внимания предложение приклеивать липкой лентой на защищаемые от травления участки пиг­ ментной копии использованную фотопленку *. При изготовлении двух отдельных пигментных копий текста и тоновых изображений чаще сначала травят формный цилиндр с текстовой пигментной ко­ пией, а затем после перевода на него тоновой пигментной копии тра­ вят тоновые изображения. При сухом способе порядок перевода и

*В. Г. Борев. Раздельное травление форм глубокой печати.— «Полиграфия», 1965, № 1.

313

травления не имеет существенного значения, т. е. можно сначала тра­ вить тоновые изображения, а затем текст.

Непрерывно изменяющийся состав находящихся в работе травя­ щих растворов требует постоянного изменения режима травления и периодического корректирования рабочих свойств травящих растворов, т. е. обновления их путем введения определенных порций свежего раст­ вора FeCl3. Там, где восстановление рабочих свойств травящих раство­ ров входит в обязанности травильщика, это сказывается на его произ­ водительности, так как он отвлекается от основного процесса. Кроме того, это создает трудности сохранения постоянства результатов из­ готовления печатных форм.

Действенный способ нормализации травления форм глубокой пе­ чати — это применение травящих растворов постоянного химического состава. Такое травление получило широкое распространение. Сущ­ ность его состоит в том, что травильщик использует травящие раст­ воры только один раз, после чего они передаются в заводскую лабора­ торию для корректировки *.

После травления с формы удаляют лак и пигментно-желатиновый слой, поверхность обезжиривают и удаляют оксидную пленку обра­ боткой раствором соляной кислоты или раствором уксусной кислоты с хлористым натрием.

Тиражеустойчивость форм глубокой печати зависит от условий пе­ чатного процесса, и главным образом от механического сошлифовывания ракелем поверхности формного цилиндра, непрерывно смачивае­ мой жидкой печатной краской. В результате шлифования при печа­ тании глубина растровых ячеек постепенно уменьшается и полутона осветляются, что в первую очередь сказывается на светлых полутонах, где растровые ячейки имеют наименьшую глубину. В дальнейшем сошлифовывание приводит к исчезновению печатающих растровых эле­ ментов, и детали в светах изображения на оттиске пропадают. Это и определяет тиражеустойчивость формы глубокой печати, которая для листовых машин равна 25 тыс. оттисков, для рулонных — 50—75 тыс. оттисков. Объяснение этому находим в том, что на рулонных машинах печатают массовую продукцию, а для такой продукции применяют ра­ стры с большей величиной отношения ширины прозрачных линий к стороне непрозрачных растровых элементов. В результате при этой же линиатуре растра, но с большей величиной указанного отношения на печатной форме получаются более широкие, а следовательно, и более устойчивые опорные линии для ракеля. Формы для массовой про­ дукции травят на большую глубину, чем для высокохудожественной продукции. Имеют значение и не относящиеся к износоустойчивости печатной формы менее жесткие показатели постоянства качества от­ тисков в начале и конце тиража для массовой продукции, что позволяет снять с формы больший тираж, чем при печатании высокохудожест­ венной продукции.

Для повышения тиражеустойчивости форм глубокой печати на их

А. Г. Эмдин, Е. Д. Браиловская. Травящие растворы для глубокой печати с по­ стоянным химическим составом.— «Полиграфическое производство», 1957, № 5.

314

поверхность гальваническим путем наращивают слой хрома толщиной 3—4,5 мкм. Тиражеустойчивость хромированных печатных форм за­ висит от толщины слоя хрома и может быть увеличена примерно в 10 раз. Толщина слоя хрома влияет на градационную передачу: чем она больше, тем больше ухудшение градации на репродукции. Это происходит вследствие плохой рассеивающей способности хромовых электролитов, в результате чего с увеличением глубины печатающих растровых элементов уменьшается толщина наращиваемого слоя хрома.

После изготовления формы глубокой печати с нее на пробопечат­ ном станке или непосредственно в печатной машине получают пробные оттиски. Пробные оттиски можно получать как с медных, так и с хро­ мированных форм. Во избежание повреждения поверхности медных пе­ чатных форм предпочитают получать пробные оттиски с хромирован­ ных форм. Пробные оттиски служат для контроля качества печатной формы, т. е. определения ее пригодности для печатания тиража и тех недостатков, которые необходимо устранить.

§ 88

провести корректуру печатной формы, имеющей незначительные де­ фекты, чем изготовить ее заново.

Корректура форм глубокой печати представляет определенные труд­ ности, но производственно-экономический эффект ее весьма высок. Этим объясняется появление в последние годы разнообразных спосо­ бов корректуры форм глубокой печати, получающих все большее при­ менение в производстве. Корректура бывает вызвана необходимостью устранить градационные и цветоделительные недостатки на тоновых и цветоделенных изображениях путем уменьшения или увеличения глу­ бины печатающих растровых ячеек с целью уменьшить или увеличить оптическую плотность тех или иных участков тонового изображения; убрать, заменить, исправить или нанести буквы, цифры, слова или строчки текста; устранить механические повреждения на поверхности формы и т. д.

Практически используемые в производстве способы корректуры форм глубокой печати делятся на три группы: механические, электро­ химические и химические. Они отличаются только техникой выпол­ нения. Область же их применения не ограничивается какой-то одной целью корректирования.

К наиболее старым способам относится м е х а н и ч е с к а я к о р ­ р е к т у р а , заключающаяся в шлифовании поверхности формы дре­ весным углем или очень мелким наждачным полотном.

Другой способ корректуры, дающий возможность получить любое осветление как на медной, так и на хромированной поверхности форм глубокой печати, состоит в заполнении растровых ячеек лаком, в ре­ зультате чего уменьшается их глубина *.

* Г. Т. Козлов. Ослабление форм глубокой печати.— «Полиграфия», 1965, № 12.

315

тянутый ватным тампоном 3 и смоченный солянокислым электролитом; такой же электрод 4, но со сквозным отверстием в стержне, обтянутый фланелью 5, смачиваемый при электронатирании сернокислым элект­ ролитом, который поступает через гибкий шланг 6 из бутыли 7; кран 8 для регулирования количества подаваемого на фланель электролита; кювета 9 для стока электролита; перекидной переключатель 10 для изменения направления электрического тока, так как при наращива­ нии меди на формный цилиндр он служит катодом, а при электроли­ тическом травлении — анодом; реостат 11; формный цилиндр Н еко р ­ ректируемой печатной формой на нем.

При осветлении (уменьшении оптической плотности) корректи­ руемый на хромированной печатной форме участок тонового изображе­ ния обезжиривают и изолируют от остального изображения путем об­ мазки его границ краской глубокой печати **. Ватный тампон элект­

*Б. В. Ионов и др. Электрохимическая корректура форм глубокой печати.—«Поли­ графическое производство», 1960, № 10;

Технологические инструкции по процессам глубокой печати. М., «Книга», 1969,

с. 176.

**Когда нужно изолировать корректируемый участок на печатной форме от осталь­ ного изображения, обмазку его границ производят во всех рассматриваемых здесь случаях корректуры. Поэтому в дальнейшем в числе операций корректирования она уже не упоминается.

316

рода 2 смачивают солянокислым электролитом, подключают электрод в сеть и натиранием наращивают подслой меди до появления бледнорозового оттенка на хромированной поверхности. Время наращива­ ния при плотности тока 100 А/дм2 30 с. После промывки водой под­ ключают другой электрод 4, открывают кран подачи сернокислого электролита и также натиранием наращивают основной слой меди. Время наращивания зависит от требуемой толщины основного слоя меди и определяется из расчета, что при плотности тока 100 А/дм2 за 1 мин наращивается слой меди толщиной 10 мкм. После промывки наращенный слой меди сошлифовывают древесным углем, смоченным керосином, до появления хромированной поверхности на растровых линиях.

При усилении (повышении оптической плотности), т. е. при уве­ личении глубин растровых ячеек, последние на корректируемом участ­ ке заполняют краской глубокой печати и снимают ее ракелем с раст­ ровых линий. Обезжиривают и наращивают на растровые линии под­ слой меди, а затем основной слой меди. Смывают краску из растровых ячеек толуолом, обезжиривают поверхность корректируемого участка и химическим травлением удаляют из растровых ячеек хром до обна­ жения в них слоя меди. Для этого пользуются раствором, который ра­ створяет хром и не растворяет медь. В этот раствор входят соляная кислота, хлористый кальций и хлористый цинк*. Затем удаляют с поверхности растровых линий и с пробельных элементов слой меди шлифованием древесным углем, смоченным в керосине.

Ненужное изображение с хромированной печатной формы удаляют заращиванием растровых ячеек так же, как это делается при освет­ лении, но до полного заполнения их медью.

При нанесении нового штрихового изображения текста или како­ го-либо сплошного тона на место удаленного или на свободный уча­ сток хромированной поверхности печатной формы, на котором не бы­ ло прежде вытравлено изображение, изготовляют пигментную копию и переводят ее на соответствующий участок печатной формы. При этом применяют и химическое и электролитическое травление.

Электролитическое травление производят при плотности тока 150— 200 А/дм2. Так как имеется в виду площадь, подвергаемая травлению, для определения плотности тока в каждом отдельном случае необхо­ димо подсчитать суммарную площадь, занятую растровыми элемен­ тами. Для разного соотношения ширины растровых линий и ширины растровых ячеек относительная площадь, занятая последним, будет различна. Относительная площадь, занятая растровыми элементами, определяется по формуле

<, _ /г2я2

( л + 1 )2 ’

где 5Т— площадь, занятая растровой ячейкой в элементе растра; /і2— элемент растра;

*Здесь хлористый кальций и хлористый цинк выполняют функцию водоотнимаю* щих, а следовательно, препятствующих набуханию и разрушению пигментно* желатинового слоя веществ.

317

собленная для этого обычная авторучка с пе­ ром. Таким электродом-авторучкой можно производить осветление и

усиления полутонов и нанесения изображений на свободные участки печатной формы там, где они при изготовлении формы по тем или иным причинам не были вытравлены. Химическую корректуру проводят главным образом на медной поверхности до хромирования печатной формы. Там, где позволяет глубина растровых ячеек, т. е. в тенях и темных полутонах изображения, усиление осуществляют закатыванием валиком поверхности растровых линий кислотоупорной краской и травлением растровых ячеек до требуемой глубины раствором FeCl3 (уд. вес 1,10).

Новое изображение наносят на медную поверхность печатной фор­ мы как обычно — путем изготовления и перевода на формный цилиндр пигментной копии, на которую скопированы растр и диапозитив с но­ вым изображением. Пигментную копию изолируют от имеющихся на

Непрерывное увеличение объема продукции, выпускаемой спосо­ бом глубокой печати, объясняется прежде всего ее качественными (гра­ дационное воспроизведение) и количественными (скорости печатания)

*А. А. Витт. О гальванических методах корректуры на формах глубокой печати.— «Полиграфическое производство», 1962, № 11.

**Устройство для корректуры форм офсетной и глубокой печати. Научно-техниче­ ский реферативный сборник ЦИНТИАМ. «Полиграфические машины», вып. 1,1964.

318

показателями (§ 84). Относительно недавно состояние глубокой пе­ чати характеризовалось еще имеющимся противоречием между высо­ кими скоростями печатания и несовершенством формного процесса, базирующегося на ручных операциях и субъективном его ведении. Для процесса изготовления форм глубокой печати характерно наличие трудно регулируемых факторов при подготовке формных цилиндров, получении на них пигментной копии и травлении растворами хлорного железа. Длительное время такое состояние технологии изготовления печатных форм в известной мере тормозило расширение области при­ менения глубокой печати.

Однако усиленная разработка формных процессов глубокой печа­ ти на основе их механизации и автоматизации, особенно усилившаяся в 50-х гг. нашего столетия, обеспечила доведение этих процессов до уровня современного производства.

Механизация и автоматизация формных процессов глубокой печати осуществляется с использованием результатов предыдущих работ по нормализации и стандартизации технологии изготовления форм глу­ бокой печати и материалов, в том числе пигментной бумаги.

Развитие и совершенствование производства форм глубокой печа­ ти путем разработки автоматизированных процессов идет в разных направлениях, из которых можно выделить три основных направле­ ния, а именно: механизация и автоматизация технологических процес­ сов изготовления печатных форм, во-первых, с применением пигментной бумаги, во-вторых, без ее применения (глубокая автотипия) и, в-третьих, электрогравированием.

Механизация и автоматизация процессов осуществляется на всех этапах производства форм глубокой печати — от подготовки формных цилиндров до травления печатных форм, включая изготовление пиг­ ментной копии *.

П о д г о т о в к а ф о р м н ы х ц и л и н д р о в глубокой печати все в большей мере производится теперь на различных автоматизированных галь­ ваноустановках и механизированных станках.

Исключительное значение для качества печатной формы имеют структура и физико-химические свойства слоя меди, наращиваемого электролитическим путем на поверхность формного цилиндра. Пока­ затели качества слоя меди и скорость его наращивания зависят от многих параметров гальванопроцесса и главным образом от плотно­ сти тока, температуры электролита и его состава, а также от формы анодов, их расположения в гальванованне и степени погружения в нее формного цилиндра. Автоматизация процесса получения гальвано­ отложений, и в первую очередь «тиражной рубашки», по заданной программе с применением объективных методов контроля дает воз­ можность нормализовать этот процесс и получать электролитические слои меди постоянного высокого качества.

В современных автоматизированных гальваноустановках наращи­ вание слоя меди на формные цилиндры глубокой печати осуществляет-

*О. И. Сопова и др. Формные и печатные процессы глубокой печати. В сб. «Про­ блемы технологии полиграфии», кн. 2. М., «Книга», 1972.

319