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

Закрепление таких красок осуществляется в три стадии: 1) вдавливание слоя краски печатным цилиндром и прилипание краски к бумаге; 2) упрочнение структуры красочного слоя на оттиске в результате избирательного впитывания части связую­ щего вещества в бумагу и сближения, слипания друг с другом сольватных оболочек, окружающих частички пигментов и напол-

Рис. 120. Схема закрепления слоя краски на от­

связующее вещество, впитавшееся в бумагу; 5 — слипа­ ние сольватных оболочек в виде непрерывной структуры; б — некоторое количество связующего вещества, не впи­ тавшегося в бумагу.

нителей, и 3) окислительная полимеризация связующего вещест­ ва или испарение из красочного слоя высококипящего раствори­ теля, если таковой имеется в составе краски. Таким образом, уп­ рочнение красочного слоя происходит быстро, в течение несколь­ ких минут и в такой степени, что оттиски перестают отмарывать и могут применяться для печатания последующими красками, фальцеваться и пр. Окончательное же закрепление, как уже ука­ зывалось, происходит окислительной полимеризацией связующе­ го вещества так, как это обычно происходит у красок на полиме­ ризованной льняной олифе или у красок, содержащих в своем составе высококипящий растворитель, т. е. путем испарения этого растворителя.

Испытание пленкообразования (ГОСТ 6591—53) производят у тонкого слоя краски, нанесенного небольшим ручным валиком

на невпитывающую поверхность (стекло). Испытание на невпи­ тывающей поверхности делается с той целью, чтобы устранить влияние бумаги, свойства которой могут быть не вполне посто­ янными. Однако испытание на невпитывающей поверхности ог­ раничивает область применения метода только красками из на­ туральных или синтетических олиф и той части композиционных олиф, которые содержат высококипящий растворитель и закреп­ ляются преимущественно вследствие его испарения из красочной пленки. Этот метод непригоден для испытания красок, затертых на невысыхающих фирнисах, и композиционных олиф, закреп­ ляющихся избирательным впитыванием.

Стеклянную пластинку с накатанным на ее поверхность сло­ ем испытуемой краски помещают в термостат при температуре 30° или высушивают при комнатной температуре. Время от вре­ мени проверяют высыхание красочного слоя, прижимая к поверх­ ности краски палец или прокатывая по ней стальной шарик диаметром 10 мм. Краска считается высохшей, если палец не прилипает к слою краски, а шарик не оставляет на ней следа. Время, необходимое для затвердевания слоя краски, характери­ зует скорость ее пленкообразования — высыхания.

Чтобы испытать скорость пленкообразования красок глубо­ кой печати, нужно довести краску до постоянной, стандартной вязкости, например до 15 сек. по вискозиметру ВЗ-4, разбавле­ нием чистым толуолом или другим растворителем, соответству­ ющим составу краски. Затем окунают в краску чистую стеклян­ ную пластинку, вынимают ее из краски и устанавливают под углом в 45° для стекания излишнего количества краски при комнатной температуре. Время, нужное для полного высыхания краски на поверхности стеклянной пластинки после ее установ­ ления под углом в 45°, характеризует скорость высыхания — пленкообразования краски. Момент высыхания краски устанав­ ливают таким же способом, как и при испытании пленкообразо­ вания типографских и офсетных красок.

Испытания закрепления краски. Надежный способ испытания скорости и степени закрепления краски на бумаге состоит в из­ готовлении стандартных отпечатков с эластичного валика (ГОСТ 6597—53) на приборе с наклонной плоскостью или на тигельной машине (ГОСТ 6941—54) с применением тиражной бумаги и бумаги-эталона и в измерении времени, в течение кото­ рого краска на оттиске полностью закрепится, т. е. перестанет отмарывать и перетискиваться. Толщина слоя краски на оттиске устанавливается 2±0,2 микрона.

Испытание впитывания краски в бумагу. Впитывание краски в бумагу является одним из элементов, способствующих быстро­ му пленкообразованию многих красок (газетных ротационных, быстрозакрепляющихся типографских и офсетных красок). При­

нято говорить, что краска впитывается в бумагу; в действитель­ ности же в бумагу впитывается не краска как таковая, а связую­ щее вещество, которое отделяется от основной массы сольвати­ рованного пигмента. Отделение некоторого количества связую­ щего вещества из слоя краски на бумаге происходит под дейст­ вием капиллярных сил: связующее вещество или некоторые его составные части впитываются, «всасываются» порами и капилля­ рами бумаги. Таким образом, в результате процесса впитывания на поверхности бумаги остается слой краски с увеличенной по сравнению с первоначальной концентрацией пигмента. Механи­ ческая прочность такого слоя становится все больше и больше, и наконец может наступить такой момент, когда красочный слой затвердеет, закрепится на поверхности бумаги. Таков, напри­ мер, механизм закрепления газетных ротационных красок на сильно впитывающей газетной бумаге. Имеет значение также и изменение структурно-механических свойств слоев жидкостей по мере их утоньшения; при значительном утоньшении слоя жид­ кости, нанесенного на какую-либо поверхность, этот слой теряет свойства жидкости и приближается к твердому телу. Такое яв­ ление наблюдается, например, при намасливании бумаги.

Чем меньше вязкость связующего вещества, чем больше чис­ ло и меньше диаметр пор и капилляров бумаги, тем лучше впитывается краска в бумагу. Впитывание уменьшается при увеличении концентрации в краске пигмента, так как пигмент удерживает на своей поверхности значительное количество свя­ зующего вещества. Впитыванию краски в бумагу способствуют свободные жирные кислоты, всегда имеющиеся в связующем веществе (олифе).

Для испытания впитывания типографских и офсетных красок г. бумагу нужно печатать пробные оттиски с заведомо избыточ­ ным количеством краски и через некоторое время проверять, на­ сколько сильно краска проникла на оборотную сторону оттиска, или делать поперечные срезы отпечатков и наблюдать под мик­ роскопом глубину и характер проникновения краски.

Степень впитывания красок глубокой печати устанавливают в .зависимости от проникновения на оборотную сторону бумаги толстого слоя (мазка) краски.

§ 107. УСТОЙЧИВОСТЬ ЦВЕТА КРАСКИ К РАЗЛИЧНЫМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ

Светопрочность. Краски, которые очень продолжительное время не изменяют своего цвета и оттенка на оттиске под дейст­ вием рассеянного дневного света или прямых солнечных лучей, называются светопрочными. В отличие от них, несветопрочные краски заметно изменяют в тех же самых условиях свою окрас­

Ку — выцветают. Светопрочность краски зависит от степени све­ топрочности пигмента и в некоторой степени от его концентрации в краске; чем больше концентрация пигмента, тем выше свето­

прочность краски.

Выцветание — это частичное или полное обесцвечивание (раз­ рушение окраски), происходящее под действием света и атмо­ сферных условий. Выцветание ■— сложная фотохимическая реак­ ция. Считают, что молекула красителя в результате действия лу­ чей света приобретает избыток энергии, активируется и вступает во взаимодействие с кислородом воздуха, превращаясь при этом

щие такие активные продукты, как атомарный кислород, свобод­ ный гидроксил и перекись водорода, способные разрушать не только молекулы красителя, но и материалы, которые ими

окрашены.

На выцветание ультрафиолетовые лучи оказывают сравни­ тельно большее воздействие, чем лучи видимого света, поэтому оттиски выцветают гораздо медленнее, если они находятся под стеклом, не пропускающим основную массу ультрафиолетовых лучей. По той же причине лакирование оттисков заметно повы­

шает их светопрочность.

Наиболее надежный метод испытания светопрочности оттис­ ков красок состоит в продолжительном их освещении солнечными лучами или дневным рассеянным светом. Степень светопрочнос­ ти устанавливают сравнением цвета и оттенка оттисков, под­ вергнутых и не подвергнутых действию света. По ГОСТ 7085—54 степень светопрочности устанавливается в баллах в сравнении с шкалой эталонов светопрочности, облучаемых одновременно с оттисками испытуемых красок.

В лабораторной практике испытание светопрочности произво­ дят на приборах визирометре, фюджетометре или с применением, электрических ламп накаливания высокой интенсивности и дав­ ления, но не ртутными кварцевыми лампами, дающими искажен­ ное представление о светопрочности.

Водопрочность краски. Водопрочностью краски называется нерастворимость в воде краски или содержащегося в ней пиг­ мента в процессе офсетного и литографского печатания. Водо­ прочностью также называется нерастворимость в воде красочно­ го слоя отпечатка после его полного высыхания.

Для испытания водопрочности краски по ГОСТ 6549—53 бе­ рут небольшое количество краски (капля около 0,5 г) и при по­ мощи груза весом около 1 кг прижимают к нему несколько смо­ ченных водой листочков фильтровальной бумаги. На другой день проверяют второй листочек бумаги (первый — запачкан краской и в расчет не принимается), и в зависимости от его окраски ус­

танавливают степень водопрочности испытуемой краски по пя­ тибалльной системе.

Вместо краски для испытания водопрочности можно брать кусочки высохших оттисков размером 50x20 мм и производить такое же испытание, но в этом случае водопрочность краски оце­ нивается в зависимости от степени окраски первого листочка фильтровальной бумаги.

Небольшое количество краски можно помещать в пробирку, которую затем на 2/з заполняют водой. Взбалтывают воду в про­ бирке в течение 5 минут, а затем оставляют в покое несколько часов. Водопрочность краски устанавливается в зависимости от окраски воды после взбалтывания ее с краской.

Щелоче- и кислотопрочность краски. Щелоче- и кислотопроч-

ностью краски называется устойчивость цвета оттисков краски к действию слабых растворов щелочей и кислот. Щелоче- и кисло­ топрочность краски имеет значение при печатании этикеточной продукции, например для упаковки мыла (щелочепрочность) или для различных отбеливающих средств (кислотопрочность). Кро­ ме того, достаточная щелочепрочность оттисков необходима при применении в переплетных цехах клея со щелочными свойства­ ми. В офсетной печати имеет значение устойчивость краски к действию кислых или щелочных (при печатании с биметалличе­ ских форм) увлажняющих растворов, способных вызывать не только нежелательное изменение цвета краски, но и ухудшать печатные свойства, например из-за эмульгирования краски в воде.

Испытание щелочепрочности и кислотопрочности краски со­ стоит в воздействии на краску или на оттиски растворов щелочей или кислот. По ГОСТ 6595—53 щелочепрочность испытывают взаимодействием на оттиски краски 5%-ными растворами едких щелочей или соляной кислоты путем прижимания к оттиску не­ скольких листочков фильтровальной бумаги, смоченной раство­ ром соответствующего реагента. Можно испытание производить погружением оттисков испытуемых красок на 5—10 минут в 1%- ный раствор щелочи или соляной кислоты. При установлении оценки щелочеили кислотопрочности краски по пятибалльной системе учитывается степень изменения цвета и оттенка красок, а также растворимость красок в указанных реагентах, проявля­ ющаяся в прокрашивании насквозь листочков фильтровальной бумаги.

Лако- и спиртопрочность краски показывает нерастворимость краски в спирте или в другом растворителе, имеющемся в соста­ ве лака, предназначенного для лакирования печатной продукции.

Лако- и спиртопрочность по ГОСТ 6596—53 испытывается таким же методом, как и водопрочность, но вместо воды берется соответствующий органический растворитель.

пигментов, в цветных красках, подцветок неорганического проис­ хождения (милори) в черных иллюстрационных красках и раз­ личных посторонних неорганических механиче­

испытания влажно­ печати коррозировать медную печатную форму сти красок: выполняют следующим образом. В стаканчик /—колба; 2—ловушка; наливают испытуемую краску и погружают в

3—холодильник.

нее чистую сухую отполированную медную пластинку так, чтобы в краску погрузилась только одна ее половина. Стаканчик закрывают стеклянной плас­

тинкой и оставляют стоять в покое в течение 24 часов. После это­ го пластинку вынимают из краски, тщательно смывают с нее краску толуолом и спиртом и устанавливают, насколько измени­ лась или не изменилась поверхность пластинки. Пригодная для работы краска глубокой печати совершенно не должна вызывать появления какого-либо налета и должна оставаться блестящей и чистой.

ВИДЫ (МАРКИ) ПЕЧАТНЫХ КРАСОК

Видов (марок) печатных красок, а следовательно, и их рецеп­ тов очень много; достаточно сказать, что только один Второй за­ вод полиграфических красок вырабатывает более 300 марок красок, выпускаемых под соответствующими торговыми номера­

ми. Рецепты различных видов печатных красок время от време­ ни видоизменяются в соответствии с совершенствованием поли­ графической технологии и усилиями работников красочных заво­ дов по улучшению качества печатных красок и снижению их стоимости. По этим причинам в настоящем разделе излагаются только основные принципы построения рецептов различных ви­ дов печатных красок, иллюстрируемые примерами рецептов наи­ более важных печатных красок.

Различные виды и марки печатных красок имеют разный состав и свойства. Свойства красок определяются:

1.Физико-химическими особенностями разных способов печа­ тания и характером печатной формы.

2.Системой красочного аппарата, приемами нанесения краски на поверхность печатной формы и характером перенесе­ ния краски на поверхность бумаги.

3.Скоростью печатания.

4.Свойствами бумаги, на которой происходит печатание, в особенности характером ее поверхности (степень гладкости, прочность и др.).

5.Свойствами материалов, из которых изготовлены красоч­ ные валики, офсетные эластичные пластины (их упруго-эластиче­ ские свойства, механическая прочность и отношение к маслам, органическим растворителям).

§ ПО. ТИПОГРАФСКИЕ ЧЕРНЫЕ ГАЗЕТНЫЕ КРАСКИ

Типографские газетные черные краски должны иметь следу­ ющие свойства:

1. По внешнему виду краски должны быть однородны, без капелек воды и механических загрязнений. Пигмент, входящий в состав печатных красок, должен быть хорошо перетерт со свя­ зующим веществом в такой степени, чтобы показатель фильтра­ ции краски не превышал 0,025%.

2. Вязкость газетных ротационных красок, измеренная шари­ ковым методом, должна быть в пределах 40—100 сек. Газетные ротационные краски должны быть достаточно подвижны, не за­ густевать при хранении и хорошо перекачиваться насосом по трубам. Вязко-пластические свойства газетных красок для плос­

ких машин характеризуются показателем растекания, который должен быть в пределах 24—34 мм.

3.В процессе печатания краски должны хорошо раскаты­ ваться красочными валиками, без явления распыления, хорошо накатываться равномерным слоем на поверхность печатной фор­ мы и достаточно полно переходить на бумагу. В процессе нака­ тывания и печати краска не должна забивать растровых клише.

4.Краски должны быстро и полно закрепляться на поверх-

22*

ности оттиска вследствие впитывания части связующего вещества в бумагу; сами по себе газетные краски изготовляются из фирнисов и являются невысыхающими.

5.Краски должны иметь интенсивно-черный цвет на оттиске, позволяющий получать четкую и ясную печать как текста, так и иллюстраций.

6.Краска не должна выделять вредных и неприятных

испарений.

Типографские черные газетные ротационные краски для пе­ чатания на ротационных машинах со скоростью до 25 тысяч оборотов печатного цилиндра в час содержат примерно 10% газо­ вой канальной сажи и 10—13% раствора индулина в олеиновой кислоте, остальное — нефтяной невысыхающий фирнис вяз­ костью 10 сек. по шарику из лакового битума и машинного мас­ ла. Часто в состав газетных ротационных красок вводится неко­ торое количество (2—3%) ацетиленовой сажи в целях предот­ вращения возможности распыления краски в процессе печатания.

Газетная типографская краска № 12 для плоских и тигель­ ных машин изготовляется по следующему рецепту (в %):

Вода равномерно и прочно распределяется в краске в виде мельчайших капелек, образуя эмульсию воды в связующем веществе.

Эмульсиями называются такие однородные смеси двух взаим­ но нерастворимых жидкостей, в которых капельки одной из жид­ костей равномерно распределены в другой. Эмульсии бывают двух типов: 1) масла (или любой другой жидкости, по раство­ римости подобной маслу) в воде и 2) воды в масле (рис. 122). Чтобы эмульсии были прочными, т. е. чтобы не происходило сое­ динения, слипания микроскопических капелек жидкости внутри эмульсии и связанного с этим расслоения эмульсии на два слоя,

растворимые в воде или в масле, или твердые порошки. Приме­ ром простейшего эмульгатора масла в воде является обычное мыло (рис. 123). Эмульгаторами воды в масле будут, например, маслорастворимые соли: резинат кальция, кальциевое мыло олеиновой кислоты и др. Из твердых порошков хорошим эмуль­ гатором воды в масле является сажа.