книги из ГПНТБ / Березин, Борис Иванович. Полиграфические материалы учебник для учащихся полиграфических техникумов

ную липкость, иначе они непригодны для печатания: не могут раскатываться валиками красочного аппарата и накатываться на поверхность печатной формы.

Говоря о липкости какого-либо вещества, нужно различать прилипание, или адгезию, т. е. сцепление этого материала с по­ верхностью, с которой он соприкасается, и внутреннее сцепле­ ние, или когезию, — сцепление частиц (но ни в коем случае не молекул, потому что молекулярное сцепление, молекулярное притяжение осуществляется силами Ван-дер-Ваальса) между собой внутри слоя, т. е. в массе, в объеме. Благодаря силам когезии слои олифы и краски при их деформировании, перед тем как разорваться, вытягиваются в довольно длинные нити — «тяжи». Если силы когезии будут очень велики, что, например, наблюдается при печатании чрезмерно густыми красками, то происходит выщипывание бумаги краской.

Ужидких масел силы когезии сравнительно малы, и поэтому

уних отсутствует заметная липкость, хотя силы прилипания, адгезии, и значительны.

Таким образом, липкость краски, клея и других подобных материалов объясняется адгезионно-когезионными свойствами, причем величина когезии должна быть значительной, но не чрезмерной.

Когезия краски увеличивается, во-первых, вследствие приме­ нения сильно полимеризованных, крепких, олиф и, во-вторых, по мере увеличения в краске содержания пигмента и наполнителя.

Прилипание (адгезия) красок увеличивается прежде всего в результате применения для их изготовления олиф с более, высокой степенью полимеризации, т. е. более высокомолекуляр­ ных; прилипание до некоторой степени увеличивается вслед­ ствие увеличения в краске содержания пигмента и наполни­ теля, но до известного предела, после чего краска становится менее прилипающей.

Для печатных красок наибольшее значение имеет когезия, так как в процессе печатания красочные слои, накатываемые на печатную форму и переходящие с формы на бумагу, всегда разрываются в середине слоя. Это показывает, что у печатных красок силы адгезии (прилипания) всегда выше сил когезии (внутреннего сцепления, прочности самого тела).

Электрическая теория адгезии (прилипания), разработанная Б. В. Дерягиным, дает объяснение, почему в печатных красках адгезия значительно выше когезии. Сущность этой теории заключается в том, что при разделении двух разнородных тел (в данном случае краски и бумаги) образуется электрическое силовое поле, т. е. разделяемые поверхности оказываются на­ электризованными противоположными электрическими заря­ дами. Поэтому значение адгезии получается настолько высо-

330 Полиграфические материалы

ким, что всегда превышает когезию, величину которой опреде­ ляют только структурно-механические свойства. К сказанному нужно добавить, что адгезия значительно повышается еще и благодаря некоторой шероховатости бумаги и ее пористости.

Тиксотропные свойства печатных красок. Свойство красок самопроиз­ вольно загустевать при нахождении в покое и разжижаться при перемешива­ нии называется тиксотропией, а сильно обратимо загустевающие краски назы­ ваются тиксотропными. Разные краски имеют разную степень тиксотропности. Для некоторых красок характерна та­ кая большая степень тиксотропности, что они по этой причине теряют по­ движность и перестают вращаться в красочном ящике печатной машины.

Чем больше в краске концентрация

Борис Владимирович Дерягин пигмента, тем в большей степени про­

являются тиксотропные свойства. Про­ исходит это потому, что при нахожде­ нии в покое между близко расположен­

ными по отношению друг к другу частичками пигмента возни­ кают напряжения, в результате которых во всей массе печатной краски образуется своеобразная сетчатая пространственная струк­ тура. Если частички пигмента отдалены друг от друга, то обра­ зование такой структуры, а следовательно, и появление тиксо­ тропных свойств мало вероятно. Тиксотропные связи не прочны

иразрушаются при перемешивании. Очевидно, что на тиксо­ тропные свойства красок оказывают большое влияние структура

итолщина сольватных оболочек, окружающих пигменты; чем

толще и прочнее эти сольватные оболочки, тем в относительно меньшей степени будут выражены тиксотропные свойства Краски. Испытание тиксотропных свойств краски производится измерением нарастания механической прочности системы (кра­ ски) во времени, например при помощи конического пласто­ метра П. А. Ребиндера.

От тиксотропного загустевания следует отличать зарезинивание, или необратимое загустевание — желатинизацию, которое наблюдается иногда при длительном хранении цветных типо­ графских и офсетных красок. При зарезинивании краска жела­ тинируется, и ее загустевание не удается устранить перемеши­ ванием, что можно сделать при перемешивании тиксотропно загустевших красок.

Причины, вызывающие тиксотропное, обратимое загустева­ ние и желатинизацию — зарезинивание, т. е. необратимое загу­

ние на вращение красок. Например, краски из окисленной газо­ вой канальной сажи вращаются гораздо лучше, чем краски из неокисленной сажи.

Рассмотрим наиболее важ­ ные методы испытаний струк­ турно-механических свойств пе­ чатных красок.

две черты: первая на расстоянии около 50 мм от дна цилиндра, а вторая — точно на расстоянии 200 мм от первой черты. В ци­ линдр до нижней черты наливают воду, а затем осторожно до­

олиф, естественно, нет нужды наливать на дно цилиндра воду. Цилиндр с испытуемой краской помещают в водяной термо­ стат 2, где создают температуру 20° и поддерживают ее добавле­ нием теплой или холодной воды в течение всего времени испыта­ ния. В краску, находящуюся в цилиндре, погружают термометр 3

прибора-воронки ВЗ-4 (рис. 114), представляющего собой метал­ лический сосуд 1 емкостью 100 мл, в конусообразном дне кото­ рого имеется отверстие 2 диаметром 4 мм, закрытое дере­ вянным стерженьком 3. Верхняя часть сосуда заканчи­ вается ободком с выемкой 4 для стока излишней краски (сверх 100 мл) при заполнении сосуда. Сосуд помещается в металли­ ческом кольце 5 штатива. На основании штатива находится два регулировочных винта 6 для установки прибора в строго горизонтальном положении.

Сосуд с закрытым сточным отверстием наполняют испытуе­ мой краской, температура которой должна быть равна 20°. После этого вынимают деревянный стерженек, и краска сво­ бодно вытекает из сосуда через сточное отверстие в стеклянный

графских для плоских печатных машин и офсетных, контроли­ руются условным показателем растекания.

Растекание краски — это диаметр красочного пятна в мил­ лиметрах, образовавшегося из капли краски под действием груза весом 250 г при температуре 25° в течение 15 минут.

краски. Чем больше диаметр красочного пятна, тем меньше вяз­ кость и пластичность испытуемой краски.

Испытание пластическо-вязких свойств

стоит из массивного штатива, имеющего наверху площадку, на которую опирается при помощи острой призмы легкий диск. Диск находится в безразличном равнове­ сии и представляет собой блок с незна­ чительным трением. Через блок переки­ нута нить, на одном конце которой под­ вешен стержень с навинчивающимся на

по микрошкале 2 с точностью до 0,1 мм. Глубина погружения конуса при данном грузе может характеризовать главным обра­ зом пластические свойства красок. Пользуясь специальной фор­ мулой, пластичность краски (точнее предельное напряжение

сетные краски не поддаются испытанию на этом приборе, так как у густых красок происходит при испытании нарушение однород­ ности структуры краски (образование некоторой прослойки с рез­ ко пониженными механическими свойствами при вращении ци­ линдра прибора).

Испытание тиксотропных свойств типографских и офсетных красок. Тиксотропные свойства, или самопроизвольное и обра­ тимое загустевание красок, оцениваются в зависимости от на­ растания их пластическо-вязких свойств и в особенности от на­ растания предельного напряжения сдвига после разрушения структуры краски и нахождения ее в течение некоторого времени в состоянии покоя. Для разных красок это время различно и про­ должается от 15—30 минут до 2 часов. Испытание производят на каком-либо приборе для измерения пластическо-вязких свойств краски, сперва немедленно после перемешивания крас­ ки, т. е. после разрушения ее тиксотропной структуры, а затем спустя некоторое время после нахождения краски в покое. Удоб­ нее всего для испытания тиксотропных свойств красок пользо­ ваться коническим пластометром П. А. Ребиндера, на котором можно оценить во времени нарастание предельного напряжения сдвига печатной краски.

Зарезинивание типографских, офсетных и литографских кра­ сок. Степень зарезинивания краски устанавливают в зависимости от степени потери ею текучести, нарастания механической проч­ ности, не исчезающих при перемешивании. Чтобы убедиться, что краска зарезинилась и не может быть восстановлена для печати, производят перемешивание ее с небольшим количеством слабо­ слабой олифы, алкидной маловязкой олифы или с антирезином шпателем на каменной или металлической плите или растира­ нием на краскотерочной лабораторной машине. Если краска при этом не переходит в однородную пластическо-вязкую пасту, при­ годную для печатания, ее признают зарезинившейся.

Зарезинивание (загустевание) красок глубокой печати —

это такое состояние, при котором краски не становятся подвиж­ ными (жидкотекучими) при энергичном размешивании их дере­ вянным веслом и разжижении стандартным чистым толуолом или бензином. Испытание производят на складе или в цехе (веслом) или в лабораторных условиях в фарфоровом стакане емкостью, например, 500 мл лабораторным металлическим шпателем.

Испытание липкости краски на приборе с наклонной плоско­ стью наиболее удобно и надежно для практических целей. Для испытаний применяют очень простой прибор, схема которого показана на рис. 118. Эластичный валик с нанесенным на его поверхность тонким слоем краски прокатывается по наклонной поверхности гладкой металлической пластины. Можно практико­ вать и другой порядок работы, при котором валик со слоем кра-

жимах 10. Ролик с маятником помещают на два подвижных ро­ лика, отводят маятник в крайнее левое положение и закрепляют его пусковым приспособлением 11. Открывая пусковое приспо­ собление, приводят маятник в движение, записывают угол откло­ нения маятника по шкале 9 для каждого колебания маятника до полного затухания движений. Чем больше липкость краски, тем на меньший угол отклоняется маятник и тем меньшее число ко­ лебаний совершает он до своего полного затухания. Для выраже­ ния результатов испытаний липкости краски в эрг!см1 имеется специальная формула. Таким образом, липкость краски может быть выражена работой разрыва красочного слоя.

Испытание липкости краски в цеховых условиях можно про­ изводить практической проверкой краски на тигельной печатной машине или даже на корректурном станке, применяя различные виды бумаги как с прочной, так и с непрочной поверхностью. Заключение о липкости краски делают в зависимости от степени выщипывания краской тех или иных видов бумаги, а также по прилипанию бумаги к слоям краски на печатной форме. В каче­ стве печатной формы лучше всего использовать плашку.

§ 106. ЗАКРЕПЛЕНИЕ КРАСКИ НА ОТТИСКАХ

Слой краски на свежеотпечатанном оттиске (в первый мо­ мент после печати) закрепляется только в той степени, которая необходима для выполнения процесса печатания. Сначала кра­ сочная пленка на оттиске имеет очень ограниченную прочность, и краска может смазываться даже при не очень сильном трении, например при неосторожном обращении со свежеотпечатанными оттисками. С течением времени слой краски на оттиске закреп­ ляется настолько прочно, что он уже не может смазываться, или, как говорят, «перетаскиваться» и «отмарывать». Исключение со­ ставляют только оттиски красок глубокой печати, которые выхо­ дят из печатной машины почти окончательно закрепившимися (высохшими), и оттиски некоторых быстрозакрепляющихся ти­ пографских и офсетных красок.

Как уже указывалось (см. § 89), все связующие вещества, применяемые для изготовления печатных красок, являются плен­ кообразующими, но механизм образования пленок на бумаге и их свойства у связующих веществ различных классов различны.

Поэтому при испытании красок следует различать: а) соб­ ственно пленкообразование, под которым понимается образова­ ние прочной, эластичной пленки (высыхание, затвердевание) тонкого слоя краски или олифы на невпитывающей поверхности, например на стекле, в результате окислительной полимеризации связующего вещества или испарения из него некоторой части ор­ ганического растворителя; б) закрепление, или пленкообразова­ ние, на впитывающей поверхности, например на бумаге.