Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы полиграфического и упаковочного производства. Учебное пособие
.pdf
и быстрых эластических деформаций должно обеспечить неизменную
величину давления при длительном времени работы печатной машины, а также малое время его приработки, способность противостоять
ударным нагрузкам, его тиражестойкость.
Величина деформации при сжатии, характеризующая жесткость
резинотканевых пластин и поддекельных материалов в документации,
часто представлена в абсолютном выражении (мм) или в относительном
(отношение деформации к толщине в %). Однако необходимо, чтобы в
паспорт на эти материалы была включена величина как абсолютного,
так и относительного суммарного сжатия. Это важно потому, что для
сравнения жесткости пластин, при подборе материалов для декеля удобнее пользоваться относительной суммарной деформацией в процентах,
а для расчета его толщины и жесткости – необходима величина абсолютной деформации в миллиметрах. Так как превышение декеля над
контрольными кольцами или величина деформации декеля на машинах
с контактными (опорными) кольцами задаются машиностроителями в
абсолютных значениях и соответствуют абсолютной величине деформации декеля в целом.
Если величину упругой деформации при разработке пластин стараются получить как можно большей, а остаточную – как можно меньшей, то величину эластической деформации необходимо удерживать в
пределах 8–12 % от суммарной. Так как при ее доле меньшей, чем 8 %,
пластины обладают избыточной жесткостью, а при большей, чем 12 %,
значительно увеличивается время приработки декеля. Лучшие современные пластины имеют следующее соотношение долей, составляющих
деформации (%): упругая – 75; эластическая – 10; остаточная – 15.
Такое соотношение является показателем высокого качества резинотканевых пластин и поддекельных материалов.
Для того чтобы создать оптимальное давление печати, жесткость современных декелей, т. е. величина их абсолютной деформации сжатия,
должна быть равной 0,07–0,15 мм и составлять 3,6–7,7 % от их толщины.
Толщину декеля на современных офсетных машинах необходимо
подбирать с точностью до 0,01 мм, так как превышение его толщины
отрицательно влияет на качество печатных оттисков, снижает тиражестойкость декеля и долговечность печатных машин.
Строение офсетного резинотканевого полотна (ОРТП). Офсетное резинотканевое полотно представляет собой композицию из нескольких
слоев тканевого материала с односторонним резиновым покрытием,
51
которое в процессе печати воспринимает краску с печатающих элементов печатной формы и передает ее на бумагу (рис. 17).
Рис. 17. Офсетное полотно в разрезе
В таблице 6 представлены обязательные требования, предъявляемые
к производству качественных офсетных полотен.
Таблица 6
Требования к элементам конструкции офсетных полотен
Слой Материал Требования
Каркас Каландрированная
хлопчатобумажная
ткань
Компрессионный слой
Стабилизирующий слой
Поверхностный слой
Полимер с закрытыми/открытыми
микропорами
Каландрированная
меланжевая ткань
Нитрилкаучук с
корректирующими
добавками
Стойкость к растяжению (относительное удлинение менее 1 %) и высокая
прочность на разрыв, стабильное значение коэффициента трения, скольжения
Минимальное значение пластической
деформации и постоянная по величине
обратимая деформация. Динамическая
стабильность. Допуск по толщине –
+0,03мм
Высокая эластичность при растяжении
(относительное удлинение более 7 %)
для амортизации тангенциальных (сдвиговых) реальных нагрузок
Хорошее восприятие краски, химическая
стойкость к воздействию компонентов
печатных и вспомогательных материалов, износостойкость поверхности
52
Тканевые слои изготавливают из высокопрочных текстильных хлопчатобумажных материалов и синтетических тканей, не имеющих механических повреждений, узлов, утолщений, пропусков нитей и масляных пятен. Тканевые слои (как правило, их число колеблется от 2 до 5)
образуют силовой каркас. Этот каркас испытывает, главным образом,
механические нагрузки растяжения по основе при установке полотна на
офсетный цилиндр и динамические нагрузки сжатия, сдвига, скольжения при печатании. Таким образом, механическая прочность офсетной
резины, удлинение, безусадочность, жесткость, эластические свойства
зависят во многом от ткани.
В составе ОРТП может присутствовать или отсутствовать стабилизирующий слой (каландрированная меланжевая ткань). Полотна
со стабилизирующим слоем обладают минимальным растяжением и
усадкой в процессе работы и меньшим растаскиванием при печати; без
стабилизирующего слоя – лучше пропечатка фоновых участков при
печати на неровных поверхностях и компенсация биений и вибрации
при работе на старом оборудовании.
Верхний краскопередающий слой (рабочий) толщиной 0,25– 0,55 мм
(оптимальное значение 0,30–0,35 мм), изготовленный из комбинации
каучуков с различными свойствами, наносится на тканевый каркас.
В результате применения разных каучуков, добавок и методов вулканизации получают резину, обладающую различными свойствами. Чтобы
офсетное полотно не расслаивалось, используемые каучуки должны
обладать высокой адгезией к текстильным материалам.
В процессе печати верхний слой постоянно соприкасается с печатной формой и бумагой, на него наносятся краска, увлажняющий раствор, а после печати – средства для очистки и восстановления. Поэтому,
чтобы полотно сохраняло свои свойства и быстро не изнашивалось,
материалы, из которых изготовлен краскопередающий слой, должны
быть стойкими к истиранию и другим механическим нагрузкам; к старению под воздействием света; нагреванию и различным химическим
веществам: растворителям печатных красок, смывочных растворов и т.
д. Особенно стойким к агрессивным растворителям красок и лаков УФотверждения, а также смывок для них является синтетический каучук
EPDM (этиленпропилендиен-мономер).
Рабочий слой должен обладать хорошим восприятием краски и достаточно полной отдачей ее запечатываемому материалу (краскопередающей способностью), высокой упругоэластичностью, твердостью,
53
определенной микрогеометрией поверхности для легкого отделения
листа (QR-эффект), низким растискиванием растровой точки и наслаиванием бумажной пыли.
Кроме каучука, на качество резины влияет правильный выбор присадок. Присадки, средства для вулканизации (сера) и катализаторы
(оксид цинка) облегчают обработку резинового полотна, препятствуют
его старению. Поверхность краскопередающего резинового слоя обрабатывают особым способом: при изготовлении ее шлифуют и полируют,
чтобы удалить все поверхностные выпуклости, углубления и другие
неровности и придать ей чрезвычайно мелкую и однородную структуру
поверхности. Это необходимо для того, чтобы офсетное полотно хорошо
воспринимало и передавало краску.
Полотно также может иметь еще и компрессионный слой, который
располагается между тканевыми слоями. Он изготавливается на основе
каучуков и содержит множество мельчайших пор. Под давлением, в процессе печати, поры в компрессионном слое сжимаются, а затем быстро
восстанавливаются, в результате чего и обеспечивается равномерное
сжатие офсетного полотна – с уменьшением объема (обычная резина –
монолитная, и под давлением ведет себя как несжимаемая жидкость:
она выдавливается из зоны натиска к краям). Компрессионная резина
уменьшает смазывание растровой точки (растискивание) из-за бокового
смещения, она более устойчива к продавливанию при прохождении
смятых листов.
Характеристики офсетных полотен и методы их измерения описаны
в стандартах DIN 16621 «Printing blankets for indirect planography» (офсетные покрышки для непрямой плоской печати) и ISO/DIS 12636 «Graphic
technology blankets for offset printing* (покрышки для офсетной печати).
Влияние свойств и параметров ОРТП на качество оттисков. Офсетное
резинотканевое полотно должно обеспечивать точный перенос краски
с печатной формы на запечатываемый материал, а также способствовать стабильности листопроводки. Наиболее значительное влияние на
качество и производительность печати оказывают следующие характеристики офсетных полотен. Устойчивость к сдвиговым деформациям.
Определяется структурой и конструкцией полотна. Деформационные
характеристики ОРТП определяются видом тканей, их свойствами,
порядком размещения, технологией соединения, структурой компрессионного слоя, его толщиной и другими факторами. Установка пластины на поверхности цилиндра сопровождается растяжением ее верхних
54
слоев и сжатием нижних. Неблагоприятная комбинация размещения
тканей по толщине пластины при длительных нагрузках может привести
к разрушению начальной структуры. Жесткость слоев ткани должна
уменьшаться от нижнего слоя к верхнему. Если эластичность верхнего слоя низкая, то из-за нагрузок он может разрушаться, особенно во
время внезапных остановок машины. Если разрушатся промежуточные слои, то возникнет полошение, особенно заметное на плашках.
Устойчивость к деформациям растяжения. Зависит главным образом
от стойкости к растяжению тканевых слоев. Механическая прочность
офсетной резины, удлинение, безусадочность, жесткость и эластические
свойства зависят во многом от ткани. Удлинение при натяжении ОРТП
не должно быть более 1–2 % (оптимально – 0,9–1,2 %) от первоначальной длины (DIN 16621). Полотно с ненормативным удлинением
приходится постоянно подтягивать, чтобы избежать дублирования,
смазывания и неточностей приводки, вызываемых вспучиванием или
слабым натяжением полотна. Особенно величина удлинения критична
для ротационных машин, потому что нагрузки и скорости в этих машинах значительно выше, чем в листовых. Предел прочности на разрыв от
3800 N/50 мм до 5000 N/50 мм. Отклонение по толщине и плоскостности
рабочего слоя. Зависит от точности изготовления полотна. Стандартная
толщина применяемых ОРТП может быть различной, в зависимости от
конструкции печатного аппарата машины. При печати однокрасочных
штриховых и текстовых работ толщина ОРТП должна соответствовать
номиналу с точностью +0,05 мм, а при печати многокрасочной продукции, где требуется более высокое качество и предъявляются более
высокие требования: + 0,01 мм.
Важно, чтобы полотно было равномерным по толщине – изменение толщины по всей площади пластины не должно быть более 3
%. Уменьшение толщины при натяжении во время установки менее
2 %. Отклонение от параллельности – это максимальное отклонение
от ширины полотна по его срезу, не должно превышать + 0,02 мм.
Если неравномерность по толщине будет выше, то полотно не сможет
полностью скомпенсировать возникающие нагрузки между формным и
офсетным, офсетным и печатным цилиндрами. Равномерность печати,
особенно плашек, будет нарушена и возможно появления пятен. Кроме
того, при неравномерности толщины, особенно при непараллельности, могут возникнуть проблемы с проводкой листа и, как следствие,
несовмещение.
55
Относительная сжимаемость. Оптимальное давление при печати
достигнуто тогда, когда четкая растровая точка без искажений передается с формы на резину и с резины на бумагу. Чтобы получить оптимальное давление печати, декель должен быть слегка выше опорных
колец офсетного цилиндра и таким образом сжиматься на определенную
величину (мм).
Согласно DIN16621, офсетное полотно, относительная суммарная
деформация которого больше 4,5 % при нагрузке 100 Н/м2, следует считать компрессионным; если же деформация равна или меньше 4,5 %,
такое полотно компрессионным не является. Как правило, некомпрессионные полотна требуют давления 0,05 и 0,10 мм. Компрессионные
полотна нуждаются в немного более высоком давлении между 0,10 и 0,15
мм (рекомендуется устанавливать первоначальный натиск на 0,03–0,05
мм больше – с учетом последующей усадки полотна).
Упругоэластические свойства поверхностного слоя. Необходимо знать,
что показатель твердости относится только к верхнему краскопередающему слою пластины и характеризует только его степень твердости в
условных единицах, а жесткость – это показатель деформации всей толщины пластины и того, насколько быстро офсетное полотно готово к
новому рабочему циклу. Показатель твердости должен учитываться при
печатании на различных по гладкости и мягкости запечатываемых материалах. Высокая твердость поверхности обеспечивает долговечность
полотна за счет стойкости к истиранию, продавливанию и набуханию,
однако ухудшает качество градационной передачи. При работе с шероховатыми материалами увеличивается износ формы – что приведет
к неравномерной печати. Твердость поверхности полотна измеряется
по стандарту DIN 53521 и оценивается в градусах по шкале Шора А.
Твердость всего полотна измеряется в градусах IRHD (международных
единицах твердости резины). Обычно твердость поверхностного слоя
составляет 45–90° по шкале Шора, а всего полотна – 55–80° IRHD;
Гладкость поверхности. Высокая гладкость поверхности полотна
позволяет добиться высокой четкости растровых точек и мелких штриховых элементов, хорошей градационной передачи, а также высокого
контраста отпечатков, однако не обладает высокой краскоемкостью и
затрудняет отделение листов от полотна, что может привести к их деформации. Шероховатое полотно характеризуется высокой краскопередачей и обеспечивает оптимальную проводку запечатываемого материала.
Шероховатость, согласно стандарту DIN 4768, оценивается высотой не-
56
ровностей профиля по десяти точкам Rz или средним арифметическим
отклонением профиля Ra. На практике нашли применение офсетные
полотна с шероховатостью Rz от 2 до 12 мкм (оптимально – 2–7 мкм) и
Ra от 0,5 до 4,3 мкм (оптимально – 0,5–1,3 мкм).
1. Для изготовления массовой печатной продукции на всех видах
бумаги оптимальны пластины с шероховатостью Ra = 0,9–1,2 мкм и
твердостью поверхности 70–80° по шкале Шора для рулонной машины.
2. Для изготовления высококачественной и массовой печатной продукции на картонах и бумагах с низкой гладкостью оптимальны пластины с шероховатостью Ra= 1,1–1,4 мкм и твердостью поверхности
65–78° по шкале Шора для рулонной машины.
3. Для изготовления высококачественной печатной продукции на
бумаге и картоне с тисненой или отделочной поверхностью следует использовать пластины с шероховатостью Ra = 3,5–4,3 мкм и твердостью
поверхности 60–70° по шкале Шора.
4. Для изготовления высококачественной печатной продукции на
высокогладких сортах бумаги и картона следует использовать пластины
с шероховатостью Ra = 0,5–0,9 мкм и твердостью поверхности от 78 до
85° по шкале Шора для рулонной машины.
Свойства и состав поверхностного слоя офсетной резины не только
определяют наличие QR-эффекта, но и влияют на ускорение и замедление транспортировки бумаги (так называемая позитивная и негативная
листопроводка). Полотна с QR-эффектом обладают рядом преимуществ, т. е. в процессе печати меньше механические нагрузки для бумаги
и усилие в захватах (бумага меньше изгибается при транспортировке и
изменяется в размерах), риск – дублирования, выщипывания, появления бумажной пыли на резине.
Способность полотна воспринимать краску. Для четкого воспроизведения растровой точки важны такие характеристики офсетного полотна,
как красковосприятие и краскоперенос, зависящие от микрогеометрии
Ra, и величина краевого угла смачивания, который характеризует краскопередающую способность печатающего слоя. Результаты исследований показали, что чем меньше значение Ra, тем меньше величина
краевого угла смачивания и лучше красковосприятие.
Решающую роль для переноса краски играет соотношение шероховатости поверхности резины и бумаги – чем больше между ними
разница, тем выше адгезия краски, и автоматически ухудшается отделение листа.
57
Гладкость и состав верхнего слоя ответственны за передачу краски
от формы к бумаге, но также для качества печати важно – наслаивается
ли на полотно бумажная пыль и краски. Гладкость поверхностного слоя,
низкая адгезия, небольшое количество бумажных волокон, вырванных
из бумаги, приводят к уменьшению наслаивания бумажной пыли на
полотно.
Если поверхность полотна имеет тенденцию забирать больше краски, чем передает на бумагу, краска наслаивается на офсетном полотне.
В комбинации с бумажной пылью не только снижается качество печати,
но и уменьшается срок службы полотна.
Установлено, что на краскопередающую способность влияет состояние поверхности: матовая поверхность (например, с шероховатостью
0,8 мкм) дает наилучшую краскопередачу – 65–70 %, чем более гладкая
поверхность (0,5 мкм) – не более 50 %.
Изучение краскопередающей способности резины показало, что
она зависит не только от способности резины к набуханию в маслах и
керосине, входящих в состав печатных красок, но и от природы каучука.
Химическая стойкость полотна к краскам, смывкам и другим печатным химикатам. Печатно-технические свойства ОРТП определяются
свойствами компонентов, входящих в резиновую композицию их краскопередающих слоев.
Высокая степень набухания в керосине печатающего слоя пластины
может привести к увеличению ее липкости и, как следствие, к повышенному накапливанию бумажных волокон, пыли и частиц мелового
слоя, к образованию рельефа на поверхности ОРТП, повышению давления печати и расслоению верхних слоев резинотканевого каркаса
пластины.
Для повышения стабильности офсетного печатного процесса необходимо выбирать ОРТП с набуханием 0,6–1,0 мг/см2 в смывочных
растворах и 0,6–0,8 мг/см2 в связующих печатных красок.
Отечественные резины СКН и зарубежные NBR на основе бензо- и маслостойких бутадиеннитрильных каучуков используются для
изготовления краскопередающих слоев ОРТП, предназначенных для
листовой и рулонной печати на бумаге и картоне только традиционными
печатными красками.
Для печатания УФ-отверждаемыми красками за рубежом разработаны специальные офсетные резинотканевые пластины с печатающим
слоем на основе резины EPDM (этиленпропилендиенмономер). Эта со-
58
временная композиция имеет резиновый слой с высокой степенью
сопротивления к растяжению, однако показатели деформационных
свойств, по сравнению с традиционными пластинами на основе каучуков НКС, у них более низкие.
При печатании на невпитывающих материалах (пленка, монометаллическая фольга, жесть и др.) применяются специальные ОРТП с
печатающим слоем, изготовленным из полиизобутилена.
Если машина работает в комбинированном режиме – и УФ-отверждаемыми, и традиционными красками, – необходимо использовать
универсальные ОРТП, устойчивые и к тем, и другим краскам. Все перечисленные типы ОРТП в настоящее время предлагаются на рынке полиграфических материалов.
Полотна для рулонной офсетной печати. Должны сохранять стабильность свойств на высоких скоростях при печати больших тиражей, поэтому они имеют прочный каркас из 4-5 тканевых слоев или
из металлической пластины толщиной 0,20–0,25 мм и твердость до 84°
IRHD. Твердый (более 70° по шкале Шора) прочный поверхностный
слой полотен для рулонной печати полируется и имеет шероховатость
Ra около 1 мкм.
Одной из новых разработок в области рулонной печати являются
офсетные гильзы. Благодаря отсутствию выемок в поверхности цилиндров при применении гильз обеспечивается улучшение динамических
характеристик печатного аппарата и появляется возможность увеличить скорость печати. Кроме того, гильзы позволяют снизить время
настройки машин. К недостаткам офсетных гильз относятся их высокая
стоимость и неудобство хранения.
Характеристики поддекельных материалов. В различных машинах
применяются либо мягкие, либо жесткие поддекельные материалы.
Мягкий поддекельный материал. Тонкое компрессионное резинотканевое полотно (0,5 или 0,6 мм), которое вместе с основным офсетным
полотном образует требуемую суммарную толщину декеля.
Жесткий поддекельный материал. Тонкий лист пластика или плотной бумаги (прессшпана). Обычно используется набор калиброванных
жестких поддекельных материалов разной толщины, позволяющий
достичь нужной суммарной толщины с заданной точностью с использованием только одного или двух листов. Иногда жесткие поддекельные
материалы используются совместно с мягкими для точной подгонки
толщины полотна. Очень удобны в эксплуатации жесткие самоклея-
59
щиеся приправочные поддекельные материалы, они наклеиваются в
необходимом количестве на офсетный или формный цилиндр. В этом
случае гарантируется неподвижность прокладок.
Калиброванные бумажные и пленочные листовые поддекельные подлож-
ки. Для офсетных печатных машин во многом влияют на качество печа-
ти. Поэтому полиграфические предприятия должны обращать внимание
на качество и свойства используемых поддекельных материалов, чтобы
и качество получаемых оттисков не подвергалось влиянию случайных
факторов, оставалось постоянно высоким.
Основные требования к поддекельным материалам:
жесткость поддекельного материала. У материалов, специально
•
предназначенных для этих целей, необходимая жесткость достигается путем сжатия под высоким давлением (порядка 20 тонн) и
калибровки (допуски на толщину не более +0,0004 мм);
стойкость поддекельных материалов к увлажнению;
•
использовать поддекельные материалы необходимой длины и
•
правильно закреплять их относительно цилиндров или офсетных
полотен. Если не используются самоклеящиеся материалы, необходимо закреплять поддекельный материал на внутренней стороне
офсетного полотна при помощи двустороннего скотча – это убережет его от сдвига во время печати. Листы картона должны быть по
ширине меньше офсетного полотна на 2–3 см, а по длине – короче
длины окружности офсетного цилиндра на 10–15 см (чтобы при посадке этого комплекта на цилиндр не попасть подкладкой на область
сгиба). Это относится не только к калиброванному картону, но и ко
всем другим поддекельным материалам;
калиброванный картон меньше тянется по направлению отлива,
•
поэтому его располагают машинным направлением по окружности
цилиндра. При неправильном расположении листы калиброванного
картона во время печатания будут сминаться «в гармошку», кроме
того, ускорится процесс истирания их поверхности, что влечет за
собой увеличение бумажной пыли.
Поддекельные материалы, представленные на рынке полиграфи-
ческих услуг:
мягкие РТП, любых форматов, толщиной: 0,5 мм, 0,64 мм, 1,0 мм,
•
1,3 мм;
калиброванный картон (прессшпан), любых форматов в упаковке
•
по 100 шт. Наиболее ходовые толщины – 0,10 мм, 0,15 мм, 0,20 мм,
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]