Требования к печатным краскам. Применение растворителей.

Печатные краски должны "транспортироваться" из емкости на запечатываемый материал методами, определяемыми способом печати. Перенос краски реализуется благодаря

· разделению краски на пути ее нанесения на оттиск (офсетная, глубокая, высокая печать). Красочные валики, печатная форма и резиновое полотно (в офсетном способе) переносят, т.е. транспортируют красочный слой;

· непосредственному переносу красочного слоя носителя на запечатываемый материал (горячее тиснение, термоперенос);

· продавливанию краски через отверстия в сетке (трафаретная печать);

· "набрызгиванию" краски на запечатываемый материал (струйная печать).

На запечатываемом материале краски должны высыхать или задубливаться.

Принципиально различают физические (впитывание и испарение) и химические (окислительную полимеризацию, лучевое задубливание) способы закрепления. Часто применяются комбинации этих способов сушки. Особенностью всех их является затвердевание краски при переходе из жидкого состояния в твердое. Краска должна хорошо схватываться с запечатываемым материалом. Обычными являются следующие варианты (а также комбинации)

· краска закрепляется, например, механически на поверхности запечатываемого материала (проникает в поры, поглощается волокнами бумаги). Этому способствует соответствующее давление, создаваемое при печати (например, офсетной);

краска печать полиграфия растворитель

· краска благодаря капиллярному действию проникает в поверхностные капилляры запечатываемого материала (например, струйная печать);

· краска закрепляется благодаря полярным взаимодействиям (химические/физические эффекты) между нею и запечатываемым материалом, особенно на очень гладких поверхностях.

Приготовление печатных красок

Состав красок имеет для печатника вторичное значение, поскольку он использует готовые краски.

Список параметров качества красок

Цвет	Степень перетира
Глянец	Тон и оттенок
Липкость	Насыщенность цвета
Время высыхания	Непрозрачность
Время закрепления	Плотность
Вязкость	Пыление
Дуктильность	Светостойкость
Кроющая способность	Устойчивость к истиранию
Эмульгирующая способность	Устойчивость к действию различных веществ
Растекание в увлажняющий раствор	Запах

Краски для плоской печати

Для офсетной печати необходимы пастообразные печатные краски высокой вязкости. Краска должна быть так составлена, чтобы она не высыхала на раскатных валиках красочного аппарата, а также при переносе с печатной формы на резинотканевое полото. Печатная краска для обычной офсетной печати (с увлажняющим раствором и краской) должна воспринимать определенную долю увлажняющего раствора при контакте с печатной формой или прямо из увлажняющего аппарата. (Напротив, в офсетном способе без увлажнения к краске примешивается силиконовое масло, препятствующее переносу краски на пробельные элементы формы). В офсетной печати на запечатываемую поверхность наносятся очень тонкие слои краски (около 0,5-1,5 мм).

Офсетные краски имеют следующие компоненты:

· фирнис (связующее вещество) состоит в основном из твердых смол с высоким содержанием канифоли, алкидных смол с содержанием растительных масел, таких, как льняное, соевое и тунговое масла, а также минеральных масел и различных сиккативов;

· пигментная часть (красители) зависит от цветового тона и количественно составляет от 10 до 30%;

· вспомогательные вещества (добавки) имеют долю до 10%. К вспомогательным веществам относятся:

катализаторы сушки (соединения кобальта, марганца и других металлов).

- воски для улучшения прочности материалов на истирание и скольжение.

- вещества, предупреждающие преждевременное высыхание и образование пленки в банке с краской или на поверхности красочного ящика.

- силиконовое масло, если речь идет о печатных красках для офсетной печати без увлажнения.

Многообразные требования к готовой печатной продукции и к качеству запечатываемого материала приводят к значительному варьированию процентного соотношения некоторых компонентов краски. При подготовке рецептур для изготовления красок следует принимать во внимание важные печатно-технологические требования к офсетной печати. Особое значение имеют:

· прозрачность (из-за смешения при наложении красок);

· печатно-технические свойства, такие, как консистенция, степень закрепления, блеск, склонность к эмульгированию (взаимодействие краски и увлажняющего вещества), поведение в стапелях и прочность материала на истирание;

· закрепление на запечатываемой поверхности и наложение красок, в особенности при печати "сырое по сырому".

Для решения этих вопросов в офсетной печати используется целый спектр различных классов красок.

Универсальные или стандартные краски. Имеют универсальное применение в однокрасочных и многокрасочных листовых офсетных машинах. Они соответствуют нормальным требованиям к глянцу и прочности материала на истирание и высыхают путем впитывания (физический способ) и окисления (химический способ). Применение на натуральной бумаге и мелованных сортах. Инфракрасное излучение и горячий воздух могут ускорить окисление и впитывание красок.

Глянцевые или высокоглянцевые краски. Печатные краски, которые позволяют получить высокий глянец на мелованной бумаге. Предпосылкой для этого является применение глянцевой и высокоглянцевой мелованной бумаги. Высыхание происходит посредством впитывания или окисления. Инфракрасное излучение и горячий воздух могут ускорить окисление.

Печатные краски с хорошей устойчивостью к истиранию. Серии печатных красок, устойчивых к истиранию, особенно используются для печати на упаковке и на матовых мелованных бумагах. Высыхание происходит благодаря быстрому впитыванию и быстрому окислению. Инфракрасное излучение и горячий воздух могут ускорить окисление и впитывание краски.

Печатные краски для офсетной печати без увлажнения. Печатные краски для офсетной печати без увлажнения, когда выполнены условия посредством поддержания определенной температуры красочного аппарата и использования соответствующих пластин. Использование печатных красок должно производиться без каких-либо печатных вспомогательных средств, так как изменение вязкости краски может привести к тенению. Краски очень похожи по составу на обычные офсетные краски.

Печатные краски без запаха. Серии печатных красок для печати на упаковке для пищевых продуктов. Они имеют специальную структуру связующего вещества, но по своим свойствам сравнимы с обычными печатными красками.

Краски для печати на фольге (пленке). Печатные краски, которые закрепляются только окислением и применяются для невпитывающих запечатываемых материалов (например, металлизированная бумага и полимерные пленки).

Краски Heatset, закрепляющиеся при нагревании, для рулонной офсетной печати. Печатные краски для рулонной офсетной печати с преимущественной сушкой горячим воздухом. Содержащиеся в связующих веществах минеральные масла специальных типов, которые испаряются и улетучиваются под влиянием горячего воздуха сушильного устройства. высыхание происходит в первую очередь физически. Для различных видов бумаги предлагаются соответствующие типы красок.

Краски Nonheatset, закрепляющиеся без нагревания, для рулонной офсетной печати. Обычно используются при печати на сильно впитывающих, немелованных сортах бумаги. Печатание такими красками на мелованной бумаге обычно не удается из-за осыпания пигмента. Эти краски для рулонной офсетной печати в книжно-журнальном и газетном производстве содержат пигмент, связующее и минеральное масло. Черные краски включают сажу и подцветку. Введение последней диктуется тем, что сажа сама по себе имеет коричневатый оттенок, для нейтрализации которого обычно используется основной лак (голубой или фиолетовый).

Краски Coldset, отверждающиеся при охлаждении, для рулонной офсетной газетной печати. Специальные печатные краски для печати на газетной бумаге. Они состоят из комбинации различных минеральных масел и /или растительных масел, пигмента (особенно сажи) и различных вспомогательных веществ, таких, как воски, смачивающие вещества, минеральные наполнители, совместимые с маслами гелеобразующие вещества. Эти вспомогательные вещества должны обеспечивать выполнение специальных требований к качеству (например, хорошая текучесть) и предотвращать отмарывание и пробивание краски на оборотную сторону бумаги. Рулонные офсетные печатные краски для газетной печати высыхают только физически путем впитывания в бумагу.

УФ-краски. Частое применение в упаковочной и этикеточной печати. Материал красочных валиков должен быть подобран так, чтобы избежать отрицательного влияния на них при использовании специальных компонентов УФ-красок, особенно при смене режима работы. Кроме того, следует использовать только соответствующие смывочные растворы. На печатные формы ограничений практически нет. Для офсета без увлажнения также применяются УФ-краски.

Гибридные краски. Слово "гибрид" латинского происхождения и означает смесь из двух различных компонентов. Упрощенно это означает, что эти краски базируются на печатных красках на основе минеральных масел (традиционные краски) с незначительной (не более 20-25%) УФ-частью. Они высыхают как окисляясь, так и под воздействием УФ-света. Сама технология процесса использования гибридных красок достаточно проста и легко объяснима. Гибридные краски наносятся так же, как и обыкновенные краски, на запечатываемый материал. После того как все краски нанесены, вслед за последней печатной секцией располагается сушильное устройство (промежуточная сушка), после чего наносится УФ-лак и производится окончательная сушка готовой продукции в сушильном устройстве, оснащенном УФ-излучателем.

Металлические краски. "Золотые" и "серебряные" краски изготавливаются из порошков бронзы и алюминия, благодаря которым красочный слой приобретает металлический блеск. Однако при печати металлизированными красками офсетным способом необходимо знать и учитывать целый ряд особенностей, связанных со свойствами красок, с взаимодействием краски с увлажняющим раствором и бумагой, с влиянием окружающей среды (температура и влажность в помещении) и с некоторыми другими факторами.

Общие требования: температура 20-22°С, влажность - не выше 50-60 %. Независимо от вида выполняемой работы, необходимо строго выдерживать данные показатели.

Используется только качественные мелованные сорта бумаги и картона.

Краски для печати по металлу. Продукция из металлов запечатывается способами плоской офсетной печати и высокой офсетной печати. Офсет в данном случае необходим потому, что жесткая и несжимаемая жесть исключает возможность печатания непосредственно с металлических форм. Резиновое офсетное полотно идеально подходит для передачи изображения с печатной формы на поверхность металла. Металлический лист подается в печатную машину, запечатывается и проходит через длинное высокотемпературное сушильное устройство. Таким образом обрабатывается материал для большинства металлических контейнеров.

Краски для печати на пластмассе. Краски для печати на пластиках или покрытой слоем пластмассы бумаге иногда называют коллодийными красками, потому что они используются для запечатывания нитроцеллюлозных покрытий. Полимерные пленки легче запечатывать, применяя способы глубокой и флексопечати, а не офсетной. Тем не менее, полимерные пленки или, что более распространено, покрытая слоем полимера бумага, иногда запечатываются способом плоской офсетной печати. Обычно используются краски с большим содержанием твердых частиц. УФ-краски также применяются для печати на пленках и фольгах.

Печатные краски для глубокой печати

Существенные различия между красками глубокой и офсетной печати заключаются в вязкости. В глубокой печати требуется жидкая краска, которая при высокой скорости печати может заполнять ячейки форм.

По технологическому способу составление и изготовление печатных красок глубокой печати проще, чем офсетных. Ассортимент очень большой: например, есть краски, с помощью которых наносится красочный слой более 2 мкм, а также краски со специальными металлическими пигментами и др. Химическая рецептура красок в связи с прямым переносом на запечатываемый материал допускает принципиально большие возможности варьирования состава.

Толуольные краски для глубокой печати (с регенерацией растворителя) будут продолжать доминировать в производстве издательской продукции до тех пор, пока регулирующие законы охраны окружающей среды, будут разрешать широкое использование толуола. Если же это будет неприемлемо, то можно будет использовать краски на водной основе, они сохнут медленнее, взаимодействуют с бумагой и дороже толуольных красок.

Краски для глубокой печати содержат летучие (низкокипящие) растворители, которые легко испаряются при сушке оттисков. Они не должны содержать грубых частиц, обладающих абразивным действием.

Содержание пигмента в красках для глубокой печати меньше, чем в красках для высокой, офсетной или флексопечати, т.к. толщина красочного слоя в глубокой печати больше. Эта более толстая красочная пленка в тенях изображения способствует тому особому глянцу, который характеризует "гравюрное качество".

Краски для глубокой печати обычно классифицируют в соответствии с их назначением и составом. Например, краски типов А, В, Р, W используются в издательской печати, а от С до Х в производстве упаковки. Любая из этих красок может включать в свой состав воск или синтетическую смолу для достижения устойчивости к стиранию или другие добавки для обеспечения особых свойств.

Краски для глубокой печати на водной основе. Краски на водной основе широко используются в упаковочном производстве, почти все подарочные упаковки печатаются этими красками. Вода не требует вложений и не создает проблем для окружающей среды.

Типичные составы красок для глубокой печати

· краска общего назначения.

· Краска для упаковки.

· Краска для изданий (каталоги и пр.)

· Краска на водной основе для изданий.

Растворители имеют особенно большое значение при составлении красок для глубокой печати. Они обеспечивают низкую вязкость, с их помощью можно изменять также концентрацию пигментов или оптическую плотность краски. При выборе растворителя важны следующие параметры:

· температура кипения;

· температура испарения;

· температура возгорания;

· порог взрыва;

· наличие запаха;

· мероприятия по охране труда;

· экологическая совместимость.

Для печати иллюстраций и упаковки применяют совершенно различные растворители в связи с различными требованиями к современной упаковке. Важнейшие типы растворителей для печати иллюстраций следующие:

· толуол (чистый толуол с содержанием бензола <0,3 %);

· ксилол;

· бензины (из-за опасности возгорания во многих государствах запрещены к использованию).

Толуол - это продукт нефтехимии, бесцветная горючая жидкость. Являясь идеальным растворителем для используемых компонентов связующего (которые обволакивают пигменты), высыхает при сравнительно невысоких затратах энергии. Отработанный толуол может регенерироваться с очень высоким выходом в устройствах для его извлечения. Толуол может производиться в больших количествах.

Ксилол химически близок толуолу. Но так как он медленнее испаряется, то находит сегодня незначительное применение в иллюстрационной глубокой печати.

Важнейшие растворители для глубокой печати на упаковках:

· этиловый спирт;

· этилацетат (уксусный эфир);

· вода (также совместно с органическими растворителями, такими, как, например, спирты).

Разбавляемые водой печатные краски в глубокой печати при производстве иллюстраций играют второстепенную роль.

Для выполнения особых, причем дифференцированных требований к упаковке (например, никакой реакции с упакованным продуктом или впитывания запаха), применяют печатные краски, содержащие различные органические растворители. Однако их использование значительно меньше, чем неорганических растворителей.

Краски для флексографской печати

В флексографской печати краски по вязкости близки краскам глубокой печати. Флексографские печатные краски (при высоких требованиях к качеству печати) переносятся на эластичную печатную форму через красочный аппарат, состоящий из камерной ракельной системы с растровым валиком. Регулировка вязкости краски особенно важна для достижения высокого качества печати. При этом не должно быть выдавливания краски за края участков изображения. Краски должны иметь высокую плотность, хорошее расщепление наносимого слоя, а также обеспечивать заполняемость ячеек. Ассортимент различных пигментов при изготовлении краски в флексографском способе печати очень разнообразен, что ведет к широкому спектру их применения для выпуска продукции.

Флексография ранее называлась "анилиновой печатью", т.к. основными красящими веществами были анилиновые производные, получавшиеся из каменноугольной смолы. К 1950 г. вместо них были разработаны пигменты и возникла потребность в новом названии для данного способа печати. Название "Флексография" было утверждено в 1952 г. по результатам голосования среди производителей и поставщиков, организованного Институтом упаковки.

Красители растворяются в связующем, а пигменты нет. Хотя пигменты более светостойки и пигментированные краски обладают и другими преимуществами, все еще используются и краски с красителями, когда требуется получение максимальной прозрачности и блеска.

Подобно краскам для глубокой печати, краски для флексопечати низковязкие, легкотекучие, или жидкие. Поэтому краски поставляются в концентрированной форме и доводятся до рабочей вязкости непосредственно перед печатанием с помощью разбавления растворителем, рекомендованным производителем краски. Вязкость отражает как концентрацию пигмента, так и текучесть краски. Флексокраски (точнее, их растворители) испаряются в процессе печати, при этом изменяются вязкость и цветовые характеристики.

Краски для флексопечати на различных субстратах

Краски на основе органических растворителей часто используются для печатания на мелованной бумаге или легком картоне.

Полиамидные краски на спиртовой основе. Для печати на полиэтиленовой пленке и ее ламинатах с бумагой и картоном, которые требуют обработки пламенем.

Нитроцеллюлозные и полиамидные краски на спиртовой основе. Применяются для печати на алюминиевой фольге. Яркий блеск фольги сохраняется при печатании красками с максимальной прозрачностью.

Краски на водной основе. Применяются в производстве различной продукции, и их состав зависит от конкретного использования. Соображения защиты окружающей среды способствуют их распространению, особенно в сфере упаковки, где их доля в будущем будет увеличиваться.

УФ-отверждаемые краски. Эти краски используют для печатания этикеток и другой узкорулонной продукции, а также складных коробок.

Газетные краски. В газетном производстве используют флексокраски на водной основе, включающие акриловые полимеры со свободными кислотными группами, растворенные в водном растворе аммиака или амина. При печатании квасцы, содержащиеся в газетной бумаге, осаждают акриловое связующее, обеспечивая превосходную устойчивость к стиранию и схватывание краски, приводящее к ярким, насыщенным цветам. При этом устойчивость к стиранию у этих красок превосходит таковую у любых других газетных красок, а локализация краски на поверхности бумаги уменьшает просвечиваемость оттиска через бумагу. Последнее позволяет использовать более тонкие и легкие бумаги, чем те, на которых газеты печатают способами офсетной и обычной высокой печати.

Как в глубокой, так и в флексографской печати решающую роль играет тип растворителя. Он испаряется после нанесения на запечатываемую поверхность благодаря подводу тепла. В результате на оттиске остается сухая красочная пленка. В многокрасочной печати применяют промежуточную сушку, так как печать "сырое по сырому" ведет к переносу предыдущей нанесенной краски в следующий красочный аппарат. В флексографии используют преимущественно следующие растворители:

· этилацетат;

· спирты;

· воду (для лучшей адгезии с запечатываемым материалом добавляют чаще всего спирт).

Краски для высокой печати

Из-за сходства красочных аппаратов есть много общего у красок для высокой и плоской печати. Так, те и другие относятся к пастообразным тиксотропным краскам.

Краски для листовой высокой печати закрепляются по механизму окислительной полимеризации. Краски же для рулонной печати закрепляются путем впитывания или испарения. По сравнению с офсетом, в высокой печати обычно применяют большую толщину красочного слоя; соответственно, краски для высокой печати содержат меньше пигмента, что делает их более дешевыми, чем офсетные краски (в расчете на единицу массы).

Краски для высокой печати не пенятся, не изменяют тона и не эмульгируются. Поскольку (в отличие от офсетной печати) печатная форма не обрабатывается водным увлажняющим раствором, проблемы сушки являются существенно менее острыми.

Газетные краски. Типичная газетная краска состоит из сажи и высоковязкого минерального масла, смешанного с маловязким минеральным масло для регулирования вязкости краски. Вязкость газетных красок должна быть достаточно высокой, чтобы обеспечивать хорошее качество печати, и в то же время достаточно низкой, чтобы была возможна перекачка краски из емкостей хранения в красочный ящик печатной машины. Цена этих красок гораздо ниже, чем у других печатных красок, из-за низкой стоимости ингредиентов и сильной конкуренции среди газетных издательств. В газетном производстве используются и цветные краски как одна дополнительная, так и стандартный набор цветных красок "для прессы" (ROPinks).

УФ-отверждаемые краски для высокой печати. Используются в производстве этикеток и других упаковочных продуктов.

Краски для листовой печати. Аналогичны таковым для офсетной печати, но содержат меньше пигмента. Офсетная краска, разбавленная маслом или прозрачной белой краской, часто подходит для использования в машинах высокой печати. Краски высокой печати часто содержат наполнитель, вроде глинозема или другого прозрачного белого пигмента, для обеспечения требуемой консистенции краски. Требования к краскам для глубокой печати обычно менее строгие, чем к офсетным краскам.

Краски для трафаретной печати

Трафаретная печать, которую применяли в текстильном производстве египтяне и китайцы еще в 700-x годах, раньше называли шелкографией, т.к. первые трафаретные сетки изготавливались из шелка, он до сих пор иногда используется. Но сетки из синтетических полимеров, стали или других металлов более распространены.

Краски для трафаретной печати включают в себя краски на водной основе, УФ-краски, краски на основе органических растворителей и масляные краски, не содержащие растворитель.

Трафаретная печать в сравнении с другими видами печати имеет широкую область применения на самых разнообразных запечатываемых поверхностях. Она делится на четыре производственные области:

· коммерческая трафаретная печать для различной рекламной продукции;

· шелкотрафаретная печать, которая называется "сериграфия";

· промышленная трафаретная печать (например, на бутылках, тюбиках и бокалах);

· специальная печать, на текстильных материалах или платах для электронных схем, и т.д.

Отличительными особенностями трафаретной печати являются ее универсальность и гибкость. Широкий набор субстратов и наносимых материалов иллюстрируют

Бумага	Пластики	Ткани
Картон	Полиэтилен	Хлопок
Композиты	Полипропилен	Холст
Сталь	Полистирол	Бумажная ткань
Алюминий	Поливинилхлорид	Шерсть
Стекло	Нитроцеллюлоза	Акрил
Керамика	Полиэфирные пленки	Нейлон
Дерево		полиэстер
Кожа
Декоративные ламинаты
Печатные краски	Декоративные покрытия
Адгезивы для покрытий	Японские лаки
Стеклоэмали	Защитные покрытия
Электропроводящие краски	Флуоресцентные краски
Теплопроводящие краски	Покрытия, устойчивые к действию травящих агентов.
Стираемые краски