Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Основы полиграфического и упаковочного производства. Учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.09.2026
Размер:
1 Мб
Скачать
☆
Растровый клин. Растровый клин состоит из 10 полей размером 5x5 мм каждый. Клин содержит растровые поля с плотностями от 10 до 100 %, с шагом 10 %. Форма растровой точки является эллиптической и создана с использованием модели растрового элемента, разработан­ного FOGRA. Отношение ширины и высоты эллипса – 42,5 к 57,5 %. Эта форма растровой точки определена в результате многочисленных исследований. Угол наклона растровой структуры – 45°, линиатура рас­тра – 150 lpi (60 лин/см). Растровый клин позволяет проводить оценку качества воспроизведения растровых точек на формной пластине и на оттиске, контролировать растискивание и относительный контраст печати. Именно использование этого растрового клина позволяет оце­нить градационные искажения в процессе копирования изображения с фотоформы на печатную форму.
Растровые поля – негативные и позитивные (поля малых точек).
Точечные поля содержат 12 растровых элементов размером 5x5 мм каждый. Поля сформированы круглой растровой точкой с углом пово­рота растра 45°. Точечные поля характеризуют воспроизведение высоких светов и глубоких теней.
В принципе, поля малых точек могут использоваться так же, как и микролинии, т. е. по ним можно установить, какие величины позитив­ных точек еще присутствуют на форме и когда заливаются
негативные элементы. Но нужно заметить, что малые точки при
•
переэкспонировании ведут себя не так, как микролинии, это раз-
личие имеет две причины:
расстояние между малыми точками существенно больше, чем
•
между микролиниями;
точки растра будут подтравливаться во всех направлениях, в то
•
время как линии – только в двух.
Основное же назначение полей малых точек – помощь в определе­нии минимальных и максимальных воспроизводимых значений тона.
Контроль качества копирования формы по этим элементам можно осуществить либо с помощью денситометра, измеряя процент растровой точки, либо визуально. Наличие хорошо различимых растровых точек в высоких светах (1 %, 2 %) и пробельных элементов в глубоких тенях (98 %, 99 %) говорит о правильном изготовлении формы.
Таким образом, контрольная шкала UGRA-PCW позволяет объек­тивно оценить качество копировально-формного процесса: определить необходимую и оптимальную экспозиции, разрешающую способность
31
и градационные искажения, что делает ее использование целесообраз­ным для предприятий, стремящихся обеспечить получение стабильного высокого качества полиграфической продукции.
Для повышения тиражеустойчивости готовой печатной формы реко­мендуется проводить ее обжиг. Температуру и продолжительность этой операции указывает производитель формных пластин. Следует помнить, что форму перед термальной обработкой необходимо покрыть защит­ным экраном для сохранения гидрофильности пробельных элементов и гидрофобности печатных элементов.
Для изготовления монометаллических печатных форм разработаны тех­нологии прямой записи информации оригинала на поверхности пластины.
Преимущества новых технологий по сравнению с традиционной можно сформулировать следующим образом:
сокращается время технологического цикла изготовления печатных форм (не нужны операции обработки фотоматериала, копирования фотоформ на формные пластины и в ряде случаев обработки экспо­нированных формных пластин);
исключаются из производства фотовыводные автоматы, копироваль­ное оборудование, а это означает экономию производственных площа­дей, затрат на приобретение и эксплуатацию техники, электроэнергии; сокращение численности обслуживающего персонала;
повышается качество изображения на печатных формах благодаря снижению уровня случайных и систематических помех, возникающих при экспонировании и обработке традиционных фотоматериалов;
улучшаются экологические условия на полиграфическом предпри­ятии из-за отсутствия химической обработки пленок; повышается куль­тура производства и совершенствуется организация технологического процесса.
На сегодняшний день и в России, и во всем мире пока находят при­менение обе технологии.
32
ТЕХНОЛОГИЯ ПЕЧАТНЫХ ПРОЦЕССОВ
2.1. Полиграфические материалы
Современный уровень развития полиграфической и упаковочной промышленности, тенденции к увеличению скоростей печатания, росту доли многокрасочной продукции в общем объеме производства способ­ствуют совершенствованию ассортимента печатных бумаг, картонов, красок, лаков. Обоснованное предвидение поведения полиграфических материалов в процессе печати и при печатной обработке возможно только при понимании их структуры, состава, свойств и специфики взаимодействия.
2.1.1. Бумага и картон. Бумага – это тонкий листовой материал, со­стоящий преимущественно (на 70–75 %) из переплетенных и скреплен­ных между собой растительных волокон. Кроме волокон в состав бумаги могут входить минеральные наполнители, проклеивающие вещества, красители и другие добавки. Бумага характеризуется размерными по­казателями: толщиной (мм или мкм) и массой 1 м2 (г/м2). Толщина печатных бумаг находится в пределах от 0,025 мм до 0,25 мм. Масса 1 м2 бумаги – от 20–25 г/м2 до 250 г/м2. Но это условное деление.
Картон отличается от бумаги большей массой и толщиной, а так­же многослойной структурой. В Европе принято следующее деление бумаги и картона по массе, г/м2: бумага (paper) до 150; тонкий картон (cardboard) – 150–600; тяжелый (тарный) картон (board), в том числе гофрокартон (corrugated board) – от 225.
Одной из важнейших характеристик структуры материала являет­ся плотность (объемная масса) – г/см3. От нее зависят впитывающая способность, сжимаемость под давлением, жесткость (для картонной упаковки). Плотность материалов г/см3: рыхлые, пористые бумаги, например, газетная от 0,5–0,6; тяжелые мелованные бумаги с низкой впитывающей способностью до 1,3–1,4.
Картоны часто характеризуют с помощью удельного объема (пух­лости). Минимальный удельный объем, г/см3: высокой пухлости – 1,5; средней пухлости – 1,4; низкой пухлости – 1,3.
Основным сырьем для изготовления бумаги и картона является дре­весина хвойных и лиственных пород. Для некоторых сортов бумаг ис-
33
пользуют хлопковые волокна и другое травянистое сырье (лен, солому, коноплю и др.). Важнейшими требованиями к сырью являются: доступ­ность, низкая цена, длина и гибкость волокна, его хорошая обрабатыва­емость (укорачивание, расщепление, набухание), высокое содержание целлюлозы (клетчатки) и низкое содержание лигнина («цементирую­щий» компонент, придающий растительной клетке жесткость и склон­ность к старению). Различают следующие основные полуфабрикаты.
Древесная целлюлоза (химическая масса), полученная химической обработкой древесины, из которой при этом выводится лигнин. Волокна целлюлозы длинные (1–4 мм), гибкие, прочные, хорошо отбеливаются.
Древесная масса разных видов (механическая, термомеханическая, химико-термомеханическая), полученная механической обработкой древесины в различных условиях, содержит и целлюлозу, и лигнин. Волокна древесной массы короткие (0,5–0,7 мм), жесткие, желтоватые, содержат много «волокнистой мелочи». Преимущества материала из таких волокон – непрозрачность, пухлость и жесткость на изгиб.
Макулатура (вторичное сырье). Макулатурные волокна имеют низ­кую прочность и белизну, но придают материалу хорошую впитываю­щую способность.
Бумаги принято классифицировать по составу волокна следующим образом (см. таблицу).
Классификация бумаги по волокну
Чистоцеллюлозные
(wood free, WF)
Европа до 10 % ДМ Германия до 5% ДМ Россия до 20 % ДМ Отечественный аналог – бумага № 1
С содержанием древесной массы (wood containing)
До 50 %
Отечественный аналог – бумага № 2
С содержанием
макулатуры
(waste, recycled
fibres containing)
До 100 %. В том числе бытовой макула­туры (PCW): не более 30 % – немелованные бумаги; не более 10 % – мелованные бу­маги
34
С содержанием
недревесных
волокон (tree
free)
Хлопок, конопля, лен и др.
Бумаги и картоны, изготовленные на бумагоделательных (БДМ) и картоноделательных (КДМ) машинах, обладают анизотропией свойств, т. е. их физико-механические свойства различны в зависимости от направления ориентации волокон. Эта разница (коэффициент анизо­тропии) может быть достаточно большой (1,5–4) и особенно критична для листовой бумаги.
Следует четко различать машинное (продольное) направление (ma­chine direction – MD), которое совпадает с направлением большинства волокон в листе (и с направлением движения сетки БДМ при изго­товлении бумаги), и поперечное (cross direction – CD) направление, перпендикулярное к машинному. В MD – больше прочность (на раз­рыв, излом) и жесткость, меньше растяжимость и разбухание. В CD – меньше прочность, больше растяжимость и «вялость» (провисание под собственной тяжестью), больше разбухание при увлажнении. Поэтому для листовой бумаги существует правило резки на формат: длинная сторона формата должна совпадать с MD.
Особую группу материалов составляют мелованные (coated) бумаги и картоны. Мелованная бумага – это бумага-основа, на которую с одной или с обеих сторон однократно или многократно (до трех раз) нанесен слой меловальной суспензии. Меловальная суспензия состоит из белого пигмента, клеевого связующего и добавок.
Различают следующие группы мелованных бумаг:
легкое мелование (полупокрытие) LWC (light weight coated)
полное покрытие двухслойное MWC (medium weight coated)
полное покрытие трехслойное HWC (heavy weight coated)
литое мелование CC (cast coated).
По степени отделки поверхности различают бумаги:
матовые matt, silk, satin
полуглянцевые semigloss
глянцевые gloss
высокоглянцевые high gloss
Мелованные бумаги отличаются высокой гладкостью, низкой впи­тывающей способностью и, вследствие этого, малой краскоем-костью, высокой белизной (хотя существуют и цветные мелованные бумаги). Их недостатком является повышенная чувствительность к изменению влажности воздуха.
35
Западноевропейская классификация печатных бумаг
Чистоцеллюлозные бумаги (Wood Free)
CC cast coated литое мелование
WF/HWC heavy weight coated тройное покрытие, глянцевая или
матовая
WF/MWC medium weight coated двойное покрытие, глянцевая или
матовая
WF/LWC light weight coated одинарное покрытие, глянцевая или
матовая
WF/MF machine finished матовая без покрытия WFP wood free pigmented пигментированная
С содержанием древесной массы (Wood Containing)
MF machine finished матовая без покрытия
MFC machine finished coated матовая с одинарным покрытием
SC supercalendered суперкаландрированная без по-
крытия
MWC medium weight coated суперкаландрированная (лощеная)
или матовая с двойным покрытием
LWC light weight coated суперкаландрированная или мато-
вая с одинарным покрытием
HSWO heat set web offset для ролевого офсета с сушкой CSWO cold set web offset для ролевого офсета без сушки
Этикеточные бумаги. Эточистоцеллюлозныемелованные бумаги одностороннего мелования с массой 1 м2 от 70 до 90 г. Оборотная сто­рона делается шероховатой или покрывается специальным анти-скру­чивающим составом. По назначению различают:
влагостойкие и щелочестойкие сорта;
полувлагостойкие для сухой и влажной упаковки;
невлагостойкие для сухой упаковки.
Требования к этикеточным бумагам:
белизна и гладкость (хотя существуют бумаги натуральных оттенков
•
и бумаги с тиснением);
высокие механические характеристики (прочность и растяжимость)
•
в сухом и увлажненном состоянии;
непрозрачность в сухом и увлажненном состоянии;
•
незначительное набухание в CD при увлажнении;
•
слабое скручивание при нанесении клея;
•
36
способность выдерживать многочисленные операции отделки
•
(горячее и холодное тиснение фольгой, конгревное тиснение, ла­кирование, термография).
2.1.2. Самоклеющиеся материалы. Самоклеящиеся этикетки вы­полняются из сложного многослойного композиционного материала (МКМ), состоящего, как правило, из:
1) подложки (силиконизированная бумага), массой 42–63 г/м2;
2) клеевого слоя (адгезива);
3) запечатываемого поверхностного материала.
Основные требования к подложке – гладкость, повышенная проч­ность и стабильность размеров. Ее покрывают тонким слоем силикона для легкого отделения от поверхностного материала. Для высокоско­ростной печати в качестве подложки применяют силико-низированные пленки или бумаги, ламинированные пленкой.
Адгезивы подразделяются на:
перманентные (постоянные), характеризующиеся большой силой
•
приклеивания: удаление этикетки ведет к ее разрушению;
съемные;
•
клеи с возможностью съема и перенаклейки неправильно наклеен-
•
ных этикеток, которые в течение определенного времени работают
как съемные, а затем – как постоянные. Применяются следующие
типы адгезивов.
Термоадгезивы (смоляные и каучуковые адгезивы-расплавы). Их пре­имущества: высокая эластичность и липкость. Недостатки: чувствитель­ность к температурам выше 70–80 °С, пожелтение при УФ-излучении (не подходят для прозрачных материалов).
УФ-отверждаемые (акрилатные) адгезивы прозрачны и химически стойки, но имеют высокую стоимость и их сложно наносить.
Водорастворимые (водные эмульсии акрилатов). Преимущества: простота нанесения, прозрачность и стойкость к УФ-излучению. Недостатки: мутнеют под действием влаги, плохая адгезия при темпера­турах ниже 50 °С и при работе на неровных и шероховатых поверхностях.
Сольвентные (растворы каучуков и акрилатов в бензине, толуоле и других растворителях). Такие адгезивы имеют высокую липкость и физико-химическую стойкость. К недостаткам работы с ними следует отнести необходимость вентиляции и рекуперации растворителей.
Общие правила выбора подходящего клея определяются простым правилом: для полярных материалов (например, полиамидов) при-
37
меняют полярные клеи (например, акрилатные), а для неполярных материалов, таких как полиэтилен и полипропилен, – неполярные ка­учуковые клеи.
2.1.3. Печатные свойства материалов. Одной из важнейших групп печатных свойств бумаги и картона являются оптические свойства: белизна и яркость, глянец, прозрачность и светопроницаемость.
Белизна (Whiteness) – результат визуального восприятия поверх­ности, близкой к белой, в сравнении с эталоном. От нее зависит кон­трастность изображения, точность цветопередачи при многокрасочной печати и общий вид продукции.
Яркость (Brightness) – колориметрическая величина, измеряемая при стандартных условиях.
Современные материалы, содержащие оптические отбеливатели, могут иметь степень белизны, превышающую 100 % (из-за увеличе­ния количества отраженного света за счет трансформированного УФ-излучения), но ихяркость всегда будет меньше 100 %. Например, картон Stromcard имеет степень белизны 105 % и яркость 86 %. Газетные бумаги характеризуются невысокой белизной (60–65 %), книжно-жур­нальные (LWC) имеют 70–75 % белизны. Бумаги Premium класса – 93– 98 % белизны. Стандартом ISO 12647-2 в качестве эталонных выбраны следующие типы бумаг (г/м2):
глянцевая мелованная без древесной массы 115
матовая мелованная без древесной массы 115
мелованная для рулонного офсета (LWC 65
офсетная белая 115
офсетная желтоватая 115
Их оптические характеристики представлены в таблице 4.
Таблица 4
Оптические характеристики стандартных бумаг
Тип бумаги 1 2 3 4 5
L*a*b* 93/0/3 92/0/–3 87/–1/3 92/0/–3 88/0/6
Глянец 65 38 55 6 6
Примечание. Условия измерения: источник D50, 2°, геометрия 0/45 – 45/0, черная подложка, без поляризационного фильтра, CIE L*a*b*.
Глянец (лоск) – это доля света (%), отраженная от поверхности под углом, равным углу падения (рис. 13).
38
Рис. 13. Индикатриса рассеяния света
Преимуществом глянцевых поверхностей является блеск, яркость и насыщенность изображения, но при этом заметны все дефекты по­верхности. Измерения производят под углом отражения:
для незапечатанных бумаг и картонов 75°
для запечатанных и лакированных поверхностей 60°
Существует противоречие между глянцем и пухлостью (толщиной и жесткостью картона из-за каландрирования), кроме того, высокий глянец ухудшает удобочитаемость текста. Непрозрачность. Из-за своей малой толщины печатная бумага обладает частичной светопроницаемо­стью. Желательно, чтобы она была непрозрачной. Непрозрачность – это способность листа бумаги закрывать рисунок поверхности, на которую он положен.
Определяют непрозрачность в отраженном свете (в отличие от свето­проницаемости, определяемой в проходящем свете). Эта характеристика особенно критична для тонких и легких бумаг, так как ухудшается в процессе печати. Необходимый уровень непрозрачности для текстовой продукции составляет не менее 92–93 %, для иллюстрационной – не менее 95–98 %. Для этикеточных бумаг, как уже упоминалось выше, важна также непрозрачность в увлажненном состоянии.
Чем выше пористость материала (чем больше в структуре воздуха) и его толщина, тем выше его непрозрачность.
Гладкость (Smoothness) и шероховатость (Roughness) поверхности определяют разрешающую способность бумаги, т. е. ее способность пе­редавать с минимальными искажениями мельчайшие элементы изобра­жения. Приходится разделять эти понятия, поскольку можно измерять либо то, либо другое, а результаты измерения будут противоположными (о чем иногда забывают пользователи!). Методы измерения основаны на регистрации времени (или количества) прохождения воздуха через
39
зону контакта поверхности материала с измерительным устройством. Наиболее часто применяется измерение гладкости по Бекку (в секундах). Например, для газетной бумаги гладкость составляет 30–100 с (линиа­тура растра до 24 лин/см), а для мелованных бумаг и картонов – от 300 до нескольких тысяч секунд. Для измерения шероховатости используют методы Бендтсена (мл/мин) и Паркера (мкм). В данных методах мень­шее значение показателя соответствует более качественной поверхно­сти. Таким образом, чем больше гладкость (меньше шероховатость), тем выше применяемая линиатура и лучше проработка полутонов. Особую группу составляют прочностные свойства бумаги и картона, при этом важно учитывать и прочность самой структуры материала, и прочность его поверхности.
Прочность поверхности к выщипыванию. Выщипывание – это вы­таскивание отдельных волокон поверхностного слоя бумаги (картона), если они плохо связаны между собой, липкой краской. Для мелованных бумаг и картонов – это срыв покровного слоя.
Возможные причины: слабая поверхность материала; слишком липкая краска; слишком высокая скорость; большая подача увлажнения.
Методы измерения выщипывания: воски Деннисона, пробопечатное устройство IGT.
Прочность на разрыв и растяжимость. Прочность на разрыв – это усилие, необходимое для разрыва полоски бумаги или картона шири­ной 15 мм на разрывной машине при постоянной скорости. При этом фиксируют также удлинение перед разрывом. Прочность увеличивается с увеличением массы 1 м2 и толщины, длины и вида волокна.
Функциональные (эксплуатационные) свойства материалов часто также относят к печатным свойствам, поскольку они могут серьезно повлиять на процесс печати. Очень важны с этой точки зрения пло­скостность, стабильность формы и размеров при изменении влажности и, собственно, влажность.
Бумага – гигроскопичный материал, постоянно обменивающийся влагой с окружающим воздухом и при этом изменяющий свои харак­теристики. Например, переувлажненные материалы разбухают, теряют механическую прочность и жесткость, края стопы становятся волнисты­ми. Пересушенные материалы, наоборот, «усаживаются» по формату, на­чинают пылить, накапливают заряды статического электричества, может наблюдаться скручивание и коробление, у стопы – «стянутые» края.
40
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]