Якаўлеў_ Тэхналогія формных працэсаў

51

Тэма 5. Выраб афсетных формаў з арыгінал-макетаў і для друку без увільгатнення

Выраб афсетных формаў з рэпрадукаваных арыгінал-макетаў

Рэпрадукаваны арыгінал-макет (РАМ), або проста арыгінал-макет паводле азначэння парадкова і пастаронкава ідэнтычны выданню. Звычайна РОМ вырабляюць для аднафарбавых штыхавых работ, а для праекцыйнага (прамога) экспанавання выкарыстоўваюць спускавы макет палосаў выдання на фармат друкарскай формы.

Праекцыйнае экспанаванне РАМ для вырабу афсетных форм дазваляе павялічыць вытворнасць формнага працэсу, скараціць час выпуску выдання і яго кошт і да таго пад. Для праекцыйнага экспанавання патрэбны матэрыялы, якія маюць большую святлачуласць за КП. Такімі ўласцівасцямі валодаюць галоідасрэбраныя і электрафатаграфічныя матэрыялы, якія выкрыстоўваюць адпаведна для спосабаў дыфузыйнага пераносу і электрафатаграфіі.

Спосаб дыфузыйнага пераносу ўжывае шматпластовыя галоідасрэбраныя матэрыялы. Яны маюць святлачулы галоідасрэбраны пласт і несвятлачулы прыѐмны пласт, які мае дробнадысперсныя часцінкі сярністага або металічнага срэбра. Атрыманы на святлачулым пласце схаваны відарыс праяўляюць ў кантакце з несвятлачулым прыѐмным пластом. Праяўнікам служыць тыясульфат натрыю, які растварае мікракрышталі галоіду срэбра на неэкспанаваных участках святлачулага пласта. Яны пераходзяць у прыѐмны пласт, дзе ўзнаўляюцца праяўнікам да металічнага срэбра на часцінках сярністага або металічнага срэбра, утвараючы пазітыўны срэбраны відарыс.

Святлачулы і прыѐмны пласты выконваюць у выглядзе аднаго (адналістовы варыянт) або двух асобных матэрыялаў (двухлістовы варыянт). Так, у апошнім выпадку святлачулы пласт можа быць нанесены на паперу, прыѐмны пласт — на формны матэрыял (гідрафільную паперу або алюмініевую фальгу).

Ва ўсіх варыянтах дыфузійнага спосабу ДЭ утвораны на металічным срэбры. Таму гэтыя формы называюць таксама «срэбранымі формамі».

Электрафатаграфічны формны працэс заснаваны на ўласцівасці фотапаўправаднікоў, у прыватнасці селену, пад уздзеяннем святла нейтралізаваць зарад на асветленых участках — ДЭ, у выніку чаго на пласце

53

спяканне тонеру і ўтварэнне ДЭ.

Пасля замацавання выдаляюць селенавы пласт з ПЭ і праводзяць іх гідрафілізацыю.

Ва ўскосным спосабе селенавая пласціна служыць прамежкавым носьбітам, які выкарыстоўваюць шматразова, а формным матэрыялам з'яўляецца алюмініевая фальга або гідрафільная папера. Такая папера пад верхнім гідрафільным пластом мае пласт задубленага ПВС, што перашкаджае пранікненню вады ў паперу-аснову.

Ва ўскосным спосабе незамацаваны бачны відарыс, атрыманы на селенавым пласце, пераносяць на формны матэрыял, зараджаны процілегла тонеру. Для гэтага формны матэрыял накладаюць на пласціну з парашковым відарысам і пракатываюць гумовым валікам, што забяспечвае механічны і электрычны прыжымы. Перанесены тонер замацоўваюць на формным матэрыяле і гідрафілізуюць ПЭ.

Просты спосаб дае тыражаўстойлівасць формаў да 60 тыс. адб. Ускосны спосаб у параўнанні з простым мае меншую графічную дакладнасць і тыражаўстойлівасць формаў, якая на гідрафільнай паперы складае да 1,5–2 тыс. адб., на алюмініевай фальзе — да 10 тыс. адб.

Галоўная вартасць электрафатаграфіі — высокія прадукцыйнасць і аўтаматызацыя формнага працэсу. Электрафатаграфічнае абсталяванне прадстаўлена апаратамі савецкай вытворчасці «Эра» розных мадэляў, а таксама формнымі аўтаматамі «Elefax», якія на пласцінах «Elfazol» дазваляюць вырабляць формы фарматаў А3 і А4.

Выраб афсетных формаў для друку без увільгатнення

Друк без увільгатнення называюць таксама сухім афсетам. Ён мае істотныя перавагі перад звычайным друкам з увільгатненнем: адсутнасць вады спрашчае друкарскі працэс, павялічвае насычанасць і ідэнтычнасць адбіткаў, паляпшаецца градцыйная і колеравая перадачы. Пацвержаннем высокіх рэпрадукацыйных уласцівасцяў сухога афсету служыць тое, што менавіта ім друкуюцца колеравыя атласы — наборы эталонных колераў, дзе патрэбна найвышэйшая якасць колераўзнаўлення.

Гісторыя друку без увільгатнення пачалася ў 1986 г., калі ў ЗША быў выдадзены патэнт, у якім прапанавана выкарыстанне полісілаксанавага каўчука (ПСК) у якасці матэрыялу для ПЭ формаў ПАД. Інакш кажучы, сіліко-

54

ну адведзена роля вады. Ва ўсіх варыянтах вырабу формаў сухога афсету ДЭ утвораны на металічнай аснове, ПЭ — на пласце сіліконавага эластамеру. Такія формы з'яўляюцца быццам антыподамі монаметалічных формаў, атрыманых пазітыўным і негатыўным капіраваннем.

Разгледзім наступныя варыянты вырабу формаў афсетнага друку без увільгатнення.

1.На металічную аснову нанесены КП, а на яго — пласт ПСК, пасля чаго выконваюць экспанаванне праз негатыў або дыяпазітыў у залежнасці ад тыпу КС і праяўляюць копію, выдаляючы КП разам з ПСК на ДЭ формы. У выніку ДЭ утвораны на метале, а ПЭ складзены з двух пластоў: верхні — ПСК, ніжні — КП.

2.ПСК наносяць на праяўленую пазітыўную копію, пасля чаго арганічным растваральнікам выдаляюць пласт з ДЭ разам з верхнім пластом ПСК.

3.У якасці КП выкарыстоўваюць ПСК са святлачулым кампанентам, які пад уздзеяннем святла сшываецца на ПЭ. Нясшытыя ўчасткі на ДЭ выдаляюцца ў працэсе праяўлення.

4.Формным матэрыялам служыць ПСК, нанесены на металічную аснову з пластом алеяфільнага дыэлектрыка, прыкладам бакелітавага лаку, які мае нізкую цеплаправоднасць. Лазер выпякае пласт ПСК на ДЭ, якія ўтвораны на пласце дыэлектрыка. Шэраг фірм прапануе лічбавыя пласціны і абсталяванне для вырабу формаў сухога афсету паводле гэтага варыянта.

55

Тэма 6. Выраб формаў высокага, глыбокага і флексадруку

Спосабы і матэрыялы для вырабу формаў высокага друку

Першыя выяўленчыя формы ВД — дрэварыты — вырабляліся на дрэве шляхам ручнога гравіравання. Яскравым прыкладам служаць дрэварыты пражскіх 1517–1719 гг. і віленскіх 1522–1525 гг. выданняў Ф. Скарыны, якія сведчаць, што беларускае кнігадрукаванне пачалося адразу з высокага еўрапейскага ўзроўню. З вынаходніцтвам фотапрацэсу ручное гравіраванне па дрэве саступіла месца цынкаграфіі — вырабу цынкавых і магніевых клішэ (выяўленчых ФВД) траўленнем металу з ПЭ азотнай кіслатой. Пазней адбылося адраджэнне гравіравання металічных клішэ электрамеханічным шляхам з дапамогай металічнага разца. Урэшце, былі распрацаваны фотапалімерныя ФВД, якія ў параўнанні з цынкаграфіяй экалагічна бяспечны і маюць вельмі высокую тыражаўстойлівасць, а паводле прадукцыйнасці і прастаце формнага працэсу непараўнальна пераўзыходзяць усе вышэйзгаданыя спосабы. Тыражаўстойлівасць фотапалімерных формаў дасягае 500 тыс. адб., тыражаўстойлівасць цынкаграфскіх клішэ — 100–200 тыс. адб.

Формны працэс ВД прайшоў працяглы шлях удасканалення. У свой час у цынкаграфіі цынк быў заменены мікрацынкам, шматступеннае ручное траўленне — аднаступенным эмульсійным і безэмульсійным траўленнем у ротарных і струменных травільных машынах.

Для вырабу клішэ выкарыстоўвалі цынк, магній, медзь, алюміній і мікрацынк. Мікрацынк мае дробную аднародную крышталѐвую структуру і высокую тэмпературу перакрышталізацыі, дзякуючы чаму ў працэсе тэрмічнага апрацавання копій для дадатковага задублення КП на ДЭ перад траўленнем не адбываецца яго пераўтварэнне з дробнакрышталѐвага ў буйнакрышталѐвы, не прыдатны для перадачы дробных дэталяў відарыса. Мікрацынк дазваляў атрымліваць у працэсе траўлення неабходную глыбіню прагалаў у 1–2 мкм, трапецыяпадобны профіль ДЭ з вострым вуглом α=15–40º у вяршыні, а таксама прыдатны для аднаступеннага траўлення.

Для фотапалімерных формаў (ФПФ) ВД ужывалі фотапалімерныя пласціны (ФПП) тыпу «Цэлафот» (праяўленне шчолачнымі растворамі) і «Гідрафот» (праяўленне вадой), прыкладам пласціны Regilon, Napp і інш., а таксама вадкія фотапалімерныя кампазіцыі (ФПК). У склад ФПП і ФПК уваходзяць палімеры, алігамеры, фотаініцыятары і мэтавыя дадаткі.

56

Для гравіравання клішэ выкарыстоўвалі цынк, магній, медзь, алюміній, пластмасу і інш.

Формы ВД нават у сваім найлепшым варыянце, рэалізаваным у цынкаграфскіх клішэ, у параўнанні з ПАД маюць горшыя рэпрадукацыйныя магчымасці, у прыватнасці ў перадачы вельмі тонкіх штрыхоў і высокага святла ў растравых відарысах. Таму ў шматфарбавым узнаўленні ВД паступова саступіў месца ПАД, формы якога вырабляюць пазітыўным капіраваннем, і ў апошнія гады ўжываўся ў асноўным ў аднафарбавых штрыхавых працах з вялікімі тыражамі, прыкладам для бланкавай прадукцыі, кніжных блокаў, якія друкаваліся з ФПФ і інш.

Выраб клішэ траўленнем

Працэс вырабу клішэ траўленнем уключаў наступныя асноўныя аперацыі.

1.Падрыхтоўка паверхні формнага матэрыялу.

2.Нанясенне і сушка КП.

3.Экспанаванне ў КР.

4.Праяўленне копіі.

5.Павелічэнне кіслотаўстойлівасці КП хімічным дубленнем і (або) тэрмаапрацаваннем.

6.Траўленне.

7.Аддзелка формы.

Цынкавую або магніевую пласціну апрацоўвалі мокрым шліфавальным парашком або сумессю жалезных апілак з крэйдай з дапамогай аваротных шчотак для павелічэння адгезіі КП да паверхні плаціны. Пасля змывання рэшткаў парашка струменем вады выконвалі нанясенне КП таўшчынѐй 2–3 мкм і сушку пры тэмпературы 25–40ºС ў вертыкальных цэнтрыфугах.

Капіраванне не адрозніваецца ад капіравання ў ПАД. Копію на пластах на аснове ПВС праяўляюць пад струменем вадаправоднай вады тэмпературай 10–25ºС на працягу 1 хвіліны, копію з КП на аснове фотапалімераў — у слабащолочных растворах. Як вядома, гэтыя пласты — негатыўныя. Дадатковае дубленне КП на аснове ПВС выконвалі 8%-ным растворам хромавага ангідрыду, а для максімальнага сшывання дадаткова праводзілі тэрмаапрацаванне. Фотапалімерным пластам на аснове акрылатаў з прычыны высокай кіслотаўстойлівасці і дастатковай таўшчыні дадатковага апрацавання не трэба.

57

Для траўлення цынкавых і магніевых клішэ ўжывалі раствор азотнай кіслаты канцэнтрацыяй 5–25% для ручнога і 3–15% для эмульсійнага траўлення. Якасць клішэ забяспечваецца ўмовамі траўлення, пры якіх утвараюцца ўстойлівыя ДЭ з вострым вуглом α=15–40º у вяршыні (рыс. 19). Уздзеянне азотнай кіслаты на цынк або магній дае траўленне не толькі ў глыбіню, але і ў бок (рыс. 20), хуткасць якога складае да траціны ад хуткасці траўлення ў глыбіню. Бакавое траўленне можа прывесці да грыбападобных ДЭ, асабліва ў святле, якія неўстойлівыя і разбураюцца ўжо ў працэсе траўлення (рыс. 21).

Каб унікнуць гэтага, ручное траўленне выконваюць у некалькі стадый або ступеняў, неаднаразова перапыняючы, каб абараніць кіслотаўпорным пластом бакавыя сценкі атрыманага рэльефу ад падтраўлення. У камбінаваных клішэ напачатку травяць растравы відарыс, закрыўшы штрыхавы кіслотаўпорным лакам, а потым травяць штрыхавы, закрыўшы вытраўлены растравы. Таму шматступеннае ручное траўленне называюць таксама траўленнем з выкрыван-

нем.

Аптымальны рэжым траўлення дасягаецца ў аўтаматызаваных травільных машынах, якія выконваюць аднаступеннае эмульсійнае і безэмульсійнае траўленне. Эмульсійнае траўленне распрацавана ў 1953 г. Спосаб ужывае ўглевадародную эмульсію тыпу «алей — вада», дзе вадкі ўглевадарод — дыэтылбензол (ДЭБ) дыспергаваны ў выглядзе найдрабнейшых кропелек у растворы азотнай кіслаты. З прычыны таксічнасці ДЭБ замест яго ўжывалі іншыя рэчывы, прыкладам прадукты сульфавання касторавага алею.

Механізм эмульсійнага траўлення раскрывае так званая «ўдарная тэорыя», паводле якой у нерухомым растворы эмульсія цалкам пассівуе бакавыя сценкі і дно ПЭ клішэ (рыс. 22, а),і траўленне перапыняецца. Выбіральнае траўленне, калі дно травіцца, а бакавыя грані пассівуюцца, узнікае пры некаторай аптымальнай хуткасці падачы травільнага раствору на паверхню копіі,

58

калі яго ціск на дно ПЭ становіцца дастатковым для разбурэння абароннай плѐнкі на дне ПЭ, але недастатковым, каб разбурыць яе на бакавых сценках (рыс. 22, б).

а

Рбок

Р

дно

б

Рыс. 22. Механізм эмульсійнага траўлення: а — нерухомы раствор; б — рухомы раствор

Сапраўды, калі пазначыць ціск травільнага раствору на бок і дно ПЭ адпаведна Рбок і Рдно, то

Рбок = Рдно·sinα,

і, улічваючы роўнасць

sinα = sin (15º…40º) = 0,24…0,64,

атрымаем, што

Рбок = Рдно· (0,24…0,64),

г. зн. ціск травільнага раствору на бок ПЭ у 2–4 разы меншы, чым ціск на дно ПЭ.

Для безэмульсійнага траўлення цынкавых клішэ ўжываюць раствор азотнай і шчавелевай кіслот. У працэсе траўлення ў травільнай машыне ўтвараецца маларарастваральны аксалат цынку. Тонкая плѐнка аксалата цынку, што

59

ўзнікае на дне і бакавых сценках ПЭ пры малых хуткасцях падачы травільнага раствору, не можа абараніць іх ад траўлення. Аднак пры вялікіх хуткасцях падачы раствору ўтвараецца вялікая колькасць аксалату цынку, які пакрывае сценкі і дно ПЭ рыхлай фазавай плѐнкай, вельмі слаба звязанай з паверхней цынку. Таму падобна эмульсійнаму траўленню пры дастатковым напоры струменя травільнага раствору фазавая плѐнка на дне ПЭ разбураецца і выціскаецца па бакавых сценках, пассівуючы іх.

Да недахопаў эмульсійнага траўлення належыць высокая таксічнасць эмульсіі, неабходнасць бесперапыннага эмульгавання травільнага раствору, што ўскладняе канструкцыю травільных машын і патрэбуе іх спецыяльнай ачысткі ад эмульсіі.

Безэмульсійнае траўленне дае вялікі расход шчавелевай кіслаты, патрабуе працаѐмістай ачысткі машын і саміх клішэ ад аксалата цынку, прамочанага азотнай кіслатой. Акрамя таго, безэмульсійнае траўленне не заўсѐды дае патрэбную абарону ПЭ ад падтраўлення.

Ручное шматступеннае траўленне было заменена аднаступенным эмульсійным, а безэмульсійнае траўленне мела абмежаваны ўжытак.

Выраб фотапалімерных формаў высокага друку

Выраб ФПФ пачаўся ў 1958 г., калі фірма Du Pont стварыла першыя ФПП ВД «Дайкрыл». У аснове вырабу ФПФ ляжыць рэакцыя фотапалімерызацыі ФПП або вадкай ФПК пад уздзеяннем УФ-выпраменьвання. У працэсе экспанавання пласціны на апрамененых участках — за празрыстымі палямі штрыхавога або растравага негатыва — адбываецца структураванне са стратай растваральнасці пласта (рыс. 23).

Экспанаванне вадкай ФПК адбываецца ў фарміравальна-капіравальнай раме (ФКР). Рама мае верхняе і ніжняе шкло, якія разам з бакавымі сценкамі ўтвараюць поласць, у якую заліваецца ФПК. Экспанаванне знізу стварае аснову формы, экспанаванне зверху праз негатыў — утварае ПЭ і ДЭ (рыс. 24).

Выраб ФПФ уключае наступныя асноўныя аперацыі.

1.Экспанаванне.

2.Праяўленне — вымыванне ПЭ і ўтварэнне рэльефу.

3.Сушку.

4.Мадыфікацыю — дадатковае апрацаванне гатовых формаў.

5.Кантроль якасці.

60

Рыс. 23. Схема вырабу ФПФ на ФПП: а — схема экспанавання; б — гатовая форма; 1 — УФ-выпраменьван- не; 2 — негатыў; 3 — фотапалімерны пласт; 4 — адгезійны пласт; 5 — аснова

1

2 4

2 3 5 2

1

Рыс. 24. Схема экспанавання ў ФКР: 1 — шкло; 2 — рама; 3 — адтуліна; 4 — негатыў; 5 — ФПК

Для некаторых тыпаў ФПП неабходна выконваць папярэдняе экспанаванне або апрацаванне інэртным газам, каб звязаць кісларод, які знаходзіцца ў пласце і пры захоўванні выконвае ролю інгібітара.

У экспанаванні ўжываюць УФ-асвятляльнікі, якія даюць дыфузную плынь. ДЭ утвараюцца ў выніку папластовага фотаструктуравання ў выглядзе абалонкі,