Материалы полиграфических процессов. Практикум

2. ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ ПЕЧАТНЫХ КРАСОК

Печатная краска – это, как правило, дисперсная система, состоящая из высокодисперсных частиц красящего вещества, которые равномерно распределены в жидкой фазе связующего вещества. Красящие вещества придают печатной краске цветовой тон, а связующие вещества – способность раскатываться, то есть покрывать тонким слоем поверхность печатной формы, переходить с нее на запечатываемый материал и закрепляться на нём путём образования тонкого красочного слоя. Кроме названных основных компонентов в состав печатной краски вводятся различные добавки, предназначенные для регулирования ее свойств.

Свойства печатных красок объединяют в три основные группы:

-оптические свойства, обеспечивающие получение на оттиске определенного цвета;

-печатно-технические свойства, отвечающие за оптимальный режим печатания и быстрое образование тонкой красочной пленки;

-эксплуатационные свойства, которые обеспечивают устойчивость красочного слоя на оттиске.

Все названные свойства оказывают существенное влияние на пригодность той или иной краски для печати в определенных условиях, а, следовательно, на качество печати.

В последние годы среди печатных технологий особое место занимает так называемая упаковочная печать, которая имеет свою нишу рынка. Это обусловлено активным развитием упаковочной индустрии и, в частности, широким применением полимерных пленок (так называемой гибкой упаковки). В полимерные пленки упаковываются самые разнообразные пищевые и непищевые продукты. При этом используемый упаковочный материал может быть пригоден для упаковки для определенного продукта, а печатная краска – нет, вследствие чего при упаковке может возникнуть масса проблем, связанных с печатной краской.

В случае полного запечатывания поверхности оттиска запечатываемый продукт контактирует в основном не с запечатываемым материалом, а с используемой печатной краской, особенно когда производится печать на обороте упаковки. Поэтому перед началом печати той или иной упаковки, определяют пригодность печатной краски для выбранного способа печати. Для этого проводятся тестовые испыта-

41

ния на определение свойств красок для печати на упаковочных материалах – прочность красочных слоев к царапанью, стойкость на излом, водостойкость, щелочестойкость, стойкость к пищевым жирам и т. д.

Под красочным пленкообразованием (высыханием печатных красок на оттиске) понимают процесс образования на поверхности запечатываемого материала достаточно твердой красочной пленки. Процесс красочного пленкообразования происходит в результате различных физико-химических явлений, при которых возможны следующие способы:

-массоразделение компонентов связующего вещества;

-химическое пленкообразование;

-сочетание химического пленкообразования с массоразделением компонентов связующего вещества.

Метод определения времени красочного пленкообразования основан на прокатывании металлического шарика по тонкому слою печатной краски, нанесенному на невпитывающую поверхность. За результат принимается время в часах, прошедшее с момента нанесения слоя печатной краски на стеклянную пластинку до отсутствия на красочном слое следа после прокатывания шарика.

Цель работы: ознакомление с методом определения времени красочного пленкообразования (высыханием печатных красок на оттиске).

Приборы и принадлежности:

-весы аналитические;

-валик раскатной из полиуретана диаметром 30 мм и длиной

130 мм;

-шарик стальной;

-секундомер;

-плоскость наклонная с углом наклона 15°;

-штатив;

-пленка полимерная размером 40×30 мм;

-пластинки стеклянные размером 120×90 (мм);

42

-пластинка резиновая размером 250×300 (мм);

-шкаф сушильный.

Порядок выполнения работы:

1)навеска печатной краски (~ 0,03 г) взвешивается на полимерной пленке с точностью до четвертого знака;

2)перенос печатной краски на раскатной валик и распределение на его поверхности;

3)равномерный раскат печатной краски по площади стеклянной пластины, помещенной во избежание сдвига на резиновую пластину;

4)установка пластины с нанесенным слоем печатной краски вертикально в штатив и сушка в сушильном шкафу при температуре 30 ± 2 °С;

5)выемка из сушильного шкафа и охлаждение при температуре 20 ± 2 °С; пластины с нанесенным слоем печатной краски;

6)помещение пластины с нанесенным слоем печатной краски на наклонную плоскость и прокатка по красочной поверхности стального шарика;

7)завершение испытания, когда шарик перестает оставлять след на красочном слое, и фиксирование времени красочного пленкообразования.

Результаты испытания сводятся в табл. 2.1 и формулируются соответствующие выводы о времени красочного пленкообразования при использовании разных печатных красок.

Таблица 2.1. Результаты определения времени красочного пленкообразования

43

Способность закрепляться на оттиске – главное свойство печатной краски, которое зависит от ее состава и определяется способом печати, видом печатной продукции, а также другими факторами.

Цель работы: ознакомление с экспресс-методом контроля прочности закрепления печатных красок на различных материалах (адгезией печатной краски к запечатываемой поверхности) – так называемым «скотч-тестом».

Приборы и принадлежности: лупа полиграфическая.

Объекты исследования: запечатанные образцы бумаги или полимерных пленок без повреждений на красочном слое.

Порядок выполнения работы:

1)наклейка липкой ленты на поверхность запечатанного мате-

риала;

2)снятие плавным усилием с запечатанного материала половины ленты, а другой ее половины – рывком;

3)визуальное определение с помощью лупы масштаба повреждений красочного слоя под действием на него липкой ленты.

Качество закрепления печатных красок на том или ином материале оценивается процентом перешедшей краски с запечатанной поверхности на скотч. Результаты испытания выражаются в баллах. Оценка производится по пятибалльной системе:

- 1 балл – 0 % перешедшей краски; - 2 балла – менее 10 % (небольшое количество краски);

- 3 балла – от 10 до 30 % (умеренное количество краски); - 4 балла – от 30 до 60 % (большое количество краски); - 5 баллов – более 60 % (практически вся краска).

Результаты испытания сводятся в табл. 2.2 и формулируются соответствующие выводы о прочности закрепления печатных красок на том или ином материале.

44

Таблица 2.2. Результаты оценки прочности закрепления печатных красок на различных материалах

Способность печатной краски избирательно поглощать лучи определенных длин волн определяет ее цветовой тон. Он определяется видом и концентрацией в печатной краске красящего вещества. Цвет краски оценивают по спектрофотометрической кривой (поглощения или отражения света), а именно: по эквивалентной длине волны спектрального цвета.

Один из основных параметров, характеризующий качество печати, – это максимальная оптическая плотность (Dмах) красочного слоя на оттиске.

Значение Dмах во многом зависит от того, как печатная краска закрепляется на запечатываемом материале. Если печатная краска им поглощается, то очень трудно добиться на оттиске высокого значения Dмах и соответственно хорошего контраста. При одном и том же количестве печатной краски величина Dмах будет зависеть от поверхностной отделки бумаги: с покрытием она или без покрытия. Чем больше гладкость поверхности печатной бумаги, тем больше Dмах на оттиске.

Цель работы: ознакомление с регистрацией и анализ оптических характеристик печатных красок цветовой модели CMYK.

Прибор: спектроденситометр TECHKON Spectro Dens Premium (рис. 2.1).

45

$

$,

Стойкость красочного слоя к механическому воздействию – одна из основных характеристик эксплуатационных свойств печатной краски. Ее оценка состоит в визуальном определении масштаба повреждений красочного слоя при сминании запечатанных образцов в сухом и влажном состоянии.

Стойкость красочного слоя к данному механическому воздействию оценивается в баллах. При отсутствии нарушений красочного слоя оценка составляет 5 баллов. При нарушении красочного слоя количество баллов распределяется в зависимости от общей площади испытуемого образца (%) следующим образом:

-не более 5 % – 4 балла;

-не более 15 % – 3 балла;

-не более 5 % – 2 балла;

-не более 65 % – 1 балл;

-более 65 % – 0 баллов.

Цель работы: ознакомиться с оценкой устойчивости красочных слоев, нанесенных на различные материалы, к механическому воздействию – стойкостью на излом.

Принадлежности:

-кюветы с дистиллированной водой комнатной температуры;

-лупа полиграфическая.

Объекты исследования: запечатанные образцы бумаги или полимерных пленок без повреждений на красочном слое.

Порядок выполнения работы:

1)многократное сминание руками испытуемых образцов (20 раз

водну сторону и 20 раз в другую);

2)помещение испытуемых образцов в кюветы с дистиллированной водой комнатной температуры;

3)выдержка образцов в течение 30 мин;

4)извлечение образцов из воды;

5)многократное сминание образцов также, как и при испытаниях в сухом состоянии;

47

6) визуальное определение с помощи лупы масштаба повреждений красочного слоя при сминании образцов в сухом и влажном состоянии.

Результаты испытания сводятся в табл. 2.4 и формулируются соответствующие выводы о стойкости печатных красок, нанесенных на различные материалы, к механическому воздействию.

Таблица 2.4. Результаты оценки стойкости красочных слоев к механическому воздействию

!$

' , .

Под стойкостью красочного слоя к повреждению царапанием понимают устойчивость оттиска к механическому воздействию, проявляющемуся в виде царапин.

Цель работы: ознакомиться с тестом на устойчивость красочных слоев, нанесенных на различные материалы, к механическому воздействию в виде царапин.

Принадлежности:

-игла;

-стеклянная опора;

-лупа полиграфическая.

Объекты исследования: запечатанные образцы бумаги или полимерных пленок.

Порядок выполнения работы:

1)помещение запечатанного образца на стеклянную опору;

2)многократное царапание поверхности красочного слоя (по направлению от себя) легким нажатием на иголку;

3)визуальный осмотр красочного слоя при использовании лупы.

48

Оценка красочного слоя на устойчивость к царапанию осуществляется следующим образом:

-устойчив – на оттиске отсутствуют вообще или присутствуют только поверхностные (неглубокие) царапины;

-неустойчив – на оттиске присутствуют следы от царапанья иглой, которые полностью или частично обнажают запечатанную поверхность.

Результаты испытания сводятся в табл. 2.5 и формулируются соответствующие выводы о стойкости красочных слоев к царапанью.

Таблица 2.5. Результаты определения стойкости красочных слоев к повреждению царапанием

%

Цель работы: ознакомиться с методикой определения адгезии красочных слоев к запечатываемым материалам с помощью адгезиметра по ASTM D 2197 «Метод определения адгезии органических покрытий с помощью царапания» и ASTM D 5178 «Метод определения устойчивости органических покрытий к повреждению».

Приборы и принадлежности:

-адгезиметр Константа-Ц;

-лупа полиграфическая.

Объекты исследования: запечатанные образцы бумаги или полимерных пленок.

Внешний вид адгезиметра Константа-Ц показан на рис. 2.2.

49