Технология полиграфических процессов, 2-й семестр / 10 офсет

4.8. Особенности офсетной печати. Эмульгирование офсетных красок

В процессе печатания при контакте печатной формы с увлажняющими валиками на поверхности пробельных элементов образуется пленка увлажняющего раствора, которая при последующем накате краски соприкасается с красочными валиками.

Часть раствора может попадать в краску и наоборот. Из-за снижения поверхностного натяжения на границе между краской и водой под действием ПАВ образуются эмульсии (В/М, М/В).

В процессе печатания в краску может переходить до 30–40% увлажняющего раствора. 5–15% воды в краске мало влияет на изменение свойств краски и качество оттиска, увеличение его до 20–22% приводит к снижению насыщенности изображения. Снижение насыщенности, может быть скомпенсировано регулировкой красочного аппарата, но с учетом предельно допустимых значений содержания воды в краске.

При попадании в красочный аппарат капельки воды могут стабилизироваться и образуется эмульсия типа «вода–масло» изменяются физико-химические и печатно-технические свойства краски, что ухудшает качество оттисков (изменяются условия раската и наката краски).

При большем количестве влаги в краске качество оттисков становится неудовлетворительным. Уменьшение оптической плотности оттисков вызывается как снижением концентрации пигмента, так и уменьшением коэффициента перехода краски вследствие изменения ее реологических свойств, а также наличия на поверхности краски капель воды, образующих под давлением в процессе печатания тонкий слой, препятствующий этому переходу.

При печатании красками, содержащими воду, изображение на оттиске получается тусклым, так как удаление воды из тонкого слоя краски на оттиске вследствие ее впитывания в бумагу или испарения нарушает целостность слоя краски, что приводит к повышению светорассеяния в поверхностном слое. Светорассеяние увеличивается и при использовании гидрофильных пигментов, поскольку увлажняющий раствор, попадая в краску, избирательно вытесняет пленкообразователь с поверхности пигментных частиц, уменьшая глянцевитость и насыщенности оттисков. Снижение насыщенности оттисков изменяет их спектральную характеристику, что приводит к градационным и цветовым искажениям и уменьшению цветового охвата при многокрасочном печатании.

На содержание влаги в краске оказывают влияние температура и важность воздуха печатного цеха. Чем больше температура и меньше относительная влажность, тем больше влаги испаряется с формы и меньше переходит в краску. При увеличении относительной влажности воздуха уменьшается скорость испарения влаги не только той, которая находится на форме, но и той, которая находится в красочном аппарате, что приводит к повышению вероятности эмульгирования красок. Оптимальными для печатного цеха условиями являются температура 20–25 °С и относительная влажность 55%.

На эмульгирование также оказывают влияние состав и особенности конструкции красочного аппарата. Наличие в красочном аппарате нескольких раскатных цилиндров позволяет лучше защищать краску от попадания увлажняющего раствора, чем большое количество цилиндров малого диаметра.

Чтобы уменьшить эмульгирование красок, необходимо уменьшить количество подаваемого на форму увлажняющего раствора, сохранив при этом устойчивость гидрофильных свойств пробельных элементов. Это достигается увеличением смачивающей способности увлажняющего раствора путем введения в его состав специальных поверхностно-активных веществ.

В процессе печатания в увлажняющий раствор из краски и бумаги могут переходить растворимые в воде ПАВ. Капли краски, попадая в увлажняющий раствор, образуют эмульсию типа масло—вода (М/В). Это может привести к тенению и зажириванию пробельных элементов, и оголению раскатных цилиндров и печатающих элементов.

Тенение — окрашивание пробельных элементов частицами краски, попавшими на форму вместе с увлажняющим р-ром. Тенение пробельных элементов можно исключить заменой краски и бумаги, содержащих ПАВ, которые вызывают тенение, подбирая оптимальный состав увлажняющего раствора.

Зажиривание пробельных элементов связано с изменением их молекулярной природы. Из краски при контакте с пробельными элементами могут извлекаться жирные кислоты, которые проходя (диффундируя) через гидрофильный слой на металл (адсорбируются на металле), изменяя свойства гидрофильности на гидрофобность. К аналогичному эффекту могут привести попавшие в увл. р-р ПАВ, если они химически взаимодействуют с металлом пробельных элементов. Краска будет адсорбироваться на пробельных элементах.

Из-за закатывания краской пробельных элементов снижается графическая точность оттиска.

Качество оттисков зависит как от количества увлажняющего раствора, попадающего в краску, так и от величины его рН. При уменьшении рН увлажняющего раствора вследствие стравливания печатающих элементов на форме снижается насыщенность оттисков, а при использовании щелочных увлажняющих растворов увеличивается насыщенность и уменьшается яркость участков изображения, а также снижается графическая точность из-за закатывания краской пробельн. эл-ов.

Качество оттиска во многом зависит и от степени закрепления краски на оттиске. К числу факторов, определяющих время закрепления на оттиске офсетных красок, также относятся количество и величина рН увлажняющего раствора. Так, при содержании увлажняющего раствора в краске до 20% закрепление по сравнению с исходными красками улучшается, а при 40% ухудшается.

Состав увлажняющего раствора должен подбираться в зависимости от применяемых форм, бумаги и краски.

 Особенности технологии печатания без увлажнения

В основе технологии печатания без увлажнения лежит использование печатной формы, которая представляет собой металлическую (предпочтительно алюминиевую) пластину с копировальным слоем на основе светочувствительных диазосоединений, на поверхности которого находится прочно сцепленный с ним слой силиконового каучука. При негативном копировании диазослой на участках печатающих элементов, подвергшихся действию света, разрушается и при проявлении с помощью органического растворителя удаляется с этих участков вместе с силиконовым покрытием. В результате получается готовая к использованию форма, печатающие элементы которой образованы металлом, хорошо воспринимающим печатную краску, а пробельные — силиконовым покрытием, которое ею не смачивается.

Печатание без увлажнения с использованием таких форм основано на адгезионно-когезионном балансе всех поверхностей раздела, возникающих в печатном процессе, при котором адгезия краски к пробельным элементам меньше, чем адгезия ее к красочным валикам и величина когезии краски. Для обеспечения этих условий необходимо применять принципиально новые краски, обеспечивающие требуемый адгезионно-когезионный баланс. Связующее их должно изготавливаться с применением специальных смол большой молекулярной массы и особого строения и обладать низкой полярностью. Важным условием создания и использования таких красок является предотвращение прилипания пигментных частиц к поверхности пробельных элементов. Структурно-механические свойства красок должны гарантировать отсутствие выщипывания бумаги и загрязнения печатной формы при нормальных скоростях печатания. Краска должна обладать стабильностью при изменении температуры в пределах, наблюдаемых при печатании.

Печатание с форм, не требующих увлажнения, производится на машинах с отключенным увлажняющим аппаратом. При печатании по данной технологии отпадают проблемы баланса «краска—увлажняющий раствор», а вместе с тем и вопросы, связанные с разработкой системы контроля количества увлажняющего раствора на форме и его рН. Применение форм для печатания без увлажнения позволяет получать изображение хорошего качества как на листовых, так и рулонных машинах. Отсутствие увлажнения, являющегося одной из причин деформации бумаги при печатании, повышает точность совмещения красок на оттисках, устраняет эмульгирование, что позволяет повысить насыщенность изображения.

Однако, офсетная печать без увлажнения имеет ряд недостатков: низкая тиражестойкость форм, отсутствие красок, удовлетворяющих всем требованиям процесса печатания без увлажнения, отсутствие специальных резинотканевых пластин и непылящей бумаги, что препятствует внедрению данного варианта печатания на полиграфических предприятий.

Одним из направлений развития офсетной печати без увлажнения является работа по созданию «обращенной» печати, в которой печатающие элементы обладают гидрофильными свойствами, а пробельные гидрофобными. Печатание с таких форм должно проводиться гидрофильными красками, изготовленными на связующих, содержащих высокополярные смолы, стабилизаторы и другие добавки, а в качестве растворителей — воду.

Типовые схемы подготовки листовых и рулонных ротационных машин офсетной печати в печатании тиража

(см. лаб. раб.; этот пункт можно кратко)

В зависимости от вида издания, степени автоматизации печатной машины и условий печатного процесса последовательность выполнения подготовительных операций может изменяться, а некоторые совсем исключаться. В общем случае подготовка офсетных машин включает операции:

1. Подготовка бумагопроводящей системы и приемновыводного устройства;

2. Подготовка печатного аппарата;

3. Подготовка увлажняющего аппарата;

4. Подготовка красочного аппарата;

5. Подготовка сушильных, противоотмарывающих и др. устройств.

Подготовка бумагопроводящей системы служит для обеспечения бесперебойной подачи бумаги в печатных аппарат и вывода отпечатанной продукции в виде листов или сфальцованных тетрадей. Для листовых машин:

1. Зарядка бумаги в самонаклад;

2. Установка листоотделяющих и листотранспортирующих устройств;

3. Установка передних и боковых упоров;

4. Наладка устройств, регулирующих и контролирующих подачу бумаги (электрических и фотоэлектрических систем, предотвращающих подачу двойного листа, фиксирующих правильность перехвата листа при наличии нескольких секций и осуществляющих подсчет отпечатанной продукции);

5. Установка приемного стола по формату бумаги.

Для рулонных машин:

1. Установка рулона в машину;

2. Проводка бумаги через печатные секции;

3. Настройка фальцаппарата на нужный вариант фальцовки;

4. Наладка контрольно-регулирующих устройств (контролирующих разводку рулона, останавливающих машину при разрыве бумаги, следящих за положением боковой кромки полотна, контролирующих работу фальцаппарата и подсчитывающих отпечатанную продукцию).

Подготовка печатного аппарата включает:

1. Проверка, установка и приладка печатных форм. При проверке необходимо следить, чтобы на форме не было вмятин, царапин и следов коррозии. Края формы должны быть ровными, а ее толщина должна строго соответствовать паспортным данным машины. При установке формы проверяют плотность прилегания к цилиндру, надежность закрепления в зажимных планках. Для приладки используют специальные устройства, которые позволяют смещать форму вместе с цилиндром по окружности и вдоль образующей;

2. Выбор и контроль размерных параметров офсетных резинотканевых пластин. При выборе необходимо следить, чтобы рабочий слой пластины обладал хорошим восприятием краски и полной отдачей бумаги, устойчивостью к действию связующих красок и растворителей, высокой упруго-эластичностью и определенной микро-геометрии поверхности. Выбор состава декеля зависит от технологических факторов и печатно-технических свойств материалов. Существует три вида декелей: мягкий — резинотканевая пластина + кирза (материал на основе многослойной хлопчатобумажной ткани, обработанной плёнкообразующими веществами, используется как заменитель кожи), полужесткий — две резинотканевые пластины, жесткий — резинотканевая пластина + картон;

3. Установка декеля на офсетный цилиндр;

4. Регулировка давления между цилиндрами печатного аппарата. Выполняется установкой одинакового зазора между цилиндрами, при этом не должно нарушаться соотношение диаметров формного, офсетного и печатного цилиндра.

Подготовка увлажняющего аппарата:

1. Установка корыта вручную, при этом оно тщательно очищается;

2. Приладка накатных и передаточного валиков. Состоит в установке правильного усилия прижима, которое должно быть одинаково и равномерно по всей длине;

3. Заполнение корыта увлажняющим раствором. Для этого раствор заливают в емкости, расположенные рядом с машиной, после чего он по трубам поступает в корыто. Постоянный уровень раствора в корыте поддерживается автоматически;

4. Регулировка подачи увлажняющего раствора на форму. Общая регулировка осуществляется за счет угла поворота дукторного цилиндра, а местная — при помощи ракелей.

Подготовка красочного аппарата включает:

1. Смывка краски с валиков и цилиндров красочного аппарата осуществляется смывочным устройством при помощи растворителей на органической основе на малой скорости машины;

2. Приладка накатных и передаточного валиков;

3. Регулировка раскатных валиков и цилиндров и проверка осевого раската;

4. Проверка зазора между ножом и дукторным цилиндром;

5. Заполнение красочного ящика краской;

6. Регулировка подачи краски. Общая регулировка — за счет угла поворота дукторного цилиндра, а местная — при помощи винтов.

Подготовка сушильных, противоотмарывающих и других устройств определяется видом распылителя (порошковый или жидкостный) и типом устройства (газопламенное, воздуходувное, излучающее).