книги из ГПНТБ / Березин, Борис Иванович. Полиграфические материалы учебник для учащихся полиграфических техникумов
.pdfРаздел пятый. Печатные краски |
$0» |
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕРТЫХ ПЕЧАТНЫХ КРАСОК
Изготовление пигментов, белил-наполнителей, подцветок-ин тенсификаторов, связующих веществ и сиккативов было нами рассмотрено в предыдущих разделах. Поэтому здесь рассмат ривается только технология изготовления тертых печатных красок.
Главные задачи технологического процесса изготовления тертых печатных красок заключаются в следующем:
а) дезагрегирование пигментов, т. е. разрушение сростков первичных кристаллов; никакого дробления первичных части чек-кристалликов пигментов при растирании красок происхо дить не должно, так как всякое разрушение этих первичных частичек-кристалликов приведет к потере яркости и чистоты (насыщенности) цвета краски на оттиске;
б) тщательное распределение дезагрегированных частичеккристалликов пигмента в связующем веществе. Необходимо, чтобы буквально каждая первичная частичка пигмента и напол нителя обволакивалась, смачивалась связующим веществом и надежно им сольватировалась. Между сольватированными ча стичками пигментов и наполнителей должно находиться доста точное количество связующего вещества в виде жидкой про слойки, сообщающее краске надлежащую подвижность и хоро шие печатные свойства.
§ 99. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТИПОГРАФСКИХ И ОФСЕТНЫХ КРАСОК
Технологический процесс изготовления тертых типографских
иофсетных красок состоит из операций: 1) смешения пигментов
инаполнителей со связующими веществами, или, как говорят, получение замеса, и 2) тщательного растирания замеса, напри мер на вальцевых краскотерочных машинах, в результате чего замес превращается в краску.
Замешивание пигментов со связующими веществами и дру гими составными частями печатной краски обычно производят в мощной лопастной мешальной машине (рис. 97). Перетирание замеса краски чаще всего производят на трехвальной краскоте рочной машине со стальными или чугунными валами, охлаж даемыми изнутри водой (рис. 98 и 99).
При пуске краскотерочной машины в ход валы начинают вращаться в различные по отношению к ореднему валу стороны и с различной скоростью. Надлежащий прижим валов друг к другу и различие в скоростях их движения обеспечивает расти рание краски и переход ее с одного вала на другой. Замес
310 |
Полиграфические материалы |
краски из коробки-бункера проходит и растирается между сред ним и задним валами, а затем — между средним и передним валами. Красочный нож снимает с переднего вала перетертую краску. Слой краски, стекающий со съемного ножа, попадает на фартук. Для получения нужной степени перети-
ра печатные краски пе ретирают на краскоте рочной машине несколь ко раз. Число последо вательных пропусков краски через краскоте рочную машину зависит главным образом от свойств пигмента и от структурно - механиче ских свойств краски (вязко-пластичные и
адгезионно - когезион ные свойства). Краски из большинства пигмен тов перетирают 3—4 ра-
Рис. 97. Мощная двухлопастная метальная за; краски из пигментов
машина. голубых фталоциани новых, милори, пигмен та синего трифенилме-
танового и некоторых других требуют большего числа пропусков через валы краскотерочной машины, а краски из цинковых и прозрачных белил, пигментов желтых светопрочных получают в готовом виде уже после второго перетира.
Наряду с трехвальными краскотерочными машинами при меняются одновальные, двухвальные, четырехвальные, пяти вальные и восьмивальные краскотерочные машины. Одноваль ные краскотерочные машины имеют перетирочный брус; пере тирающие валы восьмивальной краскотерочной машины распо ложены в два яруса.
Обычно хорошо перетираются на краскотерочных машинах только достаточно густые пасты-замесы. Поэтому при изготов лении жидких красок, например газетных ротационных, пиг менты (сажа) смешиваются и перетираются только с частью связующего вещества в виде полуфабриката — пасты краски, ко торая затем разжижается до нужной вязкости остальным коли чеством связующего вещества в мешателе (в смесителе).
При перетирании красок из «твердых пигментов», т. е. таких, у которых первичные частички-кристаллики образуют сростки, агрегаты кристалликов, следует пользоваться понизителями
|
Раздел пятый. Печатные краски |
311 |
твердости, |
или поверхностно-активными добавками, |
например |
контактом |
Петров.а, окисленным петролятумом и др., которые |
|
способны проникать в микродрещины сросшихся кристаллов и оказывать, как показал П. А. Ребиндер, расклинивающее дейст вие (рис. 100). Однако во всех случаях лучше пользоваться хорошо перетирающимися пигментами и лаками, не имеющими
Рис. 98. Современная трехвальная |
Рис. 99. Схема |
действия трех- |
||
краскотерочная машина. |
вальной |
краскотерочной |
ма |
|
|
|
шины: |
|
|
|
1 — бункер |
с перетираемой пастой; |
||
|
2— средний |
вал; |
3— задний |
вал; |
|
4 — передний вал; |
5 —съемный нож; |
||
|
|
6 — фартук. |
|
|
сростков первичных кристалликов, |
чем прибегать к помощи |
|||
понизителей твердости. |
|
|
|
|
Цветные типографские и офсетные краски целесообразнее всего изготовлять по новой технологии не из воздушносухих пиг ментов, а из пигментов в виде водных красочных паст с содер жанием воды 50—70%, т. е. в таком виде, как эти пигменты получаются на анилинокрасочных заводах после отпрессовывания главной массы воды, перед сушкой. Таким образом, из тех нологического процесса изготовления тертых печатных красок исключаются операции сушки и размола пигментов, заметно ухудшающих качество и яркость последних. При непосредствен ном изготовлении тертых печатных красок из водных красочных паст пигментов удается сохранить яркость цвета и мелкозерни стость, свойственную первичным частичкам пигментов и лаков в момент их образования, так как появление сростков кристал
312 |
Полиграфические |
материалы |
|
|
|
|||
лов |
происходит главным образом |
в |
процессе |
сушки влажных |
||||
пигментов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Связующее вещество и часть водной пасты пигмента загру |
||||||||
жают в мощную мешальную машину |
и |
перемешивают. |
Благо |
|||||
даря удачному подбору связующего вещества |
по отношению |
|||||||
|
|
к свойствам пигмента, соответ |
||||||
|
|
ствующей температуры |
и |
ин |
||||
|
|
тенсивности перемешивания, а |
||||||
|
|
также |
добавлению специаль |
|||||
|
|
ных веществ, происходит отде |
||||||
|
|
ление воды от замеса, которую |
||||||
|
|
сливают |
опрокидыванием |
ме |
||||
|
|
шалки. После этого добавляют |
||||||
|
|
остальное количество |
водной |
|||||
|
|
пасты пигмента и снова переме |
||||||
Рис. |
100. Расклинивающее дейст |
шивают до момента выделения |
||||||
вие |
поверхностно-активных ве |
воды, которую также удаляют |
||||||
ществ (понизителей твердости). |
из мешальной машины |
слива |
||||||
нием. Но в полученной масля ной пасте все еще остается некоторое количество воды, ухуд шающее качество краски. Эту воду удаляют из краски выпарива нием в мешальной машине под вакуумом или выпариванием в процессе перетирания на краскотерочной машине с горячими валами. Если остаточная вода удалена из краски вакуумирова нием, то краска не требует перетира, ее достаточно только один раз пропустить через краскотерочную машину даже с отжатыми валами. Если красочная паста предназначена для использования в качестве подцветки-интенсификатора черных печатных красок, то удаление остаточной воды под вакуумом или на краскотерке с горячими валами не обязательно и паста может быть исполь зована для указанной цели сразу после отделения основной мас сы воды в мешателе.
§ 100. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРАСОК ГЛУБОКОЙ ПЕЧАТИ
При изготовлении красок глубокой печати пигменты и на полнители замешиваются и перетираются только с частью свя зующего вещества и разжижаются после перетира остальным количеством летучего лака или органического растворителя для достижения нужной вязкости краски. Замешивание красок глубокой печати лучше всего производить в мешателях со смен ными подвижными резервуарами, исключающими возможность вытекания части растворителя, что может наблюдаться, напри мер, в лопастных мешателях, изображенных на рис. 97. Для растирания красок глубокой печати применяют одновальные и двухвальные краскотерочные машины, у которых открытая
Раздел пятый. |
Печатные |
краски |
313 |
|
поверхность со слоем краски относительно невелика. Для сме шения пигментов, наполнителей и лаков из летучих раствори телей и смол и для перетирания красок глубокой печати при меняются также шаровые мельницы, о которых будет сказано
ниже. Применение |
для растирания красок |
глубокой печати |
|
трехвальных краскотерочных ма |
7 |
||
шин, |
у которых открытая поверх |
||
ность со слоем краски относитель |
|
||
но |
велика, нецелесообразно, так |
|
|
как |
органический |
растворитель, |
|
имеющийся в составе краски глу бокой печати, будет интенсивно испаряться и загрязнять рабочее помещение вредными парами. Растирая краски глубокой печа ти на одновальных и на двухваль ных краскотерочных машинах и
пользуясь надежными вентиляци онными устройствами, можно хо рошо избежать загрязнения воз духа рабочего помещения вредны ми парами растворителей.
На рис. 101 дана схема двух вальной краскотерочной машины. Перетираемая краска загружает ся в бункер 7 и растирается затем между большим 1 и малым 2 валами, вращающимися со скоро стью более 3250 об/мин. Краска
Рис. 101. Двухвальная краско терочная машина.
на поверхности большого вала дополнительно перетирается перетирочным брусом, снимается съемным ножом и стекает с фар тука 4. Грубые частички краски, имеющиеся на поверхности ма лого вала, задерживаются фильтрующим брусом 8 и измельча ются перетирочным брусом 3, прижимаемым винтом 5. Таким образом обеспечивается постоянство режима работы двухваль ной краскотерочной машины и постоянство перетираемой крас ки. Величина зазора между фильтрующим брусом и поверхно стью малого вала регулируется барашком (винтом) 6.
Для смешения составных частей и для перетирания красок глубокой печати служит также шаровая мельница. Шаровая мельница (рис. 102) представляет собой полый металлический цилиндр, снабженный загрузочным люком с плотно пригнанной крышкой, имеющей кожаную или асбестовую прокладку. Ци линдр заполняется шарами на Vs, но не более 2/з объема. Внут ренняя поверхность цилиндра выложена фарфоровыми или керамическими плитками или защищена нержавеющей сталью.
20 Заказ № 443
314 |
Полиграфические материалы |
|
|
|
|
|
|
Промышленные |
шаровые мельницы |
имеют емкость от 0,5 |
до |
||||
5,0 Л13 и загружаются шарами двух размеров 25 и 45 мм. |
|
||||||
При вращении шаровой мельницы запруженная в |
нее краска |
||||||
|
|
перетирается |
вследст |
||||
|
|
вие |
трения, |
|
развивае- - |
||
|
|
мого между |
|
стенками |
|||
|
|
мельницы и шарами, а |
|||||
|
|
также соударению |
ша |
||||
|
|
ров. |
|
|
|
мельницы |
|
|
|
Шаровые |
|
||||
|
|
очень удобны в обслу-^. |
|||||
|
|
живании |
и |
вследствие |
|||
|
|
своей |
герметичности |
||||
|
|
полностью |
|
устраняют |
|||
|
|
возможность |
загрязне |
||||
|
|
ния |
рабочего помеще |
||||
|
|
ния парами |
|
раствори |
|||
|
|
телей в процессе пере |
|||||
иис. 102. Шаровая мельница: |
тирания |
краски. |
Но |
||||
а—схема; |
б—внешний вид. |
шаровые мельницы ма |
|||||
готовления красок и ярких и чистых |
ло |
пригодны |
для |
из |
|||
цветов, |
например |
для |
|||||
трехкрасочного печатания, так как в результате продолжитель
ного действия шаров происходит не |
только |
дезагрегирование |
|||||||
пигментов на первичные |
частички- |
|
|
|
|||||
кристаллы, но и некоторое раз |
|
|
|
||||||
рушение этих кристалликов, |
приво |
|
|
|
|||||
дящее к понижению |
яркости |
и |
ин |
|
|
|
|||
тенсивности красок. При работе |
|
|
|
||||||
шаровой мельницы неизбежно неко |
|
|
|
||||||
торое |
истирание |
материала, |
из |
|
|
|
|||
которого изготовлены |
сами |
шары, |
|
|
|
||||
что является также одним из источ |
|
|
|
||||||
ников засорения перетираемой кра |
|
|
|
||||||
ски. Кроме того, при работе на ша |
|
|
|
||||||
ровых |
мельницах |
чрезвычайно |
за |
|
|
|
|||
труднителен переход на |
изготовле |
|
|
|
|||||
ние краски другого |
|
цвета, так как |
Рис. |
103. |
Турбинный |
||||
внутренняя поверхность мельницы и |
|||||||||
поверхность шаров очень трудно от |
|
мешатель: |
|||||||
1 — цилиндрический ре |
|||||||||
мыть от предыдущей краски. Поэто |
зервуар; 2 — конусообраз |
||||||||
му шаровые мельницы целесообраз- |
ный |
диск; |
3 — цилиндр. |
||||||
но применять только для изготовле ния красок неярких, темных тонов или для красок на очень лету
чих растворителях, которые нет возможности перетирать на вальцевых краскотерочных машинах.
Раздел пятый. Печатные краски |
31S |
|||
Для получения |
готовой |
краски |
образующуюся после |
пере |
тирания довольно |
густую |
пасту |
разжижают в необходимой |
|
степени растворителем или летучим лаком. Затем краску про цеживают через бронзовую сетку с 4900 отверстиями на 1 см2 и разливают по флягам.
Разжижение красочной пасты может выполняться, например, в турбинном мешателе (рис. 103). Турбинный мешатель состоит
из |
цилиндрического |
резервуара, внутри которого |
вращается |
|
с |
большой |
скоростью конусообразный диск с выступающими |
||
изогнутыми |
ребрами. |
Над диском вертикально |
расположен |
|
цилиндр с прорезями. Развиваемая при вращении диска центро бежная сила отбрасывает смешиваемые материалы из внутрен него цилиндра в наружный; из наружного цилиндра смесь через прорези опять попадает во внутренний цилиндр, оттуда диском снова отбрасывается в наружный, и т. д. Таким образом, помимо центробежного вращения смеси, вызываемого диском, происхо дит еще вихреобразное движение вверх и вниз. В результате получается хорошее и быстрое смешение.
СВОЙСТВА ПЕЧАТНЫХ КРАСОК И МЕТОДЫ ИХ ИСПЫТАНИЙ
Чтобы установить качество печатных красок и соответствие их свойств нормам государственных стандартов и технических условий, пользуются как лабораторными, так и цеховыми мето дами испытаний красок. В этом разделе мы рассмотрим основ
ные свойства красок и наиболее употребительные и надежные методы их испытаний.
Испытание печатных красок имеет свои особенности: во-первых, цвет, оттенок, светопрочность, скорость и пол^
нота закрепления и некоторые другие показатели должны опре деляться не у краски как таковой, а у оттиска этой краски,
отпечатанного в определенных условиях и на определенной бумаге;
во-вторых, чтобы надежно и быстро характеризовать качест во краски, нужно пользоваться сравнением качества испытуе мой краски с качеством краски-эталона, а в ряде случаев произ водить пробное печатание в условиях, близких к тиражным.
Эталонной краской, или краской-эталоном, называется впол не доброкачественная, проверенная в лабораторных условиях и в процессе пробного печатания краска, изготовленная в точ
ном соответствии с установленным рецептом и технологическим процессом производства.
20*
316 |
|
Полиграфические |
материалы |
|
|
|
§ 101. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОТТИСКОВ ИСПЫТУЕМОЙ КРАСКИ |
||||||
Оттиски |
испытуемой краски, |
изготовленные |
в |
постоянных |
||
(стандартных) условиях, предназначаются |
для |
испытания: |
||||
а) цвета и оттенка |
краски; б) скорости и полноты закрепления |
|||||
краски на |
бумаге; |
в) устойчивости краски |
к |
действию света |
||
(светопрочность), воде, спирту, щелочи, кислоте и так далее. В процессе изготовления оттисков выявляются в некоторой сте пени также и печатные свойства краски.
Рис. 104. Прибор с наклонной плоскостью для получения отпе чатков в стандартных условиях.
Л. А. Козаровицкий и Л. А. Галкина предложили лабора торный прибор (рис. 104) для получения контрольных оттисков красок (ГОСТ 6597—53).
Прибор состоит из панели 1, на поверхности которой укреп лена гладкая цинковая пластина 2. Посредством винтового приспособления 3 панели с цинковой пластиной придают соот
ветствующий |
угол наклона (например |
5°) по отношению |
к основанию 4 |
прибора. По поверхности |
цинковой пластины |
движется эластичный разборный валик 5, укрепленный в ка ретке 6 с направляющими роликами 7 и 8. В верхней части каретки над валиком укреплена прямоугольная площадка с грузом 9, осуществляющим давление на валик. Валик можно вынимать из каретки для нанесения на его поверхность необхо димого слоя краски перед испытанием.
Получение стандартных оттисков на этом приборе осущест вляется следующим образом. На цинковой пластине закрепляют бумажную ленту, а на валик объемным или весовым путем наносят нужное количество краски и хорошо раскатывают по поверхности раскатной плиты определенного размера. После
Раздел пятый. Печатные краски |
317 |
этого каретку с валиком устанавливают на специальное приспо собление— арретир 10 — в верхней части панели, а на пло щадку 9 помещают пластинчатый груз, обеспечивающий давле
ние немногим более 1 кг/см2.
Для получения отпечатков опускают арретир. Каретка с ва ликом скатывается по наклонной плоскости панели, при этом направляющие ролики каретки катятся по направляющим планкам панели, а валик — по бумаге. Валик совершает четыре полных оборота, поэтому на полоске бумаги получается четыре отпечатка с последовательно убывающей (примерно вдвое) толщиной слоя краски.
Валик устроен таким образом, что при необходимости можно установить, какое количество краски переходит на бумагу, и рассчитать толщину красочного слоя в микронах. Для этого валик имеет съемную эластичную трубку, которую снимают
ивзвешивают со слоем краски до и после получения отпечатков. Оттиски могут быть также получены посредством печатания
на тигельной печатной машине (ГОСТ 6941—54), на офсетной малоформатной машине или на каком-либо другом печатающем механизме.
Изготавливают оттиски на стандартной бумаге и при постоянной и вполне определенной толщине слоя краски; напри мер, при печатании на тигельной типографской машине толщина слоя краски на оттиске устанавливается в 2±0,2 микрона.
Если не имеется возможности изготовить отпечатки в стан дартных условиях, то нужно готовить оттиски испытуемой и эталонной красок в данных, одинаковых при испытании обеих красок условиях: а) с одной и той же печатной формы; б) на одной и той же бумаге; в) на одной и той же печатной машине; г) при соблюдении возможно более одинаковой толщины слоя краски на отпечатках для обеих красок. При выполнении таких условий можно уверенно сравнивать качество испытуемой и эталонной красок.
Изготовление оттисков можно производить также посред ством маленького ручного валика, например длиной 70 мм и диаметром 30 мм, со слоем эластичной вальцовой массы. Не большое количество краски раскатывают таким валиком на
раскатной плите, а затем накатывают ее непосредственно на поверхность тиражной бумаги.
§ 102. ОТМЕРИВАНИЕ КРАСКИ И ИСПЫТАНИЕ ЕЕ УДЕЛЬНОГО ВЕСА
Точно |
отмеривать |
небольшие объемы испытуемой краски |
||
можно |
посредством |
микроволюметра Л. |
А. |
Козаровицкого. |
Микроволюметр (рис. |
105) представляет |
собой микрометр 1. |
||
у которого на скобе 2 вместо пятки укреплен |
полый латунный |
|||
318 Полиграфические материалы
цилиндр 5, а на гладкой нижней части микрометрического вин та 7 укреплен тщательно пригнанный к цилиндру поршень 6. На нижнюю, открытую часть цилиндра надевается латунная крышка 3 с отверстием в центре диаметром 3 мм при испытании жидких красок и диаметром 1 мм при испытании густых красок.
|
Вначале крышку 3 снимают и |
прост |
|||
|
ранство между ней и поршнем плотно, |
||||
|
без пустот, заполняют краской, |
после |
|||
|
этого крышку ставят на место. При по |
||||
|
даче цилиндра вниз загруженная в него |
||||
|
краска 4 выдавливается из отверстия в |
||||
|
крышке в строго определенном количе |
||||
|
стве, которое зависит от того, насколь |
||||
|
ко сильно опущен поршень. Объем вы |
||||
|
давленной краски определяют по шка |
||||
|
ле 8 микрометра, так как он равен про |
||||
|
изведению площади поршня на прой |
||||
|
денный им путь. |
или вес 1 см3 |
|||
|
Удельный вес краски, |
||||
|
краски при температуре 20° в граммах, |
||||
|
имеет значение для перевода |
весовых |
|||
|
количеств краски в объемные при раз |
||||
|
личного |
рода расчетах, |
связанных с |
||
|
установлением расхода краски для пе |
||||
Рис. 105. Микроволюметр |
чатания данного тиража, |
а также при |
|||
Л. А. Козаровицкого |
выполнении испытания показателя рас |
||||
стандартных оттисков и |
текания |
краски, при |
изготовлении |
||
пр. Когда в технических условиях |
или |
||||
на этикетках банок с красками указан удельный вес, то его ис пытания не требуется.
Удельный вес краски испытывают микроволюметром Козаро вицкого или прибором Чернова (ГОСТ 6590—53). Оба эти метода практически равноценны.
Испытание удельного веса краски при помощи микроволю метра. На предварительно взвешенное предметное стекло вы давливают из микроволюметра точное объемное количество краски, например 0,2 см3. Выдавленную краску взвешивают на аналитических весах и удельный вес краски рассчитывают по формуле:
где т — удельный вес краски в г/сл<3; а — вес краски в г; v — объем краски в см3.
