/
Автор: Элдред Н.Р.
Теги: печать цветоведение книгопечатание полиграфия цветовая гамма
ISBN: 5-98951-001-2
Год: 2005
Текст
Печатные процессы
Краски для плоской
печати
Краски для глубокой
печати
Краски для
флексопечати
Краски для высокой
печати
Краски для
трафаретной печати
Краски для струйной
печати
Тонеры
Пигменты
Контроль цвета
Текучесть
Связующие
Сиккативы
Производство
Испытания
Что
ПОЛИГРАФИСТ
ДОЛЖЕН ЗНАТЬ
Что полиграфист
должен знать
о красках
Нельсон Р. Элдред
Перевод с английского
В.А. Наумова
Москва
ПРИНТ-МЕДИА центр
2005
Содержание
Слово к читателям........................IX
Глава 1. Печатные процессы................1
Глава 2. Краски для плоской печати.......15
Глава 3. Краски для глубокой печати......61
Глава 4. Краски для флексопечати.........83
Глава 5. Краски для высокой печати......101
Глава 6. Краски для трафаретной печати...109
Глава 7. Краски для струйной печати.....123
Глава 8. Тонеры и специальные краски.....129
Глава 9. Пигменты.......................135
Глава 10. Контроль цветовоспроизведения..149
Глава 11. Текучесть.....................167
Глава 12. Связующие.....................183
Глава 13. Сиккативы.....................209
Глава 14. Как закрепляются
и сохнут печатные краски................215
Глава 15. Краски и покрытия,
отверждаемые облучением.................225
Глава 16. Производство красок...........239
Глава 17. Испытания печатных красок......249
Глава 18. Покупка печатных красок.......283
Глава 19. Спецификация печатных красок...291
Глава 20. Здоровье, безопасность
и окружающая среда......................297
Предметный указатель....................321
Уважаемые читатели!
Вы держите в руках новое профессиональное
издание серии "Технологии ПРИНТ-МЕДИА" "Что
полиграфист должен знать о красках".
Это шестая книга, выпущенная в рамках
совместного издательского проекта Центром
американских полиграфических технологий и
Московским государственным университетом печати.
Одним из важных аспектов проекта является
участие в его реализации ведущих отраслевых
компаний. Ярким примером такого участия является
наше активное и плодотворное сотрудничество с
одним из крупнейших поставщиков полиграфического
оборудования и материалов — компанией "ЯМ
Интернешнл", которая уже более 15 лет успешно
внедряет передовые технологии в отечественную
полиграфию.
Благодаря интеллектуальной и финансовой
поддержке "ЯМ Интернешнл" в свет выпущены уже
четыре книги серии "Технологии ПРИНТ-МЕДИА".
Высокий профессионализм специалистов компании и
глубокие знания полиграфических процессов и
технологий обеспечили должный уровень данных книг
и адаптированность для специалистов российского
рынка.
Благодарим компанию "ЯМ Интернешнл" за научный
и финансовый вклад, обеспечивший высокий
профессиональный уровень содержания и
полиграфического исполнения этой книги.
Спасибо, дорогие друзья, от Ваших коллег и наших
читателей!
Издательство "ПРИНТ-МЕДИА центр'
Глава 1. Печатные процессы
Печатная краска представляет собой дисперсию окрашенного
твердого вещества (пигмента) в жидкости, ее состав должен
обеспечивать воспроизведение изображения на субстрате*.
Растворы красителей в воле или других жидкостях обыч-
но считаются чернилами, а не печатными красками, хотя
сегодня такие материалы используются в струйных принте-
рах. Некоторые краски для специальных видов флексопеча-
ти также содержат растворимые красители. Сухие или жид-
кие тонеры, используемые, например, в электростатиче-
ской печати, обычно не относят к печатным краскам, но
они тоже будут рассмотрены в этой книге. Для того чтобы
сделать краску пригодной для воспроизведения изображе-
ния при работе на печатной машине, в нее вводят дополни-
тельные ингредиенты.
Прежде всего печатник О должен правильно выбрать краску
для конкретной работы. Краски, состав которых подходит для
одной работы, могут вызвать проблемы в случае выполнения
других заданий, потому что они не соответствуют определен-
ным параметрам, либо могут изменяться при выполнении пре-
дыдущих работ. В главе 18 детально обсуждаются требовавния к
приобретению печатных красок.
Исходя из этого, необходимо уделить внимание способу
печати, для которого данные краски разработаны. В этой
главе рассматриваются печатные процессы и типичные ви-
ды печатной продукции, а также требования, предъявляе-
мые к краскам.
В табл. 1.1 перечислены основные способы печати и их
варианты. Существуют также другие варианты (более 100 —
прим, пер.), которые имеют более ограниченное применение.
Существуют вариации внутри этих основных способов пе-
чати. Изображение может переноситься как непосредствен-
Автор, в основном, использует этот термин, широко применяемый и в русской научной литературе по полиграфии. Далее по тексту будут
использоваться синонимы термина «субстрат» — подложка и запечатываемый материал. Подстрочные примечания, если не оговорено
иное, сделаны переводчиком.
2
Что полиграфист должен знать о красках
Таблица 1.1.
Способы печати
Способ Описание Варианты
Плоская печать Печать с плоской поверхности • Литография • Фототипия
Глубокая печать Печать с углубленной поверхности • Ротационная глубокая печать • Печать со стальных матриц
Высокая печать Печать с возвышающейся поверхности • Печать с жестких форм • Флексография
Трафаретная печать Краска продавливается сквозь трафарет • Шелкография • Мимеографирование
Электростатическая печать (электрофотография Изображение формируется электростатически ) • Ксерография • Электрофакс
Струйная печать Перенос электростатически заряженных капелек краски • Непрерывная струя • Перенос отдельных капель
но на бумагу (или другую подложку), так и на промежуточ-
ную поверхность офсетного полотна. Литография (плоская
печать) обычно осуществляется с помощью офсетного спо-
соба, хотя прямая плоская печать (способ печати прямо на
бумагу с форм плоской печати — «Di-Litho») используется
для печати газет.
При высокой печати изображение обычно переносится на
субстрат непосредственно с печатной формы, однако для за-
печатывания поверхностей складных картонных изделий
применяется и способ высокой офсетной печати. Тем не ме-
нее, термин «офсет» почти всегда ассоциируется с плоской
офсетной печатью (если не оговорено иное).
Все офсетные способы имеют преимущество, которое за-
ключается в равномерной и однородной печати на шерохова-
тых поверхностях. Это особенно относится к печати на бумаге с
текстурным рисунком и на тяжелых картонах.
Одной из основных характеристик, влияющих на печатный
процесс и соответствующий ему состав краски, является тол-
щина красочной пленки. Тонкая красочная пленка требует бо-
лее высокой степени пигментации, чем толстая. Однако тол-
стые красочные пленки могут содержать наполнители, такие
Печатные процессы
3
Таблица 1.2.
Типичные значения
толщины красочной
пленки
Способ печати Толщина красочной пленки
МИЛЛИДЮЙМЫ ММ мкм
Листовой офсет 0,05 0.0013 1,3
Рулонный офсет 0,06 0.0015 1,5
Флексопечать 0,4 0,010 10
Глубокая печать 1,8 0,020 20
Трафаретная печать 1,0-5,0 0,025-0,125 25-125
Плоская печать
как карбонаты кальция или магния. В случае высокой и трафа-
ретной печати наполнитель приходится вводить для регулиро-
вания реологических свойств краски.
Хотя толщина красочной пленки (в различных способах) мо-
жет изменяться в широких пределах, приведенные в табл. 1.2
цифры можно считать типичными.
Плоская печать занимает лидирующее положение в изда-
тельской полиграфии, а также имеет важное значение в
производстве разнообразной коммерческой печатной про-
дукции и печати на упаковочных материалах. Она возникла
позже высокой печати: была изобретена Алоизом Зене-
фельдером в XVIII в. и в течение многих лет претерпевала
непрерывные изменения.
Первоначально литографские печатные формы изготавлива-
лись из мелкопористого известняка. В настоящее время приме-
няется алюминий, хотя формы для офсетной печати часто изго-
тавливаются из бумаги или пластмассы, которые специальным
образом обрабатываются. Пробельные элементы формы являют-
ся гидрофильными (т.е. воспринимающими воду) и, будучи ув-
лажненными, они не воспринимают краску. Печатающие эле-
менты, напротив, являются гидрофобными (т.е. не воспринимаю-
щими воду) и они смачиваются краской.
Наиболее распространенный тип пластины для плоской
печати представляет собой алюминиевый лист, покрытый
светочувствительным материалом (обычно на основе диазо-
соединений или фотополимеров). После облучения светом
через негативную или позитивную пленку, либо после обра-
ботки лазерным излучением растворимые участки покрытия
вымываются. В случае позитивных пластин экспонирован-
ные участки покрытия становятся растворимыми в проявля-
ющем растворе и вымываются; в случае негативных пластин
они становятся нерастворимыми и вымываются неэкспони-
рованные участки.
4
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 1.1.
Схема офсетной
плоской печати
В процессе печати печатная форма сначала смачивается ув-
лажняющим раствором, основными компонентами которого
являются вода, защитное (гуммирующее) вещество и кислота
(рис. 1.1). При контакте накатного валика красочного аппарата
с печатной формой краска переносится на печатающие эле-
менты. Капли увлажняющего раствора, которые могут нахо-
диться на участках изображения, выдавливаются накатным ва-
ликом или эмульгируются в краске, но вода, адсорбированная
на пробельных элементах, образует пленку, которая предотвра-
щает перенос краски на эти участки формы.
Офсет был впервые использован для улучшения качества печати
на немелованной бумаге с грубой поверхностью. Резиновая пласти-
на помогала печатать ровное изображение на неровной подложке.
Печатные процессы
5
Глубокая печать
В листовых офсетных машинах листы запечатываются пос-
ледовательно, один за другим. Эти машины используются, в
основном, для печати малых тиражей, в то время как для изго-
товления высокотиражной продукции применяются, как пра-
вило, рулонные печатные машины. При двусторонней печати
бумажное полотно проходит между двумя офсетными цилинд-
рами, причем каждый из них одновременно служит в качестве
печатного цилиндра для другого.
Офсетные краски. Офсетные краски имеют высокую вязкость и
по своей консистенции близки к пастам (отсюда английский тер-
мин «paste inks»). Для печати мелких элементов изображения они
должны обладать высокой липкостью. Нобходимо, чтобы в них
эмульгировалось некоторое количество воды, но не слишком
много. Из-за очень малой толщины красочной пленки на оттиске
содержание пигмента в краске должно быть достаточно высоким.
Краски для рулонного офсета, содержащие растворитель, имеют
более низкий уровень пигментации, чем краски для листовой пе-
чати. Для уменьшения испарения в печатной машине необходи-
мо использовать растворители с высокой температурой кипения.
При глубокой печати медная поверхность формного цилиндра
механически гравируется для формирования изображения.
Размер и глубина каждого полутонового элемента могут изме-
няться, что дает глубокой печати самый широкий диапазон то-
новоспроизведения среди всех способов. При работе печатной
машины формный цилиндр вращается в красочном ящике, и
Рис. 1.2.
Схема глубокой печати
6
Что полиграфист должен знать о красках
металлический ракель снимает избыток краски с поверхности
формы (рис. 1.2). Затем краска из печатающих элементов пере-
носится на подложку.
Простота красочной системы и возможность применения рас-
творителей с высокой скоростью испарения обеспечивают полу-
чение способом глубокой печати высококачественных иллюстра-
ционных изображений при очень больших скоростях печати.
Данным способом печатают высокотиражные журналы, ка-
талоги, этикетки, газетные вкладыши, воскресные приложе-
ния, эластичную упаковку, а также специальные изделия: пода-
рочные обертки, обои и декоративные панели.
Краски для глубокой печати. Эти краски имеют низкую вязкость
для обеспечения свободного переноса краски в углубленные печа-
тающие элементы формного цилиндра. Поэтому их называют
«жидкими красками». Короткий путь между красочным ящиком и
субстратом позволяет использовать растворители с низкой темпе-
ратурой кипения и высокой скоростью испарения. Эти краски ха-
рактеризуются сравнительно высоким содержанием растворителя
и, соответственно, низким уровнем пигментации.
Флексография
Флексография представляет собой один из способов высокой
печати. Этот способ занимает лидирующее положение при пе-
чати на упаковке. В флексографии используются эластичные
печатные формы, изготовленные из резины или фотополимера.
Резиновые пластины формуются в гидравлическом прессе с
Рис. 1.3.
Схема четырехцилинд-
ровой флексопечатной
секции
Печатные процессы
7
Рис. 1.4.
Схема трехцилиндровой
печатной секции
помощью металлической или пластиковой матрицы. Фотопо-
лимерные печатные формы изготавливаются путем их облуче-
ния светом через фотопленку и вымывания неэкспонирован-
ных участков. Применяется и удаление формного материала с
участков, соответствующих пробельным элементам, путем ис-
парения под действием лазера (рис. 1.3, 1.4).
Флексопечать (появившаяся после традиционной высокой
печати, плоской, глубокой и трафаретной печати) позволяет
получать превосходные четырехкрасочные изображения на та-
ких упаковочных материалах, как пленки и картон, и применя-
ется для печати этикеток, а в последнее время и газет.
Высокая печать
с жестких форм
Краски для флексопечати. В флексографии используются «жид-
кие» краски с низкой вязкостью. Эти легко испаряющиеся
краски обычно сушат с помощью интенсивного обдува запеча-
танной поверхности теплым воздухом, что делает флексогра-
фию особенно пригодной для печати на полимерных пленках с
низкой температурой плавления. Такие пленки используются
во многих типах эластичной упаковки. Содержание пигмента в
красках для флексопечати невысокое по сравнению с содержа-
нием растворителя.
Классическая высокая печать с жестких печатных форм являет-
ся старейшим печатным процессом. Задолго до Гутенберга, ко-
торый изобрел систему шрифтового набора, использовались
клише, вырезанные из деревянных пластин (рис. 1.5). В Азии
они получили распространение еще в IX в. В данном способе
8
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 1.5.
Оттиск с клише
краска накатывается на печатающие элементы, которые возвы-
шаются над пробелами.
Высокая офсетная печать (иногда называемая сухим офсе-
том) используется, когда запечатываемый материал является
жестким и плохо впитывает краску (дерево, пластмассы, метал-
лы), или когда субстрат, например гофрокартон, имеет неров-
ную поверхность. Сухой офсет применяют для печати на метал-
лических банках для напитков.
Высокая печать в значительной мере вытеснена плоской и глу-
бокой печатью, а также флексографией, но все же удерживает за
собой определенную долю рынка и используется для выполнения
некоторых работ, например для печати этикеток.
Краски для высокой печати. Краски для высокой печати, кото-
рые раскатываются в красочном аппарате, подобном красоч-
ному аппарату в плоской печати, обладают высокой вязкостью
(пастообразные краски). Толщина красочной пленки больше
чем у красок для плоской печати, и краски для высокой печати
часто содержат наполнитель.
Трафаретная печать
В трафаретной печати краска продавливается сквозь сетку на
субстрат (рис. 1.6). Раньше эта технология называлась шелко-
графией, поскольку трафаретные сетки вначале изготавлива-
лись из шелка. Сейчас они изготавливаются из металла, нейло-
на или полиэфирных волокон, а метод иногда называют сери-
графией (станковый способ трафаретной печати).
Печатные процессы
9
Рис. 1.6.
Схема трафаретной
печати
Этот способ идеально подходит для печати на изделиях с не-
однородной поверхностью. Плакаты, обои, одежда и другая
текстильная продукция, переводные картинки, съемные пере-
плетные крышки, скрепленные кольцами, панели приборов и
диски, металлические и пластиковые контейнеры, электро-
щитки относятся к числу изделий, производимых с использо-
ванием трафаретной печати.
Краски для трафаретной печати. Закрепление красок для трафа-
ретной печати может быть осуществлено путем испарения,
окислительной полимеризации, теплового отверждения (тер-
мической полимеризации) и УФ-отверждения. Они относятся
к группе пастообразных красок. Хотя способом трафаретной
печати можно получать и тонкие красочные пленки, обычно в
этом процессе используются более толстые пленки, поэтому
краска содержит мало пигмента. Окрашенные пигменты часто
дополняются бесцветными наполнителями.
Бесконтактные
процессы
и способы
Существует много бесконтактных способов печати*: электро-
фотография (ксерография и лазерная печать), струйная печать,
магнитография, электрография, или ионография, термография
и др. В этой книге речь пойдет об электрофотографии и струй-
ной печати.
* Это словосочетание, получившее большое распространение, является неточным переводом с английского: nonimpact printing. Первое из
этих слов означает не бесконтактная, а безударная, или — в данном контексте — безнатисковая. Однако печать не может быть без
натиска: само слово printing означает оттискивание (от print — оттиск, отпечаток, след). Не лучше и выражение «способы печати без
печатной формы». По сути дела, здесь речь идет о непечатных процессах воспроизведения изображений: контакт субстрата с краской,
тонером или излучением, разумеется, есть, но нет контакта (ни прямого, ни косвенного, как в офсете) с печатной формой.
10
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 1.7.
Схема электрофотогра-
фического процесса
Перенос тонера на субстрат
Электрофотография. Устройство для электрофотографиче-
ской печати (рис. 1.7) (ксерографии) включает в себя ци-
линдр для формирования изображения с фоточувствитель-
ным покрытием из селена или полимерного фотопроводни-
ка*, которое электростатически заряжается в темноте.
Изображение формируется за счет изменения заряда уча-
стков поверхности носителя изображения под действием
управляемого компьютером лазерного излучения (или излу-
чения, испускаемого светодиодами. — прим. пер.). Затем с
помощью красящей системы на заряженные участки фото-
полупроводникового слоя наносится тонер (мельчайшие ча-
стицы жидкости или твердого вещества, см. главу 8). Далее
происходит перенос тонера с цилиндра на бумагу. Для за-
крепления его на бумаге он оплавляется при подаче тепла в
зону контакта.
Данный способ размножения изображений широко приме-
няется в офисах, канцеляриях, конструкторских бюро и т.п., а
также для оперативного копирования документации, рекла-
мы, объявлений и пр. Средняя производительность машин
составляет 7500 листов в час.
Тонеры бывает «сухими» и «жидкими». Сухие (т.е. порошко-
вые) тонеры включают в себя пигмент, например сажу, и термо-
пластичную смолу, которая оплавляется при нагревании и за-
стывает при закреплении тонера на субстрате. Жидкий тонер
представляет собой суспензию пигмента в летучей жидкости.
Фоточувствительные покрытия изготавливаются из селенида мышьяка (III), органического полимерного фотополупроводника и
аморфной а-модификации кремния.
Печатные процессы
11
Рис. 1.8.
Схема цифровой
печати СП
(с разрешения
«Marconi Data
Systems Inc.»)
Струйная печать. Основными вариантами струйной печати яв-
ляются воспроизведение изображений с помощью непрерыв-
ной красочной струи — continuous inkjet или CIJ (рис. 1.8) и с
помощью капельной красочной струи — drop-on-demand или
DOD (рис. 1.9). Каждый из этих вариантов соответствует требо-
ваниям своего сектора рынка.
Капельки краски, несущие электрический заряд (контроли-
руемый компьютером), переносятся на бумагу и формируют
изображение. Часть капель с помощью каплеуловителя возвра-
щается в рецикл. Субстраты могут запечатываться со скоростя-
ми до 500 м/мин (до 2100 знаков в секунду). CIJ-принтеры ис-
пользуются для кодирования, маркирования, печати адресов и
писем для прямой почтовой рассылки.
В технологиях DOD генерируются только капельки, необхо-
димые для печати. DOD-принтеры бывают различных модифи-
каций (см. примеры, представленные на рис. 1.9). Они исполь-
зуются для печати высококачественной продукции, включая
цифровую цветопробу.
Краски для струйной печати. Краски для CIJ-принтеров обычно
представляют собой раствор красителя в воде или органиче-
ском растворителе, например в этаноле. Краски для струйной,
печати (как CIJ, так и DOD) в качестве красящего вещества
обычно содержат краситель, а не пигмент, поскольку твердые
12
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 1.9.
Капельносчруйный
принтер (с разрешения
«Pira International»)
Пьезоэлектрический струйный принтер
Краска
Пьезоэлектрический
преобразователь
Пульсирующее
давление
Печатные процессы
13
частицы последнего могут вызывать ряд проблем: забивать со-
пло, оказывать абразивное действие и т.п. Тем не менее, пиг-
менты с диаметром частиц менее 1 мкм широко используются.
Краски для DOD-принтеров изготавливаются из воды и гли-
колей (пузырьковая струйная печать и струйная пьезопечать),
высоколетучих растворителей, таких как метил этил кетон, для
электростатической струйной печати и не содержащих раство-
рителя парафинов или полимеров для расплавляющихся красок.
Примечание к стр. 1:
й Более 90% рынка полиграфических услуг США представляют семейные
компании, где функцию технолога может выполнять печатник.
Своеобразие организации производства и профессиональный «слэнг»
американских полиграфистов нашли отражение в авторском тексте,
которое издательство позволило себе сохранить из уважения к правам
автора.
Глава 2. Краски для плоской печати
Красочные аппараты машин высокой и плоской печати анало-
гичны (см. рис. 1.1 и 1.5), и соответствующие краски однотип-
ны. В процессе раската пастообразной краски в раскатной
группе красочного аппарата уменьшается вязкость (или конси-
стенция) краски, что приводит к увеличению ее текучести и
способствует образованию более однородной красочной плен-
ки на печатающих элементах формы.
2Л. Требования к краскам для плоской печати
При плоской печати на бумаге образуются более тонкие кра-
сочные пленки, чем при высокой печати, поэтому краски для
плоской печати содержат больше пигментов.
Кроме того, эти краски по-разному реагируют с водой. Хотя
при плоской печати масло и вода не смешиваются, в действитель-
ности, производители красок должны подбирать состав краски для
плоской печати так, чтобы она захватывала некоторое количество
воды, образуя эмульсию. В литографии не дают хорошего качества
полностью водоотталкивающие краски. Краска не может лечь на
поверхность, смоченную водой, в этом заключается механизм, при
котором вода предохраняет пробельные элементы от нанесения на
них краски. Когда пленка воды находится на пробельных элемен-
тах печатной формы, накатываемая краска не будет закрепляться
на этих участках поверхности формы, но, если печатающие эле-
менты оказываются смоченными водой (например, если на них
отложился слой гуммирующего вещества), то краска не сможет
связаться (силами адгезии) с поверхностью печатающих элемен-
тов. Это приводит к так называемой слепой печати (bl tiding или
gum blinding, если причиной является отложение гуммирующего
вещества на печатающих элементах): изображение видно на фор-
ме, но оно не переходит на субстрат при печатании.
16
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 2.1.
Типичный красочный
аппарат для машины
плоской печати
Красочный аппарат
Состав
и тестирование
красок для плоской
печати
Красочный аппарат машины плоской офсетной печати обеспе-
чивает нанесение равномерной красочной пленки на печатаю-
щие элементы печатной формы (рис. 2.1). Этот аппарат не яв-
ляется устройством для мешания красок, краска должна быть
как следует размешана до закладки в кипсейку
Красочный нож обеспечивает подачу тонкой красочной
пленки на дукторный валик красочного аппарата.
Регулировкой винтов красочно! о ящика можно добиться подачи
большего количество краски на плашки, чем на растровые изобра-
жения. Если же количество краски, подаваемое на плашки и на
растр, будет одинаковым, то на запечатанном материале слой крас-
ки на плашке будет тоньше, чем на полутоновых участках.
Контроль толщины красочной пленки очень важен с точки зре-
ния цветовоспроизведения и краскопереноса. Отклонения в захва-
те краски — одна из причин разнотона в плоской и высокой печа-
ти.
В табл. 2.1 представлены типичные рецептуры офсетных красок
(красок для плоской печати). Состав красок имеет для печатника
вторичное значение, поскольку он использует готовые краски.
Список параметров качества красок приведен в табл. 2.2.
Краски для плоской печати
17
Таблица 2.1.
Типичные рецептуры
офсетных красок
Быстрозакрепляющиеся краски для листовой офсетной печати Краски для рулонной печати
Краски, закрепляющиеся при нагревании Краски, закрепляющиеся без нагревания
Фталоцианиновый Фталоцианиновый Фталоцианиновый
голубой 20 Фенольные эфиры голубой 14,0 Малеиновая смола26,0 голубой 14 Угле водородная
смоляных кислот 24 Декапированное Соевая алкидная смола 16,5 смола 10 Минеральное
масло 24 Сильно- полимеризованное нагреванием льняное масло 24 Декапированное масло 40,5 Алюминиевый хелатный комплекс 0,5 масло 64 Высококипящий алифатический растворитель 12
Воск 6 Сиккатив 2 Итого: 100% масс. РЕ-парафин 2,0 PTFE-парафин 0,5 Итого: 100% масс. Итого: 100% масс
Таблица 2.2.
Примерный список
параметров офсетных
красок
Цвет Глянец Степень перетира 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
Растекание различных веществ
в увлажняющий раствор Запах
Кратки
для листовой
печати
Типичные быстрозакрепляющиеся краски для листовой офсет-
ной печати содержат пигмент, быстрозакрепляющееся связую-
щее, сиккатив, воск (парафин) и растворители.
Эти краски закрепляются в основном под воздействием ме-
ханизма окислительной полимеризации связующего под дейст-
вием растворенного в краске кислорода воздуха, причем сикка-
тив играет роль катализатора полимеризации.
Высокая липкость красок для листовой печати по сравнению с
липкостью красок для рулонной печати позволяет воспроизво-
дить более мелкие растровые точки. Способность этих красок
быстро закрепляться определяется связующим, которое включает
смолу и декапированное масло, растворенные в низковязком вы-
сококипящем масле. Эти составляющие (при надлежащей рецеп-
18
Что полиграфист должен знать о красках
Термозакрепляю-
щиеся краски
для рулонной
офсетной печати
в книжно-
журнальном
производстве
туре) поглощаются (абсорбируются) мелованной бумагой, вызы-
вая быстрый рост вязкости напечатанной краски.
Быстрозакрепляющиеся краски не только экономят время, за-
трачиваемое на сушку оттисков, но и уменьшают выщипывание
бумаги при многокрасочной печати. При достаточном закрепле-
нии возможна печать четырьмя красками с одинаковой скоростью
прилипания. Однако лучшие результаты в отношении как одно-
родности цвета, так и минимизации выщипывания обычно дости-
гаются, если используется серия красок с последовательно умень-
шающейся (по ходу печатания) липкостью.
Термозакрепляющиеся краски (heatset) для рулонной офсет-
ной печати в книжно-журнальном производстве содержат пиг-
мент, связующее (закрепляющееся при нагревании), воск и
растворитель.
Первой стадией процесса высыхания этих красок является ис-
парение под действием интенсивного обдува горячим воздухом, но
важную роль играют также поглощение и абсорбция. Для заверше-
ния процесса закрепления краски необходимы охлаждающие ци-
. (индры, которые располагаются после сушильного устройства.
Окислительная полимеризация не успевает проходить при
высоких скоростях работы рулонных печатных машин, поэто-
му соответствующие компоненты связующего должны быть за-
менены на твердые смолы. Эти смолы, находящиеся в раство-
рителе, остаются на бумаге после его испарения и отверждают-
ся, когда бумажное полотно проходит над охлаждающими
цилиндрами. Высушенная смола все еще содержит достаточное
количество растворителя (который служит в качестве пласти-
фикатора), но красочная пленка уже лишена липкости на вы-
ходе после охлаждающих цилиндров.
Краски heatset содержат 40-50% специально рафинирован-
ных нефтяных фракций. Решающее значение имеет выбор рас-
творителя. Если скорость его испарения слишком велика (ис-
паряется при слишком низкой температуре), то краска в печат-
ной машине будет нестабильной. Если же она слишком низка
(испаряется при слишком высокой температуре), высыхание
краски будет затруднено.
Иногда смолы, растворенные в углеводородах, сохраняют
способность к растворению в высушенной красочной пленке и
могут смазываться пальцами, взаимодействую с жировыми вы-
делениями кожи рук. Это явление учитывают при печатании
обложек журналов, вводя в краску компоненты, ускоряющие
высыхание.
Краски для плоской печати
19
Краски для рулонной офсетной печати содержат большое ко-
личество растворителя. При меньшей насыщенности цвета тол-
щина их красочной пленки больше, чем толщина красок для ли-
стовой печати. Кроме того, они менее вязкие и менее липкие,
чем краски для листовой печати. Применение красок с липко-
стью, характерной для листовой печати, для печатания на рулон-
ных машинах может привести к выщипыванию поверхностного
слоя бумаги или даже к разрыву бумажного полотна.
Краски,
закрепляющиеся
без нагревания,
для рулонной
офсетной печати
в книжно-
журнальном
и газетном
производстве
Устойчивые
к стиранию краски
Краски со слабым
запахом
и уменьшенным
содержанием
растворителя
Краски, закрепляющиеся без нагревания (nonheatset), для рулон-
ной офсетной печати обычно используются при печати на сильно
впитывающих, немелованных сортах бумаги, изготовленных с
использованием садкого помола волокнистого материала (дре-
весной целлюлозы). Печатание такими красками на мелованной
бумаге обычно не удается из-за осыпания пигмента.
Краски nonheatset для рулонной офсетной печати в книжно-
журнальном и газетном производстве содержат пигмент, связу-
ющее 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 основный лак (голубой или фиолетовый).
Связующее обычно представляет собой смесь смол (включая
минеральные), причем их соотношение подбирается с учетом
необходимости достижения требуемой кроюшей способности.
Проблема получения оттисков, устойчивых к стиранию рука-
ми, особенно остро стоит в газетном производстве. Этот дефект
можно значительно уменьшить, добавляя немного углеводо-
родного масла к минеральным маслам. Конкретные рецептуры
не разглашаются.
Некоторые производители газетной продукции перешли на
флексопечать красками на водной основе, которая имеет несколь-
ко преимуществ, включая устранение стирания краски на оттиске.
Благодаря тщательному выбору растворителя были получены
краски, содержащие на 25% меньше растворителя, чем обычные
краски. Более того, тщательная обработка растворителя позво-
ляет удалить компоненты, которые обладают запахом и под дей-
ствием солнечного света образуют вредные вещества, загрязня-
ющие воздух. Тем не менее полного соответствия с природоох-
ранным законодательством удается достичь лишь при полной
рекуперации растворителя или сжигании (глубоком окислении)
его паров.
20
Что полиграфист должен знать о красках
Системы,
отверждаемые
при облучении
Таблица 2.3.
Рецептура офсетной
УФ-краски
Краски, содержащие акриловые олигомеры (частично поли-
меризованные смолы, т.е. полимеры со сравнительно неболь-
шой молекулярной массой), могут очень быстро отверждать-
ся путем полимеризации, инициируемой (ультрафиолето-
вым) (УФ) или электронным (ЭЛ) облучением. В УФ-краски
приходится вводить дорогостоящие инициаторы, поскольку
при их отсутствии из олигомеров, как правило, не образуются
первичные радикалы. Электронные же лучи обладают боль-
шей энергией. Эти излучения являются опасными и генери-
руют озон (из кислорода воздуха), поэтому необходимы
должная защита и вентиляция.
Типичный состав офсетной УФ-краски приведен в табл. 2.3.
Краски этого типа химически не совместимы с обычны-
ми красками. Плохая адгезия часто наблюдается, если УФ
или ЭЛ-отверждаемые краски (или лаки) наносятся на не-
высохший слой краски (печать «по сырому»). Если печат-
ник хочет покрыть такой слой обычной краски УФ или ЭЛ-
краской, сначала необходимо нанести покрытие на водной
основе или другую грунтовку. Неполадок можно избежать,
если предварительно этот вопрос обсудить с производите-
лем красок.
Новые гибридные УФ-краски являются комбинацией УФ-от-
верждаемых и обычных красок, их можно использовать с негиб-
ридными УФ-красками непосредственно без покрытия.
Энергии инфракрасного излучения НК не достаточно для
отверждения красок. ИК-установки используют для увеличе-
ния скорости закрепления красок. Однако слишком боль-
шой разогрев хуже, чем его полное отсутствие. В общем,
температура запечатанного листа не должна превышать 50°С.
Разработаны краски, быстро закрепляющиеся при ИК-суш-
ке, которые позволяют свободно обращаться с оттисками че-
рез 15 минут.
Фталоцианиновый голубой 20
Эпоксиакрилатньгй олигомер 30
Модифицированный олигомер на основе жирных кислот 25
Мономер — регулятор вязкости 8
Инициатор 15
Добавки 2
Итого: 100% об.
Краски для плоской печати
21
Металлические краски «Золотые» и «серебряные» краски изготавливаются из порош- ков бронзы и алюминия*. Эти порошки, по сравнению с обыч- ными пигментами, очень грубые, что затрудняет работу с этими красками. Накопление краски на офсетном полотне, печатной форме и на валиках красочного аппарата — типичная проблема при работе с металлическими красками**. Остроiу этой проб- лемы снижает печатание в два слоя краской с уменьшенной концентрацией пигмента. Глубокая печать больше подходит в данном случае, т.к. краски для глубокой печати имеют гораздо меньшую степень пигментации. Альтернативой печатанию «золотой» краской является брон- зирование. Однако сбор и удаление избытка порошка бронзы являются неприятной и грязной работой.
Краски для печати по металлу Краски для запечатывания металлических поверхностей содер- жат следующие ингредиенты: • пигмент: сажа, органические или неорганические пш менты, устойчивые к действию высоких темпера гур и влажности в условиях процессов стерилизации, • связующее: комбинация масел и смол, закрепляющихся с помощью механизма окислительной полимеризации, слож- ные полиэфиры с перекрестными связями или другие поли- меризующиеся материалы, УФ-отверждаемые связующие, • растворитель: декапированное масло (225-315°С) в сочетании с некоторыми другими веществами, высококипящие раство- рители на основе полиэфиров, возможны и краски без рас- творителя, • модификаторы: воски и присадки смазочных веществ. Методы сушки (отверждения): • окислительная полимеризация, ускоряемая высокотемпера- турным обжигом, • тепловая полимеризация, • УФ-отверждение. Продукция из металлов запечатывается способами плоской офсетной печати и высокой офсетной печати. Офсет в данном случае необходим потому, что жесткая и несжимаемая жесть ис- ключает возможность печатания непосредственно с металличе- ских форм. Резиновое офсетное полотно идеально подходит для передачи изображения с печатной формы на поверхность ме- талла. Металлический лист подается в печатную машину, запе- чатывается и проходит через длинное высокотемпературное су-
• Возможно получение (для специальных целей) и золотой краски с использованием порошка золота. Серебро же нельзя использовать в качестве пигмента , т.к.
оно постепенно превращается в черный сульфид при взаимодействии с H^S, присутствующим в воздухе.
** Металлические краски не следует путать с металлизированными, которые кроме частиц металла содержат красящее вещество.
22
Что полиграфист должен знать о красках
шильное устройство. Таким образом обрабатывается материал для большинства металлических контейнеров. Металлические банки и другие металлические контейнеры подвергаются сильным воздействиям в ходе операций формова- ния, заполнения и запечатывания (пайки), а также пастеризации (пищевые продукты), следовательно, краски должны выдержи- вать эти воздействия. Стоимость печати на жести настолько высока, что вполне рентабельно применение УФ-отверждаемых красок. В старой технологии используются большие дорогие сушильные устрой- ства (ovens — жаровни), в которых жесть прокаливается в тече- ние 10-20 минут, прежде чем из нее изготавливаются банки. При этом образуется прочная глянцевая красочная пленка, но этот процесс слишком медленный и дорогой. Отверждение же УФ-красок — дело нескольких секунд. Адгезия удовлетвори- тельная в случае упаковок косметики или инсектицидов, но ко- гда требуется устойчивость красочного слоя к сцарапыванию, как при изготовлении банок с напитками, используется тради- ционная высокотемпературная обработка. В отличие от жести алюминий не паяется. Алюминиевые банки изготавливают путем штамповки нижней части из метал- лической заготовки с последующим завальцовыванием крыш- ки; в результате получаются DWI-банки (от англ, drawn-and- wall-ironed). В данном случае необходимо запечатывать цилиндрическую поверхность, для чего были разработаны специальные шпин- дельные печатные машины (банка надевается на шпиндель и запечатывается с резинового офсетного полотна).
Магнитные краски Магнитные краски были разработаны в основном для печата- ния банковских чеков шрифтом Е13В, одобренным Американ- ской ассоциацией банкиров для обеспечения возможности электронной сортировки чеков. Магнитные свойства краске придает специальная кристал- лическая модификация магнитной окиси железа. В данном случае требуется особая тщательность при составлении рецеп- туры краски. Существуют обычные и закрепляющиеся при на- гревании краски для плоской и высокой печати.
Краски для печати на пластмассе Краски для печати на пластиках или покрытой слоем пластмас- сы бумаге иногда называют коллодийными красками, потому что они используются для запечатывания нитроцеллюлозных покрытий.
Краски для плоской печати
23
Исключение
увлажняющего
аппарата
Полимерные пленки легче запечатывать, применяя способы
глубокой и флексопечати, а не офсетной. Многие пленки не
только не обладают достаточной жесткостью, но и не поглощают
воду, так что контроль увлажнения при печатании на пленках яв-
ляется даже более строгим, чем при печатании на бумаге. Тем не
менее полимерные пленки или, что более распространено, по-
крытая слоем полимера бумага, иногда запечатываются спосо-
бом плоской офсетной печати. Покрытые слоем полимера бума-
га или картон — достаточно жесткие материалы, с которыми
можно работать на обычных машинах.
Быстрозакрепляющиеся краски совершенно не подходят для
печати на полимерных пленках, поскольку они, как правило,
не впитывают краску. Обычно используются краски с большим
содержанием твердых частиц. УФ-краски также применяются
для печати на пленках и фольгах.
Гладкая поверхность пленки способствует отмарыванию и
перетаскиванию, а использование большого количества проти-
воотмарывающего порошка уничтожает глянец, который мо-
жет быть получен при печати на пластике. Эта проблема устра-
няется с помощью нанесения дополнительного прочного по-
крытия, например УФ-отверждаемого, которое полностью
исключает отмарывание и перетаскивание без использования
противоотмарывающего порошка.
Краски и покрытия для печати на невпитывающих по-
верхностях должны обладать необходимым поверхностным
натяжением для обеспечения требуемой адгезии к запечаты-
ваемому материалу (см. рис. 17.24).
Печатнику следует проконсультироваться у производителя
красок, прежде чем пытаться печатать на необычных поверхно-
стях, это особенно относится к печати на полимерных пленках.
Следует также иметь в виду, что использование смесей красок
для полимеров с обычными красками может привести к короб-
лению при использовании пленок, взаимодействующих с алифа-
тическими растворителями, содержащимися в обычных красках.
Есть три возможности исключить увлажняющий аппарат офсет-
ной печатной машины и вызываемые им проблемы. Первая из
них заключается в эмульгировании увлажняющего раствора в
краску, вторая — в использовании специальных печатных форм,
не требующих увлажнения. Третий путь включает применение но-
вых красок, широкомасштабные испытания которых, проведен-
ные в 2001 г., обещают сделать возможным печатание без увлаж-
няющего раствора с обычных печатных форм.
24
Что полиграфист должен знать о красках
В офсетной печати можно обойтись без эмульгирования ув- лажняющего раствора в краску. Однако несмотря на то, что не- которые краски исключают необходимость устанавливать ба- ланс «краска — вода», они могут привести к другим проблемам, в частности, к проблеме поддержания чистыми тех участков офсетных пластин, на которых мало изображения (что в офсет- ной печати обычными красками компенсируется подачей должного количества увлажняющего раствора). Так называе- мые самоувлажняющиеся краски (также известные как одно- компонентные) уже изготавливаются с эмульсией увлажняю- щего раствора в своем составе. Такие краски с успехом используются в газетном производстве.
Сухой офсет В сухом офсете печатная пластина покрыта защитным силико- новым слоем, который в процессе изготовления печатной фор- мы удаляется на местах, соответствующих печатающим эле- ментам. При этом на пробельных элементах остается краскоот- талкивающий силиконовый слой. Контроль липкости краски важен при выборе рецептуры краски для сухого офсета. Также большое значение имеет температура печатного цилиндра: если температура слишком высока, краска плохо отделяется, а если она слишком низка, поверхность краски становится матовой и крапчатой. Плохое отделение краски с пробельных участков приводит к тенению. Сухой офсет обходится без увлажнения и дает яркие, насыщенные цвета.
Покровные лаки Покровный лак (т.е. лак, наносимый на оттиск) для листового офсета содержит следующие составные части: • пигмент отсутствует, иногда применяется глинозем (для регу- лирования вязкости), • связующее: льняное масло, алкид тунгового масла, феноль- ная смола, • сиккатив: соли кобальта и марганца (обычно резинаты — прим, пер.), • растворитель: углеводород, • модификатор: воск. УФ-лаки содержат специальное (полимеризующееся) связующее и фотоинициатор вместо сиккатива. Покров- ные лаки — это те же краски, только без пигмента. Иде- альный покровный лак должен быть бесцветным и про- зрачным, обладать хорошим глянцем и быть устойчивым к истиранию. Кроме того, покровный лак должен быть
Краски для плоской печати
25
стабильным в печатной машине, быстро сохнуть и обла-
дать хорошей адгезией к оттиску.
Нанесение лакового покрытия на водной основе можно про-
водить в пятой секции печатной машины при отключенном ув-
лажняющем аппарате. Покровные лаки образуют пленку очень
быстро после нанесения на оттиск, затем лакированные листы
можно разрезать и фальцевать через несколько часов после пе-
чати. Покровные лаки на водной основе обладают значитель-
ным глянцем. Аналогичным образом можно применять и по-
кровные УФ-лаки, которые образуют глянцевую поверхность,
устойчивую к воде и большинству растворителей.
2.2. Проблемы, связанные с офсетными красками
Наиболее серьезные проблемы в офсетной печати часто обу-
словлены действием комплекса отрицательных факторов, свя-
занных с бумагой, краской, печатной формой и состоянием пе-
чатного оборудования. Соответственно, корректировка краски
может дать временное решение проблемы, которая позже вновь
вернется в другой форме.
Даже в тех случаях, когда краска не является исходной причиной
возникших затруднений, часто прибегают к коррекции именно
краски, поскольку замена бумаги или печатных форм гораздо
сложнее с практической точки зрения. Например, при выщипыва-
нии волокон бумаги во время печати плашки не станут подбирать
новую бумату или заменять плашку на 90% растровый тон, а поста-
раются уменьшить липкость краски. Правда, разбавление краски
может породить новые проблемы, например, потерю деталей в те-
нях изображения, эмульгирование краски или отмарывание.
По наблюдениям GATF, наибольшее количество проблем с
красками для листового офсета связано с плохой сушкой. Эти про-
блемы включают отмарывание, перетаскивание, осыпание пиг-
мента и плохую устойчивость к истиранию, вызванные несоответ-
ствием краски бумаге, потому что:
1) технолог не заказал подходящей краски или не выдал по-
ставщику правильных спецификаций,
2) печатник что-то добавил в краску,
3) специфицированная краска работает не так, как ожидалось,
4) производитель краски поставил не ту краску, которая была
заказана.
Эти проблемы дополняет использование старой краски, измене-
ние липкости (вязкости) в широких пределах, несоблюдение стан-
26
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 2.2.
Влияние относительной
влажности (RH) и pH
на продолжительность
сушки
Медленная сушка
дартов при многокрасочной печати и получение красок от слиш-
ком большого количества поставщиков.
Многие из этих проблем можно обойти, если технолог наве-
дет порядок в документации, относящейся к взаимодействию с
производителем красок, будет проверять и тестировать входя-
щие материалы (включая краски) и консультироваться с произ-
водителем, прежде чем что-либо менять в краске.
Излишняя кислотность увлажняющего раствора и чрезмерное
его количество на форме могут сильно ухудшить эффектив-
ность работы сушильного устройства листовой офсетной ма-
шины. Это явление может вызывать также образование эмуль-
сии краски в воде, тенение, «снежные хлопья» на плашках,
уменьшение растровых точек и потерю деталей изображения
как в листовой, так и в рулонной печати.
Если сравнительно мало воды эмульгировано в краске и
влажность бумаги находится в разумных пределах, то краска
будет нормально сохнуть даже при низких значениях pH —
вплоть до 3,5, но при высокой влажности возникают серьезные
затруднения при сушке (см. рис. 2.2).
Таким образом, всегда важно (а при печати на невпитываюших
поверхностях — абсолютно необходимо) работать с минималь-
ным количеством увлажняющего раствора, обеспечивающего чи-
стоту печатной формы.
Существует сильная корреляция между частотой возникновения
проблем с сушкой и отклонениями pH увлажняющего раствора.
Сушка часто оказывается неэффективной, если pH слишком низок.
Краски для плоской печати
27
Так, никогда не следует работать при pH ниже 3,5. Хотя многие краски допускают работу при рН=3,5-5,0, лучшие результаты дости- гаются при рН=4,5-5,5. Даже при уверенности, что увлажняющий раствор полностью соответствует используемой краске, при работе с кислотными растворами печатнику следует точно следовать реко- мендациям производителя компонентов увлажняющего раствора.
Проблемы, связанные с перегревом при сушке оттисков Сушильные устройства часто называют печками, потому что в них бумага иногда запекается. Работа сушильного устройства при слишком высокой температуре не только приводит к пере- расходу дорогого топлива, но и уменьшает прочность бумаги, сокращает глянец и вызывает пузырение бумаги и расслоение волокон. Пересушивание бумаги приводит к растрескиванию при фальцовке и короблению. В книге, изготовленной из пересушенных оттисков, при ее контакте с влажным воздухом происходят деформации, обуслов- ленные набуханием большей части листов, кроме зоны жесткого переплетного закрепления. Устранить такой дефект нельзя, но ко- робление можно исключить, если повысить влажность бумаги еще до фальцовки и переплета. При этом нужно следить за тем, чтобы направление волокон клетчатки (т.е. машинное направле- ние бумажного листа) было параллельно корешку. Следовательно, в интересах печатника проводить сушку при наименьшей температуре, допускающей стабильную работу печат- ной машины. Для контроля температуры бумажного полотна сле- дует использовать оптический пирометр (рис. 14.5), поскольку тер- мопары измеряют температуру пламени или воздуха, но не дают данных о температуре запечатанного материала.
Ослабление и изменение цвета Офсетные краски должны эмульгировать некоторое количест- во воды. Однако в отсутствие жесткого контроля работы увлаж- няющего аппарата отклонения в балансе краска — раствор мо- гут изменять оптическую плотность отпечатанной красочной пленки и цветовой тон. Слабые, размытые цвета часто получа- лись на ранней стадии развития офсетной печати, но и до сих пор с этой проблемой все еще приходится сталкиваться.
Загрязнение краски При выкладывании краски из банки или бочки необходимо прини- мать все меры предосторожности, дабы избежать ее загрязнения. Особое внимание нужно обращать на то, чтобы пленка высохшей краски не попала из этих емкостей в красочный ящик. При этом используют специальный красочный нож и удаляют промасленную бумагу, закрывающую поверхность краски. Если остается часть
28
Что полиграфист должен знать о красках
краски, необходимо на ее поверхность плотно наложить кружок
промасленной бумаги, удалив все пузырьки воздуха.
Перед работой печатная машина должна бы гь тщательно вычи-
щена, особенно если предстоит цветная печать. Даже следы ранее
использовавшейся краски могут заметно изменить цветовой тон.
Чтобы устранить влияние ранее использовавшейся краски на
последующую, рекомендуется заложить в кипсейку краску свет-
лых оттенков, например же^ггую. либо прозрачные белила и вклю-
чить машину на несколько минут. Затем следует изъять небольшое
количество краски с любого валика и посмотреть, насколько из-
менился цвет. Если изменения есть, вымыть красочный аппарат
еще раз и повторять эксперимент с краской до тех пор, пока она
не перестанет изменять цвет.
В продаже имеется широкий ассортимент смывочных раство-
ров. Ранее использовались спирты или керосиновые фракции; од-
нако сильные растворители, хотя и эффективно удаляют краску,
вызывают набухание и изменяют жесткость валов красочного ап-
парата и офсетного полотна, поэтому их никогда не следует ис-
пользовать. Сейчас для очистки и ухода за резиновыми покрытия-
ми валиков и офсетных полотен выпускаются керосиновые фрак-
ции с усовершенствованными свойствами, адаптированные для
полиграфии. Выбор рецептуры хорошего смывочного раствора
требует значительных знаний и опыта. Смывочный раствор дол-
жен быть хорошим растворителем краски, а также совмещаться со
всеми материалами, с которыми он контактирует, и не быть ток-
сичным и легковоспламеняющимся. Чтобы соответствовать требо-
ваниям пожаробезопасности, нефтепродукты должны иметь тем-
пературу воспламенения не ниже 38°С. Существуют также двухсту-
пенчатые системы смывки, удаляющие как краску, так и остатки
Рис. 2.3.
Тенение краской
пробельных участков
Краски для плоской печати
29
Рис. 2.4.
Загрязнение пробелов
из-за низкого содержа-
ния кислоты или/и
защитного вещества
в увлажняющем растворе
защитного покрытия — гуммиарабика, который часто вызывает
лощение и отслаивание поверхности валиков. При правильном
использовании эти системы дают лучшие результаты, чем раство-
рители на основе нефтепродуктов.
Краска
на пробельных
элементах
Краска, попавшая на пробельные элементы печатной формы,
порождает целый ряд проблем, причины возникновения которых
легко спутать.
Увеличение растровой точки, смазывание и дробление (двоение)
изображения увеличивают площадь изображения и изменяют тоно
и цветовоспроизведение. Эти проблемы обычно не связывают с
краской (за исключением случаев увеличения растровой точки,
обусловленного избытком краски или ее малой вязкостью).
Зажиривание, тенение и загрязнение являются проблемами,
на которые влияют три фактора: краска, форма и увлажняю-
щий раствор. Эти явления часто можно откорректировать на
печатной машине. Зажириванием называют появление краски
на пробелах из-за недостаточного увлажнения формы. Тенение
(рис. 2.3) вызывается эмульгированием краски в увлажняющем
растворе, а загрязнение, (рис. 2.4), являющееся причиной
крапчатости оттиска, — это обычно небольшие образования
(пятна, кусочки), играющие роль печатающих элементов, рас-
положенных на пробельных участках. Для диагностики описы-
ваемых явлений используют тест «мокрого пальца»: печатник
опускает палец в увлажняющий раствор, а затем проводит им
вдоль пробельного участка печатной формы (см. табл. 2.4).
Крапчатость может вызываться многими причинами, связан-
ными с фотоформой, печатной формой, увлажняющим раство-
ром, наладкой печатной машины, бумагой или краской. Прежде
чем обвинять поставщика краски, необходимо исключить другие
30
Что полиграфист должен знать о красках
Таблица 2.4.
Краска на пробельных
элементах
Проблема Причина Эффект «мокрого пальца > Решение проблемы
Зажиривание Форма слишком сухая Краска удаляется • Увеличить увлажнение
Загрязнение (крапчатость) Плохая форма Краска не удаляется • Увеличить увлажнение • Очистить форму • Заменить форму
Тенение Эмульгирование краски Краска удаляется • Уменьшить увлажнение • Избегать использования детергентов • Заменить краску • Проверить давление печати (натиск)
многочисленные причины. Проблема становится особенно слож-
ной, когда две или три причины действуют одновременно. Что ка-
сается загрязнения пробелов, связанного собственно с краской, то
оно обусловливается, в основном, отклонениями качественного и
количественного состава или/и неправильным перетиром.
Проблемы
взаимодействия
краска/бумага
Применение тонких красочных слоев, как это имеет место в
плоской печати, сопряжено с развитием значительных механи-
ческих напряжений в бумаге. Ее структура может быть повреж-
дена, что влечет скручивание бумаги и такие проблемы, как на-
слоение краски, выщипывание бумаги, ее пыление и т.д., кото-
рые можно устранить путем замены: краски, бумаги, офсетного
полотна, печатной формы, натиска.
Настройка машины (скорость печатания, натиск, офсетное
полотно) часто является простейшим путем решения этих про-
блем, наименее приемлемым решением является замена печат-
ной формы.
Наслоение. Наслоение (рис. 2.5) — это накопление материала
(обычно засохшей краски или бумажного наполнителя) на оф-
сетном полотне или печатной форме. Оно увеличивает высоту
печатающих элементов за счет накапливающегося материала.
Это очень неприятная и сложная проблема. Главной причиной
наслоения на печатающих элементах является «короткая» крас-
ка, образующаяся при избыточном эмульгировании с водой,
и/или смешивание краски с пылью, наполнителем или други-
ми частицами компонентов бумаги. Никогда не следует приме-
нять масла или сухие материалы, вроде талька, для удаления
краски, поскольку они вызывают наслоение.
Краски для плоской печати
31
Рис. 2.5.
Наслоение
на офсетном полотне
Эмульгированная краска становится «короткой». «Короткая»
краска плохо переносится. Представьте себе кусочек шпаклевки
(очень «короткий» материал) на валике красочного аппарата. Ни-
какими ухищрениями невозможно добиться равномерного раска-
та этого кусочка и переноса на печатную форму и далее на офсет-
ное полотно. Вода примешивается к краске на накатных валиках,
а бумажная пыль и частицы бумаги — на офсетном полотне.
В дополнение к краске и бумаге, в образовании наслоений
большую роль играет офсетное полотно. Если его поверхность
очень гладкая, она образует тесную связь с бумагой, вытягивая
из нее пыль, волокна, частицы наполнителя и пигмента. В этом
случае может помочь переход на более грубое полотно. Часто
проблему наслоения решает введение специальных добавок
(гликоля или дисперсии воска) в увлажняющий раствор, кото-
рые, разумеется, следует приобретать у поставщика компонен-
тов увлажняющего раствора.
В табл. 2.5 перечислены факторы, способствующие наслоению.
На первый взгляд кажется невозможным его избежать, однако ре-
гулирование нескольких факторов может решить проблему.
Пыление бумаги. Пыление приводит к появлению нежелательно-
го узора при печатании, вызываемого накоплением фрагментов
бумажных волокон на офсетном полотне. Это главная проблема
при печати на немелованных бумагах, в частности, в газетном
производстве. Ее часто относяг к бумаге, но она решается за счет
краски и соответствующего регулирования печатного оборудо-
вания. Уменьшение липкости краски и увеличение количества
32
Что полиграфист должен знать о красках
Таблица 2,5.
Причины наслоения
Эмульгирование
Краска
• Неудачный выбор связующего способствует эмульгированию.
• Плохой перетир приводит к грубозернистому пигменту.
• Избыточная липкость приводит к выщипыванию или пылению бумаги.
• Ошибки в рецептуре могут способствовать эмульгированию.
• Избыточное содержание пигмента делает краску «короткой».
• Недостаток растворителя в краске увеличивает липкость
• Плохое диспергирование пигмента ухудшает перенос краски.
Бумага
• Бумажная пыль увеличивает содержание твердых веществ в краске.
• Плохая поверхностная проклейка или ее солюбилизация вызывает
загрязнение краски.
• Низкое поверхностное натяжение способствует выщипыванию бумаги.
Увлажняющий раствор
• Детергенты или мыло способствуют эмульгированию краски.
• Избыточное содержание гуммиарабика делает липким офсетное полотно,
провоцируя пыление.
• Спирт вызывает осаждение гуммиарабика, т.е. образование клейкого
осадка на офсетном полотне.
Смывка офсетного полотна
• При избытке детергента он проникает в увлажняющий раствор,
вызывая эмульгирование краски.
• Агрессивный растворитель делает офсетное полотно липким.
Офсетное полотно
• Липкое полотно вытягивает компоненты из бумаги.
• Слишком гладкое полотно вытягивает пыль из бумаги.
• Излишнее сжатие в зоне печатного контакта увеличивает силу,
действующую на поверхность бумаги.
Печатная машина
• Увеличение скорости печатания увеличивает силу, действующую на
поверхность бумаги.
• Увеличение давления печатного цилиндра способствует пылению бума1 и.
• Избыточный тепловой эффект трения на красочных валиках способствует
испарению растворителей краски, увеличивая ее липкость.
• Низкая температура увеличивает вязкость краски.
увлажняющего раствора сокращают пыление бумаги. Увеличе-
ние натиска часто приводит к уменьшению пыления за счет уда-
ления накапливающейся пыли с офсетного полотна (хотя оно,
вероятно, способствует и вытягиванию пыли из бумаги).
Как уже отмечалось в начале этой главы, хорошая офсетная краска
должна эмульгировать некоторое количество воды, но не слишком
большое. Если даже краска имеет в этом отношении хорошую ха-
рактеристику, она может «переполниться» водой из-за:
• плохого состава увлажняющего раствора,
• смывочного раствора, который загрязняет увлажняющий
раствор и оставляет следы детергента на офсетном полотне,
• печати с форм, на которых изображение занимает очень мало
места,
Краски для плоской печати
33
• слишком большой подачи увлажняющего раствора при печа-
ти с увеличенной толщиной красочной пленки.
Краскоперенос Различают захват краски (красковосприятие) предварительно
и красковосприятие высушенным слоем краски с офсетного полотна и переход
краски при печатании «по сырому». Последний имеет отноше-
ние к работе многокрасочной печатной машины.
Различия в красковосприятии являются основной причиной
изменений цветовоспроизведения в высоком и плоском офсете.
Захват краски при печатании «по сырому». Для обеспечения хоро-
шего красковосприятия при печатании «по сырому» необходимо
контролировать липкость краски и толщину красочного слоя.
GATF всегда рекомендует изменять липкость на 1-2 единицы при
многокрасочной печати, чтобы краска с наибольшей липкостью
была на первой печатной секции. Наоборот, толщина красочной
пленки должна постепенно увеличиваться при движении бумаги
от первой к последней печатной секции. Этими соображениями
руководствуются при выборе последовательности красок.
Поскольку для проверки обычно используется оптическая
плотность плашки, кроющая способность краски должна тща-
тельно контролироваться. Если насыщенность цвета слишком
мала, система не поддается контролю.
Производители часто предлагают краски одинаковой липко-
сти. Работая с ними, можно добиться удовлетворительных резуль-
татов, если должным образом контролировать толщину красоч-
ной пленки и закрепление краски, но лучшие результаты можно
получить, если руководствоваться указанной выше последова-
тельностью изменения липкости красок от секции к секции —
особенно при печати на сильно впитывающих бумагах.
Перенос краски при печатании «по сухому». Некоторые краски,
особенно быстро высыхающие, например на основе тунгового
масла, образуют при высыхании прочную непроницаемую по-
верхность, которая не захватывает равномерно другие краски.
Эту проблему обычно называют кристаллизацией (несмотря на
то, что она не имеет ничего общего с образованием кристал-
лов). Высокое содержание сиккатива и ИК-сушка, как полага-
ют, способствуют кристаллизации.
Твердые парафины, например тефлонового типа, образующие
прочную к истиранию поверхность высохшей краски, также за-
трудняют переход краски, поэтому производители красок для пе-
чати «по сухому» обычно избегают использовать эти вещества.
34
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 2.6.
Красочная марашка
(увеличение около 20х)
При избытке сиккатива в краске масло, в котором он раство-
рен, может подниматься на поверхность засохшей краски в ви-
де неоднородных участков, в результате чего утрачивается рав-
номерное красковосприятие.
Марашки
Марашки (небольшие резко очерченные пропечатанные участ-
ки, окруженные светлым ореолом, см. рис. 2.6) иногда называ-
ют doughnuts (пышками) или красочными марашками, хотя
причиной их возникновения может являться любой источник
загрязнений (печатная машина, помещение, исходные матери-
алы, персонал).
В дополнение к обычным источникам марашек существует
множество необычных, и для того, чтобы разобраться в них,
иногда требуется тщательный и длительный поиск. Ключом к
разгадке причин этого дефекта может явиться сам вид ма-
рашки. Марашки с плотными, темными центрами вызывают-
ся воспринимающей краску грязью (рис. 2.7). Полые мараш-
ки (без видимого центра) порождаются воспринимающей во-
ду грязью, а марашки с хлопьевидным центром — тем и
другим типом грязи. Краска, штукатурка и другие порошко-
вые материалы, падающие с потолка, труб, арматуры, часто
вызывают марашки.
Краски для плоской печати
35
Пыление
или разбрызгивание
Неравномерный
глянец
Рис. 2.7.
Твердая частица
(для наглядности уве-
личена) на офсетном
полотне дает марашку
на оттиске
Пыление или разбрызгивание краски характерно для высокой
печати с ее относительно толстыми красочными пленками
(0,4- • -0 миллидюйма) и реже имеет место в офсете. Когда же
пыление офсетных красок все же происходит, оно вызывается
очень высокой скоростью печатания и большим количеством
краски, которое приходится применять при недостаточной ин-
тенсивности цвета. Эту же проблему могут вызывать краски,
эмульгирующие избыточное количество воды. Пыление можно
сократить адекватным изменением рецептуры краски, но все
увеличивающиеся скорости печатания ставят в этом отноше-
нии перед производителями красок новые задачи.
Неравномерный глянец характеризуется различиями в глянце
второй стороны запечатанного листа, соответствующими изо-
бражению на первой стороне. Он появляется при закреплении
краски по механизму окислительной полимеризации, когда в
стопе запечатанных с одной стороны листов отсутс гвует конве-
ктивный массоперенос, и пары продуктов окислительных реак-
ций оставляют невидимый след на обратной стороне соседнего
листа. При печатании поверх этой невидимой пленки получа-
ется результат, сильно напоминающий печать на предваритель-
но лакированной поверхности. Это явление не наблюдается
при рулонной печати с тепловой сушкой.
Неравномерность глянца проявляется не мгновенно, а через
4-6 и более часов. Однако, если стопа обдувается потоком воз-
духа в течение около 2 часов после печатания первой стороны,
возможность «глянцевого тенения» часто исключается.
Неравномерность глянца чаще встречается при печатании боль-
ших тиражей, когда запечатанные с одной стороны листы долгое
36
Что полиграфист должен знать о красках
Механическое
шаблонирование
время находятся без доступа воздуха, причем чем больше это время,
тем выше вероятность появления этого дефекта. Хотя недостаток
кислорода был указан как главный фактор этого явления, опреде-
ленный вклад в него вносят также бумага, краска, увлажняющий
раствор, последовательность наложения красок и уровень глянца.
«Глянцевое тенение» производители современных красок со-
кращают, уменьшая концентрацию окисляющихся компонен-
тов и увеличивая содержание растворителя. Если обдув возду-
хом запечатанных с одной стороны листов, оставленных на
ночь в надежде на помощь естественной конвекции, оказыва-
ется неэффективным, следует обратиться к производителю
краски, который, возможно, подберет специальный лак, кото-
рый уничтожит неравномерность глянца.
Механическое шаблонирование является результатом непра-
вильной работы красочного аппарата в высокой и плоской печа-
ти, когда неравномерное по толщине красочной пленки запеча-
тывание субстрата является следствием неравномерного запол-
нения краской поверхности печатной формы. Это явление не
встречается в глубокой печати или флексографии.
При переходе краски с накатного валика на формный ци-
линдр она не полностью замещается краской, расщепляющей-
ся между накатным и раскатным валиками (см. рис. 2.1). Раз-
личия в толщине красочной пленки на накатном валике поро-
ждают отклонения в толщине красочной пленки на бумаге и
вызывают нарушения тоно- и цветовоспроизведения.
Для выявления влияния толщины красочной пленки на оп-
тическую плотность рассмотрим рис. 2.8. Из него следует, что
одному и тому же приращению толщины красочной пленки со-
ответствует тем меньшее изменение оптической плотности,
чем меньше прозрачность краски.
Эмульгирование краски водой эквивалентно печатанию бо-
лее тонкой красочной пленки, что усиливает шаблонирование.
В этом случае полезным является использование спирта в ув-
лажняющем растворе.
Зоны шаблонирования на форме часто можно сократить, ес-
ли увеличить шаг продольного смещения раскатных валиков.
Если шаблонирование вызвано неправильным выбором диа-
метра накатных валиков, то их нужно заменить на валики с
диаметром, соответствующим спецификациям производителя
печатной машины. Машина с четырьмя или пятью накатными
валиками способна накатывать краску равномернее, чем маши-
на с двумя или тремя валиками.
Краски для плоской печати
37
Рис. 2.8.
Влияние толщины
красочной пленки
на оптическую
плотность
Непрозрачная
краска
Прозрачная
краска
Толщина красочной пленки
Следующие действия способны помочь печатнику преодо-
леть механическое шаблонирование:
• Сократите количество воды (добавьте спиртовый заменитель).
• Проверьте диаметр и жесткость накатных валиков.
• Убедитесь, что все валики красочного аппарата хорошо отре-
гулированы.
• Увеличьте толщину красочной пленки.
• Увеличьте шаг продольного смещения раскатных валиков.
• Используйте непрозрачные краски.
• Перейдите на другую печатную машину.
Тенение оттиска
вследствие
наслоения
Тенение оттиска иногда возникает на одной из сторон мелованной
бумаги при одновременной двусторонней рулонной офсетной пе-
чати. Оно является результатом неравномерного натиска, обуслов-
ленного наслоением материала на офсетном полотне противопо-
ложной стороны. Если это полотно из-за наслоения становится
толще, добавочное давление вызовет увеличение размеров растро
вых точек на противоположной стороне листа. Для устранения
этого явления нужно исключить наслоение.
Пятнистость
(крапчатость)
Пятнистость (рис. 2.9) — это нерегулярное и нежелательное из-
менение цвета или глянца напечатанной краски. Она может
проявляться как способность краски подчеркивать различия
38
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 2.9.
Пятнистость
toe. Buttons
nd always in
e that flows
евИбп blend.
. Very basic
rnoth took to
4 00
300
bru 20 tall.
абсорбционной способности различных участков бумаги: соот-
ветственно, эта проблема может быть решена путем замены
краски либо бумаги. Неоднородность поверхности мелованной
бумаги вызывает неоднородность ее краскопоглощения. Для
того чтобы противодействовать влиянию грубого или неровно-
го поверхностного слоя бумаги, производители красок могут
увеличить вязкость краски или изменить ее состав так, чтобы
она стала полупрозрачной.
Чем больше плотность листов запечатываемого материала, тем
шире диапазон его впитывающей способности. Пятнистость редко
встречается на немелованной бумаге для книжного производства,
но она весьма распространена в случае печати на картоне.
Изменения в миграции связующего в наполнителе также
проявляют неоднородность текстуры бумаги и, как следствие
Краски для плоской печати
39
этого, порождают пятнистость. Изменения гладкости бумаж- ной поверхности могут вызывать пятнистость красочного глянца.
Пятнистость при обратном захвате краски При увеличении числа печатных секций на листовой офсетной машине краска получает больше времени для закрепления до пе- чатания последним цветом. Пятнистость при захвате краски вы- зывается различиями в частичном закреплении красок при мно- гокрасочной печати. Обратный захват краски, т.е. перенос краски от оттиска на офсетное полотно, — обычное явление. В норме он не вызывает проблем: краска, захваченная полотном, отпечатыва- ется на следующем оттиске. Однако если ко времени подхода к последней печатной сек- ции краска закрепилась неравномерно, обратный захват краски также будет неравномерным, что вызовет неравномерный пере- нос краски на следующий оттиск и, как следствие этого, пятни- стость. Пятнистость при обратном захвате краски может иметь место, если поглощающая способность бумаги и вязкость крас- ки в первой секции таковы, что краска начинает закрепляться, пока бумага еще находится в печатной машине. Мерами для исключения этого вида пятнистости являются: • изменение последовательности наложения красок, • замена краски, • увеличение различия липкости между красками в цветовой последовательности наложения, • уменьшение или исключение эффекта быстрого закрепления краски, • замена бумаги, • сокращение числа красок, печатаемых подряд (после печати несколькими первыми красками надо дать оттиску высохнуть, затем печатать остальными красками). Пятнистость чаще всего проявляется на голубой краске, потому что ее печатают обычно первой, а также потому, что пигменты го- лубых красок, по-видимому, способствуют этому явлению.
Гофрирование Гофрирование — это образование складок или гофра вдоль на- правления движения бумажного полот на в рулонной офсетной печати с тепловым закреплением красок. С этой проблемой ча- ще всего сталкиваются при работе с легкими мелованными бу- магами, причем чем меньше масса квадратного метра бумаги, тем больше рифление. Его можно сократить, если уменьшить увлажнение и работать при минимальном натяжении бумажно- го полотна. Поэтому следует выбирать краски, требующие низ-
40
Что полиграфист должен знать о красках
Слепая
печатная форма
Таблица 2.6.
Проблема
кого уровня увлажнения. Следует также отдавать предпочтение
краскам с низкокипяшими растворителями, т.к. увеличение
температуры сушки усиливает рифление.
Явление слепой печатной формы возникает в результате неспо-
собности офсетной краски переноситься на печатающие элемен-
ты формы. Это явление нужно отличать от изношенности печат-
ной формы (различие легко устанавливается при ее рассматрива-
нии). Любое вещество, имеющее адгезию к печатающим
элементам и предотвращающее перенос к ним краски, может
явиться причиной слепой печатной формы, и в некоторых случа-
ях бывает очень трудно установить причины этого явления (одной
из них может быть высыхание слоя гуммиарабика).
2.3. Проблемы, с которыми сталкивается
пользователь офсетных красок
Контроль растискивания растровых точек и однородность
плашки обычно находятся в конфликте друг с другом: свойства
краски, способствующие равномерной печати плашки, усили-
вают эффект растискивания растровых печатающих элементов.
Пыление (образование аэрозоля) краски экспоненциально
растет с увеличением скорости печатания. Эта пооблема стано-
вится все более серьезной в связи с производством высокоско-
ростных печатных машин.
Лимитирующей стадией сушки в рулонных печатных машинах
является диффузия растворителя в красочной пленке. Затруднения
массопереноса преодолеваются с помощью очень дорогостоящего
метода — удлинения сушильного устройства. Все, что может увели-
чить скорость сушки, будет способствовать удешевлению печати.
Разрешение проблем при печати офсетными красками
Причина
Решение
Проолемы сушки оттисков
(листовая печатная машина)
Слипание оттисков в стопе
См. «Отмарывание и перс
тискивание. Слипание лис-
тов в стопе» в разделе
«Проблемы, связанные с
попаданием краски на про-
бельные элементы»
Краски для плоской печати
41
Разрешение проблем при печати офсеты> и красками
Проблема Причина F ешение
Пыление: осыпание пигмеи- Слишком высокая поглощаю- та с оттиска щая способность бумаги • Подберите краску, лучше соответствующую бумаге • Добавьте вязкую водоот- талкивающую олифу • Замените бумагу
Краска слишком маловязкая Подберите краску, лучше соответствующую бумаге • Добавьте вязкое связующее
Содержание пигмента в крас- ке слишком велико Подберите краску, лучше соответствующую бумаге • Добавьте олифу и сиккатив
Краска сохнет слишком мед- ленно • Добавьте сиккатив • Нанесите на оттиск проч- ный покровный лак • Примените УФ-покрытие на водной основе (если оно совместимо с краской)
Неоднородный глянец: поя- Краска сохнет слишком быстро вление «призрачного» изо- бражения на оборотной сто- роне листа • Подберите краску, лучше соответс гвуощую бумаге • Избегайте быстрозакреп- ляющихся красок
Пары’из высыхающей краски влияют на сушку на оборот- ной стороне • Используйте принуди- тельную конвекцию • Уменьшите размер стопы • До переворачивания ос- тавьте листы, запечатан- ные с одной стороны, со- хнуть в течение 24 ч • Используйте прокладочные листы между оттисками
Краска сохнет слишком мед- Недостаток сиккатива в краске ленно (в норме красочная пленка должна «схватываться» за 2-4 ч и становится устойчи- вой к стиранию за 24-48 ч) • Проверьте краску до печа- тания на машине • Добавьте сиккатив • Используйте ИК-сушку • Попросите производителя скорректировать состав краски
42
Что полиграфист должен знать о красках
Разрешение проблем при печати офсетными кра :ками
Проблема Причина Решение
Слишком много сиккатива в краске • Замените краску на содер- жащую меньше сиккатива
Краска слишком маловязкая • Добавьте компонент, уве- личивающий вязкость, или замените краску
Слишком велика кислотность увлажняющего раствора • Подберите лучший кон- центрат увлажняющего раствора • Поддерживайте pH в пре- делах 4,5-5,5
Недостаток воздуха • Используйте принуди- тельную конвекцию • Уменьшите размер стопы • Увеличьте количество проти воотмарочного средства
Относительная влажность слишком высока • Используйте аппарат, по- нижающий влажность • Кондиционируйте воздух • Используйте спиртовые заменители воды в увлаж- няющем растворе • Используйте обдув стопы
Излишний захват воды краской • Замените краску на более гидрофобную • Добавьте компонент, уве- личивающий вязкость краски • Отрегулируйте красочный аппарат • Добавьте спиртовые заме- нители в увлажняющий раствор
Краски для плоской печати
43
Разрешение проблем при печати офсетными красками
Проблема Причина Решение
Недостаточная устойчивость к стиранию: высушенная краска смазывается при сти- рании Краска сохнет слишком мед- ленно • См. проблему «Краска со- хнет слишком медленно» • Добавьте в краску сиккатив • Попросите производителя скорректировать состав краски
Плохая сопротивляемость стиранию • Добавьте в краску воск • Используйте покровный лак
Краска слишком маловязкая • Попросите производителя скорректировать состав краски • Добавьте компонент, уве- личивающий вязкость
Грубая, абразивная бумага • Подберите краску, лучше соответствующую бумаге • Добавьте в краску воск • Используйте покровный лак • Используйте УФ-отвер- ждаемое покрытие • Замените бумагу
Разрушение красочной плен- ки при фальцовке и исполь- зовании печатной продукции Сухая, краска слишком жесткая • Добавьте воск • Уменьшите количество сиккатива в краске • Замените субстрат
Проблемы сушки оттисков (рулонная печатная машина)
Проблема Причина Решение
Краска сохнет слишком быстро Связующие слишком летучие • Попросите производителя скорректировать состав
краски
44
Что полиграфист должен знать о красках
Проблемы сушки оттисков (рулонная печатная машина)
Проблема Причина Решение
Крапчатость оттисков Краска сохнет слишком мед- ленно • Попросите производителя скорректировать состав краски • Используйте краски, не требующие высокой тем- пературы сушки
Температура сушки слишком низкая • Увеличьте температуру сушки
Бумажное полотно слишком горячее • Проверьте охлаждающие цилиндры • Контролируйте температу- ру с помощью пирометра
Воздуходувная или поворот- ная штанги оказывают абра- зивное действие • Используйте штанги с гладким покрытием • Охладите воздух • Отрегулируйте штанги
Оттиски липкие Краска сохнет слишком мед- ленно • Попросите производителя скорректировать состав краски • Используйте краски, не требующие высокой тем- пературы сушки • Увеличьте температуру сушки • Контролируйте температу- ру с помощью пирометра
Проблемы, связанные с попаданием краски на пробельные элементы
Проб 1ема Причина Решение
Зажиривание: краска легко смывается с пробелов, но ув- лажняющий раствор не ок- рашен Печатная форма слишком сухая • Увеличьте подачу воды Избыток краски на форме • Уменьшите подачу краски Износ валиков увлажняющего > Замените валики увлаж- ап парата няюшего аппарата
Краски для плоской печати
45
Проблемы, связанные с попаданием краски на ппобельные элементы
Проблема Причина Решение
Тенение из-за попадания Коррозия формы под действи- • Подберите лучший кон-
краски в полости, вытрав- ленные на поверхности пе- чатной формы увлажняю- щим раствором ем увлажняющего раствора Увлажняющий раствор мед- ленно испаряется на форме центрат увлажняющего раствора • Поддерживайте pH в пре- делах 4,5-5,5 • Перед остановом машины поднимайте валики ув- лажняющего аппарата • Быстро высушивайте пе- чатную форму при оста- нове машины
Пыление или образование аэрозоля краски Слишком много краски на ва- ликах Кроющая способность краски слишком низкая • Сократите подачу краски • Подберите краску с боль- шей насыщенностью цвета • Попросите производителя увеличить содержание низколетучих компонентов
«Забивание» растровых изо- бражений или вывороток, отмары ванне, растаскива- ние: небольшие пробелы за- полнены краской, полутоно- вые точки слишком велики Краска слишком маловязкая На форме слишком много краски • Замените краску на более вязкую • Добавьте вязкое связующее • Сократите подачу краски (и воды) • Используйте краску с большей насыщенностью цвета
Грязные или изношенные ва- лики увлажняющего аппарата • Очистите или замените валики увлажняющего ап- парата
Увлажняющий аппарат плохо отрегулирован • Отрегулируйте увлажняю- щий аппарат
Истощение увлажняющего раствора • Откорректируйте или за- мените увлажняющий раствор • Контролируйте электро- проводность
46
Что полиграфист должен знать о красках
Проблемы, связанные с попаданием краски на пробельные элементы
Поиблема Причина Решение
Плохой перетир краски • Замените краску
Красочный аппарат плохо от- регулирован • Проверьте установку вали- ков красочного аппарата
Краска перегрета • Добавьте раскатные вали- ки с водяным охлаждением - Кондиционируйте воздух печатного цеха • Отрегулируйте или почи- ните красочный аппарат
Тенение: краска не смывает- ся с пробелов Слишком низка Dmax на фо- тоформе • Проверьте фотоформу и процесс ее изготовления • Проведите повторное изготовление фотоформы
Формная пластина • Проверьте пластину и процедуру ее обработки • Переделайте печатную форму • Убедитесь, что до экспо- нирования и проявления пластина была защищена от света
Абразивный пигмент в краске • Обратитесь к производи- телю краски
Изношенная печатная форма • Замените печатную форму • Контролируйте давление в паре форма/офсетное полотно • Проверьте натиск
Абразивный наполнитель в бумаге • Замените бума! у
Увлажняющий раствор слиш- ком истощен или слишком ве- лика его кислотность • Откорректируйте или за- мените увлажняющий раствор
Краска слишком гидрофобна • Обратитесь к производи- телю краски
Краски для плоской печати
47
Проблемы, связанные с попаданием краски на пробельные элементы
Проблема Причина Решение
Свободные кислоты в краске • Замените краску
Плохое диспергирование пиг- мента • Обратитесь к производи- телю краски
Краска слишком маловязкая • Замените краску • Добавьте вязкую олифу
Износ валиков увлажняющего аппарата • Замените валики увлаж- няющего аппарата
Увлажняющий аппарат плохо отрегулирован • Отрегулируйте увлажняю- щий аппарат
Накатные валики плохо уста- новлены • Отрегулируйте установку накатных валиков
Отмарывание и перетаскивание Краска закрепляется слишком
Слипание листов в стопе медленно
Красочная пленка слишком
толстая
• Замените краску на более
быстрозакрепляющуюся
• Используйте ИК-сушку
• Уменьшите подачу краски
• Используйте краску с
большей насыщенностью
цвета
• Используйте удаление
цветной краски в зонах с
последовательным нало-
жением красок
Краска слишком маловязкая
Осыпание пигмента при впи-
тывании связующего
Недостаточное количество
противоотмарывающего по-
рошка
• Замените краску
• Добавьте вязкое связующее
• Подберите краску, лучше
соответствующую бумаге
• Используйте ИК-сушку
• Замените бумагу
• Уменьшите размер стопы
• Увеличьте количество по-
рошка
• Используйте порошок с
большим размером частиц
48
Что полиграфист должен знать о красках
Проблемы, связанные с попаданием краски на пробельные элементы
Проблема Причина Решение
Статическое электричество приводит к слипанию листов • Используйте нейтрализа- торы статического элект- ричества • Поддерживайте относи- тельную влажность в пе- чатном цехе выше 30%
Оттиски перегреты • Подберите краску, лучше соответствующую бумаге • Сведите к минимуму со- держание сиккатива • Используйте принуди- тельную конвекцию • Уменьшите размер стопы
Слишком много сиккатива в краске • Попросите производителя откорректировать состав краски
Тенение (подцвечивание): пе- Эмульгирование краски в воде чатная форма и увлажняющий раствор окрашиваются • Проверьте регулировку валиков • Сократите подачу воды (добавьте спиртовые за- менители) • Добавьте в краску гидро- фобное связующее
Присутствие детергентов или мыла в увлажняющем растворе • Исключите применение мыла и детергентов • Замените мыло сертифи- цированным концентратом увлажняющего раствора
Пигмент краски попадает в увлажняющий раствор • Попросите производителя скорректировать состав краски
Пигмент плохо диспергирован • Обратитесь к производи- телю краски
Краска слишком маловязкая • Замените краску на более вязкую • Добавьте вязкую олифу
Краски для плоской печати
49
Проблемы, связанные с попаданием краски на пробе. жные элементы
Проблема Причина Решение
Перегрев накатных валиков провоцирует эмульгирование краски • Отрегулируйте валики
Смывка валиков увлажняю- щего аппарата в процессе ра- боты печатной машины • Останавливайте машину при смывке валиков ув- лажняющего аппарата
Тенение (подцвечивание): пробельные элемнты печатной формы и увлажняющий рас- твор окрашиваются Эмульгирование краски в воде • Проверьте регулировку валиков • Сократите подачу воды, добавьте спирты • Добавьте в краску гидро- фобное связующее
Присутствие детергентов или мыла в увлажняющем растворе • Исключите применение мыла и детергентов • Замените мыло сертифи- цированным смачивателем
Пигмент краски попадает в увлажняющий раствор • Попросите производителя откорректировать состав краски
Пигмент плохо диспергирован • Обратитесь к производи- телю краски
Краска слишком маловязкая • Замените краску на более вязкую • Добавьте вязкую олифу
Недостаток краски на печатающих элементах
Проблема Причина Решение
Эмульгирование или образо- вание «снежных хлопьев»: вода эмульгируется в краске, порождая ослабление цвета и непропечатанные пятна Слишком малое давление в паре форма/офсетное полотно Краска захватывает слишком много увлажняющего раствора • Отрегулируйте машину в соответствии со специфи- кациями • Выбирайте краску с водо- поглощением не более
60% по тесту Дьюка
50
Что полиграфист должен знать о красках
Недостаток краски на печатающгх элемента?
Проблема Причина Решение
Краска не гидрофобна • Попросите производителя откорректировать состав краски
Плохая регулировка валиков красочного и увлажняющего аппаратов • Отрегулируйте валики
Краска слишком маловязкая • Замените краску на более вязкую • Добавьте вязкое связующее
Увлажняющий раствор содер- жит детергент или мыло • Исключите использова- ние детергентов и мыла • Замените мыло сертифи- цированным смачивателем
Насыщенность цвета слиш- ком мала • Купите краску с более на- сыщенным цветом телю краски
Недостаточная насыщен- ность цвета Избыточный захват воды • Попросите производителя скорректировать состав краски • Не используйте мыло • Отрегулируйте печатную машину • См. проблему «Тенение» в разделе «Проблемы, свя- занные с попаданием краски на пробельные элементы»
Плохой перенос краски • Добавьте в краску компо- нент, снижающий вяз- кость • Увеличьте прижим опор- ного цилиндра • Проверьте давление в па- ре форма/офсетное по- лотно • Попросите производителя изменить состав краски
Краски для плоской печати
51
Недостаток краски на печатающих элементах
Проблема Причина Решение
Краска плохо подается из красочного ящика (сливает- ся назад) • Используйте коническую мешалку • Попросите производителя изменить состав краски • Применяйте устройство под держания постоянного уровня краски
Слишком большая поглощаю- щая способность бумаги • Замените бумагу
Механическое шаблонирование Накатные валики не обеспе- чивают нанесение равномер- ной красочной пленки на пе- чатную форму • Проверьте и отрегулируй- те накатные валики • Используйте валики с продольным смещением
Недостаток краски • Увеличьте подачу краски • Измените угол поворота растра на 5-7°
Красочная пленка слишком тонкая • Добавьте связующее или прозрачную основу, что- бы снизить насыщенность цвета
Краска слишком прозрачна • Добавьте спирты в увлаж- няющий раствор • Уменьшите подачу воды
Неправильный диаметр кра- сочных валиков • Измерьте и установите ва- лики требуемого диаметра
Слепая печатная форма: пе- чатающие элементы не вос- принимают краску Защитное вещество покрывает печатающие элементы • Смените концентрат ув- лажняющего раствора • Избегайте избытка гум- мирующего агента и спир- та • Под держивайте pH ув- лажняющего раствора в пределах 4,5-5,5
Печатающие элементы не за- хватывают краску • Попросите производителя изменить состав краски
52
Что полиграфист должен знать о красках
Недостаток краски на печатающих элементах
Проблема Причина Решение
Наполнитель бумаги осаждает- ся на печатающих элементах • Проконсультируйтесь с производителем бумаги • Замените бумагу
Избыток сиккатива в краске • Сократите содержание сиккатива или замените краску
Слепая печатная форма: Недоэкспонированная печат- на ней нет изображения ная пластина • Изготовьте новую печатную форму
Износ формы • Замените формную пла- стину
Краска засохла на накатных валиках • Удалите этот абразивный материал
Плохой перетир краски • Обратитесь к производи- телю краски
Избыточное давление в паре форма/офсетное полотно • Отрегулируйте давление • Проверьте установку на- каз ных валиков
Полошение на валиках: «Глазированные» красочные краска неудовлетворительно валики смачивает красочные валики • Используйте двухступен- чатую смывку для очистки валиков
Образование СаСО3 • Используйте спепочи- ститель
Избыток гуммирующего ве- щества или спирта в увлажня- ющем растворе • Используйте концентрат увлажняющего раствора хорошего качества
Краска не смачивает валики • Обратитесь к производи- телю краски
Избыток увлажняющего рас- твора на валиках • Сократите увлажнение • Увеличьте подачу краски
Краски для плоской печати
53
Проблемы взаимодействия краска/бумага
Проблема Причина Решение
Наслоение на офсетном по- лотне: краска накапливается на полотне и не переносится на бумагу Краска слишком липкая • Уменьшите липкость краски • Уменьшите скорость пе- чатания • Увеличьте подачу краски
Нестабильная краска • Попросите производителя изменить состав краски
Недостаточное охлаждение красочных валиков • Усильте охлаждение вали- ков и снизьте температуру в печатной машине • Примените менее летучие краски
Плохое диспергирование пиг- мента или плохой перетир краски • Обратитесь к производи- телю краски
Офсетное полотно слишком липкое • Замените полотно и/или его смывку
Осыпание наполнителя бумаги • Увеличьте подачу воды • Замените бумагу • Уменьшите липкость краски
Избыточный прижим истира- ет бумагу • Уменьшите прижим опор- ного цилиндра
Покрытие бумаги размягчает- ся в воде • Добавьте спиртовые заме- нители в увлажняющий раствор • Замените бумагу • Уменьшите подачу воды • Увеличьте скорость печа- тания
Пыль на поверхности бумаги • Используйте пылесос • Используйте свободную первую секцию для удале- ния пыли • Замените бумагу
Плохой состав краски
Замените краску
54
Что полиграфист должен знать о красках
Проблемы взаимодействия краска/бумага
Проблема Причина Решение
Скручивание, коробление бу- Краска слишком липкая маги, «вафлеобразные» листы • Уменьшите липкость краски • Уменьшите скорость пе- чатания • Печатайте более густой краской
Слишком мягкая бумага • Замените бумагу
Офсетное полотно слишком липкое • Используйте полотно с бо- лее грубой поверхностью • Замените смывку полотна
Большие плашки в хвостовой части листа • Переверните печатную форму; печатайте сначала плашки
Все причины • Используйте устройство для устранения скручива- ния листов
Пыление: на офсетное по- Краска слишком липкая лотно переходит наполни- тель бумаги • Уменьшите липкость краски • Уменьшите скорость пе- чатания • Увеличьте подачу краски
Перегрев красочных валиков • Снизьте температуру ох- лаждающих цилиндров • Закажите более стабиль- ную краску • Уменьшите скорость пе- чатания
Избыточный прижим истира- ет бумагу • Уменьшите прижим опор- ного цилиндра
Непрочная поверхность бумаги • Замените бумагу • Используйте вакуумный пылесос • Используйте свободную первую секцию для удале- ния пыли
Краски для плоской печати
55
Проблемы взаимодействия краска/бумага
Проблема Причина Решение
Офсетное полотно слишком липкое • Замените полотно • Замените смывочное вещество для полотна • Увеличьте подачу воды • Покройте полотно лаком
Неоднородность глянца и пятнистость: нежелательные случайные изменения глян- ца/цвета Отклонения в поглощающей способности бумаги • Увеличьте вязкость краски • Если краска слишком гус- тая, разбавьте ее • Сократите подачу воды, используйте спирты • Замените бумагу • Увеличьте подачу краски • Первыми печатайте тем- ные цвета
Отклонения в гладкости по- верхности бумаги • Подберите более гладкую бумагу
Офсетное полотно не контак- тирует с бумагой • Увеличьте прижим опор- ного цилиндра
Марашки Грязь и частицы на форме и офсетном полотне • См. обсуждение проблемы в тексте главы
Пыление бумаги (особенно в газетном производстве): оф- сетное полотно отрывает час- тицы от поверхности бумаги Краска слишком липкая • Уменьшите липкость краски • Уменьшите скорость пе- чатания • Увеличьте подачу краски
Перегрев красочных валиков • Понизьте температуру ох- лаждающих цилиндров • Закажите более стабиль- ную краску • Уменьшите скорость пе- чатания • Отрегулируйте валики
Избыточный прижим истира- ет бумагу • Уменьшите прижим опор- ного цилиндра
Слишком непрочная поверх- ность бумаги • Замените бумагу • Используйте вакуумный пылесос • Используйте свободную первую секцию для удале- ния пыли
56
Что полиграфист должен знать о красках
Проблемы взаимодействия краска/бумага
Проблема Причина Решение
Офсетное полотно слишком липкое • Замените полотно • Замените смывку полотна • Увеличьте подачу воды • Покройте полотно лаком
Выщипывание волокон бу- маги офсетным полотном Краска слишком липкая • Уменьшите липкость краски • Уменьшите скорость пе- чатания • Увеличьте подачу краски • Используйте резинотка- невую пластину с облег- ченным отделением листа
Офсетное полотно слишком липкое • Замените полотно и/или смывку полотна • Уменьшите прижим опор- ного цилиндра • Увеличьте подачу воды
Слишком непрочная поверх- ность бумаги • Замените бумагу • Уменьшите липкость краски • Уменьшите скорость пе- чатания
Просвечивание оттиска на оборотную сторону листа Бумага слишком прозрачная • Замените запечатываемый материал
Краска проникает через бумагу • См. следующую проблему
Пробивание: краска просту- пает на оборотной стороне оттиска Краска слишком жидкая • Замените краску • Введите добавку, повыша- ющую вязкость • Сократите подачу краски
Слишком велика поглощаю- щая способность бу маги • Замените краску • Покройте бумагу лаком
Бумага слишком тонкая • Замените бумагу
Краски для плоской печати
57
Проблемы цветовоспроизведения
Проблема Причина Решение
Механическое тенение См. «Механическое тенение» в разделе «Недостаток краски на печатающих элементах»
Пятнистость См. «Неоднородность глянца и пятнистость» в разделе «Пробле- мы взаимодействия краска/бумага»
Изменения цвета из-за непо- стоянства количества краски Непостоянство подачи воды • Уменьшите подачу воды • Добавьте спирт в увлаж- няющий раствор
Непостоянство консистенции краски • Убедитесь, что все компо- ненты хорошо смешаны до закладки краски в машину
Непостоянство цвета краски • Убедитесь, что краска хо- рошо перемешана до за- ливки в машину • До печатания проверьте цвет колор-тестером • Обсудите проблему с про- изводителем краски
Краска плохо подается из кра- сочного ящика (сливается назад) • Используйте соответствующую (менее текучую) краску • Используйте коническую мешалку • Часто перемешивайте краску вручную
Отклонения в красковосприя- тии при печатании «по сухому» Краска «кристаллизуется» • Уменьшите количество противоотмарываюшего порошка - Уменьшите время между последовательным печа- танием двумя красками • Обратитесь к производи- телю краски
Избыточное количество воска в сухой красочной пленке • Избегайте печатания пер- вой краской с большим количеством воска • Работайте в тесном конта- кте с производителем краски, чтобы обеспечить ее соответствие условиям печатания
58
Что полиграфист должен знать о красках
Проблемы цветовоспроизведения
Проблема Причина Решение
Отклонения в красковоспри- ятии при печатании «по сы- рому» Непостоянство толщины кра- сочной пленки • Измеряйте и контролируй- те толщину красочной пленки • Измените последователь- ность наложение красок • Печатайте сначала с фор- мы, на которой наимень- шая площадь изображения
Непостоянство липкости краски • Измерьте липкость краски • Обратитесь к производите- лю краски
Проблемы с красками для офсетной печати без увлажнения (с разрешения «Waterless Printing Association»)
Проблема Причина Решение
Плохое наложение краски (пятнистые плашки и нечет- кие растровые точки) Температура краски и печатной формы слишком мала (ниже 25°С) • Повысьте температуру до 28-30°С • Контролируйте температу- ру в печатной машине
Прижим офсетного полотна к печатной форме слишком мал • Увеличьте толщину подде- кельного материала на 0,05 мм
Недостаточное размешивание краски • Увеличьте глубину погру- жения дукторного вала
Вязкость краски слишком высока • Обратитесь к изготовите- лю краски
Фоновое тенение Температура краски и печат- • Понизьте температуру до 28°С
ликов
ной формы слишком высока
(выше 30°С)
Вязкость краски слишком мала • Подберите более подходя-
щую краску
На валиках слишком много • Сократите подачу краски
краски
Неправильная регулировка ва- • Уменьшите /исключите осе-
вой раскат накатных валиков
Краски для плоской печати
59
Проблемы цветовоспроизведения
Проблема Причина Решение
Наслаивание на офсетном полотне Избыточное испарение раство- рителя из краски • Замените краску
Низкая влажность в печатном цехе • Увеличьте влажность возду- ха в помещении до 55-60% при 25°С
Температура краски и печатной формы слишком низка • Увеличьте температуру до 28-30°С
Изношенность офсетного полотна • Замените офсетное полотно
Выщипывание бумаги липкой краской • Подберите другой запеча- тываемый материал с бо- лее прочной поверхностью
Марашки Выщипывание волокон бумаги • Увеличьте температуру кра- сочных валиков до 28 30°С • Увеличьте влажность воздуха в печатном цехе до 55-60% при 25LC
Твердые частицы или бумажная пыль в краске • Улучшит е процедуру очистки • Используйте специальный валик для счистки марашек
Отмарывание и перетаскивание Подача краски слишком высока • Отрегулируйте подачу краски
Глава 3. Краски для глубокой печати
ЗЛ. Ротационная глубокая печать
В ротационной глубокой печати используются цилиндрические
печатные формы с углубленными печатающими элементами,
выгравированными на поверхности цилиндра с помощью гра-
вировальной машины с цифровым управлением (рис. 3.1). Ма-
ленькие ячейки требуют применения жидких красок.
Краска должна легко затекать в ячейки, а ракель полностью
удалять краску с поверхности формного цилиндра. Затем она
легко и равномерно вытекает из ячеек печатающих элементов
на бумагу или другой субстрат. Устройство машины для глубо-
кой печати требует использования быстросохнущих красок, но
позволяет применять крепкие растворители.
Продолжительность и стоимость изготовления печатных форм
в процессе глубокой печати существенно выше, чем в процессе
офсетной печати или флексографии, так что малотиражная про-
дукция обычно изготавливается способами плоской, трафаретной
или флексопечати. Скорость и простота глубокой печати благо-
приятствуют ее использованию для печати больших тиражей.
Формный цилиндр глубокой печати жесткий и не «под-
страивается» под субстрат. Если на его поверхности есть рако-
вины или другие неровности размером больше диаметра печа-
тающих элементов, то эти места окажутся незапечатанными.
Рис. 3.1.
Гравировальный
автомат «К 406
Helio-Klischograph»
(с разрешения «Hell
Gravure Sistems»)
62
Что полиграфист должен знать о красках
Характеристики
красок для рота-
ционной глубокой
печати
В результате получаются так называемые снежные хлопья (не-
пропечатка); этот дефект в значительной мере устраняется с
помощью электростатического стимулятора — устройства,
способствующего переносу краски в глубокой печати (за счет
улучшения контакта между бумагой и краской в ячейках
формного цилиндра). Для получения однородных оттисков на
очень шероховатой или грубой поверхности следует использо-
вать глубокий офсет.
3.2. Краски для ротационной глубокой печати
Для печати денег, почтовых марок и канцелярских принадлеж-
ностей используется глубокая печать с помощью стальных
форм (intaglio).
Машины для глубокой печати обычно печатают на широком
полотне субстрата и используются в производстве высокоти-
ражных журналов, каталогов, этикеток, обоев, упаковок, тек-
стильных изделий, линолеума и многих других изделий. Листо-
вая глубокая печать применяется в ограниченных пределах для
художественных работ и продукции, в которой требуется стро-
гий контроль цветовоспроизведения, например при печати
упаковок косметики.
Толуольные краски для глубокой печати (с регенерацией
растворителя) будут продолжать доминировать в производстве
издательской продукции до тех пор, пока регулирующие охрану
законы окружающей среды, будут разрешать широкое исполь-
зование толуола. Если же это будет неприемлимо, то можно бу-
дет использовать краски на водной основе, они сохнут медлен-
нее, взаимодействуют с бумагой и дороже толуольных красок
(толуол регенерируют, сокращая затраты и ущерб для окружаю-
щей среды).
Краски для глубокой печати содержат летучие (низкокипящие)
растворители, которые легко испаряются при сушке оттисков.
Хотя конструкция печатных машин ограничивает контакт крас-
ки с воздухом, сильнолетучие краски все же испаряются при ра-
боте машины, в результате чего изменяется их вязкость. Поэтому
печатник должен контролировать состав краски, периодически
измеряя ее вязкость. Современные печатные машины оснащены
устройствами автоматического контроля вязкости.
В машинах глубокой печати нет резиновых валиков или пла-
стин, поэтому краски могут содержать «сильные» растворите-
ли, обеспечивающие хорошую адгезию красок к полимерным
Краски для глубокой печати
63
Растворяющая
способность
субстратам. «Сила» растворителя может быть настолько велика,
что он фактически вытравливает участки, соответствующие
изображению, на полимерной пленке.
Краски для глубокой печати не должны содержать грубых
частиц, обладающих абразивным действием, т.к. это приводит
к износу ракеля и цилиндров. При появлении полосы, образо-
ванной зазубриной ракеля печатник должен остановить маши-
ну и заменить ракель. Простой высокоскоростной машины при
замене поврежденного цилиндра — явление крайне нежела-
тельное, тем более на длительный срок.
Содержание пигмента в красках для глубокой печати мень-
ше, 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 способст-
вует тому особому глянцу, который характеризует «гравюрное
качество».
Краски для глубокой печати из-за выпадения в осадок
пигмента при хранении и транспортировке не поставляются
с той низкой вязкостью, которая соответствует стандартам.
Обычно их продают в концентрированной форме, а затем
разбавляют регенерированным растворителем непосредст-
венно перед печатью.
Поскольку из ячеек формного цилиндра переносится
большой объем краски с низкой концентрацией пигмента,
глубокая печать является превосходным способом печати зо-
лотой и серебряной красками. Золотые отпечатки не теряют
со временем блеск.
К краскам для- глубокой печати в упаковочном производстве
и издательской печати предъявляют разные требования, свя-
занные с использованием продукции, кроме того, они различа-
ются и по составу. Такой упаковочный материал, как полимер-
ная пленка, прекрасно подходит для глубокой печати, благода-
ря своей гладкой, глянцевой и невпитывающей поверхности.
При использовании прозрачных пленок изображение обычно
печатается на оборотной стороне, что придает упаковке высо-
кий глянец и обеспечивает защиту красочной пленки.
Обычно растворитель растворяет определенный тип связующе-
го, но на него оказывают влияние и другие компоненты краски.
Вязкость связана с растворяющей способностью: «сильные»
растворители дают низковязкие растворы. Например, вязкость
8% раствора нитроцеллюлозы в этилацетате ниже вязкости 8%
раствора нитроцеллюлозы в нормальном н-бутилацетате. Этил-
Тип Использование Высоколетучие Нормальные Низколетучие Связующее
Издательская печать
А В Краски для печаи газет и другой продукции на немелованной бумаге Краски для печати каталогов, журналов и другой продукции на мелованной бумаге Лактоловые или текстильные спирты Текстильные спирты Смеси лактоловых спиртов с толуолом Смеси лактоловых спиртов с толуолом VM&P VM&P Резинаты металлов и углеводородные смолы Этилцеллюлоза, резинаты металлов, фенольные смолы, углеводородные смолы
Р Краски для пробных оттисков на мелованной и немелованной бумаге Лактоловые спирты Смеси VM&P, толуола и ксилола Ксилол То же, что и у производственных красок
W Краски на волной основе для печати каталогов, журналов, газет и другой продукции на мелованной и немелованной бумаге Вода Вода Вода Различные эмульсии смол
Печать на упаковке
С Краски для бумаги, целлофана с нитро- целлюлозным покрытием, металлизированной бумаги и алюминиевой фольги. Конечные изделия: коробки, этикетки и гибкая упаковка Этилацетат, ацетон Изопропил-ацетат (или его смеси с этанолом или изопропанолом или их смеси с этилацетатом) н-Пропила- цетат, н-бугилацетат Нитроцеллюлоза + модифицированные смолы
D Стойкие покровные лаки для бумаги и картона, краски для полиэтилена и полиэфирных пленок Этанол (иногда с добавкой некоторого количества толуола), этилацетат Изопропанол (иногда с добавкой некоторого количества толуола), изопропил-ацетат н-Пропанол (иногда с добавкой некоторого количества толуола), н-пропилацетат Полиамидные смолы (могут быть модифицированы нитроцеллюлозой)
Таблица 3.1.
Типичные растворители красок для глубокой печати (по данным «Leon Knorps of Flint Ink Corp.»)
Что полиграфист должен знать о красках
Тйп Использование Высоколетучие Нормальные Низколетучие Связующее
Печать на упаковке Е Краски с пониженным Метанол или Этанол, н-Пропанол Растворимая в
запахом и лаки для бумаги этилацетат изопротанол или или спирте
М и картона, краски для целлофана с нитроцеллюлозным покрытием и некоторых видов алюминиевой фольги Дешевые покровные лаки Смеси толуола, изопропилацетат н-пропилацетат Толуол Ксилол нитроцеллюлоза + модифицированные смолы Полистирол
Т для картона и этикеток Краски для бумаги гексана и метилэтилкетона Метил этилкетон, Толуол, Ксилол Хлорированная
и картона особенно этилацетат изопропилацетат, резина
V с высоким глянцем, не требующие покровного лака, спиртостойкие краски Краски дтя виниловых Метил этилкетон, н-пропилацетат Метилэтилкетон+ Метилизобу- ПВХ, сополимеры
W субстратов, таких как обои Краски на водной основе ацетон Вода и этанол метилизобутилкетон тилкетон Вода Вода Различные
X для всех целей Краски, не попадающие в другие категории: Не поддаются какому-либо обобщению Источник: «Gravure Association of America Solvent растворы и/или эмульсии смол Manual».
флюоресцирующие краски, барьерные покрытия и др.
Таблица 3.1.
Продолжение
Краски для глубокой печати
66
Что полиграфист должен знать о красках
Таблица 3.2.
Физические константы
растворителей красок
для глубокой печати
Плотность,
Вещество Скорость Температура испарения* кипения °C Температура воспламенения2 °C фунт/галлон (0,1198 г/см3) при 20°С
Эфиры
Метилацетат 5 57 -10 7,55
Этилацетат 10 77 -4 7,40
Изопропилацетат 12 89 4 7,25
и- Пропилацетат 22 102 14 7,35
втор- Бутилацетат 33 112 22 7,18
И зобутилацетат 36 117 18 7,20
и-Бутилацетат 63 126 22 7,30
Амилацетат 100 146 25 7,20
Целлозол ьвацетат 330 156 51 8,10
Спирты
Метиловый 10 64 11 6,60
Этиловый 20 78 17 6,80
Изопропиловый 27 82 12 6 55
и-Пропиловый 55 97 25 6,70
втор-Бутиловый 63 99 24 6,68
Изобутиловый 77 108 28 6,68
и-Бутиловый 125 118 29 6,75
Эфиры гликолей
Метиловый эфир 70 125 (38) 7,65
пропиленгликоля
Метиловый эфир 130 125 42 8,03
этилен гликоля
Этиловый эфир 190 136 40 7,74
этиленгликоля
Бутиловый эфир 1000 171 71 7,51
этиленгликоля Кетоны
Ацетон 5 56 -18 6,60
Метил этилкетон 11 80 -6 6,71
Метилизобутилкетон 37 116 23 6,68
Метил-и-бутилкетон 50 128 (28) 6,75
Циклогексанон 270 157 (44) 7,88
Ароматические углеводороды
Толуол 26 111 4 7,24
Ксилол 88 140 27 7,26
Алифатические углеводороды
и-Гексан 7 60 -22 5,70
н-Гептан 15 98 -4 6.05
УМ&Р-фракция 51 121 149 11 6,30
нефти
Минеральные масла 600 154-204 40 6,50
•Скорость испарения дана в условных единицах по отношению к скорости испа-
рения этилацетата, для которой установлено реперное значение 10 (фактически
приведены данные не по скорости испарения, а по обратной величине, пропорци-
ональной времени испарения. Например, цифра 5 для метилацетата означает, что
он испаряется в 2 раза быстрее, чем этилацетат; цифра 100 для амилацетата озна-
чает, что он испаряется в 10 раз медленнее, чем этилацетат, и т.д. — прим. пер.).
Приведены температуры воспламенения для закрытой чашки, за исключе-
нием данных, взятых в скобки.
Краски для глубокой печати
67
ацетат гораздо лучший растворитель для нитроцеллюлозы, чем
н-бутилацетат.
Типичные растворители красок для глубокой печати и неко-
торые их свойства приведены в табл. 3.1 и 3.2.
Классификация
красок д ля глубокой
печати
Рецептура красок
для глубокой печати
Краски для глубо-
кой печати на вод-
ной основе
Краски для глубокой печати обычно классифицируют в соот-
ветствии с их назначением и составом. Например, краски типов
А, В, Р, W используются в издательской печати, а от С до X — в
производстве упаковки. Любая из этих красок может включать в
свой состав воск или синтетическую смолу для достижения ус-
тойчивости к стиранию или другие добавки для обеспечения
особых свойств.
Типичные рецептуры красок для глубокой печати представле-
ны в табл. 3.3.
Краски на водной основе широко используются в упаковочном
производстве, почти все подарочные упаковки печатаются эти-
ми красками. Вода не требует вложений и не создает проблем
для окружающей среды, но может вызвать проблемы при печа-
ти на бумаге. При использовании красок на основе органиче-
ских растворителей необходимо рекуперировать из воздуха ле-
тучий растворитель или сжигать его (применяется и глубокое
каталитическое окисление, см. главу 20).
Таблица 3.3.
Типичные составы кра-
сок для глубокой печа-
ти (в концентрирован-
ной форме, в которой
они поставляются про-
изводителем)
Краска общего назначения Краска для изданий (каталоги и пр.)
20 Пигмент и подцветка 8 Фталоцианиновый голубой
28 Смола 15 Хлорированная резина
47 Растворитель 5 Воск, пластификатор и добавки W0 10 Модифицированные фенольные смолы 5 Пластификатор 1 100% Полиэтиленовый парафин 51 Толуол 10 Этилацетат W0
Краска для упаковки Краска на водной основе для издании
33 Двуокись титана 15 Фталоцианиновый голубой
22 Связующее: нитроцеллюлоза в этаноле/толуоле/эфире 47 Акриловая смола 30 Вода
37 Полиэфирная смола 2 Щелочь
3 Пластификатор 1 Пеногаситель
5 Воск W0 2 Полиэтиленовый парафин 3 Изопропиловый спирт 100
68
Что полиграфист должен знать о красках
Краски
для различных
субстратов
Испытания красок
для глубокой печати
При выборе способа печати печатнику следует обратиться к
производителю красок за помощью в выборе краски. Приложе-
ния к газетам обычно печатаются красками типа А на основе
алифатических углеводородов. Издания на суперкаландриро-
ванных или мелованных бумагах обычно печатают красками
типа В, содержащими ароматические углеводороды, чаще всего
толуол.
В случае пергамина и водо- и жироотгалкивающих бумаг необ-
ходим состав, формирующий хорошую красочную пленку для
обеспечения достаточной адгезии и эластичности, здесь хорошо
работаюг краски типа Е (спиртовые); отсутствие запаха — допол-
нительное преимущество, если бумага используется для упаковки
пищевых продуктов, например кондитерских изделий.
Для печати на полимерных пленках, например ПВХ, пред-
почтительные краски типа V; «сильные» растворители (ке-
тон+толуол) позволяют применять смолы, обеспечивающие
хорошую адгезию. Для поливинилиденхлорида и целлофана,
покрытого слоем поливинилиденхлорида, часто используют
краски типа D. Растворителем в этих случаях служит смесь
спирта и алифатического углеводорода.
Краски типа С содержат в качестве растворителя кетон или
эфир. На алюминиевой фольге печатают красками типов С и
D, но для обеспечения хорошей адгезии необходимо покупать
обезжиренную фольгу. Фольга может быть загрунтована нитро-
целлюлозой, шеллаком или виниловой смолой.
Кроме производства упаковки и издательской печати глубо-
кая печать иногда применяется для термоперевода красок в
текстильной промышленности. Краски в этом случае содержат
сублимирующийся (возгоняющийся) краситель. Для печати на
бумаге можно использовать глубокую и другие виды печати.
При нагревании бумажного оттиска, прижатого к ткани, крася-
щее вещество возгоняется и переносится в ткань.
Разработка и практическое внедрение информативной про-
цедуры тестирования — сложная задача. Однако даже про-
стой мазок краски, полученный с помощью широкого скреб-
ка или ножа, может многое сказать о ней. Удобнее для полу-
чения ровного мазка использовать стержень (круглый в
сечении) с навитой на него проволокой — стержень Майера
(рис. 3.2). С помощью такого стержня можно нанести на
подложку мазки испытуемой и стандартной краски и затем
сравнить их скорость сушки, цветовые характеристики, впи-
тывание и другие параметры.
Краски для глубокой печати
69
Рис. 3.2.
Стержень Майера
(с разрешения «BYK-
Gardner USA»)
Более сложным инструментом является лабораторное про-
бопечатное устройство GRI, используемое в исследовательских
и производственных лабораториях для изучения взаимодейст-
вия краска/бумага в глубокой печати.
Заказывая краску, печатник может оговорить такие парамет-
ры, как однородность цвета, вязкость концентрированной
краски, плотность (удельный вес) и вязкость в разбавленном
(рабочем) состоянии. Вязкость, конечно, контролируется и в
ходе печатного процесса.
3.3. Проблемы, связанные с красками для глубокой
печати
Проблемы, связанные с красками для глубокой печати, их при-
чины и варианты решения приведены в табл. 3.5. Два распро-
страненных дефекта показаны на рис. 3.3 и 3.4.
«Снежные хлопья» (рис. 3.3) возникают в местах, где бу-
мага не контактирует с печатающими элементами формно-
го цилиндра. Иллюстрация подчеркивает важность гладко-
сти бумаги.
«Бахромчатость» штрихов на оттисках глубокой печати
(рис. 3.4) в результате растекания краски усиливается статиче-
ским электричеством. Электростатический стимулятор, столь
полезный для уничтожения «снежных хлопьев», только усили-
вает «бахромчатость».
70
Что полиграфист должен знать о красках
Таблица 3.4.
Примерный список
параметров качества
красок для глубокой пе-
чати
Цвет Устойчивость к истиранию
Вязкость Плотность
Эластичность Устойчивос ть к действию
Глянец различных веществ
Запах Температура воспламенения
Время закрепления Светостойкость
Тон и оттенок Адгезия
Проникновение в пластик Мелкозернистость пигмента
Н е прозрачность Устойчивость при перемещении
на стапеле
Рис. 3.4.
«Бахромчатость», уве-
личение около 20х
(с разрешения «Jelmar
Publishing Со., Inc.»)
Рис. 3.3.
«Снежные хлопья»
(с разрешения «Jelmar
Publishing Со., Inc.»)
то
Краски для глубокой печати
71
Таблица 3.5.
Разрешение проблем при печати красками для глубокой печати
Книжно-журнальная печать
Проблема Причина Решение
Износ цилиндра Механические проблемы мо- гут включать избыточное уси- лие прижима ракеля и недос- таточное возвратно-поступа- тельное перемещение ракеля • Отрегулируйте положения формного и печатного ци- линдров
Краска содержит посторонние частицы • Отфильтруйте краску
Краска сохнет слишком быстро • Добавьте высококипящий растворитель
Пигмент обладает абразивным действием • Попросите производителя откорректировать состав краски
Плохой гранулометрический состав пигмента • Попросите производителя сделать повторный пере- тир краски
Бумажный материал оказывает абразивное действие • Замените бумагу • Используйте очистку листов
Нечеткая, расплывчатая печать См. проблему «Расплывание краски» в следующей таблице
Увеличение диаметра при- жимного валика из-за попа- дания на него краски Твердость прижимного валика слишком велика для печати на немелованной бумаге • Используйте валик с меньшей твердостью • Добавьте воск в краску
Пятнистость или собирание краски в капли Краска сохнет слишком медленно • Добавьте более летучий растворитель
Краска слишком разбавленная • Добавьте свежую краску и/или наполнитель
Скорость печати слишком мала • Увеличьте скорость • Уменьшите давление при- жима • Используйте более тон- кий ракель • Установите ракель под бо- лее острым углом
72 Что полиграфист должен знать о красках
Издательская печать
Проблема Причина Решение
Пятнистость: плохое нанесение краски Краска неравномерно смачи- вает субстрат • Измените угол наклона ракеля • Замените растворитель
Вязкость краски слишком мала • Увеличьте вязкость • Добавьте более вязкое связующее
Неудачный выбор пигмента • Попросите производителя откорректировать состав краски
Скорость печати слишком мала • Увеличьте скорость
Слишком большая глубина ячеек • Замените формный цилиндр
Добавление слишком велико • Отрегулируйте давление
«Булавочные отверстия» (встречаются при печати на тонких бумагах) Слишком глубокое проникно- вение краски в бумагу • Замените бумагу • Попросите производителя откорректировать состав краски
Плохая адгезия высушенной краски Недостаточное содержание связующего • Попросите производителя откорректировать состав краски • Добавьте связующее в краску
Плохая эластичность красоч- ной пленки • Попросите производителя изменить состав краски • Уменьшите содержание пигмента
Плохой переход краски при многокрасочной печати Подлежащий слой краски не сухой • Попросите производителя изменить состав краски • Отрегулируйте температу- ру сушки • Увеличьте вязкость «покровной» краски
Краски для глубокой печати
73
Издательская печать
Проблема Причина Решение
Подлежащий слой краски слишком глянцевый • Попросите производителя откорректировать состав краски • Увеличьте содержание пигмента в краске, кото- рой печатают первой
Сетчатость: появление сетча- того узора на высушенном оттиске Краска слишком вязкая Краска сохнет слишком быстро • Уменьшите вязкость краски • Добавьте менее летучий растворитель
Недостаточный прижим Увеличьте прижим • Уменьшите давление на ракель • Контролируйте темпера- туру бумаги и краски (в ящике)
Медленное высыхание, сли- пание листов или выщипы- вание волокон бумаги Перемотка слишком горячая Перемотка слишком тугая • Уменьшите температуру сушки • Уменьшите натяжение
Слишком медленное высыхание краски • Обратитесь к производи- телю краски • Увеличьте температуру сушки
Растворитель не соответствует смоле • Попросите производителя изменить состав краски
Краска содержит слишком много пластификатора • Попросите производителя изменить состав краски
Полошение Повреждение рабочей кромки ракеля • Замените ракель
Краска слишком вязкая • Уменьшите вязкость краски
Краска сохнет слишком быстро • Добавьте «замедляющий» растворитель
74
Что полиграфист должен знать о красках
Издательская печать
Проблема Причина Решение
Содержание пигмента в краске слишком велико • Добавьте связующее
Краска содержит посторонние частицы • Отфильтруйте краску • Обратитесь к производи- телю краски
Неправильная установка ракеля • Измените угол наклона ракеля • Отполируйте ракель и ци- линдр • Измените усилие прижима • Отрегулируйте возвратно- поступательное переме- щение ракеля
СКмарывание Краска сохнет слишком медленно • Попросите производителя изменить состав краски • Измените температуру сушки • Добавьте более летучий растворитель
Производство упаковки
Проблема Причина Решение
Абразивный: износ формно- го цилиндра Абразивное действие пигмен- та или его несоответствующий гранулометрический состав • Обратитесь к производи- телю краски
Слишком быстрое испарение растворителя • Добавьте менее летучий растворитель
Керамические или металличе- ские частицы в краске • Отфильтруйте или заново приготовьте краску
Неправильная установка ракеля и цилиндра • Отрегулируйте установку ракеля и цилиндра при
необходимости проведите
повторное хромирование
Краски для глубокой печати
75
Производство упаковки
Проблема Причина Решение
Плохая адгезия краски к субстрату Неправильно обработана пленка или фольга • Проверьте обработку субстрата • Проконсультируйтесь у поставщика пленки или фольги
Недостаток пластификатора в краске • Обратитесь к поставщику краски
Избыток пластификатора в краске • Попросите производителя изменить состав краски
Просачивание: краска одно- го цвета смешивается с крас- кой другого цвета Краска слишком медленно сохнет Температура сушки слишком мала • Используйте быстроиспа- ряющийся растворитель • Поднимите температуру
Требуется больше воздуха • Проверьте скорость кон- векции
Неправильный состав краски • Попросите производителя изменить состав краски
Слипание оттисков Недостаточная сушка • Повысьте температуру сушки • Добавьте быстройспаряю- щийся растворитель
Неправильный баланс растворителей • Обратитесь к производите- лю краски
Перемотка слишком теплая • Используйте охлаждающие цилиндры
Перемотка слишком тугая • Ослабьте натяжение
Избыток пластификатора в краске или лаке • Обратитесь к производите- лю
Несоответствующее связую- щее (недостаточно густое) • Обратитесь к производите- лю краски
76
Что полиграфист должен знать о красках
Производство упаковки
Проблема Причина Решение
Хрупкость: субстрат разру- шается при сгибании Температура сушки слишком высока • Контролируйте темпера- туру субстрата
Миграция пластификатора • Уменьшите температуру • Добавьте летучий раство- ритель • Обратитесь к поставщику пленки
Образование постороннего начета- образование пленко- образного налета на ракеле, прижимном валике, печата- ющих элементах формного цилиндра Утечка воздуха на зажиме в месте его подачи в сушильную камеру Краска сохнет слишком быстро • Устраните утечку • Добавьте низколетучий растворитель
Вязкость краски слишком велика • Уменьшите вязкость краски до нормального значения
«Кометы» и «стрелы»: кра- сочные отложения в виде ко- мет и стрел Дефекты на поверхности формного цилиндра • Отремонтруйте и отполи- руйте цилиндр • Проверьте пробные оттиски
Засорение кромки ракеля • Очистите ракель
Марашки Слишком быстрая сушка • Добавьте растворитель, замедляющий высыхание краски
Смазывание: пузырь краски появляется у задней кромки оттиска Недостаточная вязкость краски Неправильный угол наклона ракеля • Увеличьте вязкость краски • Исправьте угол наклона ракеля • Измените установку опорного ракеля
Плохой контроль натяжения полотна субстрата • Проверьте натяжение
Краска сохнет слишком медленно • Добавьте летучий раство- ритель • Увеличьте температуру сушки
Краски для глубокой печати
77
Производство упаковки
Проблема Причина Решение
Забивание ячеек формного Вязкость краски слишком цилиндра засохшей краской высока • Добавьте растворитель, понижающий вязкость
Краска слишком «короткая» • Добавьте наполнитель
Утечка воздуха у зажима • Устраните утечку воздуха
Краска сохнет слишком быстро • Добавьте растворитель, замедляющий высыхание • Уменьшите температуру сушки
Избыточное стирание краски ракелем • Отрегулируйте ракель
Избыточное давление • Уменьшите давление
Скорость печатания слишком велика • Уменьшите скорость пе- чатания
Бахромчатость Статическое электричество • Уменьшите действие электростимулятора крас- копереноса • Увеличьте влажность воз- духа в печатном цехе • Увеличьте влажность бу- маги • Подберите более поляр- ный растворитель для уве- личения электропровод- ности краски • Используйте нейтрализа- тор статического электри- чества
Образование красочной пены Слишком велико поверхност- (краска на водной основе) ное натяжение • Попросите производителя изменить состав краски • Используйте пеногаситель
Пена образуется в краскопо- дающей системе • Уменьшите скорость по- тока краски
78
Что полиграфист должен знать о красках
Производство упаковки
Проб гема Причина Решение
«Рябь»: матовая, зернистая печать Не гладкий субстрат Высокая вязкость краски Скорость печатания слишком мала Субстрат слишком сухой • Замените субстрат • Используйте электрости- мулятор краскопереноса • Уменьшите вязкость • Увеличьте скорость • Увлажните субстрат • Уменьшите температуру субстрата • Контролируйте давление печати
Тенение: появление на неза- печатанных участках легкого тона Грубая поверхность формного цилиндра Краска плохо удаляется ракелем • Отполируйте цилиндр • Проверьте установку ракеля
Пятнистость См. проблему «Пятнистость или собирание краски в капли» в разделе «Издательская печать»
Мучнистость См. проблему «Снежные хлопья» в этом разделе
«Офсетирование»: перенос краски на оборотную сторо- ну субстрата Краска сохнет слишком медленно Липкая (влажная) красочная пленка • Проверьте сушильное уст- ройство и расход возд) ха • Добавьте более летучий растворитель • Увеличьте температуру сушки
Выщипывание краски Краска медленно сохнет Недостаток тепла или воздуха Краска слишком вязкая • Добавьте растворитель, увеличивающий скорость высыхания • Увеличьте поток тепла • Добавьте растворитель
Выщипывание краски в мно- гокрасочной печати Первая (подлежащая) краска медленно сохнет Вязкость второй (покровной) краски слишком велика • Добавьте более летучий растворитель • Добавьте растворитель
Краски для глубокой печати
79
Производство упаковки
Проблема Причина Решение
Необходима регулировка ракеля • Отрегулируйте ракель • Направьте сильный поток воздуха на цилиндр
«Булавочные отверстия» Проблемы, связанные с красками • Попросите производителя изменить состав краски • Уменьшите вязкость • Добавьте лучший раство- ритель • Измените угол наклона ракеля
Проблемы, связанные с субстратом • Используйте электрости- мулятор краскопереноса • Замените субстрат
Образование пены • См. проблему «Образова- ние красочной пены» в этой таблице
«Кометы»: протяженные ли- нии на незапечатанных уча- стках Скопление частиц под кром- кой ракеля Царапины на цилиндре • Отфильтруйте краску • Отполируйте цилиндр
Зазубрины на ракеле • Замените ракель
Повреждения хромового по- крытия цилиндра • Удалите заусенцы и отпо- лируйте цилиндр
Сетчатость: сетчатый узор на высушенном оттиске Краска слишком вязкая Краска сохнет слишком быстро • Добавьте растворитель • Добавьте менее летучий растворитель
Угол наклона ракеля слишком острый • Измените угол наклона ракеля
Пропуски: непропечатыва- ние некоторых печатающих элементов Грубая поверхность субстрата • Замените субстрат • Используйте электрости- мулятор краскопереноса • Нанесите на субстрат по- верхностное покрытие
Недостаточное давление • Проверьте давление
80
Что полиграфист должен знать о красках
Производство упаковки
Проблема Причина Решение
Краска сохнет слишком быстро (забивание ячеек) • Добавьте растворитель, замедляющий высыхание
Нехватка краски • Проверьте аппликатор
Краска слишком вязкая • Добавьте растворитель
Плохой поток краски • Проверьте циркуляцион- ный насос
«Снежные хлопья» Грубый субстрат • Замените субстрат • Используйте электрости- мулятор краскопереноса • Добавьте полярный растворитель
Краска слишком вязкая • Добавьте растворитель
Краска сохнет слишком быстро • Добавьте растворитель, замедляющий высыхание
Статическое электричество: Статическое электричество на пыль, волоски, нечеткая полотне субстрата печать • Используйте нейтрализа- тор статического электри- чества • Увеличьте влажность • Добавьте водяной пар
Вязкость краски слишком мала • Добавьте связующее • Добавьте наполнитель • Добавьте полярный рас- творитель
Избыточное электростимули- рование крас ко пере носа • Снизьте интенсивность или вовсе отключите электростимулирование
Одиночная полоса Цилинлр поврежден • Отполируйте или замени- те цилиндр
Полошение то появляется, Посторонние частицы и пыль то исчезает под кромкой ракеля • Очистите ракель • Отфильтруйте краску
Полошение, связанное с осе- Поврежденный ракель вым перемещением ракеля • Замените ракель
Краски для глубокой печати
81
Производство упаковки
Проблема Причина Решение
Полошение: небольшие поло- сы у задней кромки оттиска Вязкость краски слишком мала • Добавьте связующее
Избыточная глубина ячеек • Проверьте формный ци- линдр
Статическое электричество • Используйте нейтрализатор • Увеличьте влажность
Вулканообразные «разрывы» Взаимодействие растворителя • Попросите производителя
на поверхности оттиска второй краски с краской, на- изменить состав краски
печатанной первой • Добавьте растворитель в первую краску, ускоряю- щий ее закрепление • Замените растворители
Слишком велика температура сушки • Уменьшите температуру
«Грязная» печать из-за засо- рения формного цилиндра Неправильная работа ракеля • Отрегулируйте ракель
Краска слишком вязкая • Добавьте растворитель
Краска сохнет слишком быстро • Добавьте растворитель, замедляющий высыхание краски
Избыток пигмента в краске • Попросите производителя изменить состав краски
Вязкость краски слишком мала • Добавьте связующее • Увеличьте давление на ракель
Глава 4. Краски для флексопечати
4.1. Флексография
Флексография — это метод переноса жидких красок на практиче-
ски любой субстрат путем прямой ротационной печати с эластич-
ных печатных форм (из натуральной и синтетической резины,
пластмассы, фотополимеров и синтетических полимеров) с воз-
вышающимися печатающими элементами (рис. 1.3 и 1.4).
Этот процесс часто связывают с высокой печатью с жестких пе-
чатных форм, что может вводить в заблуждение, поскольку, за ис-
ключением высотного соотношения печатающих и пробельных
элементов, между флексопечатью и высокой печатью с жестких
фопм мало общего. В отличие от последней с ее сложной красоч-
ной системой, необходимой для раската и наката пастообразных
красок, в флексографии применяется более простая система пере-
носа маловязких жидких красок, которые быстро сохнут благодаря
своей высокой летучести, или высокой скорости испарения.
Флексография ранее называлась «анилиновой печатью», т.к.
основными красящими веществами были анилиновые произ-
водные, получавшиеся из каменноугольной смолы. К 1950 г.
вместо них были разработаны пигменты и возникла потреб-
ность в новом названии для данного способа печати. Название
«флексография» было утверждено в 1952 г. по результатам голо-
сования среди производителей и поставщиков, организованно-
го Институтом упаковки. Красители растворяются в связую-
щем, а пигменты — нет. Хотя пигменты более светостойки и
пигментированные краски обладают и другими преимущества-
ми, все еще используются и краски с красителями, когда требу-
ется получение максимальной прозрачности и блеска.
Технология флексопечати быстро прогрессирует, так что в на-
стоящее время по качеству оттисков она способна конкурировать
с плоской и глубокой печатью. Усовершенствование процесса че-
тырехкрасочной печати помогло флексографии завоевать значи-
84
Что полиграфист должен знать о красках
Формные пластины
тельный сектор производства упаковки, включая контейнеры для
напитков, молочные пакеты, этикетки, коробки из гофрокартона
и гибкую упаковку из пленки и фольги. Флексография также ис-
пользуется для печатания книг в бумажных обложках, формуля-
ров, газетных вкладышей, воскресных комиксов и другой продук-
ции, включая некоторые центральные газеты. В основном флек-
сопечать подразделяется на три области: широкорулонная печать
(ширина полотна 48 дюймов и более, оттиски на полиолефино-
вых пленках, таких как полиэтиленовые и полипропиленовые,
полиэфирных, найлоновых и целлофановых пленках, а также от-
тиски для отделки гофрокартона), узкорулонная печать (ширина
менее 20 дюймов, в основном печать самоклеящихся этикеток) и
печать на гофрокартоне (коробки). Это большое разнообразие
субстратов требует и широкого набора рецептур красок.
Формные пластины для флексопечати сначала изготавливались
из натуральной резины, а затем из пластмассы, т.е. из материа-
лов, легко набухающих при контакте со многими растворите-
лями. По этой причине список растворителей приходится огра-
ничить водой, спиртами и алифатическими углеводородами.
Ароматические углеводороды (толуол и ксилол) и кетоны (ме-
тилэтилкетон и метилизобутилкетон) необходимо исключить, а
эфиры (этилацетат) должны разбавляться менее активными
растворителями. Также ограничения пришлось наложить и на
перечень смол, используемых в качестве связующего. Обычно
применяют шеллак, эфиры канифоли, спирторастворимую ни-
троцеллюлозу и стироломалеиновые смолы. Пластины из син-
тетической резины, например бутиловой, нитриловой или хло-
ропреновой, можно использовать в сочетании с широким на-
бором растворителей и смол (детали представлены в табл. 4.1).
Хотя пластины из натуральной и синтетической резины все
еще используются, большая часть флексопечати выполняется с
фотополимерных пластин. Они более устойчивы, чем резиновые,
к действию растворителей, давая печатнику и производителю кра-
сок больший простор при выборе растворителей для красок.
Печатание на лицевой
и оборотной сторонах
и ламинирование
При использовании в качестве субстрата прозрачных пленок по-
являются дополнительные возможности, которых нет при печа-
тании на непрозрачных материалах, таких как бумага, картон или
фольга. Лицевую сторону можно запечатать у любого субстрата,
но в случае прозрачных пленок часто выполняют флексопечать
на обороте, что придает продукции хороший глянец и защищает
печатное изображение от повреждений.
Краски для флексопечати
85
Таблица 4.1.
Влияние растворителей
на формные пластины
для флексопечати
Этиловый спирт
Изопропиловый спирт
и-Пропиловый спирт
Этилацетат
Изопропилацетат
и- Пропилацетат
Ацетон
Метил этилкетон
Метилизобутилкетон
Циклогексанон
Метиловый эфир
пропиленгликоля
Этиловый эфир
этиленгликоля
Толуол или ксилол
Алифатические
растворители (VM&P)
Вода
Материал пластины
Натуральная Нитрильная
резина резина
Бутиловая Фотополимер
резина
Обозначения:
+ материал устойчив по отношению к растворителю
+ на грани устойчивости
- набухает при контакте с растворителем
Источник: «Printing Ink Manual», 5th ed.
Комбинирование пленок или фольги с бумагой дает матери-
алы (называемые ламинатами) с хорошими барьерными свой-
ствами по отношению к кислороду, влаге или жиру. Печатание
на оборотной стороне пленки проводят до ламинирования дру-
гим материалом. Используемые при этом краски должны обла-
дать высокой адгезией к обоим соединяемым материалам. Кро-
ме того, растворитель краски должен максимально полно испа-
ряться при сушке, с тем чтобы он не остался между слоями
ламината, а вот глянец краски и ее устойчивость к стиранию не
имеют существенного значения.
4.2. Краски для флексопечати
Вязкость
Подобно краскам для глубокой печати, краски для флексопе-
чати суть низковязкие, легкотекучие, или жидкие краски. Ес-
ли бы краски хранились и транспортировались при рабочей
вязкости, соответствующей условиям печати, то пигмент бы-
стро выпадал бы в осадок и печатникам приходилось бы затра-
чивать много усилий для получения однородной дисперсии.
Поэтому краски поставляются в концентрированной форме и
доводятся до рабочей вязкости непосредственно перед печата-
86
Что полиграфист должен знать о красках
нием с помощью разбавления растворителем, рекомендован-
ным производителем краски. Вязкость отражает как концент-
рацию пигмента, так и текучесть краски. Тщательный конт-
роль вязкости имеет существенное значение для цветовоспро-
изведения и экономии краски. Флексокраски (точнее, их
растворители) испаряются в процессе печати, при этом изме-
няются вязкость и цветовые характеристики. Поэтому печат-
ник корректирует состав краски, добавляя при необходимости
растворитель. Непрерывный мониторинг и автоматическое
корректирование содержания растворителя снижают затраты и
улучшают качество.
Введение «обратного» ракеля* позволило значительно уве-
личить вязкость краски и тем самым сделать процесс флексо-
печати более универсальным. Использование «обратного» ра-
келя также улучшает контролирование толщины красочной
пленки на форме.
Контроль вязкости Для нормального переноса в красочной системе краски для
флексопечати должны иметь низкую вязкость. Однако если
вязкость краски будет слишком мала, то окажется неудовлетво-
рительной насыщенность цвета и начнут проявляться дефекты,
связанные с растеканием краски: отклонения оптической
плотности на краях оттиска, в выворотках и полутоновых уча-
стках — вплоть до появления ореолов вокруг штрихов.
Правильный баланс растворителей позволяет работать с
красками меньшей вязкости без ущерба для качества печати. В
ходе процесса печатания более летучие растворители испаря-
ются сильнее, что нарушает оптимальный баланс растворите-
лей. Информацию о составе корректирующей смеси раствори-
телей печатнику следует получить от производителя краски.
Четырехкрасочный процесс печати на упаковочных матери-
алах красками на водной основе требует тщательного контроля
вязкости. Небрежное или неквалифицированное использова-
ние подручных средств измерения вязкости не может дать удо-
влетворительного контроля. Отклонения в составе краски, о
которых свидетельствуют изменения ее вязкости, могут вызы-
вать искажения тоно- и цветовоспроизведения и вести к пере-
расходу краски. Достижение смачиваемости и адгезии красок
на водной основе полимерными пленками требует тщательно-
го формулирования рецептур красок. При выполнении этого
условия производители красок имеют возможность изготавли-
вать краски с улучшенными показателями указанных характе-
ристик.
То есть ракеля, установленного под тупым углом к направлению вращения формного цилиндра.
Краски для флексопечати
87
В случае использования красок на водной основе возникает
дополнительная проблема выбора щелочного компонента (гид-
роксида аммония или амина), который обеспечивает раствори-
мость связующего в водной среде. Если концентрация основа-
ния недостаточна, связующее начинает выпадать в осадок или
образовывать самостоятельную дисперсную фазу еще до начала
печатания. При этом pH краски уменьшается, а вязкость увели-
чивается, что приводит к коагуляции краски. Амины столь же
летучи, как и растворители, и в ходе процесса печатания они ис-
паряются. Кроме того, испарение аминов приводит к снижению
pH и в конечном итоге коагуляции краски. Поэтому необходимы
контроль pH красок на водной основе и соответствующая кор-
рекция путем добавления раствора щелочного характера.
Наряду с измерениями показателя вязкости краски — време-
ни истечения ее определенного объема из воронки с калибро-
ванным отверстием, применяются и системы автоматического
контроля и корректирования вязкости краски в ходе печатного
процесса.
Типичные рецептуры В табл. 4.2 приведены типичные составы красок для флексопечати.
Краски для флексо- Краски на основе органических растворителей часто использу-
печати на различных ются для печатания на мелованной бумаге или легком картоне,
субстратах Полиэтиленовая пленка и ее ламинаты с бумагой и картоном
Таблица 4.2.
Типичные составы кра-
сок для флексопечати
Белая краска для гибкой упаковки Красная краска для бумаги
Двуокись титана 33 Красный пигмент 24
Нитроцеллюлоза 10 (Red lake С chip) 35
Этилацетат 2 Этиловыи спирт 12
Пластификатор 2 Изопропилацетат 15
Эфир гликоля 3 Малеиновая смола 9
Малеиновый эфир Нитроцеллюлоза 2
канифоли 20 Воск 3
Этиловый спирт 30 Пластификатор
100% 100%
Красная краска на водной основе Газетная краска на водной основе
Пигмент (Lithol red) 18,0 Сажа (пигмент) 23,0
Водный (щелочной) Водный (щелочной)
раствор акрилового 60,0 раствор акрилового 38,0
связующего связующего
Воск 4,0 Вода 38,0
Вода 13,5 Пеногаситель 0,5
ПАВ 0,4 ПАВ 0,5
Силиконовый 100%
пеногаситель 0,13
100%
88
Что полиграфист должен знать о красках
Краски на водной
основе
для обеспечения адгезии краски требуют обработки пламенем
или коронным разрядом. Предпочтение отдается полиамид-
ным краскам на спиртовой основе.
Полиолефиновые пленки и нитроцеллюлозу запечатывают
полиамидными красками, которые обладают превосходными
характеристиками по адгезии, глянцу и эластичности. Добавле-
ние в субстрат нитроцеллюлозы увеличивает масло- и тепло-
стойкость. Полиамидные краски на основе спиртов или алифа-
тических углеводородов обладают хорошей водо-, кислото- и
щелочестойкостью.
Поливинилхлоридные пленки всегда содержат некоторое
количество пластификатора. Он может диффундировать в
краску, размягчать ее и вызывать слипание оттисков. Перед тем
как печатать на ПВХ (да и любой другой) пленке, следует про-
консультироваться с производителем краски.
Поливинилиденхлоридные пленки запечатываются флексо-
красками, содержащими полиамиды или акриловые смолы,
обеспечивающие хорошую адгезию.
Нитроцеллюлозные и полиамидные краски на спиртовой ос-
нове применяются для печати на алюминиевой фольге. Яркий
металлический блеск фольги сохраняется при печатании краска-
ми с максимальной прозрачностью, часто содержащими краси-
тели вместо пигментов. Для обеспечения хорошей адгезии про-
изводители фольги проводят тщательное обезжиривание ее по-
верхности и наносят на нее слой нитроцеллюлозы или шеллака.
Флексопечать золотыми и серебряными красками дает впол-
не приемлемые результаты. Как и в случае флюоресцентных
красок, толстые пленки пигментоь (порошков бронзы и алю-
миния) дают наилучший эффект.
Большинство красок на водной основе для флексографии в
настоящее время изготавливают с использованием растворов
или суспензий акриловых смол. Они обеспечивают хороший
глянец и устойчивость к стиранию, хотя растворы бывают
слишком вязкими, а суспензии не всегда стабильны. Для за-
крепления красок на водной основе при печатании на поли-
мерных невпитывающих материалах необходимо испарение
растворителя. Вода испаряется очень медленно, что создает
проблемы при сушке, однако хороший выбор исходных мате-
риалов и тщательный подбор рецептуры приводят к получе-
нию полезных красок.
Краски на водной основе применяются в производстве раз-
личной продукции, и их состав зависит от конкретного исполь-
Краски для флексопечати
89
зования. Соображения защиты окружающей среды способству-
ют их распространению, особенно в сфере производства упа-
ковки, где их доля в будущем будет увеличиваться.
УФ-отверждаемые краски. Эти краски используют для печата-
ния этикеток и другой узкорулонной продукции, а также складных
коробок при средней ширине полотна субстрата. Применение УФ-
отверждаемых красок в флексографии быстро расширяется.
Газетные краски. В газетном производстве используют флексо-
краски на водной основе, включающие акриловые полимеры со
свободными кислотными группами, растворенные в водном рас-
творе аммиака или амина. При печатании квасцы, содержащиеся
в газетной бумаге, осаждают акриловое связующее, обеспечивая
превосходную устойчивость к стиранию и схватывание краски,
привод ящее к ярким, насыщенным цветам. При этом устойчи-
вость к стиранию у этих красок превосходит таковую у любых
других газетных красок, а локализация краски на поверхности
бумаги уменьшает просвечиваемость оттиска через бумагу. Пос-
леднее позволяет использовать более тонкие и легкие бумаги, чем
те, на которых газеты печатают способами офсетной и обычной
высокой печати. В дополнение к этим преимуществам укажем то,
что флексопечатные газетные машины дешевле офсетных. Нако-
нец, в флексопечати меньше бумажные отходы.
Краски на водной основе для других субстратов. Поскольку
глянец не имеет существенного значения для бумажных па-
кетов и коробок из обычного коричневого гофрокартона, для
запечатывания таких изделий вполне подходят краски на
водной основе. С другой стороны, хорошие глянец и устой-
чивость к стиранию очень важ1 [ы для печати на верхних отбе-
ленных покрытиях гофропродукции. Независимо от того, за-
печатыветия ли такое нанесение еще до изготовления гофро-
картона или после его изготовления, требуется тщательный
выбор составов красок.
Для упаковок пищевых продуктов чрезвычайно важно, что-
бы краска не обладала запахом. С этой точки зрения, краски на
водной основе могут быть приемлемыми, хотя некоторый оста-
точный запах мономеров, содержащихся в виде примеси в свя-
зующем, может ощущаться. Краски на основе нитроцеллюлозы
модифицируют пластификаторами и другими смолами, кото-
рые также могут обладать запахом. Если важно полное отсутст-
вие остаточного запаха, необходимо проконсультироваться с
производителем красок.
90
Что полиграфист должен знать о красках
4.3. Проблемы, связанные с красками
для флексопечати
Флексопечать осуществляют с очень легким натиском, который
необходимо тщательно контролировать. При слишком малом дав-
лении в зоне печатного контакта на оттиске появляются пропуски
и пятна. Если же натиск слишком велик, имеет место растискива-
ние печатающих элементов, порождающее ряд дефектов печати.
Ореолы. Дефект флексопечати (и высокой печати вообще), на-
зываемый ореолообразованием, заключается в появлении за-
краин на внешнем контуре элементов изображения (рис. 4.1).
Ореолы вызываются избыточным давлением печати или избы-
точной подачей краски. Строгий контроль условий печати поз-
воляет исключить этот дефект.
Рис. 4.1.
Ореолы в флексопечати
(с разрешения «Jelmar
Publishing Со., Inc.»)
Рис. 4.2.
Пятна, появившиеся в
результате недостаточ-
ного натиска(обратите
внимание на пятна на
полосной плашке в
нижней части рисунка)
(с разрешения «Jelmar
Publishing Со., Inc.»)
Краски для флексопечати
91
Рис. 4.3.
Полошение в флексо-
печати (с разрешения
«Jelmar Publishing Со.,
Inc.»)
Пропуски и пятна. Если не удается стабильно поддерживать доста-
точный натиск, то на оттисках появляются пропуски в изображе-
нии, особенно заметные на плашках (рис. 4.2). Преодолеть этот
недостаток помогает правильный выбор эластичных лент для уста-
новки печатной формы на цилиндр, поскольку лента служит не
92
Что полиграфист должен знать о красках
Проблемы сушки
только для крепления, но и позволяет в известной мере компенси-
ровать неравномерности давления при печати — особенно на таких
неровных материалах, как гофрокартон. Пропуски и пятна исклю-
чают тщательным контролем натиска. В тяжелых случаях плашки
могут быть сплошь испещрены крапинками и марашками.
Полошение. Полосы избыточной краски на плашках являются
следствием плохой регулировки красочной системы (рис. 4.3), вы-
зывающей неравномерное нанесение краски на формный цилиндр.
Краски для флексопечати на пленках обычно высыхают за счет
испарения растворителя. Краски на водной основе для печата-
ния на бумаге и картоне закрепляются, хотя бы частично, за
счет поглощения воды субстратом; пигмент и связующее оста-
ются на поверхности, а остатки растворителя удаляются при
нагревании. Как и в случае любых других красок, существенное
значение имеет контроль температуры сушки. При слишком
высокой температуре может произойти размягчение красочной
пленки, а при недостаточно высокой температуре не обеспечи-
вается полное удаление растворителя. Обе эти крайности могул
повлечь слипание оттисков и смазывание краски при заключи-
тельных операциях. Лучше держать процесс сушки под контро-
лем, чем использовать охлаждающие цилиндры для уменьше-
ния температуры перегретого полотна субстрата.
Сушку красок для флексопечати можно также регулировать
добавлением соответствующих растворителей, различающихся
скоростью испарения (табл. 4.3).
При многокрасочной печати, когда субстрат последовательно
запечатывается несколькими красками, скорости сушки долж-
ны быть взаимосогласованы путем выбора соответствующих
растворителей для обеспечения нормального красковосприя-
тия. Для первой краски обычно используют самый быстроиспа-
ряющийся растворитель, а для последней — растворитель с наи-
меньшей скоростью испарения. Свойства растворителей красок
для флексопечати представлены в табл. 4.4.
Таблица 4.3.
Растворители с различ-
ной летучестью
Низколетучие Нормальные Сильнолетучие
и-Пропиловый спирт и- Пропилацета г Этиловый спирт Изопропиловый спирт Метил этилкетон Ацетон Этил ацетат
Краски для флексопечати
93
Таблица 4.4.
Растворители, исполь-
зуемые в флексографии
(по данным «NPIRI
Handbook»)
Растворитель Плотность, фунт/ галлон (0,1198 г/см3) при 20°С Температура воспламенения. °C Скорость испарения (относительная)
Высокотемпературная 6,56 38 0,1
фракция нефти Изопропиловый спирт 6,58 12 2,3
Этиловый спирт 6,57 13 3,3
и-Пропиловый спирт 6,66 27 1.1
Этилацетат 7,49 -4 6,2
Изопропилацетат 7,24 4 5,0
Этиловый эфир 7,74 43 0,4
этиленгликоля и-Пропилацетат 7,40 14 2,8
Вода 8,33 - -
При расчете относительных скоростей испарения принято,
что скорость испарения бутилацетата =1,0
Забивание растровых
участков краской
Испытания красок
для флексопечати
Разрешение проблем
Забивание краской полутоновых участков на печатной форме
представляет собой серьезную проблему при флексопечати изда-
тельской продукции красками на водной основе. Эта проблема,
по-видимому, обусловлена не только красками, но и взаимодейст-
вием краски, бумаги и печатной формы и проявляется по-разно-
му на различных бумагах. Забивание может быть следствием од-
ной или нескольких причин, которые приведены ниже:
• квасцы, содержащиеся в газетной бумаге, могут дестабилизи-
ровать или осаждать смолы в краске,
• грязь в краске и частицы высохшей краски усиливают забивание,
• связующее может выщипывать волокна и частицы из бумаги
и забивать растр,
• печатные формы, размягчающиеся или набухающие при
контакте с водой и органическими растворителями, вносят
свой вклад в эту проблему.
Способствуют забиванию и нарушения технологического ре-
жима процесса печатания, такие как отклонения вязкости
краски от оптимального значения, неправильное давление пе-
чати и ошибки при установке ракеля.
Для минимальной проверки краску следует нанести на субстрат с
помощью ручного печатного устройства с анилоксовым валиком.
Полученный оттиск можно проверить по таким показателям, как
глянец, адгезия, устойчивость к стиранию и др. Полный список
тестов тля контроля качества красок приведен в табл. 4.5.
Поскольку флексография применяется в производстве самой
разнообразной продукции, анализ причин возникновения де-
фектов печати особенно затруднителен. Проблемы, вызывае-
94
Что полиграфист должен знать о красках
Таблица 4.5.
Параметры для контро-
ля качества красок для
флексопечати
Параметры для жидкой краски Параметры для сухой красочной пленки
Цвет Цвет
Насыщенность тона Устойчивость к продукту
Непрозрачность (при печати на упаковке)
Вязкость Непрозрачность
Время высыхания Устойчивость к стиранию
Основной тон и оттенок Адгезия
Диффузия в пластик Эластичность
Размер частиц пигмента Температура воспламенения
Плотность Запах
Устойчивость к стиранию Термостойкость
в жидком состоянии Глянец
Температура воспламенения Светостойкость
Устойчивость к слипанию оттисков Хладостойкость
pH Поверхностное натяжение Сопротивление царапанью
мне взаимодействием краски и бумаги, обычно легче решить,
заменив не субстрат, а краску. Однако нужно тщательно оце-
нить все последствия такой замены, чтобы, решая одну пробле-
му, не спровоцировать появление новых. Указания на возмож-
ные решения можно найти в табл. 4.6.
Краски для флексопечати
95
Разрешение проблем при печати красками для флексопечати
Таблица 4.6.
Проблема Причина Решение
Слипание оттисков после сушки Краска не высохла • Увеличьте температуру сушки • Добавьте более летучий растворитель
Неправильно подобрана ре- цептура краски: слишком много пластификатора • Замените краску
Избыточное натяжение по- лотна субстрата • Контролируйте натяжение
Слишком высока температура на складе • Складируйте запечатан- ные рулоны в прохладном месте
Непостоянство цвета от партии к партии Изношенный анилоксовый валик • Замените анилоксовый валик на новый • Проверьте установку ра- келя • Проверьте оптическую плотность отпечатанной плашки и скорректируйте вязкость краски • Используйте керамиче- ский анилоксовый валик
Непостоянство цвета краски • Обратитесь к производи- телю краски
Цвет изменяется в ходе печа- тания одной партии Изменение цвета за счет испа- рения растворителя • Более тщательно контро- лируйте вязкость и корре- ктируйте содержание рас- творителя • Попросите производителя краски заменить раство- ритель
Рваные края изображения Краска сохнет слишком быстро • Добавьте растворитель,
замедляющий высыхание
краски
• Устраните потоки воздуха
на пластину и в красоч-
ный ящик
96
Что полиграфист должен знать о красках
Разрешение проблем при печати красками для флексопечати
Проблема Причина Решение
Чрезмерный натиск • Установите правильное давление
Вязкость краски не контроли- • Контролируйте вязкость
руется краски
Забивание краской выворо- Избыточный натиск ток или растра: тени превра- щаются в плашки Грязная краска Избыточное давление прижи- ма анилоксового валика к формному цилиндру Избыточная подача краски Вязкость краски слишком велика Краска сохнет слишком быстро Краска разъедает бумагу Бумага пылит или содержит слишком много квасцов Краска плохо перетерта Высота печатающих элемен- тов на форме слишком мала • Установите правильное давление • Отфильтруйте или заме- ните краску • Установите рекомендо- ванное давление • Уменьшите подачу краски • Добавьте растворитель • Добавьте мене летучий растворителт • Увеличьте скорость печа- тания • Обратитесь к производи- телю краски • Добавьте основание в краску • Обратитесь к производи- телю краски • Верните краску произво- дителю • Отфильтруйте краску • Замените печатную форму • Углубите пробелы повтор- ной обработкой пластины
Краски для флексопечати
97
Разрешение проблем при печати красками для флексопечати
Проилема Причина Решение
Пенообразование Избыток краски с анилоксового или дукторного вала ниспадает в свободное пространство • Закроите систему. Ис- пользуйте камерную кра- сочную систему • Прокачайте пенистую краску через фильтр • Добавьте пеногаситель • Обратитесь к производи- телю краски
Ореолы Избыточной натиск • Отрегулируйте давление
Избыточная подача краски • Сократите подачу краски
Плохая адгезия красок к суб- страту Плохая поверхностная обра- ботка субстрата (особенно по- лиолефиновых пленок и алю- миниевой фольги) • Проверьте субстрат • Проверьте поверхностное натяжение краски • Проконсультируйтесь с поставщиками пленки или фольги • Обратитесь за помощью к производителю краски • Добавьте смачиватель в краску
Краска сохнет слишком медленно • Добавьте более летучий растворитель
Вязкость краски слишком мала • Добавьте связующее • Тщательнее контролируй- те вязкость
Вязкость краски слишком велика • Добавьте растворитель • Тщательнее контролируй- те вязкость
Неадекватная сушка • Увеличьте эффективность сушки • Увеличьте поток воздуха • Уменьшите скорость печа- тания
98
Что полиграфист должен знать о красках
Разрешение проблем при печати красками для флексопечати
Проолема Причина Решение
Перетаскивание Выщипывание краски следу- ющей краской • Увеличьте сушку между печатными секциями • Используйте краски с боль- шей скоростью высыхания • Увеличьте проводку или длину накопителя полот- на субстрата между печат- ными секциями • Уменьшите скорость пе- чатания
Красочное «голодание»: пе- чать блекнет Краска засыхает на валике • Добавьте менее летучий растворитель
Пятнистость оттиска Вязкость краски слишком мала • Добавьте свежую краску • Добавьте связующее • Контролируйте вязкость
Загрязнение краски • Отфильтруйте или заме- ните краску
Загрязнение печатного цилиндра • Проведите очистку
Анилоксовый валик наносит слишком мало краски • Проверьте анилоксовый валик • Увеличьте скорость печа- тания • Проверьте натиск
Неровная поверхность печата- ющих элементов на форме • Очистите или замените печатную форму • Проверьте параметры монтажной ленты
Одноцветный муар Линиатура анилоксового валика слишком мала • Используйте валик с боль- шей линиатурой
Выщипывание красок Подлежащий красочный слой недостаточно сухой • Добавьте более летучий растворитель к «выщипы-
ваемой» краске
• Увеличьте температуру
сушки
• Уменьшите скорость печа-
тания
• Добавьте менее летучий
растворитель к «выщипы-
вающей» краске
Краски для флексопечати
99
Разрешение проблем при печати красками для флексопечати
Проблема Причина Решение
Быстрое образование поверхно- стной пленки («пенки») на слое краски, печатаемой первой • Добавьте менее летуч иИ растворитель к первой краске
«Прострелы»: случайные пропуски изображения на запечатанной пленке Краска плохо смачивает плен- ку (особенно целлофановую) • Обратитесь к производите- лю краски • Добавьте смачиватель • Проконсультируйтесь с поставщиком пленки
«Прострелы»: регулярная сетка пропусков изображе- ния на запечатанной пленке Быстросохнущая краска вос- производит сетку анилоксово- го валика • Добавьте менее летучий растворитель
Плохой перенос краски при многокрасочной печати Неадекватные скорости высы- хания красок • Откорректируйте скорости высыхания красок • Уменьшите вязкость вто- рой краски
Выпадение в осадок: появле- ние сетки, вызванное осаж- дением смолы (краска «ски- сает» или «сворачивается») Плохой баланс растворителей • Обратитесь к производите- лю краски • Добавьте немного более сильного растворителя
Низкий pH из-за недостатка аммиака или амина • Добавьте щелочной ком- понент
Спирт, содержащийся в крас- ке, поглощает воду (образуют- ся сольватные комплексы) • Закройте красочный ящик • Попросите изготовителя краски заменить раствори- тели на менее чувствитель- ные по отношению к воде
Сопротивляемость стиранию или царапанью плохая Плохая рецептура краски • Обратитесь к производите- лю краски • Добавьте воск
Зарубцовывание, «гусиная кожа»: появление пузырей в сухой красочной пленке Внешняя поверхность краски сохнет слишком быстро • Добавьте менее летучий растворитель (избегайте избытка летучих раствори-
телей)
• Добавьте силикон или дру-
гой смачивающий агент
100
Что полиграфист должен знать о красках
Разрешение проблем при печати красками для флексопечати
Проблема Причина Решение
Вязкость выходит из-под pH краски слишком мал контроля • Обратитесь к производи- телю краски • Добавьте аммиак или амин
Образование пены в краске • Предотвратите образова- ние пены (см. выше)
Испарение растворителя • Добавьте растворитель для компенсации потерь • Осуществляйте контроль вязкости
Глава 5. Краски для высокой печати
Высокая печать
Основным способом производства печатной продукции ранее
была высокая печать (с жестких форм); в настоящее время в
большой степени заменена на плоскую офсетную печать, флек-
сографию, глубокую и цифровую печать.
Главный недостаток высокой печати по сравнению с офсе-
тной заключается в продолжительности и трудоемкости про-
цессов изготовления печатных форм. Новые машины высокой
печати закупаются ограниченным числом полиграфических
предприятий, главным образом выполняющих малые заказы
(печать этикеток, ярлыков и конвертов) (рис. 5.1).
Используются машины высокой печати четырех типов: тигель-
ные, плоскопечатные, ротационные и машины с печатными фор-
мами, смонтированными на бесконечной ленте. Тигельные ма-
шины (с качающимся тиглем) имеют относительно несовершен-
Рис. 5.1.
Машина высокой печа-
ти «Nilpeter В-ЗООО»
(с разрешения
«Nilpeter, Inc.»)
102
Что полиграфист должен знать о красках
ные красочные системы. Красочный аппарат плоскопечатной ма-
шины высокой печати аналогичен красочному аппарату листовой
офсетной машины. Ротационные машины печатают на бумажном
полотне и имеют сложные красочные аппараты, обеспечивающие
однородную печать больших тиражей. Ленточные машины, ис-
пользуемые для печатания книг, несут полимерные печатные фор-
мы, смонтированные на бесконечной ленте, и имеют красочные
аппараты, аналогичные красочным аппаратам ротационных ма-
шин высокой печати.
Формы высокой печати изготавливают из полимеров (гораз-
до более жестких, чем резина или фотополимеры для форм
флексопечати) и металлов.
Краски для высокой
и плоской печати
Из-за сходства красочных аппаратов есть много общего у кра-
сок для высокой и плоской печати. Так, те и другие относятся к
пастообразным тиксотропным краскам.
Краски для листовой высокой печати закрепляются по механиз-
му окислительной полимеризации. Краски же для рулонной печа-
ти закрепляются путем впитывания или испарения. По сравнению
с офсетом, в высокой печати обычно применяют большую толщи-
ну красного слоя; соответственно, краски для высокой печати со-
держат меньше пигмента, что делает их более дешевыми, чем оф-
сетные краски (в расчете на единицу массы).
Следует, однако, посоветовать применять максимально густые
краски с наибольшей насыщенностью цвета, совместимые с дан-
ной бумагой и печатным процессом, потому что при слишком
толстой или мягкой красочной пленке могут смазываться полуто-
новые участки или усиливаться пятнистость оттиска.
Таблица 5.1.
Типичные рецептуры
красок для высокой
печати
Газетная краска Краска для листовой печати
Печная сажа 14 Печная сажа 25
Метилвиолетовая подцветка 2 Синяя подцветка
(гексацианоферрат железа) 10
Сильнополимеризованное Сильнополимеризованная
минеральное масло 74 алкидная смола на основе
льняного масла 55
Слабополимеризованное Сиккатив 5
минеральное масло 10
Воск 5
100% 100%
Краски для высокой печати
103
Газетные краски
УФ-отверждаемые
краски для высокой
печати
Краски для листовой
печати
Краски для высокой печати не пенятся, не изменяют тона и не
эмульгируются. Поскольку (в отличие от офсетной печати) пе-
чатная форма не обрабатывается водным увлажняющим раство-
ром, проблемы сушки являются существенно менее острыми.
Типичные рецептуры двух распространенных красок пред-
ставлены в табл. 5.1.
Впитывающая способность газетной бумаги определяет, как будет и
будет ли вообще краска сохнуть. Масло, в котором диспергирован
пигмент, поглощается бумагой, оставляя черный пигмент более или
менее связанным поверхностными волокнами бумаги. Поскольку
краски для высокой печати содержат мало связующего или вовсе
его не содержат, они обладают малой сопротивляемостью стира-
нию и могут смазываться на газетную бумагу и руки или одежду по-
требителя. Добавление связующего увеличивает цену краски, что,
по мнению газетных издателей, не может получить поддержки у
подписчиков (заметьте, что газетные вкладыши часто печатаются
устойчивыми к стиранию термозакрепленными красками).
Типичная газетная краска состоит из сажи и высоковязкого ми-
нерального масла, смешанного с маловязким минеральным мас-
лом 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. Огромные объ-
емы заказов делают эффективное производство газетных красок
важным бизнесом. В газетном производстве используются и цвет-
ные краски — как одна дополнительная, так и стандартный набор
цветных красок «для прессы» (ROP-inks).
УФ-отверждаемые краски используются в высокой печати в
производстве этикеток и других упаковочных продуктов.
Краски для листовой высокой 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 обес-
печения требуемой консистенции краски. Требования к крас-
104
Что полиграфист должен знать о красках
Таблица 5.2.
Тесты для контроля ка
чества красок для высо-
кой печати
Тесты для жидкой краски Тесты для сухой красочной пленки
Цвет Цвет
Скорость высыхания Сопротив шемость царапанью
Плотность Сопротивляемость стиранию
Основной тон Глянец
Оттенок Размер частиц пигмента Липкость Кроющая способность Пыление/туманообразование Непрозрачность Вязкость Запах
кам для глубокой печати обычно менее строгие, чем предъяв-
ляемые к офсетным краскам. Тесты контроля качества красок
для высокой печати перечислены в табл. 5.2.
Проблемы, связанные Проблемы, связанные с красками для высокой печати, их при-
с красками для высо- чины и варианты решения приведены в табл. 5.3.
кой печати
Краски для высокой печати
105
Разрешение проблем при печати красками для флексопечати
Таблица 5.3.
Проблема Причина Решение
Забивание растровых изображений Частицы бумаги или пыль • Уменьшите липкость краски. • Замените субстрат
Стекание краски с печатаю- щих элементов • Сократите подачу краски • Сделайте повторный пе- регар • Увеличьте густоту краски
Краска плохо захватывается дукторным валиком Краска слишком «короткая» • Добавьте вязкое масло (загуститель) • Обеспечьте перемешива- ние краски в красочном ящике • Примените краску с пони- женным содержанием воска • Проконсультируйтесь с производителем
Механическое шаблонирование Краска слишком жидкая Недостаток краски на печат- ной форме • Добавьте связующее • Увеличьте подачу краски
Краска слишком прозрачная • Замените краску
Красочный аппарат расстроен • Отрегулируйте красочный аппарат
Пятнистость: нежелательные случайные изменения цвета Неоднородная красочная пленка на бумаге • Увеличьте насыщенность цвета краски • Избегайте добавления из- быточного количества разбавителя для уменьше- ния липкости
Неоднородность впитываю- щей способности бумаги • Измените консистенцию краски в ту или другую сторону с целью измене- ния кроющей способности • Увеличьте подачу краски • Замените субстрат
106
Что полиграфист должен знать о красках
Разрешение проблем при печати красками для флексопечати
Проблема Причина Решение
Пятнистость: нежелательные случайные изменения глянца Грубая поверхность бумаги • Подберите более гладкую бумагу • Увеличьте подачу краски
Неоднородность впитываю- щей способности бумаги • Измени те консистенцию краски в ту или другую сторону • Для уменьшения глянца добавьте в краску тальк • Замените бумагу
Выщипывание бумаги краской Краска слишком липкая • Уменьшите липкость краски • Обратитесь к производи- телю краски • Замените бумагу
«Обшарпанный» оттиск Сухая красочная пленка слишком ломкая • Используйте краску с боль- шим содержанием воска • Обратитесь к производи- телю краски • Используйте УФ-краску
Абразивное действие бумаги • Подберите мягкую бумагу
Перетаскивание Краска закрепляется слишком медленно • Замените краску Увеличьте количество про- тичоотмарочною порошка • Уменьшите размер стопы
Краска слишком жидкая • Подберите подходящую краску • Добавьте загуститель • Обратитесь к производи- телю краски
Бумага захватывает избыточное количество краски • Подберите краску, соот- ветствующую субстрату • Замените бумагу
Краска слишком медленно сохнет Недостаток сиккатива Добавьте сиккатив в краску
Просвечивание изображения Бумага слишком прозрачная • Замените бумагу
на оборотную сторону оттиска
Краски для высокой печати
107
Разрешение проблем при печати красками для флексопечати
Проблема Причина Решение
Проступание изображения на оборотную сторону оттиска Краска слишком жидкая • Замените краску • Сократите подачу краски • Добавьте загуститель • Увеличить толщину материала
Избыточный натиск • Уменьшите толщину декеля
Изменения цвета за счет не- однородности краски или неравномерности ее подачи Непостоянство консистенции краски • Убедитесь, что краска хо- рошо перемешана • Используйте пробную печать
Непостоянство цвета краски • Убедитесь, что краска хо- рошо перемешана • Обратитесь к производи- телю краски
Неоднородность захвата второй краски ранее нанесенным сухим слоем первой краски Кристаллизация краски Уменьшите количество противоотмарочного по- рошка • Попросите у производите- ля компонент, улучшаю- щий захват краски • Замените краску
Избыток воска в сухой красочной пленке • Избегайте избыточного содержания воска в пер- вой краске • Обратитесь к производи- телю красок
Неоднородность кроющей способности при печатании «по сырому» Неоднородность толщины красочной пленки • Измеряйте и контроли- руйте толщину красочной пленки
Изменения липкости красок • Обратитесь к производи- телю красок
Краски для рулонной печати сохнут слишком медленно Растворитель остается в краске (не полностью испаряется) • Обратитесь к производи- телю красок • Увеличьте температуру сушки
Глава 6. Краски для трафаретной печати
6.1. Трафаретная печать
Трафаретная печать, которую применяли в текстильном произ-
водстве египтяне и китайцы еще в 700-х годах, раньше называ-
ли шелкографией, т.к. первые трафаретные сетки изготавлива-
лись из шелка, он до сих пор иногда используется, но сетки из
синтетических полимеров, стали или других металлов более
распространены. Предлагавшийся вместо шелкографии тер-
мин сериграфия не прижился.
Трафаретная печать используется в производстве разнооб-
разной художественной и промышленной продукции, включая
высокотехнологичные изделия (табл. 6.1). Рост заказов, выпол-
няемых этим способом, идет параллельно с увеличением раз-
нообразия субстратов, подлежащих запечатыванию. Краски
для трафаретной печати включают в себя краски на водной ос-
Таблица 6.1.
Примеры изделий, из-
готавливаемых с приме-
нением трафаретной
печати
Афиши и реклама Покрытия для полов
Поздравительные открытки Флаконы для косметики
Выключатели Переводные картинки
Дорожные знаки Календари
Лотерейные билеты Обои
Шторы для ванны Тенты
Наклейки на ПВХ-окна Одежда
Художественные репродукции Футболки
Печатные платы Свитера
Пластиковые бутылки Циферблаты
Стеклянные бутылки Дверные таблички
Пищевые упаковки
по
Что полиграфист должен знать о красках
нове, УФ-краски, краски на основе органических растворите-
лей и масляные краски, не содержащие растворитель.
Наряду с запечатыванием отдельных изделий применяются
и рулонные машины трафаретной печати.
Отличительными особенностями трафаретной печати явля-
ются ее универсальность и гибкость. Широкий набор субстра-
тов и наносимых материалов иллюстрируют табл. 6.2 и 6.3.
Таблица 6.2.
Примеры субстратов,
используемых в трафа-
ретной печати
Бумага Пластики: Ткани:
Картон полиэтилен ХЛОПОК
Композиты полипропилен холст
Сталь полистирол бумажная ткань
Алюминий поливинилхлорид (грубая)
Стекло нитроцеллюлоза шерсть
Керамика полиэфирные пленки акрил
Дерево найлон
Кожа полиэстер
Декоративные
ламинаты
Таблица 6.3.
Примеры материалов,
наносимых на субстрат
с помощью трафарет-
ной печати
Печатные краски Декоративные покрытия
Адгезивы для покрытий Японские лаки
Стеклоэмали Защитные покрытия
Электропроводящие краски Флуоресцентные краски
Теплопроводящие краски Покрытия, устойчивые
Стираемые краски к действию травящих агентов
6.2. Природа красок для трафаретной печати
В большей степени, чем краски для листовой офсетной печати,
трафаретные краски разрабатывают для конкретного вида ра-
боты. Даже для единичного заказа краски могут различаться
для печатных машин с различной скоростью печати. В трафа-
ретной печати получаются самые толстые красочные пленки,
что особенно ценно при использовании флюоресцентных, све-
тостойких и других красок.
Эта особенность — одно из преимуществ трафаретной печа-
ти, но данным способом можно при необходимости получать и
тонкие красочные слои — такие же, как в ротационной глубо-
кой печати, или более тонкие.
Краски для трафаретной печати
111
Существует важное отличие трафаретных красок от других.
Для обеспечения хорошего переноса от валика к валику печатные
краски должны быть «длинными», т.е. они проявляют некоторую
способность образовывать нечто вроде тетивы при попытке ото-
рвать краску от смачиваемой ею поверхности. Трафаретные же
краски не переносятся от одного валика к другому. Поэтому они
являются «короткими» и по консистенции напоминают сливоч-
ное масло. «Короткие» краски свободно проходят через отвер-
стия в сетке, не оставляя на ней следов. Если бы краски были
«длинными», при поднятии сетки образовались бы красочные
«тяжи», которые полностью испортили бы отпечаток.
Большинство трафаретных красок включает в свой состав
растворители, содержание которых достигает 70%. Эти раство-
рители часто представляют собой эфиры пропиленгликоля или
дипропиленгликоля в смеси с минеральными маслами (алифа-
тическими углеводородами), соотношение между которыми
выбирается так, чтобы обеспечить требуемую скорость испаре-
ния. Другие растворители включают циклогексанон, монобу-
тиловый эфир этиленгликоля, высококипящие ароматические
растворители и воду.
Как и другие краски на основе масел, трафаретные краски,
’Закрепляющиеся под действием механизма окислительной по-
лимеризации, обычно содержат алкидные смолы, полученные
из льняного или другого растительного масла. Используются
также этилцеллюлозные, акриловые, винильные, эпоксидные,
нитроцеллюлозные и уретановые смолы.
Большинство красок для трафаретной печати закрепляется
при испарении растворителей. Для сушки используются самые
различные устройства: от простейших решеток и сушилок с об-
дувом горячим воздухом до пламенных и даже микроволновых
сушильных устройств.
Таблица 6.4.
Типичные составы тра-
фаретных красок
Краска для полиэтиленовых
бутылок
Толуидиновый красный 6
Двуокись титана 10
Эпоксидная смола 82
Сиккатив 2
Пеногаситель —
100%
Флюоресцентная краска
для афиш
Флюоресцентный пигмент 46
Этилгидроксиэтилцеллюлоза 4
Эфир канифоли 17
VM&P 29
Бутоксиэтанол 4
100%
112
Что полиграфист должен знать о красках
Выбор краски
Изменение краски
Высокоскоростное УФ-отверждение красок решает главную
проблему трафаретной печати — низкую скорость сушки оттис-
ков. Непрерывное развитие УФ-технологий привело к разра-
ботке широкого спектра УФ-отверждаемых красок.
Типичные составы трафаретных красок представлены в табл. 6.4.
Краски на основе смол в настоящее время широко распростра-
нены, т.к. их использование дает много преимуществ. Они не-
дорогие, дают хорошее покрытие, имеют высокую насыщен-
ность цвета и при большом содержании пигмента являются до-
статочно «короткими». Наполнители, типа глинозема и
карбоната кальция, обычно включают в их состав, чтобы обес-
печить требуемые реологические свойства без чрезмерного уси-
ления насыщенности цвета. Кроме того, наполнители снижают
цену краски и уменьшают тенденцию образовывать пузыри и
«пробои» при сушке.
При печати на стеклянных бутылках «краска» может пред-
ставлять собой смесь красителя или пигмента с полимером, от-
верждаемым при сушке, или она может состоять из пигмента
(окрашенного окисла металла), добавленного к стеклянной
смеси, который плавится вместе со стеклом при обжиге. Эти
стеклянные смеси, или стеклоэмали, можно наносить и на дру-
гие субстраты.
Прозрачные пигменты, используемые без добавок, высвечи-
вают любые несовершенства, связанные с ракелем или неодно-
родностью их гранулометрического состава, подчеркивая даже
небольшие вариации толщины красочной пленки. Поэтому
при использовании таких пигментов, например фталоциани-
нового голубого или диарилидного желтого в краску добавляют
также непрозрачный пигмент, например двуокись титана.
При большом разнообразии составов трафаретных красок и
малых партиях каждой из них печатнику часто приходится
изменять краску, чтобы она хорошо подходила к данной ра-
боте. Прежде чем что-либо добавлять в краску с целью ее
разбавления или разведения, печатнику следует прокон-
сультироваться с производителем краски. Лучше всего вы-
яснить все о возможных добавках еще при заказе краски.
При этом можно одновременно заказать растворители и
связующее.
Замедлитель тормозит высыхание краски. Это высококипя-
щий (низколетучий) растворитель, который добавляют к крас-
ке для того, чтобы уменьшить скорость высыхания или испаре-
Краски для трафаретной печати
113
ния. Чтобы сократить время сушки, добавляют летучий («быст- рый») растворитель. Если используются краски, закрепляющи- еся под действием механизма окислительной полимеризации, в краску вводят сиккатив для ускорения процесса. Краска долж- на сохнуть быстро, но не слишком быстро, чтобы она не засы- хала на сетке. Растворитель, как правило, снижает вязкость краски, де- лая ее более текучей. Для увеличения вязкости в нее необхо- димо добавить подходящее связующее или масло (или заме- нить маловязкий растворитель на более вязкий — прим. Пер.). Вязкость краски должна быть достаточно низкой, чтобы она свободно проходила сквозь сетку, но не слишком низкой, чтобы исключить грязную печать, смазывание и от- марывание.
'Удельный расход краски На удельный расход краски влияет субстрат и размер отвер- стий сетки (меш*). Шероховатые впитывающие поверхности требуют больше краски, чем гладкие непроницаемые; чем больше меш, тем тоньше красочная пленка и тем больше краскопрогон.
Выбор сетки После того, как подобрана краска, печатник должен выбрать подходящую сетку. Ее материал должен быть инертным по от- ношению к краске, а размер ячеек обеспечивать требуемую толщину красочной пленки. Выбор ситовой ткани проводят с
учетом природы краски**. 6.3. Контроль качества Исчерпывающее обсуждение вопросов, относящихся к конт- ролю качества печати, не представляется возможным из-за ог- ромного разнообразия продуктов, производимых с использо- ванием трафаретной печати. Как и в случае использования всех красок, важное значение имеют цветовые характеристи- ки и степень перетира. Следует проверять адгезию краски к субстрату и ее совместимость с сеткой-основой и другими ма- териалами печатной формы, а также с ракелем. При выборе краски необходимо учитывать и конечное использование про- дуктов, что вызывает необходимость тестов на светостой- кость, устойчивость к действию упакованных продуктов, вла- гостойкость и т.п. Некоторые из тестов по контролю качества трафаретных красок представлены в табл. 6.5.
* Меш — число ячеек, расположенных на одном линейном дюйме (русский эквивалент: плотность ситовой ткани — число нитеи на 1см длины).
•* Далее в оригинале книги дано описание обозначений типов ситовых тканей, которое мы здесь опускаем, т.к. поставщики тканей, работаю-
щие в России, применяют иные обозначения. Многие фирмы, производящие краски, в технических описаниях указывают, какую ситовую
ткань следует использовать для данной краски, тем самым облегчая ее выбор.
114
Что полиграфист должен знать о красках
Таблица 6.5.
Тесты по контролю ка-
чества красок ,цля тра-
фаретной печати
Испытания жидких красок Испытания сухих красочных пленок
Цвет Цвет
Вязкость Непрозрачность
«Длина» Сопротивляемость стиранию
Размер частиц пигмента Сопротивляемость царапанью
Светостойкость Глянец
Липкость Адгезия
Плотность Температура воспламенения
Насыщенность цвета Скорость высыхания Эластичность Светостойкость Электропроводность
6.4. Продукты, печатаемые трафаретным способом
Переводные изображения. Переводные изображения, пере-
носимые на подложку под давлением или освобождаемые от
покровного слоя с помощью трения под слоем воды (пере-
водные картинки), изготавливают обычно способом трафа-
ретной печати, потому что он обеспечивает получение тол-
стых непрозрачных красочных пленок, достаточно эластич-
ных, чтобы выдерживать движение бумажного носителя при
переводе изображения. Обычное требование, предъявляе-
мое к этим краскам — хорошая светостойкость. Для пере-
водных изображений с успехом применяются УФ-отвержда-
емые краски.
Печатные платы. Если требуется нанести на плату толстую
пленку, то наилучшим способом печати является трафаретный
способ. Краска должна обладать адгезией к чистой меди и быть
устойчивой к действию химических веществ, используемых
при травлении меди в производстве печатных плат. Если требу-
ется удаление краски после травления, она должна растворять-
ся в соответствующем растворителе (органическом или водном
растворе щелочи).
Афиши. Афиши печатаются афишными красками на разнооб-
разных картонных и бумажных субстратах с мелованными и
другими (патентованными) покрытиями. Картон с мелован-
ным покрытием хорошо подходит для печати полутоновых изо-
бражений. Чаще всего используются краски, закрепляющиеся
Краски для трафаретной печати
115
под действием механизма окислительной полимеризации. Гля-
нец и долговечность продукции увеличиваются при использо-
вании покровного лака.
Металлы. Эмалевые краски на основе алкидных смол (из нату-
ральных масел), модифицированных синтетическими смолами
(мелаиминной, целлюлозной, эпоксидной и др.), позволяют
получить красочные уличные указатели.
Поверхность металла должна быть тщательно обезжирена,
алюминий обычно анодируют или покрывают нитроцеллюло-
зой для улучшения адгезии краски. После термообработки эма-
левые краски дают стойкое и прочное изображение, устойчивое
к действию света и погодных факторов.
Еще более стойкие изображения получаются при печати на
стали или алюминии стеклоэмалевыми красками. Они предста-
вляют собой стеклянную смесь (фритгу), перетертую с окис-
ным красящим веществом, глиноземом и водой. После обезжи-
ривания и поверхностной обработки алюминий запечатывают
такими красками на основе боросиликатов и без сушки сразу
же обжигают при высокой температуре.
Пластмассы. Введение в краску связующих или термопластич-
ных клеящих веществ может быть полезным, если после печати
пластмассу предполагается обрабатывать вакуумным формова-
нием. При печати и дальнейших операциях не должна происхо-
дить миграция пигмента в пластмассу. Растворитель должен в
достаточной мере растравливать поверхность пластмассы для
улучшения адгезии краски, не допуская, однако, растрескива-
ния пластмассы.
Сложные профили поверхности пластиковых бутылок не яв-
ляются препятствием для трафаретной печати, и толстые отло-
жения краски дают яркие глянцевые цвета.
Стекло. Краски для стекла — это эмалевые или стеклоэмалевые
краски, требующие высокотемпературной обработки, или
краски на основе эпоксидной или другой смолы, закрепляемые
при меньшей температуре. Краски на основе натуральных и
синтетических смол используются для печати на зеркалах, при
изготовлении стеклянных знаков, круговых шкал и т.п. Для ук-
рашения зеркал используются УФ-отверждаемые краски.
Текстиль. Для печати на текстильных изделиях обычно исполь-
зуют краски, представляющие собой эмульсии или коллоидные
116
Что полиграфист должен знать о красках
растворы полимеров. Краски на основе акриловых эмульсий
подходят для всех видов тканей и печатаются непосредственно
на них. Они высыхают при комнатной температуре, но для
обеспечения устойчивости при стирке их отверждают в течение
2-3 мин при 160°С. Пластизоловые краски представляют собой
сухую винильную смолу, диспергированную в пластификаторе
(растворителя нет) и содержащую пигмент. При термообработ-
ке (выше 150°С) пластификатор «сплавляется» со смолой и
краска, пропитавшая материал ткани, прочно на нем закрепля-
ется. Этими красками можно печатать, используя метод пере-
водной термопечати с бумажного носителя.
Мембранные сенсорные выключатели. Эти выключатели, являю-
щиеся одними из множества электронных устройств (калькуля-
торов, игровых автоматов, кодовых замков и т.д.), имеют боль-
шое значение среди товаров, производимых с использованием
трафаретной печати. Принципиальная схема мембранного вы-
ключателя, срабатывающего от прикосновения пальца, пред-
ставлена на рис. 6.1. Он состоит из слоев синтетической плен-
ки — двух электропроводящих слоев, разделенных мембранной
прокладкой, поверх которых располагается панель с графиче-
ским изображением.
Рис. 6.1.
Схема мембранного сен-
сорного выключателя
Панель с графикой
Двусторонняя ___
липкая прокладка
Верхний электро-___
проводящий слой
Мембранная прокладка---
Нижний электро-____
проводящий слой
Двусторонняя----
липкая прокладка
Основание----
Краски для трафаретной печати
117
Электропроводящие элементы обычно печатают на поли-
эфирной пленке электропроводящей трафаретной краской, ко-
торая обычно представляет собой смесь неэлектропроводного
органического связующего с проводящими электрический ток
частицами, обычно серебра или графита. Краска отверждается
при температуре приблизительно 150°С, что обеспечивает тре-
буемую электропроводность. Полиэфирная пленка предпочти-
тельна из-за своей химической инертности и стойкости в усло-
виях термообработки. Для панели с графическим изображени-
ем также обычно используют полиэфирную пленку, хотя
иногда применяют и поликарбонатную. Она должна быть
очень эластичной. Выключатель с полиэфирными пленками
выдерживает до 100 млн. включений. Чтобы защитить красоч-
ную пленку от стирания, графическое изображение печатают
на оборотной стороне панели.
6.5. Проблемы, связанные с красками
для трафаретной печати
Для того чтобы производитель красок мог помочь решить воз-
никающие проблемы, печатник должен информировать его о
некоторых параметрах:
• материал сетки (например, ткань из найлонового моноволокна),
• плотность сетки (меш) (например, 120 нитей/см),
• материал трафарета (например, диазоочувствленный фо-
торезист),
• состав ракеля (например, полиуретан),
• твердость ракеля (например, 65-75 ед. по А. Шору),
• необходимое количество краски или обратная величина
(например, 25-38 м2/л).
Проблемы, связанные с красками для трафаретной печати,
их причины и варианты решения приведены в табл. 6.6.
118
Что полиграфист должен знать о красках
Разрешение проблем при печати красками для трафаретной печати
Таблица 6.6.
Проблема Причина Решение
Пузырьки в красочной пленке Продавливание краски вызы- вает пенообразование • Добавьте разбавитель • Добавьте силикон или другой пеногаситель • Сократите скорость пе- чати
Воздух был захвачен при пере- мешивании краски • Дайте краске отстояться в течение 1 ч, чтобы пу- зырьки поднялись вверх
Слишком большая скорость пе- ремещения ракеля и оросителя • Уменьшите скорость
Слишком велика вязкость краски • Добавьте подходящий разбавитель
Образование волокон на краю оттиска Краска слишком липкая Статическое электричество • Добавьте разбавитель • Используйте нейтрализа- тор статического электри- чества • Повысьте влажность воз- духа в помещении
«Рыбьи глаза» Загрязненный субстрат • Тщательно очистите субстрат
Наличие силикона в краске • Используйте краски без силикона
Недостаточная смачиваемость субстрата • Добавьте смачиватель в краску
Остатки смывочного раство- рителя на сетке • Более тщательно выти- райте сетку • Изготовьте несколько отти- сков, чтобы очистить сг тку
Просачивание краски Слишком мала вязкость краски, • Используйте растровую
краска слишком разбавленная основу вместо добавок за-
густителя/разбавителя
Краски для трафаретной печати
119
Разрешение проблем при печати красками для трафаретной печати
Проблема Причина Решение
Избыточное давление оросителя • Отрегулируйте давление
Краска сохнет слишком быстро Избыток сиккатива в краске • Добавьте «замедлитель» • Обратитесь к производи- телю краски
Растворитель краски испаря- ется слишком быстро • Добавьте растворитель с более высокой темпера- турой кипения
Избыточный поток воздуха • Уменьшите поток воздуха у печатной секции
Плохой перегар краски • Замените краску • Сделайте повторный перетир
Краска сохнет слишком медленно Недостаток сиккатива в краске Растворитель краски испаря- ется слишком медленно • Добавьте сиккатив • Добавьте растворитель с большей скоростью испа- рения
Красочная пленка слишком толстая • Замените ситовую ткань • Уменьшите вязкость краски
Красочная пленка слишком прозрачная Слишком прозрачный пигмент • Используйте другой пигмент • Добавьте двуокись титана • Увеличьте толщину кра- сочной пленки
Краска тяне тся Краска слишком «длинная» • Измените состав краски • Добавьте прозрачный пигмент или наполнитель • Обратитесь к производи- телю краски
Низкая матовость Слишком прозрачный пигмент • Используйте другой
пигмент
• Добавьте двуокись гитана
• Увеличьте толщину кра-
сочной пленки
120
Что полиграфист должен знать о красках
Разрешение проблем при печати красками для трафаретной печати
Проблема Причина Решение
Плохая адгезия краски к субстрату Несовместимость краски и пленки (фольги) • Измените состав краски • Обработайте поверхность полимера коронным раз- рядом или таменем • Обезжирьте алюминий • Исключите загрязнение субстрата • Замените субстрат
Плохая адгезия одного красочного слоя к другому Слишком большое содержа- ние ПАВ в первой (подлежа- щей) краске • Протрите поверхность изопропиловым спиртом • Добавьте ПАВ во вторую краску
В случае УФ-красок: «переот- верждение» первой краски • Сократите время УФ-об- лучения первой краски • Увеличьте содержание в краске раствора олигомера
Недос гаточная матовость УФ-красок Слишком большая плотность сетки • Используйте сетку с мень- шей плотностью • Используйте сетку с боль- шим диаметром волокна
Избыток добавки, улучшаю- щей перемешивание • Уменьшите количество добавки • Добавьте исходную краску
Твердость ракеля слишком велика • Используйте более мягкий ракель
Трафарет слишком тонкий • Увеличьте толщину тра- фарета
Полошение Краска слишком длинная • Замените или почините ракель или ороситель • Установите накладку на кромку оросителя
Повреждение сетки • Замените сетку
Посторонние частицы в краске • Вычистите сетку, удалите загрязнение, замените краску
Краски для трафаретной печати
121
Разрешение проблем при печати красками для трафаретной печати
Проблема Причина Решение
Цвет от гиска не соответству- ет цветовой пробе Условия освещения разные • Используйте стандартные условия
В красках для пробы и произ- водства различные пигменты • Замените производствен- ные краски
Смазанный оттиск Остатки смывочного раство- рителя на сетке • Тщательнее вытирайте сетку • Изготовьте несколько отти- сков, чтобы очистить сетку
Вязкость краски слишком мала • Используйте более густую краску • Добавьте связующее • Печатайте более тонкую красочную пленку, исполь- зуя более плотную сетку • Добавьте неразведенную краску
Забивание вакуумных отвер- стий талера печатной машины • Проведите очистку
Слишком узкий зазор между сеткой и субстратом • Увеличьте зазор
Плохое натяжение сетки • Увеличьте натяжение сетки
Избыточное давление оросителя • Отрегулируйте давление
Избыточное давление ракеля • Отрегулируйте давление
(убстрат моощится Растворитель краски разъеда- ет красочную пленку • Измените состав краски • Печатайте более тонкую красочную пленку
УФ-краска не отверждается Слишком велика скорость конвейера • Уменьшите скорость кон- вейера
Недостаточное УФ-облучение • Проверьте и, при необхо- димости, замените лампы • Удалите налет пыли с ламп
122
Что поли1 рафист должен знать о красках
Разрешение проблем при печати красками для трафаретной печати
Проблема Причина Решение
Старая краска • Проверьте дату изготовле- ния и не работа) те с крас- кой, у которой истек срок хранения
На оттиске появляются вол- ны или полосы Скорость воздуха, выходящего из сушильного устройства, слишком велика • Уменьшите скорость воз- душного потока • Печатайте более тонкую красочную пленку
Глава 7. Краски для струйной печати
7.1. Струйная печать
Струйная печать широко применяется как в учреждениях, так и в
промышленности. С ее помощью получают и пробные оттиски, и
конечную продукцию. Эта печать — высокоскоростной безнатис-
ковый процесс воспроизведения изображений, управляемый ком-
пьютером и способный воспроизводить закодированную в цифро-
вом виде информацию в реальном времени. Не существует прин-
ципиальных ограничений в выборе поверхности запечатываемого
материала в этом способе печати: она может быть пористой, непо-
ристой, шероховатой, гладкой, неоднородной или непрочной.
Промышленные приложения струйной печати включают мар-
кировку и кодирование упаковок пищевых продуктов, напитков,
молока и молочных продуктов и фармацевтических средств. Она
используется для печати штрихкодов в отделениях связи, что уско-
ряет обработку почты. «Съедобные»* марки красок применяют для
печатания на скорлупе яиц, кожуре цитрусовых фруктов и даже на
некоторых кулинарных и кондитерских изделиях. Ее также ис-
пользуют для указания адресатов в массовых почтовых отправле-
ниях рекламы и объявлений.
Краски для струйной Краски для струйной печати напоминают чернила для ручек. В
печати их состав входят краситель, водный или органический раствори-
тель (метилэтилкетон, спирт или гликоль), связующее и добав-
ки. Струйные принтеры накладывают жесткие ограничения на
краски. Поэтому необходимы масштабные испытания любой
краски с измененной рецептурой, на проведение которых ино-
гда требуется до 1000 часов.
Краски для струйной печати не должны содержать твердых
частиц, и не должны засыхать или отверждаться в форсунке. Уз-
кие сопла струйных принтеров легко забиваются. Поэтому, для
того чтобы избежать забивания сопла и исключить абразивное
Т.е. безвредные при употреблении per oss.
124
Что полиграфист должен знать о красках
действие, в качестве красящего вещества обычно используют
краситель, а не пигмент. Растворитель должен быть «медлен-
ным», т.е. иметь малую летучесть, чтобы было исключено его ис-
парение в отверстии сопла и забивание последнего.
Основными вариантами струйной печати являются воспро-
изведения изображений с помощью непрерывной красочной
струи — continuous inkjet или CIJ (рис. 1.8) либо с помощью ка-
пельной (прерывистой) красочной струи — drop-on-demand или
DOD (рис. 1.9); причем в каждом из этих вариантов струйной
печати используются свои краски.
7.2. Струйная печать CIJ
Существуют три вида струйной печати CIJ:
• одноструйная печать, используемая ,<1ля проведения in line та-
ких операций, как кодирование и маркирование (производи-
тельность порядка 100 000 изделий в час),
• многоструйная печать, в которой имеется ряд тесно располо-
женных сопел, каждое из которых генерирует поток капелек,
• герцевская (Hertz) технология, использующая чрезвычайно
узкие сопла, дающие очень мелкие капельки (при этом стра-
дает производительность, хотя качество печати может быть
очень высоким).
Помимо других применений принтеры CIJ используются на
полиграфических предприятиях для изготовления цветопроб.
Краски Краски для CIJ-принтеров, за исключением УФ-отверждаемых,
для CIJ-принтеров включают различные растворители и применяются для печати на
металлах, пластмассе и стекле так же, как и на бумаге и картоне.
Объем красочной капли составляет 1,5 нл, что эквивалентно 2 млн.
капелек в одной чайной ложке. Для прохождения каплями требуе-
мого расстояния необходимо, чтобы каждая капля имела шаровую
форму, одинаковый размер и равномерное расположение в потоке
и чтобы отношение заряда к массе было постоянным. На эти харак-
теристики влияет состав краски. Особое значение имеют вязкость,
поверхностное натяжение и электропроводность. Последняя обес-
печивается введением в краску электролита — соли, например нит-
рата лития. Каждое из указанных свойств изменяется с температу-
рой, так что важно знать скорость этого изменения. Поверхностное
натяжение водных красок легко регулировать с помощью поверх-
ностно-активных веществ, однако они вызывают пенообразование,
особенно при низкой температуре. Для процесса формирования
капель важен контроль вязкости краски. Столь же важен выбор по-
Краски для струйной печати
125
Растворители
лимера с учетом таких его характеристик, как химическая природа,
молекулярная масса, взаимодействие полимера с растворителем.
Даже следовые примеси некоторых веществ могут вызвать забива-
ние краской сопла, нарушить стабильность струи и постоянство
размеров капель, исказить траекторию их движения.
В связи с быстро растущим рынком красок для струйной пе-
чати перед производителями полимеров открываются интерес-
ные возможности синтеза новых специальных продуктов.
Типичная рецептура краски для CIJ-печати представлена в
табл. 7.1.
Применяются чаще всего смеси растворителей — иногда до 8
веществ. Приходится учитывать не только их токсичность, но и
то, что многие из них относятся к классу лет ковоспламеняю-
щихся жидкостей. Типичные растворители включают кетоны,
особенно метилэтилкетон, ацетаты (этил- и пропилацетаты),
эфиры гликолей и спирты (табл. 3.2). Высокопроизводитель-
ные линии обычно требуют, чтобы краска высыхала за одну се-
кунду. Если она испаряется слишком быстро, то может образо-
ваться поверхностная пленка, которая затормозит высыхание
внутренней части капли. В хороших принтерах испаряющийся
растворитель не загрязняет окружающий воздух. УФ-отвержда-
емые краски не содержат растворитель, а в красках на водной
основе содержание органических растворителей мало, что
уменьшает токсичность и пожароопасность.
Таблица 7.1.
Состав типичной крас-
ки для CIJ-печати
Метилэтилкетон 45
Этиловый спирт 10
Этил ацетат 10
Вода 5
Этиленгликоль 5
Этилгидроксиэтилцеллюлоза 10
Растворимый черный краситель 9
Дибутил фталат 2
Пеногаситель 1
Антиоксидант 1
Электролит (например, LiNO3) 2
100%
126
Что полиграфист должен знать о красках
Красители и пигменты Красители для данных красок гораздо предпочтительнее. Нес- мотря на абразивное действие, пигменты можно использовать в CIJ-красках, но размер их частиц должен быть меньше 1 мкм и должна быть исключена их агломерация. Для белой краски ис- пользуется двуокись титана. Доступны прозрачные пигменты CMYK с подходящим размером частиц. Сажа, столь распро- страненный пигмент других печатных красок, часто заменяется на черный краситель в красках для струйной печати. Краски должны быть термостойкими, т.к. температура крас- ки в принтере может превышать 60°С в течение длительных пе- риодов. Часто требуется светостойкость. Для использования в упаковке пищевых продуктов необходимо исключить из соста- ва краски тяжелые металлы. Для упаковок, требующих визуального свидетельства нагре- вания или стерилизации, могут быть применены термохром- ные краски, которые изменяют цвет при нагревании.
Связующие Связующее определяет вязкость краски, обеспечивает ее закреп- ление на субстрате и придает отпечатку глянец. Оно также может обеспечить и некоторые специальные свойства, например свето- стойкость, влагостойкость или термостойкость оттиска. Связующее необходимо разрабатывать с учетом его функций в печатном процессе и конечном продукте. В растворе оно не должно значительно увеличивать вязкость, но должно обеспе- чивать хорошую адгезию при переносе на запечатываемый ма- териал. Фенольные смолы дают устойчивые покрытия на ме- таллах, стекле и других непористых материалах, но они не об- ладают термостойкостью, вызывая неустойчивость в работе принтера и даже забивание сопел. В то же время свойства фе- нольных смол в конечном продукте превосходны.
Добавки Добавки, которых в краске может быть довольно много, часто определяют успех или неудачу всей рецептуры краски. Ионная неорганическая или органическая соль сообщает краске элект- ропроводность и способствуют заряжению капелек. Пластифи- катор придает красочной пленке эластичность, что предохра- няет ее от растрескивания и осыпания. Актиоксидант тормозит старение краски на воздухе. 7.3. Струйная печать DOD DOD-принтеры генерируют капельку краски, когда она необходи- ма для печати («по требованию»). Эти принтеры могут печатать
Краски для струйной печати
127
как высококачественные оттиски, так и крупноформатные изо-
бражения для кодирования транспортировочных упаковок. По со-
ставу DOD-краски обычно проще CIJ-красок, но, разрабатывая
их, нужно учитывать особенности используемого печатающего
устройства. Применение DOD-технологии обычно ограничивает-
ся использованием впитывающих запечатываемых материалов.
DOD-принтеры используются для печати документации в учре-
ждениях и для пробной печати. На подходящих бумагах эти прин-
теры обеспечивают прекрасное качество печати, но скорость печа-
ти намного ниже, чем у CIJ-принтеров для упаковки.
Краски Краска должна оставаться жидкой в капиллярных каналах, но
для DOD-принтеров быст ро высыхать на бумаге. Обычным способом достижения это-
го является использование смачивателей, таких как гликоли или
полимерные гликоли в красках на водной основе. Смачиватели
предотвращают высыхание краски в сопле, но они замедляют вы-
сыхание ее на бумаге. Разумная продолжительность сушки может
быть достигнута при удачном выборе смеси растворителей, спо-
собствующих абсорбции краски пористой и мелованной бумагой.
Оттиски не должны отмарываться при работе листоподающего
устройства. Время высыхания у лучших красок достигает 10 с, но
более типичным является время 30 с. На качество печати сильно
влияют вязкость и поверхностное натяжение.
Чистота пигмента имеет особое значение, когда примеси мо-
гут вызывать разложение пигмента при продолжительном или
повторяющемся нагревании. Примеси неорганических солей
могут давать осадки при взаимодействии с красителями.
Расплавляющиеся краски в типичном случае представляют
собой растворы красителей в низкоплавких восках (5О-8О°С).
Твердые при комнатной температуре, перед печатью они нагре-
ваются до температуры плавления. После выброса капелек рас-
плава они начинают остывать в ходе полета. Отверждение крас-
ки по достижении поверхности бумаги происходит очень быст-
ро. Оттиск имеет рельефный вид. Такие краски не содержат
растворителей, что снимает проблемы токсичности и пожаро-
опасности. Основной их недостаток — сравнительно малая со-
противляемость к истиранию.
Глава 8. Тонеры и специальные краски
Производители красок используют слово тонер в значении: пиг- мент, маскирующий или изменяющий нежелательный оттенок в краске (например, синий тонер для маскирования коричневого оттенка черной краски)*. Однако в этой главе под тонером рас- сматривается красящее вещество, используемое в электрогра- фии, электрофотографии, магнитографии и ионографии. Тонеры обычно не относят к печатным краскам, но, подобно последним, они используются в перечисленных способах печати и включают в свой состав пигменты, красители и смолы, они могут быть лю- бого цвета, но большинство из них черные.
Тонеры для электрографии Используемые в электрографических копировальных аппаратах то- неры воспроизводят изображение, которое фиксируется при нагре- вании. Следовательно, они должны обладать соответствующими электрическими свойствами и быть термопластичными. Сухие тонеры. Средний размер частиц сухих тонеров составляет 3-20 мкм. Для образования стойкого изображения они должны плавиться на бумаге. Полупроводниковый барабан или пласти- на заряжается в темноте (рис. 8.1). Обычно в качестве полупро- водника используется селен, но в некоторых аппаратах приме- няются органические полупроводники. Заряд исчезает на облу- ченных светом (или лазерным излучением) участках, и тонер закрепляется только на заряженных (т.е. не облученных) мес- тах. Изображение создается очень быстро (производительность достигает 10 000 отпечатков/час). Жидкие тонеры. Жидкие тонеры представляют собой дисперсии красящих веществ в углеводородном масле. Частицы жидкого то- нера меньше по размеру, чем частицы сухого тонера, примерно на порядок: средний размер частиц — 3-5 мкм, что сопоставимо с раз-
В этих случаях в русскоязычной литературе чаще используется термин «подцветка».
130
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 8.1.
Схема электрографиче-
ского принтера
1. Равномерная зарядка фотополупроводникового фоторецептора.
2. Избирательное (в соответствии с изображением) облучение
фоторецептора светом или лазером
3. Проявление изображения с помощью заряженного тонера.
4. Перенос изображения на бумагу (или другой субстрат).
5. Плавление тонера на бумаге (закрепление изображения).
6. Очистка цилиндра от остатков тонера.
мером частиц дыма. Такие частицы дают очень четкие штриховые
изображения, иногда превосходящие по разрешающей способно-
сти оттиски, полученные способом офсетной печати.
Что касается полутоновых изображений, то электрографиче-
ским способом (будь то с твердым или жидким тонером) обычно
не удается получить то же качество печати, которое получается в
офсете, но компании «Indigo Ltd.» (Израиль) и «Xeikon» (Бель-
гия) разработали машины, дающие высококачественные отпе-
чатки с использованием электрофотографических и лазерных
Таблица 8.1. Рецептура типичного Сажа 6
сухого тонера для элек- Связующее полиметилметакрилат 90
трографии Агент, определяющий заряд 2
Стеарат цинка 1
Силиконовое масло 1
100%
Тонеры и специальные краски
131
технологий. Машина «Xeikon» использует сухой тонер и запеча- тывает бумажное полотно с двух сторон за один прогон. Большинство электростатических сухих тонеров изготавливается из полимеров, которые размягчаются, но не плавятся в процессе за- крепления изображения на бумаге. В качестве связующих исполь- зуются полиметилметакрилат, полиэфиры, полистирол и полиами- ды. Для комбинирования связующего с пигментом требуются вы- сокоинтенсивные мешалки. После охлаждения образовавшаяся твердая масса распыляется (в две стадии). Добавки .других веществ вводятся с целью придания заряда, обеспечения чистки цилиндра от избытка тонера, улучшения массопереноса и др.
Агенты, определяющие заряд Для нормальной работы тонер должен содержать агент, опреде- ляющий его заряд. Для одних копировальных аппаратов тонер должен приобретать отрицательный заряд, а в случае других — положительный. Добавки, обеспечивающие отрицательный за- ряд. включают соли сульфоновых и карбоновых кислот. Комп- лексные соединения хрома (III) и кобальта (III) дают положи- тельный заряд, но они окрашены и поэтому могут использо- ваться только в черных тонерах.
Дупликаторные краски Набор красок, используемых на офсетных множительных ма- шинах, можно назвать дупликаторными красками (от duplicator press). Поскольку они являются разновидностью офсетных кра- сок, к ним применимо многое, сказанное в главе 2. В основном это краски на резиновой основе, они закрепляются под дейст- вием механизма абсорбции и коалесценции при запечатывании немелованной бумаги, но могут оставаться в дупликаторе по нескольку дней. При печатании масло из краски впитывается бумагой, а резина образует пленку, удерживающую пигмент. Адгезия этой пленки к запечатываемому материалу приемле- мая, однако эти краски «знамениты» своим пылением. Послед- нее обусловлено тем, что при расщеплении крошечных резино- вых полосок, образующихся на выходе зоны контакта формно- го и офсетного цилиндров, мельчайшие частицы краски попадают в окружающую среду. Бумажная и другая пыль, попадая из воздуха в краску, ухуд- шает качество печати, делая необходимым чистку машины по крайней мере раз в день.
Магнитные краски Магнитные краски используются для печати информации на банковских чеках (рис. 8.2) для автоматической идентифика- ции в MICR-устройствах (MICR — magnetic ink character recog-
132
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 8.2.
Кредитная карточка
(магнитная строка —
нижняя)
Краски
для печатных плат
Краски для оптиче-
ских систем распоз-
навания знаков
STANLEY PRINTER
123 Railroad Avenue Date_________________
Anywhere, PA 12345-4567
Pay to the
Order of|
Sunrise Trust
421 Main Street
Anywhere PA 12345
For _________________
e,з isч гц?i:з 15ч гцi:osч5•: оцб?
nition, магнитное распознавание знаков). Магнитная окись же-
леза, используемая в магнитных лентах, в данном случае играет
роль пигмента. Она не образует хорошей краски, и для того
чтобы добиться получения краски с необходимыми реологиче-
скими, печатными и магнитными свойствами, необходимо вы-
сочайшее искусство производителя краски.
Печатные платы обычно представляют собой изоляционный ма-
териал, покрытый слоем меди. Краска наносится с помощью тра-
фаретной или офсетной печати и после высыхания играет роль
резиста, т.е. защищает запечатанные зоны от травления. Затем
пробельные участки вытравливаются, и в результате может быть
получено очень тонкое хитросплетение токопроводящих путей.
Другой способ заключается в печати трафаретными серебряными
красками, обладающими электропроводностью.
Любая краска может быть считана устройством оптического
распознавания знаков (OCR — optical character recognition) при
условии, что его чувствительность достаточна по отношению к
цвету краски. Штрихкодовые дешифраторы — самые распро-
страненные представители OCR-технологии. Они используют-
ся не только для сортировки документов — чеков, накладных,
писем, но и для сканирования текстовой и изобразительной
информации. Примеры штрихкодов представлены на рис. 8.3.
В ряде систем, например Universal Product Code (UPC), счи-
тывается любая отчетливая запись, сделанная краской с доста-
точной оптической плотностью.
Стираемые краски Для сокрытия номеров на лотерейных билетах и другой продукции
необходима непрозрачная краска. Она должна иметь хорошую ад-
гезию, но в то же время легко удаляться при стирании ребром мо-
Тонеры и специальные краски
133
Рис. 8.3.
Штрихкоды
неты, ногтем и т.п. Эти краски часто содержат связующее на осно-
ве резины и алюминиевый порошок в качестве пигмента.
Водорастворимые На некоторых лотерейных билетах используются многослой-
краски ные покрытия на номерах и символах для их надежного со-
крытия,они легко удаляются с помощью влажной тряпочки.
Для них можно использовать краски на основе растворов бел-
ковых веществ в гликоле с матовым пигментом. Такие краски
быстро высыхают и легко растворяются в воде, открывая спря-
танный номер.
Обычная офсетная печать в данном случае не подходит, но
водорастворимыми красками можно печатать способами тра-
фаретной и высокой печати.
Трибоароматические Такие краски содержат ароматическое или пахучее вещество,
краски инкапсулированное в крошечных желатиновых мешочках, ко-
торые разрушаются при трении ногтем. При печатании такими
134
Что полиграфист должен знать о красках
красками критически важен контроль натиска, который дол- жен исключать разрушение капсул.
Термохромные краски Эти краски содержат красители или пигменты, изменяющие цвет при повышенной температуре. Они применяются, напри- мер, для упаковок медицинских средств, чтобы зафиксировать факт прохождения ими термической стерилизации. Этими красками можно печатать любым способом. Доступны также и индикаторные краски, показывающие изменения температу- ры. Они бывают как обратимыми, так и необратимыми.
Водопроявляемые краски Детские книжки с раскрашиваемыми картинками иногда печа- тают красками, которые проявляют свой цвет при обработке влажной кистью. При этом контуры рисунка печатают водо- стойкой черной краской. Поскольку краски взаимодействуют с водой, обычная офсетная печать (с увлажнением печатной формы) в данном случае исключается.
Невидимые краски Есть несколько типов невидимых красок. В одном из них в качест- ве пигмента используется глинозем. После печати на глазирован- ной бумаге он дает практически невидимое изображение, которое проявляется при растушевке карандашом, т.к. глинозем гораздо легче воспринимает графит, чем эта бумага. Существуют краски, которые становятся видимыми под дей- ствием УФ-облучения за счет активированной флюоресценции пигмента. Такие краски используют для печати билетов на ло- шадиные и собачьи бега, призовых купонах и для защиты ак- ций от мошенников. Другие невидимые краски проявляются при нагревании, об- работке химическими веществами или парами.
Защитные краски Защитные краски печатают на фоновых участках чеков и других платежных средств. Любая попытка изменить цифры приводит к уничтожению или смазыванию краски. Эти краски обычно водо- растворимые и легко удаляются специальными ластиками.
Глава 9. Пигменты
Пигменты — это тонко измельченные твердые материалы, которые
придают цвет краскам. Природа пигмента и его количество в крас-
ке, наряду с типом связующего, определяют консистенцию и рабо-
чие свойства краски. До 1900 г. большинство пигментов представ-
ляли собой окрашенные неорганические вещества, размолотые до
тонких порошков. Они обладали чрезвычайно высокой устойчиво-
стью к действию света, воды и органических растворителей, но бы-
ли непрозрачными, слабонасыщенными по цвету и очень матовы-
ми. Даже при высокой степени перетира они обладали абразивны-
ми свойствами, приводившими к быстрому износу печатных форм.
Основным черным пигментом была ламповая сажа, получавшаяся
из природного газа. Другие пигменты изготавливались из расти-
тельных красителей, таких как индиго, крапп (краситель корня ма-
рены ) и экстракт кампешевого дерева, или из карминового краси-
теля, извлекавшегося из кошенильных насекомых. В то время были
доступны лишь несколько синтетических пигментов. С развитием
технологии улучшались их текстура и смачиваемость связующими.
Производство синтетических красителей возникло во вто-
рой половине XIX в. благодаря развитию органической химии.
Органические пигменты обычно более прозрачные, обладают
более ярким, чистым и насыщенным цветом, чем их неоргани-
ческие аналоги. Развитие химии также привело к производству
более качественных неорганических пигментов, таких как дву-
окись титана.
9.1 Свойства пигментов
Пигмент может иметь ряд достоинств и все же не давать хоро-
шей краски; например, флоксин является довольно недоро-
гим пурпурным пигментом с прекрасным тоном, но он содер-
жит токсичный свинец, не светостоек и растворяется в спир-
Пигмент Цвет Диспер- гируемость Насыщенность цвета Устойчивость к Светостойкость Примерная цена
Обозначение Номер Название воде спирту в помещении на улице
Желтый 1 11608 Hansa G Желтый E-G G Е р Е G-F 20
Желтый 12 21090 Diarylide Желтый - E-G Е E-G F Р 22
Желтый 13 21100 yellow AAA Diarylide Красновато- - Е Е Е F Р 30
yellow AAMX желтый
Желтый 14 21095 Diaryl ide Зеленовато- G Е Е F Р 25
yellow AAOT желтый
Красный 53 11585 Красный лак С Красный Е G Р Р Р Р -
Красный 53:1 11585 Красный лак С (с бариевой солью) Красный G-F G Е F F Р 15
Красный 57 15850 Lithol rubine Голубовато- красный E-G E-G E-G G-F G G-F 15
Красный 90 45380 Phloxine Голубовато- красный Фиолетовый G - G-F Р Р Р 20
Фиолетовый 1 45170 Rhodamine В Е G р G-F 40
Фиолетовый 3 42535 P MT A violet Фиолетовый Е E-G G F F 40
Голубой 15 74160 Phtalocyanine Сине- G-F G-F Е Г Е Е 32
blue зеленый
Белый 6 77891 Titanium dioxide Белый F-P G Е Е Е Е 27
Черный 7 77266 Carbon black Черный F-P Е Е Е Е Е -
Е=прекрасно (excellent)
G=xopomo (good)
Р=удовлетворительно (fair)
Р=плохо (poor)
Источник: «Pigment Handbook»
Таблица 9.1.
Свойства типичных красочных пигментов
Что полиграфист должен знать о красках
Пигменты
137
те. Характеристики пигмента, имеющие важное значение при выборе рецептуры краски, включают насыщенность цвета, тон, непрозрачность, глянец, стойкость, размер частиц, плот- ность, коэффициент преломления, твердость, смачиваемость, диспергируемость, свето- и теплостойкость, химическую инертность (табл. 9.1).
Размер частиц Размер частиц пигментов печатных красок находится в пределах примерно от 0,01 до 0,5 мкм. Сажа имеет наименьший размер час- тиц, что обусловливает хорошие реологические свойства краски. Грубодисперсные пигменты, вроде двуокиси титана, обычно ис- пользуют для производства кроющих красок, их дисперсии склон- ны к образованию осадка (седиментации), и краски на их основе могут создавать проблемы при печати (например, наслоения на красочных валиках, печатных формах и офсетном полотне), для исключения которых необходимы специальные рецептуры красок.
Плотность Плотность пигмента — это отношение массы пигмента данного объема к массе того же объема воды. Плотность неорганических пигментов выше, чем органических
Коэффициент преломления Коэффициент преломления является мерой отклонения (рефрак- ции) лучей света, проходящих через пигмент. Если коэффициенты преломления пигмента и связующего близки, то красочная пленка более или менее прозрачная. Чем больше различие между этими величинами, тем более непрозрачной является красочная пленка. Коэффициенты преломления у разных пигментов отличаются го- раздо больше, чем коэффициенты преломления различных связу- ющих. Неорганические пигменты, такие как двуокись титана, имеют высокие коэффициенты преломления.
Непрозрачность Непрозрачность характеризует способность объекта задержи- вать свет (т.е. отражать и рассеивать его). Для достижения мак- симальной непрозрачности требуются частицы пигмента разме- ром около 0,2-0,4 мкм, или длиной равной полуволне света. Примером непрозрачной краски является черная краска с очень мелкими частицами пигмента — сажи.
Смачиваемость Смачиваемость — это способность пигмента смачиваться связую- щим. «Сухие» частицы пигмента всегда покрыты полимолекуляр- ной адсорбционной пленкой влаги, которая в процессе приготов- ления краски должна быть замещена на связующее. Полная сма- чиваемость пигмента связующим часто бывает необходима в
138
Что полиграфист должен знать о красках
офсетных красках для исключения эмульгирования в увлажняю- щем растворе. С целью увеличения смачиваемости проводят обра- ботку пигментов веществами с низкой поверхностной энергией.
Диспергируемость В дополнение к способности смачиваться частицы должны хоро- шо диспергироваться в связующем, т.е. должна образовываться устойчивая суспензия — микрогетерогенная система, в которой дисперсной фазой являются частицы пигмента.
Текстура Это жесткость или мягкость пигмента в сухом виде. Если он легко растирается пальцами в мягкий порошок, то он мягкий, если же порошок дает ощущение жесткого песка, то пигмент жесткий.
Светостойкость Светостойкость зависит не только от химической природы пигмента и толщины красочной пленки, но и от: • концентрации пигмента в краске, • защитных свойств связующего, • времени освещения, • атмосферных условий при освещении, • интенсивности света. Недостаток светостойкости не всегда выражается в выцвета- нии. В некоторых случаях он приводит к потемнению или друго- му изменению цвета. Светостойкость бумаш столь же важна. Ес- ли при освещении бумага темнеет или желтеет, то это отражается и на цвете отпечатка. Поскольку постоянство цвета зависит от множества факторов (в том числе и переменных), производите- ли красок обычно отказываются давать какие-то гарантии в этом отношении. Они должны, однако, быть в состоянии дать полез- ные советы, и печатнику не следует ими пренебрегать, когда све- тостойкость имеет особое значение. На большинство свойств пигментов влияют, иногда очень значительно, изменения условий производственных процес- сов. Конкретная соль, используемая для осаждения пигмен- та, определяет его растворимость и цвет. Обработка смолами изменяет диспергируемость. Следовательно, полное описа- ние пигментов далеко выходит за рамки того, что обычно нужно знать печатнику. Поскольку пигменты очень сильно различаются по своим свойствам, каждый из них требует индивидуального подхода при определении рецептуры краски. Производство и свойства отдельных пигментов рассматриваются ниже.
Пигменты
139
Промывка
пигмента
связующим
Сухие
пигменты
9.2. Производство пигментов
Пигменты, используемые в обычных красках, косметике, пе-
чатных красках, текстиле, пластмассах и т. д., выпускаются
производителями, которые часто не являются специалистами
по выпуску красок.
Органические пигменты обычно производятся из продуктов
переработки природного углеводородного сырья: сажа — при не-
полном сжигании газа и более тяжелых фракций перегонки неф-
ти, а цветные пигменты — с помощью реакций органических ве-
ществ, полученных из нефти. Фталоцианины получают, смеши-
вая и нагревая компоненты в растворе с высокой температурой
кипения. Органические пигменты, используемые в печатных
красках, составляют примерно 65-70% от объема всех пигментов
печатных красок и 45-50% от объема органических пигментов,
применяемых во всех промышленных отраслях США.
Ограниченное число неорганических пигментов имеет при-
родное происхождение, а большинство из них получают с по-
мощью химических реакций. Часто их синтез сводится к одной
реакции между водными растворами выбранных реагентов,
фильтрации осадка образовавшегося пигмента, промывания
его и сушки. Иногда реагенты смешиваются в сухом виде и
прокаливаются. В печатных красках, в основном, используют-
ся двуокись титана, оранжевый пигмент на основе молибдата,
синий железный комплекс, а также окислы железа.
Азопигменты получают при реакции двух белых реагентов в
водном растворе. Если продукт растворим в воде, как это часто
бывает, то в раствор добавляют другой реагент для получения
нерастворимой формы красящего вещества, т.е. пигмента. По-
том следуют повторяющиеся операции фильтрования, промы-
вания, декантации и т.д., пока после сушки не получится окон-
чательный продукт.
Иногда вместо сушки отжатый на фильтре осадок, содержащий вла-
гу, помещают в смеситель, куда добавляют связующее, после чего
включают мешалку. Связующее постепенно вытесняет воду, которая
сливается. Нагреванием и вакуумированием удаляют остатки влаги.
Такие пигменты не только лучше диспергируются в процессе
изготовления краски, но и экономически предпочтительнее, чем
сухие пигменты (полученные без промывки связующим). Кроме
того, в них отсутствуют грубые (абразивные) частицы.
Сухие пигменты (в противоположность описанным выше) получа-
ют, перенося влажный осадок в фарфоровую чашку и выпаривая
140
Что полиграфист должен знать о красках
воду. Затем следует размол сухого продукта в порошок, который далее помещают в краскотерку, добавляют туда связующее и про- водят перетир. Эта операция должна строго контролироваться, т.к. от нее зависит качество краски. Несмотря на то что такая технология требует больших затрат времени и средств, производители предпочитают высушенные пигменты пигментам, предварительно обработанным связую- щим, дабы иметь свободу в выборе композиций связующих. В самом деле, если в процессе производства пигмент был обрабо- тан, например, алкидной смолой, то его нельзя использовать для приготовления красок на водной основе или на основе полиуре- тановых смол. Сильно ограничены и возможности использова- ния таких пигментов (предварительно обработанных связую- щим) в производстве УФ-отверждаемых красок.
Смоляные гранулы Пигменты красок для глубокой, трафаретной или флексопеча- ти иногда поставляются в виде гранул, полученных дисперги- рованием пигмента в нитроцеллюлозной, акриловой, поли- амидной или какой-либо другой подходящей смоле. Многие производители красок используют такие полупродукты.
Обработка резинатами Обработка поверхности пигмента солями смоляных кислот (или аналогичными синтетическими веществами) до сушки или про- мывки связующим делает его более диспергируемым, снижая аг- ломерацию, и улучшает смачивание пигмента связующим.
Подцветки Подцветка (toner) — это сильно концентрированный пигмент или краситель, используемый для устранения нежелательно- го оттенка или изменения насыщенности цвета основного пигмента краски. Например, синие подцветки используются для нейтрализации коричневатого оттенка черной краски с сажей в качестве пигмента. Подцветки, как правило, дороже основных пигментов, поэтому их содержание в краске стре- мятся свести к минимуму. 9.3. Органические пигменты
Черные пигменты Черные пигменты имеют особое значение не только потому, что черная краска используется чаще, чем любая другая, но также потому, что черные пигменты — самые долговечные. На них практически не действует свет, тепло, кислоты, щелочи и органические растворители.
Пигменты
141
В качестве черного пигмента используются несколько ви-
дов углеродной сажи. Сажа состоит в основном из элементар-
ного углерода, а также содержит небольшое количество золы
(минеральных веществ) и несколько большее количество при-
месей летучих веществ (концентрации этих примесей зависят
от способа производства и исходного сырья). Летучие компо-
ненты состоят из веществ, содержащих углерод, водород и ки-
слород, обычно образующихся при неполном сгорании угле-
водородного сырья.
Сажи различаются друг от друга размером частиц, удельной по-
верхностью, маслоемкостью, значением pH и содержанием лету-
чих веществ. Структура, размер частиц и поверхностные свойства
определяют поведение сажевых пигментов в краске. Чем меньше
размер частиц сажи, тем выше непрозрачность краски и ее вяз-
кость. В свою очередь, чем больше вязкость связующего, тем
труднее обеспечить смачивание им частиц сажи, необходимое для
получения однородной дисперсии.
Печные сажи составляют основную группу углеродных саж.
Их получают при сжигании пиролизного газа в футерованных
печах с тщательным контролем подачи воздуха. Продукты
сгорания охлаждаются, и сажу собирают с помощью специ-
альных фильтров.
Содержание летучих компонентов в печных сажах меньше, чем в
других типах сажи. Они имеют синеватый оттенок и более высокий
pH (7-10), чем канальные сажи (2-5). Они более, чем другие сажи,
склонны поглощать сиккатив, что замедляет сушку краски.
Канальные сажи получают при помощи сжигания природно-
го газа без достаточного количества воздуха. Пламя контакти-
рует с поверхностью железных каналов, в которых отлагается
сажа, периодически соскребаемая в сборники. Вместо каналов
используют и железные цилиндры. В этом случае получается
сажа с меньшим размером частиц, а приготовляемая из нее
краска имеет голубоватый оттенок при высокой насыщенности
цвета. Однако производство канальной сажи сопряжено с су-
щественными загрязнениями окружающей среды.
Ламповая сажа образуется при сжигании недорогих ненасы-
щенных остатков, таких как креозот — дешевый побочный про-
дукт перегонки каменноугольной смолы. Продукты сгорания
направляются в ряд камер, где частицы сажи осаждаются и со-
бираются. Эта сажа имеет мягкий сероватый тон с голубоватым
оттенком за счет большего размера частиц. Она легко диспер-
гируется в связующем. Часто ламповую сажу добавляют к ка-
нальной, чтобы уменьшить глянец.
142
Что полиграфист должен знать о красках
Цветные
органические
пигменты
Желтые пигменты. Диариловые желтые пигменты легко пере-
тираются во всех типах краскотерок и используются во мно-
гих красках. Наиболее широко применяется пигмент Yellow
12. Оттенки красок, содержащих диариловые желтые пигмен-
ты, весьма незначительны, и они характеризуются малой до-
лей серого в цвете краски.
В дополнение к хорошим цветовым характеристикам эти
пигменты имеют малый размер частиц и легко диспергируются
в связующем, поэтому краска обладает хорошими реологиче-
скими свойствами. Диариловые желтые пигменты имеют более
насыщенный цвет, чем пигмент Yellowl, и поэтому более пред-
почтительны для печатных красок.
Некоторые из них, наряду с насыщенностью и блеском, об-
ладают и термостойкостью. Их светостойкость, однако, мала
(от плохой до удовлетворительной). Если требуется непро-
зрачная желтая краска, а хромовая желтая не подходит, то
можно получить хорошую краску, смешав диариловый жел-
тый с двуокисью титана.
Hansa yellow. Пигмент Yellowl относ ится к типу желтых пиг-
ментов Hansa yellow и является среди них самым распростра-
ненным. Он уступает диариловым пигментам по насыщенно-
сти цвета и термостойкости, но имеет более высокую свето-
стойкость и хорошие реологические свойства.
Фталоцианиновый голубой. Этот пигмент характеризуется не-
обыкновенной химической инертностью и светостойкостью*.
Однако он обладает некоторым серым оттенком и на оттиске
дает ощущение бронзового налета (рис. 9.2).
Рис. 9.1.
Спектр отражения
пигмента Yellow 12
* А также и термостойкостью (до 500°С). Обычно используются фталоцианиновые комплексы меди (Н). Переход голубой в зеленый про-
исходит при замещении атомов И на С1, так что при 12 атомах С1 получается чисто зеленый цвет.
Пигменты
143
Рис. 9.2.
Спектр отражения
пигмента фталоциани-
новый голубой
Фталоцианиновый голубой образует две модификации: а- и 0-
форму, химические свойства которых идентичны. Переход а^»0
происходит при нагревании и при растворении в некоторых рас-
творителях (в том числе используемых в красках глубокой печа-
ти). Этот переход а^»0 сопровождается некоторым уменьшением
насыщенности цвета и изменением оттенка. 0-Форма, чаще ис-
пользуемая в печатных красках, чище по цвету, чем a-форма, и
имеет более выраженный зеленый оттенок. Пигмент C.I. Pigment
Blue 15 в а-форме обладает ярким голубым цветом с красноватым
оттенком и дает ощущение сильного бронзового налета. Фтало-
цианиновые пигменты необыкновенно устойчивы по отноше-
нию к кислотам и щелочам.
Пигменты основные голубые. Несмотря на возможность торможе-
ния сушки красок на масляной основе, эти пигменты остаются по-
пулярными. Эти самые насыщенные голубые пигменты применя-
ются в красках для плоской, глубокой и флексопечати. У них сла-
бая светостойкость и умеренная термостойкость. Большинство из
них не обладает щелочестойкостью, за исключением C.I. Blue 56.
Эти пигменты используются и как подцветки.
Рубиновый пигмент. Красное азосоединение, представляющее со-
бой кальциевую соль двухосновной органической кислоты, чаще
других используется в качестве рубинового пигмента. Его тон не-
сколько желтее, чем «истинно» пурпурный цвет (рис. 9.3). Он ис-
пользуется в офсетной и глубокой печати. Печатникам следует
консультироваться с производителями краски и увлажняющего
раствора по поводу возможных проблем, таких как тенение, рас-
текание краски и др.
144
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 9-3.
Спектр отражения
пигмента Lithol rubine
Родамины. Родамины (арилметановые красители) ближе по тону к
пурпурному цвету, чем рубиновые пигменты, и более дорогие. Для
получения пурпурных красок можно использовать и смеси рода-
мина с рубиновым пигментом. Родамин уступает последнему в от-
ношении светостойкости и устойчивости к щелочам.
Красный лак. Лак Red lake С используется в самых различных ви-
дах печати с пастообразными и жидкими красками. Химически
он родственен рубиновым пигментам*, но имеет гораздо более за-
метный желтый оттенок (помещение света в синей области спек-
тра). Его применение снижает цену красок, но сокращает цвето-
вую гамму в синих тонах при многокрасочной печати.
Рис. 9.4.
Спектр отражения
лака Red lake С.
Например, аналог Red lake С, лак красный ЖБ представляет собой бариевую соль сульфокислоты, содержащеюю два арильных радикала
(замещенные производные бензола и нафталина) и одну азогруппу.
Пигменты
145
Флюоресцентные пигменты Флюоресцентные красители диспергируют в инертных смолах и в результате получают флюоресцентные «пигменты». Считается, что из них получаются краски с плохими реологическими свойст- вами и низкой светостойкостью. Правда, последние достижения науки позволили значительно продвинуться в направлении пре- одоления этих проблем. Шире всего флюоресцентные пигменты используются в трафаретной печати, хотя интересные эффекты получены и при применении других способов печати. 9.4. Неорганические пигменты Многие неорганические пигменты образуются при осаждении, т.е. при смешивании химических веществ, взаимодействующих с образованием осадка нерастворимого пигмента*. Последний фильтруется, отмывается от растворимых солей и либо сушится, либо обрабатывается связующим. Неорганические пигменты часто являются не индивидуаль- ными химическими веществами, а представляют собой сложные смеси, и условия их получения (состав, соотношение концентра- ции, температура, pH) влияют на цвет, блеск, насыщенность, текстуру и стойкость продукта.
Белые пигменты Белые неорганические пигменты очень различаются по цене, раз- меру частиц, плотности и непрозрачности получаемых красок. Двуокись титана. Двуокись титана — чисто белый непрозрачный пигмент. Он широко используется в печати на упаковке для со- здания белого непрозрачного фона для последующей декора- тивной отделки, этот пигмент однин из самых распространен- ных среди всех красочных пигментов. Существуют две кристал- лические модификации двуокиси титана — рутил и анатаз. Рутил имеет больший коэффициент преломления, более не- прозрачен и менее мягок. Анатаз более устойчив и менее абра- зивен, поэтому его применение предпочтительнее в глубокой печати. Из всех известных белых пигментов анатаз и рутил — самые белые и непрозрачные. Двуокись титана имеет значи- тельную плотность; размер частиц находится в пределах около 0,2-0,3 мкм. При неудачной рецептуре краски с TiO2 возможно наслоение на красочных роликах, формном цилиндре и офсет- ном полотне. Двуокись титана легко перетирается в большинстве типов краскотерок. Она используется во всех печатных процессах, особенно когда требуется большая непрозрачность. Шире всего
Используются также окислительно-восстановительные реакции и реакции комплексообразования.
146
Что полиграфист должен знать о красках
она применяется в флексографии и глубокой печати для запе- чатывания материалов, используемых в производстве гибкой упаковки. Поскольку двуокись титана смачивается водой, для использования в офсетных красках ее поверхность предвари- тельно обрабатывают смолами. Другие белые пигменты. Белые материалы, такие как глинозем и гидроокись алюминия, используются в качестве наполнителей в красках высокой и трафаретной печати. Такие наполнители придают краске рабочие свойства, которые основной пигмент не может обеспечить.
Цветные неорганические пигменты Принципиальным преимуществом неорганических цветных пигментов является их относительно низкая цена. Краски из них непрозрачны и имеют хорошую светостойкость, но при не- удачном выборе рецептуры могут проявлять плохие печатно- технические свойства. Цветные неорганические пигменты, содержащие d-металлы, такие как хромовый желтый и оранжевый, молибденовый оранжевый, кадмиевый желтый и красный, имеют хорошие по- казатели и успешно используются в некоторых красках, но не находят более широкого применения из-за санитарно-экологи- ческих ограничений. Железосодержащие синие пигменты. Эти пигменты включают милори, берлинскую лазурь, турнбулеву синь, бронзу, китай- скую лазурь и др. Изменение оттенка достигается варьирова- нием условий получения, включая концентрацию, температу- ру, pH и метод окисления. Растущую конкуренцию этим пиг- ментам составляют фталоцианиновые пигменты. Ультрамарин. Этот высокопрозрачный синий пигмент получа- ют из серы, двуокиси кремния, китайской глины или древес- ного угля и либо карбонатных, либо сульфатных солей. Этот недорогой пигмент обладает превосходной термо- и щелоче- стойкостью. Магнитный черный. Черные магнитные краски изготавливают с использованием в качестве пигмента магнитной окиси железа Fe3O4 (оксид железа (II) и (III)) в специальной кристалличе- ской модификации. Магнитная окись железа делает краску очень «короткой», поэтому ее необходимо постоянно переме- шивать, чтобы она не сливалась с дукторного вала.
Пигменты
147
Металлические
пигменты
Применяемые в полиграфии металлические пигменты — это
порошки бронзы (сплавы меди и цинка с содержанием до 30%
Zn) и алюминия. Из них изготавливают соответственно «золо-
тую» и «серебряную» краски. Их производство довольно
сложно и включает, прежде всего, тщательный выбор сплава,
получение тонких порошков в шаровых мельницах и исполь-
зование жирных кислот или силиката натрия для поверхност-
ной обработки частиц металла. Эти металлические гранулы
довольно грубы, их диспергируемость оставляет желать луч-
шего, и краски, изготовленные из них, часто создают пробле-
мы при печати.
9.5. Наполнители
Тысячи тонн наполнителей используются ежегодно в произ-
водстве печатных красок. Эти материалы (каолин, мел, сили-
кагель и тальк) изменяют реологические свойства красок,
кроющую способность и цвет. Чтобы минимизировать абра-
зивное действие и снижение глянца, нужно, чтобы размер ча-
стиц наполнителя был достаточно мал (0,2-0,5 мкм). В крас-
ках глубокой или флексопечати содержание наполнителя (ка-
олина) может достигать 15-20% от содержания основного
пигмента, но офсетные краски редко содержат более 2-4%
наполнителя.
Китайская глина. Гидратированный силикат алюминия извес-
тен под названием китайская глина, или каолин. Ее использу-
ют в красках для глубокой и трафаретной печати и как напол-
нитель в офсетных красках.
Карбонат кальция и карбонат магния. Эти наполнители — СаСО3
(мел) и MgCO3 (магнезия) — легко диспергируются в связующем,
давая прозрачные краски с прекрасными печатнотехническими
свойствами. Однако при высыхании красок получаются матовые,
относительно легко смазывающиеся оттиски.
Аэросил. Аэросил — это почти чистый силикагель (SiO2). Он
чрезвычайно пористый и имеет очень высокую удельную по-
верхность и маслоемкость. Будучи диспергирован в связую-
щем, он проявляет исключительную прозрачность и использу-
ется для регулирования консистенции краски, для ускорения
закрепления краски на запечатываемом материале и исключе-
ния пятнистости и отмарывания.
148 Что полиграфист должен знать о красках
Тальк. Тальк — это гидратированный силикат магния. Из-
мельченный до микронных размеров тальк используется в пе-
чатных красках для уменьшения глянца (для придания отпе-
чатку «бархатистости») и для сокращения отмарывания и/или
слипания оттисков.
Глава 10. Контроль цветовоспроизведения
Цветная печать
Наука о цвете — основывается на физике и психологии. Исчер-
пывающее обсуждение цвета выходит за рамки этой книги, здесь
представлены лишь некоторые основы теории цвета, для того
чтобы помочь печатнику улучшить стабильность и предсказуе-
мость цветовоспроизведения. Желающим ознакомиться более
детально с проблемой можно рекомендовать книгу Гари Г. Филда
«Цвет и цветовоспроизведение» (GATFPress, 1999).
Два основных способа печатного воспроизведения цвета за-
ключаются в печати одной краской и в многокрасочной печати,
т.е. в получении цвета наложением красок основных цветов с
использованием растров.
В первом случае обычно необходима отдельная печатная
секция для каждого цвета, причем цвет краски генерируется
путем смешения нескольких красок и не изменяется от страни-
цы к странице и от одного заказа к другому.
В многокрасочной печати используются основные краски
(желтая, пурпурная и голубая, а также черная), причем все они
печатаются на одной странице. Результирующий цвет оз гиска
зависит от относительной площади печатающих элементов
(растровых точек) для каждой из основных красок, т.е. от соот-
ношения их количеств, нанесенных на единицу площади запе-
чатываемого материала, поскольку глаз смешивает эти полутона
и воспринимает цвет, как если бы он был получен при печати
одной краской, образованной смешением основных.
В многокрасочной печати необходим тщательный контроль
стабильности цветовоспроизведения и воспроизводимая цве-
товая гамма ограничена.
Количество краски обычно регулируется тщательным конт-
ролем размера или площади растровых точек. Наряду с таким
амплитудно-модулируемым растрированием (тон зависит от раз-
150
Что полиграфист должен знать о красках
Свет, освещенность
и цвет
мера растровых точек при их постоянном числе) применяется
частотно-модулируемое растрирование, при котором тон зави-
сит от количества точек на единице площади при их постоян-
ном размере. В любом случае цвет определяется площадью,
покрытой каждой из основных красок.
Свет — это вид электромагнитного излучения (рис. 10.1), види-
мый глазом. Другие виды включают рентгеновское излучение,
УФ- и ИК-излучение и радиоволны.
Рис. 10.1.
Спектр электромагнит-
ного излучения
Контроль цветовоспроизведения
151
Аддитивный
и субтрактивный
синтез цвета
Длина волн света выражается в нанометрах (1 нм=10-9 м).
Очевидно, на кажущийся цвет оттиска влияет цвет света, ис-
пользуемый для его освещения при рассматривании, и вызыва-
ет удивление, как часто забывают об этом. Оттиск, имеющий
один вид у рабочего места печатника, может выглядеть по-дру-
гому на письменном столе у руководителя и совсем иначе — в
студии заказчика.
Поэтому печатник, поставщик и заказчик должны догово-
риться об условиях освещения при оценке оттиска. Наиболее
подходящими являются международные стандарты освещения,
поскольку они легко доступны, точно сформулированы и поль-
зуются всеобщим признанием. Изобразительный оригинал,
пробные оттиски и окончательно отпечатанное изделие необ-
ходимо рассматривать и/или сравнивать в условиях освещения,
оговоренных стандартом ANSI РН2.30-1989. Он требует ис-
пользования освещенности, соответствующей цветовой темпе-
ратуре 5000 К*. Стандартная кабина для просмотра оттисков
удовлетворяет требованиям этого стандарта (рис. 10.2).
Зависимость воспринимаемого цвета оттиска от того, каким
светом он освещен (это явление называется метамерия), на-
блюдается в любом виде цветной печати.
Белый цвет включает все цвета, а черный означает отсутст-
вие какого бы то ни было цвета. Белый цвет получается и
сложением основных цветов — красного, зеленого и синего
Рис. 10.2.
Кабина для просмотра
оттисков
* Точнее, необходимо использовать источник света с такой цветовой температурой, приближенно моделирующий естественный дневной
свет; при этом следует использовать стандартный серый фон и обеспечивать отсутствие влияния одежды наблюдателя на условия ос-
вещения. Цветовая температура — это температура абсолютно черного тела, при которой его цвет и цвет данного источника наибо-
лее близки друг другу.
152
Что полиграфист должен знать о красках
(эк) было открыто еще Ньютоном). Попарным комбиниро-
ванием трех основных цветов получают три вторичных цве-
та: при сложении красного и синего излучений получается
пурпурный цвет; смешение синего и зеленого излучений да-
ет голубой цвет; а красного и зеленого желтый. В каждом из
этих сочетаний отсутствует один основной компонент (в
желтом — синий, в пурпурном — зеленый, а в голубом —
красный). Смешением трех основных излучений разной ин-
тенсивности можно получить любой цвет.
Прямо противоположно этому аддитивному синтезу ра-
ботают печатные цветные изображения. Здесь источник
цвета — вещество краски, а свет необходим для проявления
Рис. 10.3А.
Спектр отражения
идеальной пурпурной
краски
Рис. 10.3В.
Спектр отражения
реальной пурпурной
краски
Контроль цветовоспроизведения
153
(наблюдения) цвета (при этом бумага должна отражать все
части спектра). Печатная краска поглощает (вычитает) из-
лучение того или иного цвета, а наложение красок дает вто-
ричные цвета (при наложении многих красок получается
черный «цвет»).
Вторичные аддитивные цвета — голубой, пурпурный и жел-
тый — используются для субтрактивного синтеза цвета. Каж-
дый из них содержит 2/3 спектра (в каждом отсутствует 1/3).
Для получения требуемого цвета при печати применяют го-
лубую, пурпурную и желтую краски (рис. 10.3-10.5), изменяя их
количество пропорционально содержанию соответствующих
цветов в оригинале.
Рис. 10.4А.
Спектра отражения
идеальной голубой
краски
Рис. 10.4В.
Спектр отражения
реальной голубой краски
154
Что полиграфист должен знать о красках
Идеальная пурпурная краска, напечатанная на идеально бе-
лом субстрате, полностью поглощает зеленый свет и совершен-
но не поглощает красный и синий. Для воспроизведения сине-
го цвета необходимо использовать краски, поглощающие крас-
ный и зеленый свет, — голубую и пурпурную. В реальности ни
одна из триадных красок не является идеальной. Пурпурная
вычитает слишком много синего (что объясняет, почему пур-
пурные краски слишком красные), а голубые краски поглоща-
ют некоторую часть зеленого и синего излучений и поэтому
имеют серый оттенок.
Лучше всею с задачей вычитания одного требуемого цвета
справляются желтые пигменты. Синий и голубой, так же, как
красный и пурпурный, — совершенно различные цвета, и не-
Рис. 10.5А.
Спектр отражения иде-
альной желтой краски
Длина волны, нм
Рис. 10.5В.
Спектр отражения ре-
альной желтой краски
Контроль цветовоспроизведения
155
разборчивое использование или подмена этих названий может
привести ошибкам.
Печатнику следует заказывать все четыре краски (пурпур-
ную, голубую, желтую и черную) одной серии у одною произ-
водителя, чтобы они наилучшим образом подходили друг к
другу. Заказ красок у разных поставщиков только усложнит
производство и снизит качество печати. Необходимо ограничи-
ваться минимальным набором красок; скажем, иметь по одно-
му набору для глазированной, матовой и немелованной бумаги.
Использование избыточного числа красок увеличивает расходы
и приводит к нестабильности технологического режима.
Восприятие В производстве печатной продукции для контроля цвета исполь-
и измерение цвета зуются как инструментальные, так и визуальныые методы. Ин-
струменты необходимы потому, что для контроля цветовоспро-
изведения требуются объективные количественные измерения.
Человеческое восприятие цвета несколько различается у разных
людей и у них плохая цветовая память, тогда как числовые зна-
чения, будучи записанными, не изменяются. С другой стороны,
человеческий глаз не только способен охватить взглядом весь от-
тиск, но он является превосходным компаратором, т.е. он спосо-
бен выявлять даже очень малые различия в цвете двух сравнива-
емых образцов при их смежном расположении.
Для измерения цвета в полиграфии применяются денсито-
метрия, колориметрия и спектрофотометрия.
Денситометр измеряет оптическую плотность, т.е. меру про-
пускания света*. Оптическая плотность увеличивается с ростом
толщины красочной пленки; данные денситометрических из-
мерений можно использовать для определения относительной
площади растровых печатающих элементов.
Колориметры численно характеризуют цвет в различных
цветовых пространствах и используются для измерения цвето-
вого различия дЕ.
Спектрофотометрия дает наибольшую информацию о цвете, это
наиболее точный и универсальный метод. На основании кривых
спектрального анализа можно судить о цвета- и тоновоспроизведе-
нии. Возможно снятие спектров отражения и пропускания света.
Денситометры. Из трех указанных методов дольше всех в поли-
графическом производстве используется денситометрия,
которая применяется в допечатных и печатных процессах. В
допечатных процессах она используется для измерения оптиче-
ской плотности на фотоформах, пробных отпечатках и для
* Оптическая плотность О—1^(Фо/Ф)=1^(l/k)=-lgk, где Фо — плотность потока (т.е. поток в расчете на единицу площади) падающего
излучения, Ф —то же для прошедшего излучения, к — коэффициент пропускания.
156
Что полиграфист должен знать о красках
контроля качества печатных форм. В печатном цехе денсито-
метры используются для контроля качества оттисков. Хотя
денситометрию можно применять при разработке составов
красок, для этой цели лучше подходят колориметры и спектро-
фотометры, которые действительно измеряют цвет. Произво-
дители добавили фильтры к денситометрам, так что их можно
настроить на данную (например пурпурную) краску, однако
денситометр измеряет только оптическую плотность.
Существуют различные типы денситометров: одни из них
измеряют отражение света (рис. 10.6) , а другие — пропускание
света материалом (рис. 10.7). Поскольку различные марки при-
боров могут различаться по своим показаниям, печатнику сле-
дует выбрать определенную модель прибора в качестве стандар-
та и использовать ее во всем процессе производства.
Рис. 10.6.
Ручной денситометр
«Betacolor 250» (с разре-
шения < Beta Industries»)
Контроль цветовоспроизведения
157
Рис. 10.7.
Стендовый денсито-
метр «X-Rite 361 Т»
(с разрешения «X-Rite,
Inc.»)
В комплект денситометра обычно входят три фильтра —
красный, зеленый и синий (рис. 10.8). Синий фильтр измеряет
отраженный свет в диапазоне длин волн 400-500 нм, зеленый
фильтр — примерно 500-600 нм и красный фильтр — примерно
600-700 нм. Точный диапазон измеряемых длин волн определя-
ется спецификациями на фильтры. Например, так называемые
широкополосные фильтры, как правило, измеряют диапазон
50-75 нм, а узкополосные — около 20 нм. В любом случае опти-
ческая плотность представляет собой среднее значение вели-
чин, относящихся ко всему диапазону длин волн, а не значение
для определенной длины волны (см. пример в табл. 10.1).
Колориметры. Колориметр измеряет цвет совершенно другим
образом. Он дает значения трех показателей — цветового тона
h*, насыщенности цвета С* и светлоты L*. Каждый из этих по-
казателей может изменяться независимо. Так, красный цвет
Таблица 10.1.
Показания денситомет-
ра для пурпурной крас-
ки (родамин)
Фильтр Оптическая плотность % отражения1
Красный 0,12 76
Зеленый 1,30 5
Синий 0,68 21
* Рассчитан по данным для оптической плотности
158
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 10.8.
Денситометр-колори-
метр «Betacolor 2000»
(с разрешения «Beta
International»)
может Быть насыщОТРГЫМ ViTfeWbYM, WX\\ чи-
щенным и ясным, как у сигнала «stop», или ненасыщенным и
чистым, каку розовой гвоздики.
Система измерения цвета Lab (HunterLab, 1947) в простран-
стве трех координат L, а, b показана на рис. 10.9. Светлота из-
меняется от 0 (черный цвет) до 100 (белый). Увеличение значе-
ния координаты а соответствует переходу от зеленого к красно-
му, а координаты b — от синего к желтому.
Колориметрические данные могут быть очень точными при
определении цвета в цветовом пространстве, устанавливаемом
CIE (Commision International de 1’Eclairage — Международная
комиссия по освещению) и допускающим математическое пре-
образование в другие цветовые пространства (Lab, L*a*b*, XYZ,
Контроль цветовоспроизведения
159
Рис. 10.9.
Система координат
L, а, b
Luv, LCh). При этом возможно точное определение цветового
различия АЕ. Обычно цветовые различия AEsl не воспринима-
ются человеческим глазом*.
Колориметр (рис. 10.10) служит хорошим дополнением к
денситометру и применяется при контроле печатных проб,
мест на оттисках, запечатанных одной краской, и при разра-
ботке рецептур красок. Даже художники-дизайнеры покупают
колориметры для стандартизации специфических цветов, на-
пример цветов логотипа.
Спектрофотометры. Спектрофотометры (рис. 10.11, 10.12) нахо-
дят все большее применение для оценки конечной печатной
продукции. Спектрофотометр измеряет отражение (или пропу-
скание) света каждой длины волны. Он дает всю кривую спект-
ра отражения (а не средние значения отражения для трех диа-
пазонов длин волн, как это делает денситометр).
Спектрофотометрия — мощное средство исследования кра-
сок и разработки новых рецептур. Спектральные данные поз-
воляют исключить метамеризм. Спектрофотометры также ис-
пользуются для контроля качества и стабильности свойств бу-
маги и красок в печатном процессе.
Сечение цветового тела горизонтальной плоскостью, соответствующей некоторому значению L *, представляет собой цветовой круг.
В нем от центра к краю изменяется насыщенность цвета С*=(а *2 +Ь *2)1/2. Отношение длин катетов b */а * равно тангенсу угла, на-
зываемого цветовым тоном h * т.е. h *=arctg(b*/a*). Цветовое различие -Ь|)5 > г&е индексы 1 и 2 относятся к двум раз-
личным цветам.
160
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 10.10.
Колориметр «X-Rite
DTP92 CIE colorimeter»
(с разрешения «X- Rite,
Inc.»)
Контроль цвета
в печатном процессе
Контроль цвета в печатных процессах не сводится только к
контролю цвета красок, а включает еще многое другое. Дя
контроля печатного процесса и печатной продукции предложе-
но несколько наборов (комплектов) спецификаций. Это SNAP,
GRACoL, SWOP и FIRST.
SWOP (Specification for Web Offset Publications) — спецификации
для рулонных офсетной печати были разработаны компанией
«SWOP, Inc.». При поддержке многочисленных технических и
промышленных организаций, включая представителей проиж
дителей красок, бумаги и печатных машин, рекламных агентств,
издателей и полиграфистов. Эти спецификации включают разде-
лы по подготовке файлов, изготовлению фотоформ и печати
пробных оттисков на пробопечатных устройствах. Полный комп-
лект спецификаций SWOP можно заказать в SWOP, Inc., 60 East
42nd Street, Suite 721, New York, NY 10165 (www.swop.org).
Контроль цветовоспроизведения
161
Рис. 10.11.
Ручной спектрофото-
метр «Gretag Macbeth
Spectrolino» (с разреше-
ния «Gretag Macbeth»)
Рис. 10.12.
Стендовый спектрофо-
тометр «ColorQuest ХЕ»
(с разрешения «Hunter-
Lab»)
Gravure. Ассоциация глубокой печати Америки (Gravure Associ-
ation of America — GAA) модифицировала спецификации SWOP
применительно к издательской глубокой печати. Адрес:
Gravure Association of America, 1200A Scottsville Road, Rochester,
NY 14624 (www.gaa.org).
GRACoL (General Requirements for Applications in Commercial
Offset Lithography) — общие требования к офсетной печати ком-
мерческой продукции разработаны Graphic Communications
Association (GCA). Адрес: 100 Daingerfield Rood, Alexandria, VA
162
Что полиграфист должен знать о красках
Подбор красок
по цвету
22314 (www.gca.org) при поддержке GATF и International Pre-
press Association (IPA).
SNAP (Specifications for Nonheatset Advertising Printing) — спе-
цификации для печати рекламы с нетермическим закреплени-
ем поддерживаются Ассоциацией рулонной печати (Web Print-
ing Association) — специальной промышленной группой Printing
Industries of America (PIA) (www.gain.net).
FIRST (Flexographic Image Reproduction Specifications and Toler-
ances) — спецификации для флексопечати изображений разработа-
ны Flexographic Technical Association (FTA). Адрес: FTA, 900 Mar-
coni Avenue, Ronkonkoma, NY 11779 (www.flexography.oig).
Изменение краски с целью получения желаемого цвета — чрез-
вычайно сложная операция, требующая большого искусства.
Прежде всего, печатник должен заказывать ту краску, которая
соответствует выполняемой работе. Специалисты, работающие
в фирмах, производящих краски, не только разбираются в фи-
зике цвета и химии красок, но и располагают соответствующим
оборудованием. Они знают, какие добавки совместимы с дан-
ной рецептурой краски, а какие нет.
К сожалению, этот совет не всегда бывает практичным. Напри-
мер, специальный заказ требует однокрасочной печати на неболь-
шой площади, так что необходимо всего лишь несколько сотен
граммов краски определенного цвета. Производители красок, обыч-
но увеличивают цену заказа малого количества краски. Кроме того,
может возникнуть задержка в выпуске печатной продукции. Таким
образом, самый надежный путь не всегда оказывается практичным.
Производители красок продают наборы красок, смешением
которых может быть получена краска требуемого цвета, вместе
с инструкциями и атласом цветов различных композиций под
соответствующими номерами. Если печатник точно следует
указаниям, аккуратно взвешивает каждую краску и тщательно
перемешивает смесь в чистой посуде, получается хорошая
краска для однокрасочной печати. Для помощи в достижении
лучших результатов некоторые компании разработали стан-
дартные системы получения и контроля таких красок.
PANTONE MATCHING SYSTEM. В 1963 г. «Pantone, Inc.» разрабо-
тала красочную систему PANTONE MATCHING SYSTEM, вклю-
чающую 19 основных цветов (в том числе белый, черный и
CMYK). Смешиванием основных красок можно получить свыше
Контроль цветовоспроизведения
163
Рис. 10.13.
Атлас цветов PAN-
TONE
1000 различных по цвету красок для печати плашек, каждая из ко-
торых имеет свой номер в атласе цветов (рис. 10.13), изготовлен-
ном на мелованной глянцевой, матовой и немелованной бумагах.
Кроме того, эта компания выпускает атлас с более чем 3000 цве-
тов, получающихся CMYK-комбинациями, а также с металличе-
скими и флюоресцентными красками. Производители, работаю-
щие по лицензии «Pantone, Inc.», систематически проверяются
этой компанией на соответствие их красок стандартам.
Focoltone. Красочная система Focoltone (сокращение от Four-
CoIourTone) Colour Swatch была разработана в Великобритании
в 1980-х гг. Она широко используется в Европе и Азии.
Focoltone специфицируется как процент краски, изменяющей
тон основной краски, так и как CMYK-смеси. Это позволяет
использовать эту систему при печати на машинах с числом пе-
чатных секций, меньшим четырех.
TRUMATCH. Появившаяся в 1991 г. система TRUMATCH ис-
пользует преимущества цифровых технологий, делая возмож-
ным определять цвета с помощью программного обеспечения
на компьютере. Имеется соответствующий атлас цветов.
Тоуо 88 Color Finder. Эта система, разработанная «Тоуо Ink of
Japan», распространяется в США компанией «DuPont». Она со-
держит более 1000 цветов, получаемых смешением из 11 основ-
164 Что полиграфист должен знать о красках
ных, 5 дополнительных и 3 специальных (металлических, флю- оресцентных и перламутровых) красок.
Операции с красками Производители красок часто проявляют желание учредить на
в типографии крупных полиграфических предприятиях свои подразделения (участки, группы) по приготовлению красок, а на малые пред- приятия присылают консультантов, которые могут показать пе- чатнику, как правильно выбрать композицию красок и провести их смешение. С учетом особенностей работы необходимо тща- тельно оценить, какой из этих двух вариантов предпочтительнее.
Изменение цвета в процессе печати Одной из основных проблем цветной печати являются измене- ния цвета в ходе процесса. Главными причинами, вызывающи- ми эту нестабильность, являются проблемы, связанные с бума- гой, краской и технологическими факторами. Бумага. Цвет бумаги и ее поверхностного слоя влияют на цвет напечатанной красочной пленки. На листе бумаги с «теплым» оттенком, сравнительно сильно отражающем красный или оранжевый свет, нельзя получить тот же цвет, который получа- ется при печати на «яркой» бумаге с большим отражением си- него света. На голубой бумаге, поглощающей красный свет, нельзя напечатать хороший красный цвет. Вот почему печатни- ки предпочитают печатать на «белой» бумаге, диффузно отра- жающей свет всех длин волн видимого спектра. Глянец бумаги и ее впитывающая способность также влияют на цвет оттиска. Свойства бумаги и их взаимосвязь с цветом детально рассмотрены в отчете GATF Research Progress Report 60 «Новый ме- тод оценки влияния бумаги на цветовоспроизведение». Технологические факторы. Неконтролируемое растискивание печатающих элементов является одной из основных причин изменения цвета. Если искажения относительной площади пе- чатающих элементов были допущены на стадии допечатных процессов, то цвет может быть неправильным, но, по крайней мере, стабильным, и коррекцией печатных форм его можкэ ис- править. Если же размер растровой точки изменяется из-за ва- риаций в подаче краски или давления печати, то это вызывает непостоянство цвета в ходе процесса печати тиража. Краска. Захват краски и изменения ее подачи — третья причина изменений цвета; она обсуждается в главе 11. Изменение толщи- ны пленки краски, печатаемой второй (т.е. поверх первой крас-
Контроль цветовоспроизведения
165
ки), оказывает серьезное влияние на цвет. Стабильность цвета
достигается только при тщательном составлении рецептуры
краски, и внесение в нее изменений в печатном цехе может быть
одной из причин плохого захвата краски. Изменение подачи
краски с целью коррекции оптической плотности красочной
пленки, очевидно, изменяет и цвет оттиска, хотя этот фактор ме-
нее значим, чем растискивание и нестабильный захват краски,
поэтому трудно преодолеть растискивание и плохой захват изме-
нением подачи краски.
Вычитание цветных Определенные комбинации желтой, пурпурной и голубой кра-
красок из-под черной сок дают черные или темно-серые тона. Вычитание цветных
и баланс «по серому» красок из-под черной, или UCR (undercolor removal), включа-
ется во многие процедуры цветоделения. В результате UCR,
вместо печати 100% CMYK и черной в определенном месте,
можно напечатать, скажем, 60% желтой, 60% пурпурной, 70%
голубой и 70% черной в том же месте.
Из-за отличия цвета основных красок от идеальных основ-
ных цветов при печати одинаковых слоев пурпурной, голубой и
желтой краской не образуется нейтральный серый цвет, а появ-
ляется оттенок (обычно коричневатый, т.к., например, голубая
краска несколько поглощает синее и зеленое излучение и в не-
которой степени отражает красное). Баланс «по серому» обес-
печивается оптимальным соотношением количеств красок. Од-
нако некоторое количество цвета, воспроизведенного дороги-
Рис. 10.14.
Замещение серого ком-
понента (пример). Гра-
фы А и В представляют
эквивалентные цвета.
Пунктирная линия в
графе А соответствует
серому компоненту
(30% голубой, 20% пур-
пурной и 22% желтой),
замещаемому эквива-
лентной оптической
плотностью (0,31) чер-
ной краской (38%) в
графе В
166 Что полиграфист должен знать о красках
ми красками, можно заместить за счет соответствующего коли-
чества дешевой черной краски. Такое замещение (gray compo-
nent replacement — GCR) иллюстрирует рис. 10.14.
Процедуры UCR и GCR дают два важных преимущества. В
случае GCR дорогие триадные краски заменяются более деше-
вой черной краской, и в случае обеих процедур требуется мень-
ше краски. Вдобавок к экономии средств уменьшение количе-
ства краски ускоряет ее закрепление при листовой печати и
сушку при рулонной печати.
Глава 11. Текучесть
Реология — совокупность методов исследования течения жид-
костей. Для печатника представляет интерес течение красок и
лаков и контроль вязкости, консистенции и липкости.
11.1. Вязкость
Производители связующих и красок и полиграфисты, говоря о
консистенции краски или связующего, имеют в виду вязкость,
густоту, дуктильность и текучесть. Термин не поддается точно-
му определению, а поскольку он включает несколько свойств и
характеристик, не может идти речи о сколько-нибудь точном
измерении. Вязкость — это только одна характеристика жидко-
сти (ее сопротивление течению), чем оно больше, при данной
прйложенной силе, тем больше вязкость.
Вязкость* красок, лаков, связующих и других жидкостей из-
меряют на производстве и в лаборатории с помощью вискози-
метра (см. главу 17).
В зависимости от величины вязкости краски подразделяют
на две группы — пастообразные и жидкие. Пастообразные
краски используются в плоской, трафаретной и высокой печа-
ти, в то время как жидкие краски применяют в глубокой,
струйной и флексопечати. Пастообразные краски более вязкие,
чем жидкие.
Научные основы теории вязкости заложил в XVII в. Исаак
Ньютон. Жидкости, подчиняющиеся уравнению Ньютона, на-
зываются ньютоновскими жидкостями (рис. 11.1).
Многие жидкости, однако, не подчиняются линейной зави-
симости, показанной на рис. 11.1; это так называемые ненью-
тоновские жидкости (рис. 11.2). Многие краски относятся к
этому типу (краски для высокой печати, краски на водной ос-
нове для флексопечати, офсетные краски). Псевдопластиче-
* Словом вязкость часто обозначают коэффициент вязкости, входящий в уравнение Ньютона, устанавливающего линейную
зависимость потока импульса (или силы внутреннего трения) от градиента скорости: F/S=-T}(dv/dx), где т] — динамический
коэффициент вязкости; y=4j/pfp — плотность) — кинематический коэффициент вязкости.
168
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 11.1.
Зависимость сопротив-
ления течению от прило-
женной силы для ньюто-
новских жидкостей
ская жидкость по мере получения энергии в форме работы за
счет приложенной извне силы (например, при перемешива-
нии) снижает свою вязкость; это явление называется тиксотро-
пией (рис. 11.2). Прекращение действия силы влечет постепен-
ное восстановление исходной вязкости.
Рис. 11.2.
Зависимость сопротив-
ления течению от прило-
женной силы для ненью-
тоновской жидкости
Текучесть
169
Некоторые жидкости вовсе не текут до некоторого значения
приложенной силы. Такие жидкости называются бингамовски-
ми (рис. 11.3). Например, иголка бесконечно долго находится
на поверхности офсетной краски, налитой в банку, т.е. офсет-
ная краска ведет себя как бингамовская жидкость. Если банку с
остатками такой краски перевернуть вверх дном, то она не бу-
дет выливаться. С другой стороны, краски для глубокой и фле-
ксопечати в аналогичном случае будут выливаться, т.к. у них
малая величина предельного напряжения сдвига.
Различия в значениях предельного напряжения сдвига иллю-
стрирует рис. 11.4: одна из красок гечет под действием силы тя-
жести, другая — нет (из-за большего предельного напряжения
сдвига). Это явление иногда наблюдается и при работе красоч-
ных аппаратов: краска не течет под действием собственного ве-
са, и после ухода из кипсейки всей краски, находящейся в кон-
такте с дукторным валом, печатник видит краску в красочном
ящике, но она не контактирует с дукторным валом (рис. 11.5).
Коническая красочная мешалка, преодолевающая предельное
напряжение сдвига, снимает эту проблему (рис. 11.6).
Температурный
коэффициент
вязкости
Вязкость жидкостей очень зависит от температуры. Температурный
коэффициент вязкости красок равен примерно -(5-6)%/l°F, или
около -10%/ГС. Это означает, что увеличение температуры на 8°С
приводит к уменьшению вязкости примерно в 2 раза*.
Рис. 11.3.
Течение бингамовской
жидкости
* Действительно, если при нагревании жидкости на ГС вязкость уменьшается на п%, то относительное изменение вязкости при увели-
чении температуры на tsT°C составит: 61Г + ЛТ/г]Г) = (100 — п)^Т/100. Предложены и более точные уравнения. В частности, можно
пользоваться уравнением типа Аррениуса (S.Arrhenius): т] = i\oexp(E/R Т).
170
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 11.4.
Жидкости с различным
предельным напряже-
нием сдвига
Сильная зависимость вязкости от температуры может вы-
зывать серьезные затруднения в работе печатника. Прежде
всего, если многокрасочная печатная машина не разогрелась
до рабочей температуры, то в ходе процесса печати тиража, по
мере ее разогрева, будет увеличиваться подача краски (из-за
снижения вязкости) и тем самым изменяться цвет. Далее, если
температура изменится только на одной печатной секции, то
будет нарушена подача соответствующей краски и искажен
цвет оттиска.
При подаче бумаги в холодную машину высоковязкая краска
может выщипывать бумагу. Таким образом, машина и краска
должны быть доведены до рабочей температуры до начала про-
цесса печати.
Рис. 11.5.
Краска не стекает
к дукторному валу
Текучесть
171
Рис. 11.6.
Коническая красочная
мешалка
В флексографии содержание растворителя в краске контро-
лируется путем измерения ее вязкости, поэтому важно одно-
временно контролировать и температуру краски. Одно лишь
измерение вязкости без контроля температуры — это ловушка
для печатника.
Температурная зависимость вязкости офсетных красок ска-
зывается на процессе их закрепления. Снижение температуры
краски по мере того, как она переходит от теплых красочных
валиков на прохладную печатную форму и офсетное полотно,
сильно увеличивает вязкость краски. Большая часть энергии,
расходуемой при работе офсетной печатной машины, выделя-
ется в виде теплоты на валиках красочного аппарата, где про-
исходит раскат краски и доведение ее до рабочей вязкости. Это
обеспечивает требуемую текучесть краски. По мере ее охлаж-
дения при переходе от накатных валиков на печатную форму,
офсетное полотно и на бумагу вязкость краски быстро уве. 1и-
чивается. Это в определенной мере помогает осуществлению к
которой стремится любой печатник «сухой печати влажными
красками». Ставшая при охлаждении более вязкой краска луч-
ше закрепляется на запечатываемом материале и сопротивля-
ется отмарыванию и перетаскиванию.
172
Что полиграфист должен знать о красках
Тиксотропия
Количество теплоты, передаваемой краске при работе оф-
сетной печатной машины, настолько велико, что в красочном
аппарате применяется охлаждение раскатных валиков, чтобы
не перегревать краску. При измерениях вязкости в лаборатории
необходимо термостатирование измерительного устройства.
Если не измерена температура краски, измерения вязкости
бессмысленны.
Все краски изменяют свою вязкость при изменении темпера-
туры, но вязкость пастообразных красок уменьшается и при
их размешивании или другом механическом воздействии.
Это явление называется псевдопластичностью. Если на кри-
вой зависимости вязкости от времени механического воздей-
ствия наблюдается резкое падение вязкости, то такое явление
называют тиксотропией. Многие пастообразные краски яв-
ляются как псевдопластичными, так и тиксотропными. Кра-
ска, взятая непосредственно из банки, хуже течет, чем крас-
ка, предварительно перемешанная на плитке или стеклянной
пластинке (рис. 11.7)
Тиксотропия вносит свой вклад и в закрепление красок
на запечатываемых материалах, но тиксотропные свойства
красок сильно зависят от однородности распределения до-
бавок в объеме краски. Многие проблемы печати связаны с
плохим размешиванием красок.
Рис. 11.7.
Иллюстрация тиксо-
тропных свойств офсет-
ной краски
Текучесть
173
11.2. Дуктильность
Дуктильность — это способность краски вытягиваться в нить. В
зависимости от длины красочных тяжей, которую удается дос-
тичь при ее растяжении, различают «короткие» и «длинные»
краски (рис. 11.8). В общем, «длинные» краски лучше текут и пе-
реносятся, но они также склонны к образованию аэрозолей* (пы-
ление краски). Между дуктильностью и вязкостью отсутствует
взаимосвязь. Например, сироп «длинный», но имеет низкую вяз-
кость. У «короткого» майонеза сравнительно низкая вязкость.
Характеризующийся высокой вязкостью асфальт «длинный», но
шпаклевка очень «короткая», хотя вязкость ее велика.
«Длинные» материалы, такие как сироп или смола, сравнитель-
но гомогенные, точнее, однородные по всему объему жидкости.
Майонез, напротив, представляет собой эмульсию масла в воде, а
шпаклевка — суспензию твердых частиц в масле. Представьте се-
бе, что в красочный ящик положили шпаклевку и включили ма-
шину; шпаклевка крошилась бы и падала, но не раскатывалась бы
и не наносилась равномерно на печатную форму.
Офсетные краски должны быть «длинными», чтобы ис-
ключалось наслоение на офсетном полотне. Трафаретные
краски должны быть «короткими», чтобы не образовывались
красочные тяжи при отделении сетки от оттиска. Неосторож-
ное изменение этих свойств при корректировании состава
краски печатником может повлечь за собой возникновение
проблем при печати.
Рис. 11.8.
«Длинная» (слева) и
«короткая»(справа)
краски
* Их иногда неправильно называют «красочным туманом»
174
Что полиграфист должен знать о красках
Наслоение
Наслоение, наблюдающееся в офсетной печати, — это накопле-
ние на офсетном полотне или печатной форме материалов, ис-
точниками которых являются краска, бумага и компоненты ув-
лажняющего раствора, образующиеся в таких количествах, ко-
торые мешают нормальному переносу краски и сказываются на
качестве печати. Прежде всего, офсетные краски содержат наи-
большее количество пигмента по сравнению с другими краска-
ми, поскольку в офсетной печати красочная пленка тоньше,
чем в других способах печати. Во-вторых, офсетные краски ра-
ботают вместе с увлажняющим раствором и они эмульгируют
часть его. Если частицы пыли (пигмента или клетчатки) накап-
ливаются в краске, она может стать «короткой», начнет плохо
переноситься, что вызовет ее наслоение на офсетном полотне.
Бумаги с высокой впитывающей способностью способству-
ют наслоению за счет быстрого поглощения растворителя. Сле-
довательно, наслоение — это феномен, обусловленный взаимо-
действием бумага/краска/машина. Разные бумаги вносят раз-
личный вклад в наслоение, а условия, связанные с краской и
печатной машиной, можно отрегулировать и снять остроту
этой проблемы или совсем ее исключить. К сожалению, печат-
ники ее иногда усугубляют, вводя в краску добавки натураль-
ных масел, кукурузного крахмала, магнезии и др.
11.3. Закрепление
Закрепление (схватывание) краски на бумаге сопровождается
быстрым увеличением ее вязкости. Это очень существенно в
офсетной листовой печати, поскольку позволяет избежать пе-
ретаскивания. Закрепление способствует захвату следующей
краски при многокрасочной печати.
Закрепление — физико-химическое явление, обусловленное
в основном потерей краской растворителя, в то время как при
сушке листов протекает чисто химический процесс окисли-
тельной полимеризации. И в гом и в другом случае вязкость
краски увеличивается; к тому же оба процесса (испарение и по-
лимеризация) протекают одновременно.
Тиксотропная природа офсетных красок способствует закре-
плению, но изготовители красок обычно добавляют быстрозак-
репляющееся связующее для еще большего ускорения схваты-
вания, чтобы исключить выщипывание одной краски другой
при многокрасочной печати. Быстрозакрепляющееся связую-
щее также позволяет печатнику быстрее начинать запечатыва-
ние оборотной стороны листа.
Текучесть
175
Поскольку краски для глубокой и флексопечати не схваты-
ваются быстро, перед печатью второй краской краску, напеча-
танную первой, сушат до образования достаточно прочной су-
хой пленки.
11.4. Липкость
Липкость можно качественно оценить путем легкого постуки-
вания пальцем по красочной пленке, нанесенной на керамиче-
скую плитку или стеклянную пластинку (рис. 11.9). Невозмож-
но получить таким способом количественную информацию о
липкости, но вполне можно (при некотором навыке) прово-
дить сравнения липкости двух красок.
Если краска слишком липкая, она разрушает бумагу и на ней
плохо удается печать плашек, если липкость краски слишком
мала, то это влечет низкое качество печати растров и тонких
штрихов, а также перетаскивание.
Офсетные краски должны быть настолько липкими и вязки-
ми, насколько это допускают запечатываемый материал и техно-
логия печати. Липкая краска также имеет меньшую склонность к
захвату воды и эмульгированию в увлажняющем растворе. Захват
воды (даже из влажного воздуха) всегда приводит к изменению
липкости краски, в том числе в ходе печатного процесса. Ученым
Рис. 11.9.
Оценка липкости краски
176
Что полиграфист должен знать о красках
не удалось определить липкость в терминах физических свойств
краски. Легче (да и полезней) определить липкость как:
• сопротивление краски расщеплению,
• силу, необходимую для расщепления тонкого слоя краски,
• число, полученное на инкометре или другом устройстве для
определения липкости (см. главу 17).
Липкость выражается в произвольных единицах, хотя точ-
ный анализ показывает, что при использовании измерителей
липкости типа инкометра, за меру липкости принимается кру-
тящий момент цилиндра, соответствующий расщеплению кра-
сочной пленки и выражаемый в м х Н силы.
К сожалению, разные приборы дают различающиеся значе-
ния, но для сравнения и ранжирования красок по их липкости
такие данные подходят.
За показатель липкости принималось также отрицательное
давление (вернее отрицательное приращение давления (Ар<0),
т.е. разряжение — прим. Пер.), возникающее при расщеплении
красочного слоя на две пленки на выходе из зоны печатного
контакта (рис. 11.10).
Липкость и вязкость находятся в симбатной зависимости в
красках близкого состава (высоковязкие краски с низкой липко-
стью изготавливаются по особым рецептурам): увеличение вяз-
кости (и скорости вращения цилиндра) влечет рост липкости.
Почему важна липкость? В офсетной печати краски должны
быть липкими, чтобы правильно осуществлялся перенос крас-
ки от одного валика к другому в красочном аппарате.
Рис. 11.10.
Распределение давле-
ния в зоне печатного
контакта (источник:
John MacPhee «Funda-
mentals of Lithographic
Printing»)
Расстояние от входа в зону печатного контакта (произвольные единицы)
Текучесть
177
Особенно тщательный контроль липкости необходим при
печати «по сырому». Захват второй краски будет нормальным,
если ее липкость меньше, чем у первой краски.
Как уже отмечалось, если липкость краски слишком велика,
то возможны выщипывание бумаги и разрывы в ее структуре.
Кроме того, в этом случае может наблюдаться изгибание хво-
стовой кромки листа (рис. 11.11).
Исследования показали, что краски с высокой липкостью де-
моне грируют меньшее растискивание, чем краски с низкой липко-
стью, хотя объяснения этого эффекта остаются весьма туманными.
Явления, связанные с липкостью. На рис. 11.12 показаны кра-
сочные кольца, расположенные по окружности валиков кра-
сочного аппарата. Кольца могут повлечь неоднородность кра-
сочной пленки, но использование раскатных цилиндров (с осе-
вым смещением) позволяет держать ситуацию под контролем.
Кавитация и пыление. При низких скоростях печати красочная
пленка чисто расщепляется на выходе из зоны печатного контак-
та, но по мере увеличения скорости вращения цилиндров возни-
кает кавитация (рис. 11.13). При достаточно большом разреже-
нии (падении давления) на выходе из зоны печатного контакта
образуются замкнутые полости, заполненные воздухом и парами
растворителей. Соединение этих полостей приводит к разделе-
нию красочного слоя на две пленки. При дальнейшем увеличе-
нии скорости это сопровождается образованием капелек краски,
Рис. 11.11.
Изгибы у хвостовой
кромки листов
Изгиб у хвостовой кромки
Стол
для просмотра оттисков
178
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 11.12.
Схематичное (преувели-
ченное) изображение
красочных колец на ва-
ликах (источник: John
MacPhee «Fundamentals
of Lithographic Printing»)
Рис. 11.13.
Кавитация, образование
красочных тяжей и капе-
лек на выходе из зоны
печатного контакта (ис-
точник: John MacPhee
«Fundamentals of Litho-
graphic Printing»)
которые, диспергируясь в воздухе, дают аэрозоль. Кавитация и
«пыление» краски сильно зависят от ее рецептуры.
Обширные исследования расщепления красочного слоя по-
казали, что существует взаимосвязь между липкостью, вязко-
стью, скоростью и толщиной красочного слоя. Так, измерения
на инкометре свидетельствуют о том, что разрежение при рас-
щеплении пленки увеличивается пропорционально квадратно-
му корню из скорости.
При добавлении в краску растворителя или разбавителя,
снижающего вязкость краски, для воспроизведения цвета тре-
буется более толстая красочная пленка. Комбинированное вли-
яние уменьшения вязкости и увеличения толщины красочной
пленки объясняет, почему к снижению вязкости так охотно
прибегают для устранения выщипывания и пыления бумаги.
Текучесть
179
Красковосприятие
при печатании
«по сырому»
Захват краски, или красковосприятие, — это способность напеча-
танной красочной пленки воспринимать краску от печатной фор-
мы. Если напечатанная первой краска высушена, как в глубокой
или флексопечати, процесс называется «сухой захват», т.е. захват
краски при печати «по сухому»; если первая краска все еще сырая,
как в листовой офсетной печати, то говорят о красковосприятии
при печати «по сырому». Оно имеет важное значение для цветовос-
произведения в офсетной печати.
Перенос второй (или, вообще, последующей) краски на слой
первой (или предыдущей) краски можно охарактеризовать чис-
лом — процентом захвата. Расчет основан на предположении,
что красочная пленка, перенесенная на слой подлежащей крас-
ки, имеет ту же толщину, которую она имела бы при печати на
бумагу, и поглощает то же количество света. Для определения
оптической плотности пленки на бумаге и на слое другой крас-
ки используют денситометр.
Например, если пурпурная краска на бумаге имеет оптическую
плотность 1,30 (зеленый фильтр) на бумаге, а на слое голубой крас-
ки — 1,44, то, поскольку оптическая плотность голубой краски на
бумаге — 0,39, захват второй краски составляет 81 % (рис. 11.14).
Поскольку толщина красочной пленки влияет на ее расщеп-
ление и захват краски, существенное значение имеет контроль
насыщенности цвета краски. Добавление разбавителей и дру-
гих веществ изменяет оптическую плотность и липкость краски
и оказывает существенное влияние на печатный процесс.
Следовательно, в спецификации на краску необходимо при-
водить данные как по липкости, так и по насыщенности цвета.
Рис. 11.14.
Оценка красковосприя-
тия на основании изме-
рений оптической
плотности (OD)
Пурпурная краска
OD0 бумаги, принятая за 0,00
OD) голубой краски (зеленый фильтр) — 0.39
OD2 пурпурной краски — 1,30
OD3 пурпурной краски на голубой — 1,44
Кажущееся красковосприятие = (OD3-OD|)/OD2 х 100 = (1,44-0,39)/!,30 х 100=81 %
180
Что полиграфист должен знать о красках
Для получения определенной оптической плотности на оттиске
необходимо контролировать толщину красочной пленки на печат-
ной форме. При изменении насыщенности цвета необходимо из-
менить количество подаваемой на форму краски для компенсации
изменения насыщенности, при этом изменится и захват краски.
GATF рекомендует всегда придерживаться одной и той же пос-
ледовательности наложения красок при многокрасочной печати.
При этом каждая последующая краска должна иметь меньшую
липкость, что, как правило, учитывается при изготовлении красок.
Если при данном наборе красок их печатают в различных последо-
вательностях, нарушается однородность цветовоспроизведения.
Разные последовательности можно использовать только с разными
наборами красок, что само по себе не рекомендуется.
Некоторым печатникам кажется более удобным работать с
набором красок одинаковой липкости, допускающим печати в
любой красочной последовательности. Однако лучше выбрать
оптимальную последовательность, определить стандарты тех-
нологического режима процесса печати этой последовательно-
стью красок и следовать этому в своей работе.
11.5. Краскоперенос
Печатники говорят о краскопереносе с офсетного полотна, ча-
сто думая, что полотно отдает бумаге всю краску, которую оно
получило от печатной формы. Действительное положение ве-
щей, однако, сложнее. Краска не снимается с поверхности оф-
сетного полотна, а расщепляется на две пленки.
Много лет тому назад Фетско (Fetsko) и Уолкер (Walker), рабо-
тавшие в национальном исследовательском институте печатных
красок (National Printing Ink Research Institute), изучали перенос
краски от металлической печатной формы на бумагу. Их исследова-
ния дают определенное представление о механизме краскоперено-
са. Фетско и Уолкер нашли, что доля перенесенной краски сильно
зависит от количества краски на печатной форме (рис. 11.15).
Ход этой зависимости можно объяснить так: когда на форме
мало краски, площадь зоны контакта бумаги с краской невелика
и большая часть краски остается на бумаге. Даже если красочный
слой расщепляется в соотношении 50:50 в области контакта бу-
маги с формой, общий краскоперенос будет менее 50%. С ростом
красочной пленки на форме относительное количество (т.е. доля)
переносимой на бумагу краски увеличивается, проходит через
максимум и постепенно уменьшается (хотя общее количество пе-
реносимой краски продолжает медленно расти).
Текучесть
181
Рис. 11.5.
Зависимость доли пере-
носимой на бумагу
краски от толщины
красочной пленки на
печатной форме
Положение максимума на кривой зависит от гладкост и бумаги
(при печати на машине краскоперенос зависит также от скорости
и давления печати). Некоторое количество краски ею поглощает-
ся и, следовательно, иммобилизуется; эта часть, таким образом,
не способна расщеплятося. Фактически, за иммобилизацию час-
ти краски ответственны как шероховатость бумаги, так и ее впи-
тывающая способность. Можно принять, что, за вычетом иммо-
билизированной краски, красочная пленка расщепляется в соот-
ношении 50:50. Рис. 11.15 показывает, что зависимости
относительного красконереноса от толщины красочной пленки
на разных бумагах могут существенно различаться.
При расщеплении красочного слоя между бумагой и офсет-
ным полотном мы имеем две негладкие поверхности, и некото-
рое количество краски может иммобилизироваться на поверх-
ности офсетного полотна (как и на бумаге). Используя ту же
аргументацию, можно предположить, что грубое (шероховатое)
полотно будет переносить меньше краски, чем гладкое. Однако
это не так. Исследования, описанные в научно-исследователь-
ском отчете GATF Research Progress Report 100, показали, что
именно гладкость офсетного полотна является критическим
фактором при краскопереносе на бумагу (твердость материала
полотна имеет второстепенное значение).
182 Что полиграфист должен знать о красках
Вместе с тем гладкое офсетное полотно, давая более высокое ка-
чество печати плашек и растров, хуже отделяется от бумаги, и при
выборе бумаги следует идти на разумный компромисс, учитывая
этот важный фактор и качество печати. Выбор подходящего полот-
на не менее важен, чем выбор подходящих красок.
Глава 12. Связующие
Даже тем полиграфистам, которые не знают химии связующих,
следует понимать и уметь оценивать сложность этих материалов.
Знакомство с такими терминами, как алкидная смола на основе со-
евого масла, нитроцеллюлоза, высыхающие масла, углеводородные
масла и сополимер этилена и акриловой кислоты, может быть по-
лезным при чтении литературы о красках и их приобретении.
Все печатные краски состоят из красящего вещества (в боль-
шинстве случаев пигмента) и связующего. В широком значении этот
термин означает жидкую дисперсионную среду краски. Низкомо-
лекулярные компоненты связующего называют растворителем.
Связующее в узком значении слова* — это высокомолекулярные
компоненты жидкой дисперсионной среды краски. Последняя
(жидкая фаза краски) включает кроме растворителя и собственно
связующего (в узком смысле слова) также ряд дополнительных ве-
ществ: сиккативы (катализаторы пленкообразования), антиокси-
данты, фотоинициаторы (в УФ-красках) и др. Жидкая фаза краски
является дисперсионной средой для частиц пигмента, определяет
текучесть краски и обеспечивает ее закрепление на материале, а
также влияет на свойства сухой красочной пленки, такие как гля-
нец, устойчивость к стиранию, к действию различных веществ, эла-
стичность (особенно при печати на упаковке).
Жидкая фаза красок для плоской и высокой печати обычно со-
держит смолы, от низкомолекулярных до среднемолекулярных,
или/и быстровысыхающие масла и неполярные углеводородные
растворители. Соответствующие краски имеют высокую вязкость
и называются пастообразными.
Жидкая фаза красок для глубокой и флексопечати, так назы-
ваемых жидких красок, имеет низкую вязкость и содержит
пленкообразующую смолу, модифицирующую смолу и раство-
ритель. В случае красок для флексопечати часто применяются
полярные растворители, такие как спирты или вода. Выбор
* В английском языке для этих двух значений слова «связующее» имеются разные слова: varnish — собственно связующее (высокомолекулярный
компонент) и vehicle—«носитель» пигмента, т.е. жидкая фаза краски.
184
Что полиграфист должен знать о красках
растворителя и смол зависит от запечатываемого материала и
требований, предъявляемых к конечному продукту.
12.1. Типы связующих
Связующие печатных красок обычно разбивают на группы в
соответствии с какой-нибудь их характерной особенностью
или назначением краски.
Термозакрепляющиеся связующие. Закрепляющиеся при нагрева-
нии связующие представляют собой растворы смол в углеводо-
родном растворителе (фракции перегонки нефти). Хотя еще ряд
производителей выпускает эти тщательно перегнанные и очи-
щенные углеводородные масла, их обычно называют Magie Oils,
по торговой марке «Magie Brothers’Oil» (отделение «Репгесо») —
одного из основных поставщиков. При изготовлении этих рас-
творителей переработка углеводородного сырья проводится та-
ким образом, чтобы снизить энерготраты на сушку, минимизи-
ровать количество растворителя в связующем и обеспечить полу-
чение красочной пленки с хорошим глянцем.
Быстрозакрепляющиеся связующие. В листовой печати краска еще
до окончательного закрепления должна достаточно прочно «схва-
тываться» за время, обеспечивающее возможность дальнейших
операций с оттисками без смазывания. Быстрозакрепляющееся
связующее состоит из двух жидкостей, ограниченно растворимых
друг в друге; например, из высоковязкого масла и растворителя.
Последний быстро абсорбируется наполнителем бумаги, оставляя
высоковязкое масло на поверхности. Быстрозакрепляющиеся
краски менее эффективны на немелованной бумаге, и они не за-
крепляются на невпитывающих субстратах.
Высокоглянцевые связующие. Эти связующие получают путем
смешения фенольной смолы с алкидной смолой на основе
льняного масла. Кроме глянца эти связующие обеспечивают
хорошую адгезию (схватывание) краски и ее устойчивость по
отношению к увлажняющему раствору.
Покровные лаки. Типичные покровные лаки приготавливают,
смешивая быстросохнущее масло или алкидную смолу на основе
растительного масла с термозакрепляющимся маслом, но сущест-
вует множество других рецептур. Эти лаки применяют для печати
как «по сухому», так и «по сырому».
Связующие
185
Акриловые эмульсии на водной основе часто применяются при
печати «по сырому» в офсетной печати. Для этого используется ув-
лажняющий аппарат последней печатной секции или специальная
лакировальная секция. Эти водные эмульсии очень быстро сохнут,
имеют слабый запах, предохраняют бумагу от пожелтения при ста-
рении и совместимы с большинством клеев.
Связующие и покровные лаки на водной основе для глубокой и флек-
сопечати. Эти связующие и лаки представляют собой эмульсии или
растворы полимеров, образующие пленку при сушке. В последнем
случае используются щелочные (аммиачные) растворы: при испа-
рении аммиака полимер становится нерастворимым.
Лаки для отделки металлов. В настоящее время для декорирова-
ния поверхности алюминия в производстве банок для напитков
все шире используются лаки со связующим на основе полиэфи-
ров, обладающим превосходной адгезией к алюминию, малым
временем сушки (40 ск. при 180°С), высоким глянцем, химиче-
ской инертностью и стойкостью к стиранию.
Алкидные смолы на основе растительных масел, модифици-
рованные синтетическими смолами, используются для пригото-
вления лаков для нанесения на оловянное покрытие жести.
ИК-отверждаемые связующие. Быстрозакрепляющиеся связую-
щие иногда называют ИК-отверждаемыми, т.е. закрепляющими-
ся под действием инфракрасного излучения. Действительно,
ИК-сушка часто ускоряет процесс закрепления краски (в том
случае, если в спектре поглощения связующего есть частоты, сов-
падающие с частотами источника ИК-излучения — прим. Пер.).
Устройства ИК-сушки необходимо тщательно контролировать,
не допуская перегрева оттисков. Температура 42°С в стопе вполне
достаточна для быстрого закрепления (при более высокой темпе-
ратуре возможно слипание листов).
УФ- и ЭЛ-отвержддемые связующие. Эги связующие отверждаются
в результате полимеризации под действием ультрафиолетового или
электронного облучения. В отличие от сушки оттисков полимери-
зация протекает практически мгновенно. УФ-связующие содержат
инициаторы. В состав УФ- и ЭЛ-отверждаемых связующих входят
олигомеры (сравнительно низкомолекулярные полимеры) и реак-
ционно-способные, например акрилатные, разбавители. Компо-
ненты этих связующих относительно дороги, что в определенной
степени ограничивает применение УФ- и ЭЛ-красок и лаков.
186
Что полиграфист должен знать о красках
12.2. Компоненты связующих
Высыхающие масла Типы компонентов связующих печатных красок представлены
в табл.12.1.
Для приготовления связующих используются следующие расти-
тельные масла: льняное, тунговое, дегидратированное касторовое,
талловое, сафлоровое, соевое и др.
Сырые растительные масла редко применяются в печатных
красках. Их почти всегда модифицируют с помощью химиче-
ской или тепловой обработки. Модифицированное льняное
масло часто используется для приготовления красок для листо-
вой офсетной печати.
Льняное масло, светлое, цвета соломы, производят из семян льна.
После очистки от примесей экстракцией и кислотным или щелоч-
ным рафинированием продукт промывают и фильтруют.
Для получения полимеризованной олифы рафинированное льня-
ное масло варят при температуре 245-300°С в атмосфере инертного
газа, при этом оно густеет и становится более вязким. Такую олифу
обозначают HBLO (heat-bodied linseed oil). Во время варки происхо-
дит полимеризация с усложнением структуры и размеров макромо-
лекул. С ростом размеров молекул увеличивается вязкость, так что
чем дольше происходила варка, тем больше вязкость олифы. Про-
должительность варки, необходимая для достижения определенной
вязкости, зависит от состава исходного масла, температуры варки и
наличия или отсутствия кислорода (воздуха) и катализатора.
HBLO используются для изготовления связующих офсетных
красок. Для последних используют градацию от № 0000 (наимень-
шая вязкость) до № 0, далее № 1 и до № 8 (наибольшая вязкость)
(иногда даже бывают № 9 и 10). Впрочем, общих стандартов здесь
нет, и каждый производитель устанавливает собственные стандарты
в отношении вязкости, плотности и иодного числа*.
Варка масла с продувкой воздуха при температуре 100-140°С
проводится не с целью полимеризации, а для разрушения при-
родных антиоксидантов, содержащихся в масле. В результате
получается декапированное масло, способное высыхать под
действием механизма окислительной полимеризации. В такое
масло не нужну вводить химические оксиданты, как это при-
ходится делать в случае HBLO.
Декапированное масло лучше смачивает и диспергирует пиг-
мент и быстрее сохнет, чем HBLO, но оно темнее по цвету и
имеет более сильный запах. Декапированные масла также
склонны к загустеванию и менее стойки при хранении, чем
связующие офсетных красок на основе HBLO.
• Иодное число — масса (г) иода, присоединяющегося к 100 г масла, условная характеристика содержания непредельных соединений
(т.е. со связями >С=С<).
Связующие
187
Пленкообразование при высыхании льняного и других расти-
тельных масел происходит в результате полимеризации по нена-
сыщенным углерод-углеродным связям с участием кислорода
воздуха в стадии инициирования (образования первичных сво-
бодных радикалов). Процесс этот не быстрый, т.к. в структуре
молекул имеются аллильные группы.
Существуют методы (дистилляция, экстракция) обогащения
масел реакционно-способными молекулами. Для этой цели
можно использовать и химическое модифицирование.
Тунговое масло получают из семян тунгового дерева. Раньше
эти деревья произрастали только в Китае, но теперь они разве-
дены в Японии и южных штатах США. Это масло сохнет очень
быстро (быстрее льняного), и его молекулы содержат больше
ненасыщенных углерод-углеродных связей, чем льняное масло.
Рост степени полимеризации при нагревании приводит к ге-
леобразованию. При сушке может образовываться матовая или
стеклообразная («кристаллическая») пленка, растрескивающа-
яся под давлением растворенного воздуха. Связующие, приго-
товленные из тунгового масла, сохнут очень быстро и образуют
жесткую пленку, плохо захватывающую следующую краску
(при многокрасочной печати). Этот дефект американские пе-
чатники называют «кристаллизация». Производитель краски
принимает во внимание эти особенности и изменяет рецептуру
так, чтобы исключить проблемы.
Касторовое масло добывают из бобов клещевины — растения,
произрастающего преимущественно в Бразилии, Восточной Аф-
рике и Индии. Из всех растительных масел касторовое — самое
вязкое. Это невысыхающее масло, но при нагревании происхо-
дит отщепление молекул воды (дегидратация) и образуется де-
гидратированное касторовое масло, или DCO (dehydrated castor
oil). DCO, как и тунговое масло, сохнет быстрее, чем льняное.
В основном, оно используется в белых офсетных красках для пе-
чати на металлах, когда имеет значение его особенность — пол-
ное отсутствие желтения.
Талловое масло получают из древесной мякоти (пульпы, опи-
лок), содержащей натуральные масла. После модификации оно
превращается в высыхающее масло. Талловое масло выделяют из
жирной коричневой жидкости (сульфатной пульпы) и очищают,
получая недорогой полезный ингредиент красок.
Алкидные производные соевого и сафлорового масел исполь-
зуются при изготовлении покровных лаков и белых или слабоок-
рашенных офсетных красок дтя печати на металлах, используя
преимущество этих масел — отсутствие желтения.
Тип краски
Офсетные (рулонная печать) Офсетные (листовая печать) Для глубокой печати Для глубокой печати Для глубокой печати
Связующее
Фенольная смола Углеводородная смола Фенольная смола, модифицированная канифолью Алкидная смола на основе льняного масла Zn, Са - соли смоляных кислот Смола ЕН ЕС’ Пластифи катор Хлорированная резина Фенольная смола Пластификатор Нитроцеллюлоза Малеиновая смола Пластификатор
Добавка
PTFE*-bock PTFE-bock РЕ-воск РЕ-воск PTFE-bock
Разбавитель или растворитель Минеральное масло ТКИ П = 460-520Т Минеральное масло ТКИП == 510-600Т Толуол Ксилол Алифатические углеводороды Толуол Этилацетат Этанол Изопропилацетат Эфир гликоля
Применение Книжно- журнальная продукция, реклама Коммерческие печать, упаковка Журналы Каталоги Картон
*ЕНЕС = этилгидроксиэтилцеллюлоза; МЕК = метилэтилкетон; PTFE — поли (тетрафтороэтилен), или «тефлон». РЕ =полиэтилен;
Таблица 12.1.
Компоненты связующих (жидкой фазы) печатных красок
QO
OO
Что полиграфист должен знать о красках
Тип краски
Флексо
Флексо
Трафаретные
Трафаретные
Для струйной
печати
Связующее
Сополимер
этилена
и акриловой
кислоты Аммиак
(раствор)
Малеиновая смола
Нитроцеллюлоза
Пластификатор
Акриловый
сополимер
Виниловая смола
ЕНЕС*-смола
Гуммирующий
эфир
Производное
целлюлозы
Добавка
Разбавитель
или растворитель
Применение
РЕ-воск
Вода
Спирт
Многослойные
мешки,
гофропродукция
РЕ-воск
Этанол
Этилацетат
Бумага и картон
Эфир гликоля
Ксилол
Жирный
углеводород
Кетон
Пластик
Жирный
углеводород
Ароматически й
углеводород
Эфир гликоля
Бумага,
афиши,
объявления
Вода МЕК*
Этиленгликоль
Струйные
принтеры
*ЕНЕС = этилгидроксиэтилцеллюлоза; МЕК = метилэтилкетон; РЕ = полиэтилен;
PTFE = поли (тетрафгороэтилен), или «тефлон».
Связующие
Таблица 12.1.
Продолжение
190
Что полиграфист должен знать о красках
Связующие красок обычно содержат высыхающие масла, хи-
мически модифицированные различными фенольными, урета-
новыми производными, эфирами смоляных кислот и другими
синтетическими смолами — в зависимости от желаемых
свойств связующих и красок.
Модифицирован- Алкцдные смолы. Алкидные смолы* получают при реакции между
ные высыхающие органической кислотой, например изофталевой кислотой или фта-
масла левым ангидридом и многоатомным спиртом, таким как глицерин
или пентаэритрит. Алкидные олифы — продукт переработки высы-
хающих и полувысыхающих растительных масел. Это производство
включает три стадии: 1) обработка масла многоатомным спир-
том; 2) этерификация моно- и диглицеридов, образовавшихся на
первой стадии, двухосновными кислотами (обычно фталевой) с об-
разованием сложных эфиров; 3) полимеризация до требуемой вяз-
кости. Если полимеризация доведена до высокой молекулярной
массы, то получается алкидная смола на основе растительного мас-
ла. Такие алкидные смолы используются в красках для плоской,
bi 1сокой и трафаретной печати. Их производят из льняного, тунго-
вого, соевого и дегидратированного касторового масел. Алкидные
смолы из невысыхающих масел — превосходные пластификаторы
нитроцеллюлозы в красках для глубокой печати.
Связующие на основе алкидных смол. Для приготовления связую-
щих применяют смеси алкидных смол, полученных из раститель-
ных масел, с синтетическими алкидными смолами в различных
соотношениях, и свойства этих связующих зависят от соотноше-
ния этих смол. Связующие на основе алкидных смол быстрее со-
хнут, чем связующие на основе немодифицированных высыхаю-
щих масел. Они хорошо смачивают пигменты и часто позволяют
получать краски с увеличенным содержанием пигмента и менее
липкие, чем с использованием связующих, содержащих алкид-
ные смолы и полученных только из натуральных масел. Благода-
ря глянцу и высокой прочности пленки, их широко используют
для приготовления покровных лаков.
Фенольные смолы. Представляющие интерес для печатника фе-
нольные смолы получают из формальдегида и алкилфенолов. Фе-
нолформальдегидные смолы в сочетании с высыхающими маслами
и продуктами их модификации дают связующие для офсетных кра-
сок, образующие прочную глянцевую пленку с хорошей адгезией и
щелочестойкостью. Фенолформальдегидные смолы, кроме того,
совместимы с получаемыми из канифоли эфирами смоляных кис-
* Смолы — это твердые материалы с блестящей поверхностью, размягчающиеся при нагревании. Примером натуральной смолы является
канифоль (Прим, автора).
Связующие
191
лот. Спирторастворимые фенольные смолы (не модифицирован- ные растительными маслами) используются в красках для флексо- печати и в качестве модификаторов в покрывных лаках. Уретаны. Для получения связующих пастообразных красок можно с высыхающими маслами комбинировать уретаны. Вве- дение уретанов в связующее обычно улучшает адгезию и хими- ческую стойкость.
Невысыхающие масла Минеральные масла, получаемые при перегонке нефти, относятся к классу «невысыхающих» масел, т.к. они не высыхают под действием механизма окислительной полимеризации. Тем не ме- нее, они высыхают за счет абсорбции или испарения и использу- ются в красках для рулонной офсетной печати.
Смолы Низко- и среднемолекулярные органические полимеры, единст- венные связующие во многих красках для рулонной печати, часто вводятся в краски для листовой печати. Они весьма разнообразны по химическому составу: некоторые имеют природное происхож- дение, другие получены синтетически. Что касается высокомоле- кулярных смол, то они плохо растворяются в растворителях, при- меняемых в печатных красках. Одни смолы при нагревании образуют твердый неплавкий продукт, другие — термопластичны, т.е. размягчаются или плавятся при нагревании. Углеводородные смолы. Смолы — производные углеводородов — высоко ценятся при составлении рецептур для офсетных красок (как для рулонной, так и для листовой печати). Углеводородные смолы, побочные продукты химической переработки нефти, ис- пользуются для частичной или полной замены производных ка- нифоли в офсетных красках для рулонной офсетной печати. Они легко растворяются в растворителях красок и совместимы со смо- лами на основе натуральных масел, а такие сильно различаются по температуре плавления. Низкоплавкие марки, используемые в качестве разбавителей в связующих красок для глубокой, плоской и высокой печати, усиливают глянец, но образуют прочные соль- ваты с растворителями. Более высокоплавкие смолы (140°С) так- же дают глянец, но ускоряют закрепление. Дешевые черные краски для газетного производства и глубо- кой печати имеют в своем составе смоляные остатки переработ- ки нефти (асфальтены) или угля. Остатки переработки нефти и угля (битумы) — из-за своего черного цвета используются для
192
Что полиграфист должен знать о красках
приготовления только черных красок. Они улучшают дисперги- рование пигмента (сажи).
Натуральные смолы Шеллак — вещество, выделяемое насекомыми из семейства ла- ковых червецов (Laccifer lacca). Это довольно дорогое и дефи- цитное вещество при изготовлении флексокрасок на водной основе заменяют на акриловые эмульсии (или иногда на спир- торастворимые малеиновые или фенольные смолы). Шеллак очищают, растворяя в спирте с последующей декантацией или фильтрованием.
Модифицированные натуральные смолы Производные целлюлозы. Клетчатка (целлюлоза) — широко распро- страненный и реакционно-способный натуральный материал. Ее применение, представляет интерес для производителей красок и полиграфистов. В форме волокон целлюлоза — главная составная часть бумаги. Основным промышленным источником клетчатки является древесина, а также хлопок. В них клетчатка (высокомолекуляр- ный полимер) — находится в виде волокон, не растворяемых в большинстве растворителей. Целлюлоза может реагировать с различными веществами, превращаясь в продукты, растворимые во многих обычных рас- творителях. Из производных целлюлозы получают пленки, применяемые не только в полиграфии, но и во многих других отраслях промышленности. Полимеры на основе целлюлозы — высокомолекулярные тер- мопластичные материалы с высокой температурой плавления — дают прочные когерентные плёнки при испарении растворителя. Они легко отделяются от него, высокоэластичны, совместимы с другими смолами и имеют хорошие адгезионные свойства. При взаимодействии с азотной кислотой целлюлоза образует сложный эфир — (нитрат целлюлозы или нитроклетчатку), кото- рый используется для приготовления лаков и красок глубокой и флексопечати. Она превосходно смачивает пигмент и образует при сушке прочную блестящую пленку, устойчивую к нагрева- нию. При высокой температуре нитроцеллюлоза пожароопасна, но при температуре ниже точки воспламенения она меньше раз- мягчается, чем другие пленки, такие как полиэтиленовая или по- липропиленовая. При большой степени нитрования получаются продукты, растворимые в эфирах и кетонах и подходящие для красок глубокой печати. При более низкой степени нитрования получается продукт, хорошо растворяющийся в спирте и удоб- ный для использования в флексографии.
Связующие
193
Таблица 12.2.
Целлюлозные смолы,
используемые
в печатных красках
Сокращение Название
СМС Карбоксиметилцеллюлоза
НЕС Гидроксиэтилцеллюлоза
ЕНЕС Этилгидроксиэтилцеллюлоза
СМНЕС Карбоксиметилгидроксиэтилцеллюлоза
При взаимодействии с уксусным ангидридом целлюлоза обра-
зует ацетат целлюлозы, растворимый в эфирах и кетонах. Ацетат-
целлюлозные пленки менее горючие, чем нитроцеллюлозные.
В присутствии водного раствора щелочи целлюлоза реагирует с
хлоруксусной кислотой с образованием карбоксиметилцеллюло-
зы, а с окисью этилена — с образованием гидроксиэтилцеллюлозы.
Нитроцеллюлоза и этилцеллюлоза в комбинации с другими
смолами используется в красках для глубокой и флексопечати
на бумаге, алюминиевой фольге и полимерных пленках. Этил-
гидроксиэтилцеллюлоза применяется в качестве пленкообразо-
вателя в глубокой и трафаретной печати, а натриевая соль кар-
боксиметилцеллюлозы используется как загуститель в красках
на водной основе.
Канифоли. Канифоль — натуральная смола, химически модифици-
руемая для применения в красках. Различают три вида канифоли в
зависимости от исходного сырья. Смоляную канифоль получают из
смолистого сока, стекающего из надрезов на стволе сосны. Древес-
ную канифоль добывают из пневого осмола (используются пни, про-
стоявшие в земле несколько лет). После измельчения пней кани-
фоль экстрагируют горячим минеральным маслом. Талловая кани-
фоль — побочный продукт бумажного производства. Ее получают
фракционированной перегонкой сырого таллового масла, добывае-
мого из коричневой крафт-пулыты.
На 90% канифоль состоит из смоляных кислот. Важнейшей из
них является абиетиновая кислота. Для использования в печатных
красках канифоль предварительно химически модифицируют. Она
может реагировать с пентаэритритом, малеиновым ангидридом и
различными фенолами, давая ряд смол — эфиров смоляных кислот.
В красках для глубокой печати широко применяются резинаты
цинка и кальция (т.е. соответствующие соли смоляных кислот) У
резинатов меньше кислотность (больше pH), чем у канифоли,
что уменьшает риск химического взаимодействия с пигментом и
194
Что полиграфист должен знать о красках
улучшает другие свойства красок (устраняет «кристаллизацию»,
увеличивает блеск).
Эфирная смола — сложный эфир глицерина и смоляных кис-
лот, получается при взаимодействии глицерина с талловой ка-
нифолью. Этот продукт (с температурой размягчения 80°С) в
сочетании с алкидной смолой на основе льняного масла ис-
пользуется для приготовления красок для плоской и высокой
печати. Правда, применение таких красок в настоящее время
ограничивается дешевыми изданиями.
Сложный эфир пентаэритрита и талловой канифоли имеет
более высокую температуру размягчения (100°С) и менее прочно
связывает растворитель, чем эфир глицерина. Смолы на основе
этого продукта (с температурой размягчения 130-14СГС) исполь-
зуются в офсетных красках для рулонной печати с термосушкой.
Широко применяется эфир пентаэритрита и димеризованной
канифоли (PentalynTM). Он имеет высокую температуру размягче-
ния (175-185°С), растворим в алифатических углеводородах, устой-
чив к гидролизу и эмульгированию, хорошо смачивает пигменты и
химически инертен по отношению к ним. Этот продукт использу-
ется как для обработки пигментов, так и для приготовления связу-
ющих красок высокой, плоской и глубокой печати.
Модифицированные канифолью фенольные смолы. Эти смолы
имеют более высокую температуру размягчения и ограничен-
ную растворимость. Их вводят в быстрозакрепляющиеся
краски для уменьшения времени закрепления, улучшения со-
противляемости к стиранию и глянца и повышения устойчи-
вости по отношению к увлажняющим растворам. Разнообраз-
ные представители этого типа смол используются как сами по
себе, так и в комбинациях с другими смолами для приготовле-
ния связующих красок и лаков.
Смолы на основе канифоли и малеиновой и фумаровой кислот.
При взаимодействии малеинового ангидрида и фумаровой кис-
лоты с канифолью получаются кислотные смолы, используе-
мые в красках на водной основе для флексопечати. Продукты с
меньшей кислотностью применяются в спиртовых красках глу-
бокой и флексопечати. Их предварительно этерифицируют
глицерином или пентаэритритом. Они используются также и в
водных красках, иногда в комбинации с нитроцеллюлозой или
полиамидными смолами. Основная сфера применения — флек-
сография (иногда эти продукты применяются и в высокой пе-
чати с жестких форм).
Связующие
195
Синтетические
смолы
Малеиновые смолы, растворимые в маслах, обычно приме-
няются в красках для глубокой и офсетной печати, а также в
покровных лаках.
На рынке имеются разные марки описываемых смол с разно-
образными свойствами, которые зависят от соотношения кани-
фоли, двухосновной кислоты и многоатомного спирта. С увели-
чением соотношения кислота/спирт обычно возрастает вязкость,
но уменьшается растворимость в масле.
Циклокаучук. Обработка твердого натурального каучука силь-
ными кислотами приводит к потере эластичности и получению
смолообразного вещества, называемого циклокаучуком.
Свойства этого продукта зависят от использованных ве-
ществ, условий реакции и степени превращения. Каучук, обра-
ботанный серной кислотой, дает низкомолекулярный продукт,
предпочтительно используемый для приготовления печатных
красок. Благодаря своей растворимости в алифатических и аро-
матических углеводородах, хорошей смачиваемости пигментов,
высокому глянцу и превосходной устойчивости к стиранию,
низкомолекулярный циклокаучук является полезным модифи-
катором малеино-резинатных смол в красках для глубокой пе-
чати журналов. Использование его в качестве единственного
связующего вполне возможно, но ограничивается довольно
большой стоимостью.
Хлорокаучук. Хлорированный натуральный каучук представля-
ет собой тонкий белый порошок, растворимый в ароматиче-
ских и хлорированных алифатических углеводородах, сложных
и простых эфирах и кетонах, но нерастворимый в алифатиче-
ских углеводородах и спиртах. Он содержит до 67% масс, хлора,
причем с ростом содержания хлора уменьшается вязкость рас-
твора хлорокаучука. Его используют в толуольных красках глу-
бокой печати для улучшения глянца и повышения скорости
высыхания и сопротивляемости стиранию.
Виниловые смолы. Виниловые смолы — продукты полимеризации
винилхлорида, винилацетата или других мономеров с винильной
группой. Кроме изготовления пленок их иногда используют в
красках для трафаретной печати. Поливинилхлорид — жесткий,
хрупкий и ломкий материал. Для увеличения прочности и гибко-
сти его пластифицируют. Это достигается добавлением пласти-
фикатора или введением в полимерную цепь винилацетата (или
сочетанием того и другого способа).
196
Что полиграфист должен знать о красках
Виниловые сополимеры, такие как сополимер винилхлорида
и винилацетата, растворимы во многих растворителях и ис-
пользуются для приготовления трафаретных красок.
Пластизоль — это суспензия порошка смолы, например вини-
ловой, в пластификаторе. Сухой порошок смолы не очень хоро-
шо растворяется во фталатах или других пластификаторах при
комнатной температуре, но легко растворяется при нагревании.
Добавление пигмента или красителя превращает пластизоль в
краску которой можно печатать (обычно на текстильной продук-
ции) и которая образует прочную пленку при нагревании.
Стирол-малеиновые смолы. Сополимеры стирола и малеиновой
кислоты растворимы в щелочах и водном растворе аммиака. Их
применяют для приготовления дешевых флексокрасок на вод-
ной основе. Высохшей красочной пленке недостает глянца и
устойчивости к стиранию.
Полимеры кетонов. При конденсации формальдегида с кетонами
образуются слабоокрашенные смолы, используемые как модифи-
каторы нитроцеллюлозы, этилцеллюлозы, акриловых и полиамид-
ных смол с целью улучшения глянца и адгезии флексокрасок. Эти
маловязкие смолы обладают превосходной растворимостью в
спиртах и смесях кетона с эфирами.
Полиамиды. Полиамиды получают так: жирные кислоты, получен-
ные из соевого или таллового масла, димеризуют, а затем проводят
реакцию их димеров с диаминами. Полиамиды применяют в высо-
кокачественных красках для глубокой и флексопечати на полиэти-
леновой пленке и других гибких упаковочных материалах, в том
числе на фольге. Полиамиды можно получать в форме, раствори-
мой в спиртах. Краски на их основе обладают высоким глянцем,
масло- и жиростойкостью. Полиамиды легко отдают растворитель
и хорошо сочетаются с нитроцеллюлозой. Существуют полиамиды,
растворимые в смеси спирта с углеводородом.
Акриловые смолы. Акриловые смолы, полимеры и сополимеры
акриловых или метакриловых эфиров, широко применяются в
промышленности. Акриловые смолы с различными растворите-
лями используются в качестве компонентов связующих красок
для глубокой, трафаретной и флексопечати.
Акриловые смолы обладают превосходной адгезией к большин-
ству упаковочных пленок и фолы, выдающейся устойчивостью к
выцветанию при действии УФ-лучей и тепла и жиро-, масло- и во-
Связующие
197
достойкостью. Состав этих смол может быть подобран для исполь-
зования практически с любой системой растворителей, применяе-
мой в настоящее время в производстве печатных красок. Совме-
стимость с другими распространенными связующими, такими как
производные целлюлозы, хлорокаучук, виниловые смолы и мно-
гие производные канифоли, дают широкий простор при выборе
рецептур красок, отвечающих различным требованиям.
Этилен-акриловые смолы. Сополимеры этилена и акриловой ки-
слоты, растворенные в водных растворах аммиака или органи-
ческих оснований, используются в водных красках для глубокой
и флексопечати, образующих прочную блестящую пленку с
прекрасной адгезией.
Эпоксидные смолы. Эпоксидные смолы, растворимые в кето-
нах, сложных эфирах и спиртах, совместимы с некоторыми
полиамидными, фенольными и виниловыми смолами. Их
получают при реакции фенольного производного с эпихлор-
гидрином с последующей полимеризацией продукта. Эпок-
сидные смолы обычно не сочетаются с алкидными смолами,
производными целлюлозы и канифоли и растительными мас-
лами. Эпоксидные смолы дают стойкие, прочные пленки,
эластичные, химически инертные и стойкие к стиранию.
Эпокси-эфиры высыхающих и невысыхающих жирных кис-
лот можно модифицировать стиролом или канифолью. Они
используются, в основном, в офсетных красках для декори-
рования металлов, в покровных лаках и специальных триад-
ных трафаретных красках.
Поливинилбутираль. Получаемый при взаимодействии поливи-
нилацетата и бутиральдегида белый порошок растворяется в
большинстве обычных растворителей. Он обладает превосходной
адгезией 'к стеклу, металлам и пластикам и является основным
компонентом тонеров в электрографии.
Алкилированные мочевино- и меламино-формальдегидные смолы.
Меламино- и мочевино-формальдегидные смолы получают при
реакции меламина или мочевины с водным раствором формаль-
дегида в тщательно контролируемых пропорциях. Эти смолы в
сочетании с алкидными или полиэфирными смолами применя-
ются в красках для печати на металлах; при термообработке полу-
чаются прочные инертные пленки с хорошей адгезией к металлу.
Оба типа смол применяются в высокоглянцевых покровных ла-
198
Что полиграфист должен знать о красках
ках и красках для глубокой и флексопечати, когда необходима
большая химическая инертность конечного продукта.
Кумароно-инденовые смолы. Кумароно-инденовые смолы обра-
зуются при полимеризации ненасыщенных соединений (глав-
ным образом, индена и кумарона), содержащихся в продуктах
коксования каменного угля (а также пиролиза нефти — эти
смолы называются инден-кумароновыми — прим. Пер.). «Се-
ребряные» и «золотые» краски на основе этих смол дают оттис-
ки с хорошо закрепленными пигментами — порошками алюми-
ния и бронзы. В других красках эти смолы в настоящее время
заменены углеводородными смолами, более дешевыми и обес-
печивающими большую светостойкость.
Терпеновые смолы. Терпеновые смолы, получаемые из скипидара, —
бледно-желтые нейтральные химически инертные вещества. Они
особенно подходят для приготовления высокоглянцевых покров-
ных лаков в плоской и высокой печати. Водянисто-белые терпены
(терпеноиды), получаемые полимеризацией чистых мономеров или
1 идрогенизацией алициклических смол, находят все большее при-
менение в производстве покровных лаков.
Таблица 12.3. Свойства растворителей, используемых Растворитель Плотность, г/см3 Температура кипения, °C Температура вспышки, °C
в печатных красках н-Гептан при 2ч С 0,684 98 -7
Ксилол (1,4) 0,861 138 28
Толуол 0,866 111 5
Целлозольв* 0,930 135 50
Метилцеллозольв* 0,965 125 50
Бутилцеллозольв* 0,901 171 74
Этилацетат 0,901 77 -4
Изопропилацетат 0,872 89 1
и-Бутилапетат 0,882 126 24
Этанол 0,789 78 12
Изопропанол (100%) 0,786 82 12
Изопропанол (91%) 0,818 80 16
Метилэтилкетон 0,805 80 -10
Метилизобутилкетон 0,798 117 15
Циклогексанон 0,948 156 54
Изофорон 0,923 216 93
•Целлозольв - зарегистрированная торговая марка «Dow Chemical Со.».
Целлозольв — зарегистрированная торговая марка «Dow Chemical Со.».
Связующие
199
Разбавители
и растворители
Безопасность
растворителей
12.3. Растворители
Растворители служат для растворения масел, смол и добавок, тем
самым создавая жидкую фазу для диспергирования в ней пигмента.
Свойства распространенных растворителей приведены в табл. 12.3.
Для первоначальной оценки растворимости может быть по-
лезным старое правило: «подобное растворяется в подобном».
Полярные растворители, такие как спирты, кетоны, простые и
сложные эфиры, хорошо растворяют полярные смолы, (алкид-
ные и фенольные), эфиры целлюлозы и шеллак. Неполярные
углеводороды — хорошие растворители для таких веществ, как
высыхающие масла, модифицированные канифолью феноль-
ные и малеиновые смолы.
Добавление разбавителей и растворителей в краску изменяет кон-
центрации пигмента и смолы. В отличие от растворителя разбави-
тель не растворяет или плохо растворяет смолу. Так, эфир или ке-
тон — растворители красок глубокой печати, а спирт — разбавитель.
Разбавители добавляют в растворы связующих для того, что-
бы изменить скорость испарения или снизить стоимость крас-
ки. Разбавление краски растворителем, кроме этих же целей,
часто проводят для уменьшения вязкости краски.
Смесь растворителей часто имеет свойства, отличные от ее со-
ставных частей. Так, иногда смесь двух (или более) веществ, каж-
дое из которых не является растворителем полимера, хорошо его
растворяет. Такие смеси называются сорастворителями (cosolvent).
Далее, добавление небольшого количества разбавителя может
привести к росту растворимости полимера, а добавление большо-
го количества — к выпадению осадка полимера. Иногда наблюда-
ется обратное. Есть примеры и того, как смешивание двух хоро-
ших растворителей полимера приводит к получению жидкости, в
которой он не растворяется.
В дополнение к растворяющей способности важными, с точ-
ки зрения использования в красках, свойствами растворителей
являются температура кипения и скорость испарения.
В плоской и высокой печати краска проходит длинный путь в
красочном аппарате, пока попадет на печатную форму. Если рас-
творитель слишком летучий, его испарение вызовет значительные
изменения вязкости и липкости, что может повлечь выщипыва-
ние бумаги и ее разрывы. Если же летучесть растворителя слиш-
ком мала, возникают проблемы с сушкой оттисков.
Многие растворители — легковоспламеняющиеся и взрывоопас-
ные жидкости и почти все токсичны. Кроме того, некоторые име-
200
Что полиграфист должен знать о красках
ют нежелательно сильный или неприятный запах. Следует обсуж-
дать с производителями и поставщиками растворителей потенци-
альные угрозы еще на стадии выбора растворителей.
Распространенные растворители, за исключением хлориро-
ванных соединений, легко воспламеняются. Степень этой угрозы
обычно характеризуют температурой вспышки — минимальной
температурой, при которой пар растворителя воспламеняется
(вспыхивает) под действием искры или пламени. Чем ниже тем-
пература воспламенения, тем больше угроза.
Температура воспламенения — это температура, при которой
пар жидкости после зажигания продолжает гореть. Она выше
температуры вспышки и определяется такими факторами, как те-
плота сгорания, подача кислорода, скорость теплопереноса и тип
поверхности жидкости.
Пары воспламеняющихся жидкостей в смеси с воздухом при
некоторых значениях температуры и давления могут давать взры-
воопасные смеси. Существуют (для каждого такого вещества)
нижняя и верхняя границы взрывоопасных концентраций. Паро-
воздушные смеси, попадающие в этот интервал, взрываются от
искры или пламени. Например, при температуре 20°С интервал
взрывоопасных концентраций ацетона может быть от 2,89 до
12,95% об. За пределами этого диапазона (т.е. при концентрации
пара ацетона в воздухе менее 2,89 и более 12,95% об.) ацетоновоз-
душные смеси не взрываются.
Работая с растворителями, необходимо строго выполнять тре-
бования техники безопасности. Хранить их можно только в спе-
циально предназначенных для этого контейнерах, а проводить с
ними различные процедуры — в соответствии с утвержденными
инструкциями.
Некоторые растворители проявляют наркотическое дейст-
вие, проходящее после пребывания на свежем воздухе; другие
же характеризуются кумулятивными токсическими эффектами.
Человеческое тело выдерживает случайный контакт с малым
количеством метанола*, но длительное воздействие опасно.
Углеводороды Два класса углеводородов представляют для печатника особый
интерес: алифатические углеводороды и ароматические углеводо-
роды. Керосин — одна из фракций, получаемых при перегонке
нефти. Он представляет собой смесь алифатических углеводоро-
дов. Он, однако, может содержать некоторые канцерогенные ве-
щества, удаляемые при изготовлении быстрозакрепляющихся ма-
сел. Некоторые растворители — алифатические углеводороды —
представлены в табл. 12.4.
* Только не при употреблении per oss! 1-2 глотков достаточно, чтобы ослепнуть, а 100 г — чтобы умереть. Отмечены случаи смер-
тельного исхода при отравлении парами метанола.
Связующие
201
Таблица 12.4.
Растворители — нефте-
продукты
Название Интервал температур кипения, °C Температура вспышки, °C Время испарения (с) при 40°С
Varsol3 156-175 40 2290
(«Exxon Corporation») VM&P 118-139 7 350
Минеральное масло 158-199 44 5420
Минеральное масло 165-204 60 -
Stoddard solvent 171-196 40 -
Керосин 180-300 38 -
Гексан 65-69 -23 90
Источники «Industrial Solvents Handbook» <1998);
«Hawley’s Condensed Chemical Dictionary» (1993).
Углеводородные
масла
Ароматические углеводороды лучше растворяют смолы, чем
алифатические углеводороды. Толуол широко используется в крас-
ках для глубокой печати. Ксилол применяют в пробной глубокой
печати, т.к. он испаряется медленнее, чем толуол.
Минеральные масла, керосин и другие алифатические уг-
леводороды применяются в красках для рулонной офсетной,
высокой и глубокой печати. В красках для флексопечати али-
фатические углеводороды используются преимущественно
как сорастворители полиамидных смол или как недорогие
разбавители. Ароматические углеводороды в флексографии
применяют с осторожностью, т.к. они вызывают набухание
печатной формы.
Тщательно фракционированные углеводородные масла явля-
ются растворителями большинства смол, встречающихся в
красках. Они используются в большинстве типов красок для
плоской и высокой печати. Выбор растворителя с подходя-
щим диапазоном температуры кипения зависит от типа крас-
ки. Углеводородные масла выпускаются различными произво-
дителями и несколько различаются у разных компаний. Поэ-
тому необходимо внимательно изучать спецификации,
заказывая эти растворители.
Температура кипения алифатических углеводородов, смеси
которых используются в термозакрепляющихся красках, изме-
няется в пределах 200-300°С, но каждая отдельная фракция ки-
пит в гораздо более узком диапазоне температуры (табл. 12.5).
Выбор углеводородного масла следует увязывать с типом связу-
ющего и условиями печатного процесса.
Свойство Метод ASTM Масло 500 MagieSol 40 Масло 470 MagieSol 47 MagieSol 52 MagieSol 60
Плотность, г/см3, при 15°С D287 0,8203 0,7870 0,8086 0,8035 0,8146 0,8299
Вязкость при 100°F D445 38.5 31.0 34.2 34.3 38.7 46.4
Показатель преломления D1218 1,4555 1,4359 1,4497 1,4442 1,4498 1,4570
Температура вспышки, °F D93 260 165 225 225 260 310
Цвет (Saybolt) D156 10 30 18 30 30 30
Нижняя температура, при которой возможно переливание, °F D97 -40 -5 20 40 -10 20
Бутанольное число D1133 24 28.5 26.5 25 22 20
Анилиновая точка Doll 181 165 172 180 191 201
Содержание ароматики, % об. % масс УФ D1319 1,0 1,0 1,0 1,8 9,7 11,7
Давление пара, мм рт. ст., при 2ГС D2879 0,12 0,02 0,01 <0,01 0,02 <0,01
Температура кипения, °C D86 271-298 193-232 240-277 239-277 268-308 304-357
Источник: «Magie Brothers’Oil», подразделение «Репгесо».
Что полиграфист должен знать о красках
Таблица 12.5.
Свойства углеводородных масел
Связующие
203
Спирты
Эфиры гликолей
В случае применения красок, закрепляющихся при тепловой
сушке, чем ниже температура кипения, тем, соответственно,
ниже необходимая температура сушки оттисков. При выборе
растворителя приходится также учитывать характеристики пе-
чатной секции и сушильною устройства, скорость печати, ко-
личество краски на оттиске и особенности субстрата.
Быстрозакрепляющиеся краски для листовой офсетной пе-
чати содержат углеводородные масла с температурой начала
кипения (нижней границей температурного диапазона) при-
близительно 265°С и выше.
Спирты широко применяются в красках для глубокой и флексо-
печати, а также (в некоторых рецептурах) трафаретной печати.
Их растворяющая способность, скорость испарения и незначи-
тельное воздействие на резину делают спирты важными компо-
нентами растворителей красок для флексопечати.
Эти растворители включают метиловый, этиловый, н-про-
пиловый и изопропиловый спирты. Все они токсичны, и обра-
щаться с ним нужно с осторожностью.
Среди этих спиртов метанол имеет наибольшую скорость ис-
парения и является хорошим растворителем красителей. Эта-
нол используется в виде денатурата, чтобы избежать выплат
большого федерального налога. Изопропилоьый спирт
применяется преимущественно в рецептурах с полиамидными
смолами и красках на водной основе. Нормальный пропило-
вый спирт используют для замедления испарения красок, со-
держащих более летучие спирты.
Эфиры гликолей — более сильные растворители, чем соответ-
ствующий спирт или простой эфир. Это прекрасные раство-
рители большинства синтетических смол. Используемые в
печатных красках эфиры гликолей хорошо растворяются как
в воде, так и маслах.
Монометиловый эфир этиленгликоля (метилцелллозольв) —
растворитель с небольшой скоростью испарения, используемый в
красках для глубокой и флексопечати. Еще меньшую скорость ис-
парения имеет моноэтиловый эфир этиленгликоля (целлозольв).
Еще медленнее испаряющийся монобутиловый эфир этиленглико-
ля (бутилцеллозольв) используется в трафаретных красках. Эти ве-
щества — хорошие растворители нитроцеллюлозы и многих других
смол, таких как производные канифоли, шеллак, поливинилаце-
татные и малеиновые смолы. Эфиры гликолей особенно токсичны
и требуют специального обращения.
204
Что полиграфист должен знать о красках
Кетоны Простейшим и наиболее летучим кетоном является ацетон. По убыванию скорости испарения кетоны располагаются в ряду: ацетон > метилэтилкетон > метилизобутилкетон > цик- логексанон. Ацетон используется в нитроцеллюлозных лаках и красках для глубокой печати. Он смешивается с водой, спиртами, простыми эфирами, маслами, углеводородами, галогенированными углево- дородами, сложными эфирами жирных кислот. Метилэтилкетон и метилизобутилкетон используются в красках для глубокой и трафаретной печати. В трафаретных красках также применяют изофорон, менее летучий, чем циклогексанон. Кетоны редко применяются в красках для флексопечати, пото- му что они вызывают набухание печатных форм. Изредка в эгих красках применяют ацетон или метилэтилкетон, когда требуется мощный быстроиспаряющийся растворитель.
Сложные эфиры Сложные эфиры получаются при взаимодействии спирта с кис- лотой. Этилацетат широко используется как быстровысыхающий растворитель в красках для глубокой и флексопечати. Изопро- пилацетат испаряется медленнее, чем этилацетат, но быстрее, чем н-пропилацет или н-бутилацетат. Сложные эфиры — хоро- шие растворители нитроцеллюлозы. 12.4. Добавки Приготовления суспензии пигмента в растворе связующего обычно далеко не достаточно для получения удовлетворительной краски. Чтобы она имела необходимые рабочие свойства, в нее необходимо вводить целый ряд добавок.
Пластификаторы Пластификаторы делают краску более мягкой, более эластич- ной и увеличивают ее адгезию к запечатываемому материалу. Смолы часто бывают жесткими и хрупкими, поэтому плохо связываются с гибкими субстратами. Пластификатор устраняет этот недостаток. Его выбор зависит от запечатываемого мате- риала и смолы в краске. Поскольку температура кипения пла- стификаторов обычно велика, они не испаряются в сушильных устройствах и остаются в красочной пленке. Пластификаторы включают различные фосфаты, сульфо- намиды, цитраты, резинаты, производные полигликолей, адипаты и фталаты. Они обычно используются в флексо- и трафаретных красках. Триоктилфосфат применяется в красках для глубокой печати.
Связующие
205
Воски
Большинство печатных красок содержат воски для улучшения
сопротивляемости к истиранию и царапанию. Они представляют
собой тонкие дисперсии смесей восков (парафинов) в подходя-
щем масле либо тонкие сухие порошки. Различают животные
воски (пчелиный, ланолин), растительные (карнаубский, кандел-
лиловый), минеральные (парафин) и синтетические (полиэтиле-
новый, полиэтиленгликолевый, политетрафторэтиленовый).
Введенные в краску частицы воска удерживаются на поверхности
запечатанного материала силами поверхностного натяжения. Ес-
ли воск слишком хорошо растворяется в краске, при ее отвержде-
нии он образует восковую пленку, препятствующую захвату сле-
дующей краски в многокрасочной печати. Печатники называют
эту проблему кристаллизацией.
Твердая восковая поверхность красочной пленки, содержащей
карнаубский воск, устойчива к смазыванию и царапанию. Она
также препятствует захвату второй краски при печати «по сухому»,
если воск вместо диспергирования был растворен.
Минеральные воски экстрагируют из сырой нефти. В зависимо-
сти от химического строения они бывают мягкими и твердыми.
Обычно, чем больше температура плавления, тем больше твердость
воска. Они используются в основном для уменьшения липкости
красок высокой и плоской печати. Микрокристаллический воск
(минеральный воск с очень малым размером частиц) особенно эф-
фективен как агент, увеличивающий скольжение. Смесь жидких и
твердых углеводородов (восковой гель) сдерживает нежелательное
высыхание краски на валиках красочного аппарата машин высокой
и плоской печати. Этот гель также используют для снижения лип-
кости, улучшения закрепления или впитывания в запечатываемый
материал и уменьшения пыления газетных красок.
Полиэтиленовый (РЕ) и политетрафторэтиленовый (PTFE)
воски добавляют в краски для увеличения сопротивляемости к
истиранию и царапанию. PE-воск тверже других восков и осо-
бенно эффективен в указанном отношении. PTFE-воск повы-
шает термостойкость и скольжение запечатанной поверхности.
Существуют разнообразные марки этих восков, различающие-
ся молекулярной массой и температурой плавления. Возможно
получение и их смесей.
Избытка воска в краске следует избегать, т.к. при этом могут воз-
никать проблемы, связанные с нарушением вязкости краски и раз-
мягчением красочной пленки. Кроме того, избыток воска вызывает
увеличение времени сушки, проблемы захвата других красок и, осо-
бенно, снижение глянца. Оптимальные результаты обычно достига-
ются при введении около 3% масс, воска (от общей массы краски).
206
Что полиграфист должен знать о красках
Смачиватели Смачивающие агенты стимулируют (ускоряют) диспергирование пигмента в жидкой фазе краски. Существует большое разнообра- зие смачивателей, и выбор подходящего вещества следует оставить на усмотрение производителя краски. Особенно тщательно выби- рают смачиватели для красок плоской печати, поскольку при не- удачном выборе возникают избыточное эмульгирование увлажня- ющего раствора в краске и сопутствующие этому проблемы. Их можно снять введением специальных добавок, регулирующих «за- хват» воды. Смачиватели применяются также для уменьшения по- верхностного натяжения водных красок с целью улучшения сма- чивания полимерных материалов и фольг.
Противоотмароч- ные вещества Различные вещества препятствуют отмарыванию (и перетаски- ванию), либо защищая поверхность красочной пленки, либо уменьшая время пленкообразования. Последнему способству- ют добавки, содержащие воск или жир; при этом увеличивается скорость закрепления краски. Такое же действие оказывает и магнезия (окись магния), но ее введение в краску часто прово- цирует наслоение на офсетном полотне. Крахмал сокращает отмарывание, слегка матируя поверх- ность красочной пленки и «загрубляя» ее. При этом крахмал напыляют на оттиск (ни в коем случае нельзя смешивать крах- мал с краской), и он препятствует слипанию оттисков, позво- ляя краске закрепиться до того, как листы будут прижаты друг к другу под силой нарастающего веса стопы. Растворители, увеличивающие скорость поглощения связующе- го бумагой, также могут уменьшать отмарывание. Однако при этом возможно уменьшение глянца и даже пыление мелованной бумаги.
«Укорачивающие» агенты «Укорачивающие» (т.е. делающие краску более «короткой») аген- ты сокращают пыление краски (образование аэрозоля). Добавле- ние воска «укорачивает» краску. Печатнику не следует добавлять такие вещества, не посоветовавшись с производителем краски, т.к. они изменяют реологические свойства краски и могут усилить риск ее наслоения.
Вещества, снижающие липкость краски Углеводородные масла или растворители иногда добавляют, чтобы ослабить липкость краски. С этой же целью можно ис- пользовать слабые связующие, например лито-связующее № 0000, декапированное льняное масло или низкомолекулярную алкидную смолу на его основе. Гораздо легче ослабить лип- кость, чем усилить ее, но существуют и вещества, увеличива- ющие липкость.
Связующие
207
Загустители Если краска слишком жидкая, так что не удается чистая и отчет- ливая печать, могут помочь загустители. Например, для красок листовой печати это может быть льняная олифа № 8, 9 или 10. Она «уплотняет» краску, склонную к тенению, и предотвращает пыление мелованной бумаги. Для этой цели могут также быть использованы густые связующие или их гели.
Антиоксиданты Антиоксиданты добавляют к краскам для офсетной листовой печати для того, чтобы они не покрывались пленкой (за счет окислительной полимеризации) в красочном ящике. Если ан- тиоксиданты достаточно летучи, они не могут существенно тормозить сушку оттисков. Иногда печатники обрабатывают печатную форму и офсет- ное полотно спреем антиоксиданта во время перерыва. Хотя краска, обработанная, таким образом, не будет достаточно вы- сыхать, но на листовой машине это допустимо, поскольку через несколько оттисков процесс нормализуется.
Пеногасители для водных красок Пеногасители для водных красок представляют собой смеси жидких углеводородов, поверхностно-активных веществ, мыл, гидрофобного силикагеля и других ингредиентов с си- ликоновой модификацией или без нее. Пеногасители можно вводить в процессе приготовления водной краски или доба- влять к готовой краске. Может иметь место несовмести- мость пеногасителя с воском, которая требует замены одной из этих добавок.
Производство связующих Производство связующих часто сопряжено с пожаро- и взры- воопасностью из-за химической природы растворителей. Свя- зующие красок для глубокой, трафаретной и флексопечати по- лучают перемешиванием ингредиентов в закрытых емкостях, не допуская утечки взрывоопасных паров растворителей. Часто эти емкости охлаждаются водой. Обычно такие связующие приготавливаются производителями красок. Производство связующих красок для плоской печати тре- бует, кроме перемешивания компонентов, варки и осуществ- ляется как фирмами-изготовителями связующих, так (ино- гда) и производителями красок. Обычно варку смеси алкид- ного масла, растворителя и добавок проводят при температуре 120-24СГС. Температура и продолжительность процесса зависят от требований, предъявляемых к связующе- му. Варку проводят в атмосфере азота, чтобы исключить окисление масла кислородом воздуха.
Глава 13. Сиккативы
Хотя сиккативы используются, главным образом, в листовой
печати, непонимание сущности их действия широко распро-
странено и причиняет много беспокойства, что они заслужива-
ют особого внимания.
Чтобы краски, содержащие связующее на основе раститель-
ных масел, высыхали за приемлемое время, необходим катали-
затор, или сиккатив. Высыхание таких красок — сложный хи-
мический процесс, который в отсутствие сиккатива протекает
очень медленно (если вообще протекает). Вакуумная сушка не
применяется, т.к. для процесса пленкообразования необходим
контакт краски с воздухом.
Двойные углерод-углеродные связи (химически реакционные
места в молекулах связующего) легко присоединяют кислород с
образованием перекисей или гидроперекисей. Реакционная спо-
собность перекисей при комнатной температуре мала, и при их
разложении часто восстанавливается двойная связь за счет отде-
ления кислорода. Для того чтобы процесс пошел в нужном напра-
влении, добавляют в краску соли кобальта, марганца, циркония и
других металлов, которые катализируют разложение гидропере-
кисей с образованием свободных радикалов.
Активность образующихся аллильных свободных радикалов,
если ее сравнивать с активностью большинства других свободных
радикалов, не очень велика, но она гораздо больше реакционной
способности гидроперекисей. Это объясняет, почему высыхание
красок для листовой печати занимает несколько часов, тогда как
отверждение УФ- и ЭЛ-красок происходит за секунды.
Свободный аллильный радикал может реагировать со многими
компонентами краски. Однако при встрече с другой двойной свя-
зью он образует новый свободный радикал большего размера, ко-
торый, в свою очередь, может продолжить эту стадию роста цепи в
цепной реакции окислительной полимеризации (рис. 13.1).
210
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 13.1.
Цепная реакция
Механизм этой реакции весьма сложен, поэтому GATF на-
стоятельно рекомендует пользоваться красками, подготовлен-
ными к печатному процессу производителем (при хорошем
планировании своевременные поставки таких красок вполне
возможны), а не изменять состав краски самостоятельно в пе-
чатном цехе. В тех случаях, когда такие изменения необходи-
мы, их следует проводить по согласованию с производителем,
используя сертифицированные материалы.
Металлы
Реакцию окислительной полимеризации катализируют соли
многих металлов, например кобальта, марганца, циркония, це-
рия, железа и свинца. Смешанные катализаторы эффективнее
индивидуальных. Долгое время самым распространенным сик-
кативом был трехкомпонентный катализатор, содержащий ко-
бальт, свинец и марганец. В связи с ужесточением санитарно-
экологических ограничений на использование свинца в насто-
ящее время все шире применяется двухкомпонентный
кобальт-марганцевый сиккатив, а иногда используется трех-
компонентный сиккатив с заменой свинца на цирконий.
Каталитическая активность кобальта очень велика. Он обеспе-
чивает образование очень твердой внешней поверхности красоч-
ной пленки. Это может вызвать проблемы, такие как кристаллиза-
ция краски и глянцевое тенение (неоднородность глянца).
Марганец менее активен, чем кобальт. Он способствует рав-
номерному отверждению красочной пленки по всей ее толщи-
не. Темная окраска солей марганца может изменить цвет белых
и желтых красок.
Соли свинца проявляют еще меньшее каталитическое действие,
но они бесцветны. По причине их токсичности и из-за невозмож-
ности всегда предвидеть, как будет использоваться печатная про-
дукция, производители больше не используют свинец.
Соли церия, циркония и лития применяются в комбинирован-
ных сиккативах для замены свинцовых солей. Бледная окраска этих
солей позволяет использовать их в белых и желтых красках.
Сиккативы
211
Выбранная соль оказывает влияние не только на скорость высыхания и легкость перемешивания краски, но может вы- звать проблемы, связанные с сушкой и запахом, что особенно существенно для упаковки пищевых продуктов. Каталитическое действие неорганических перекисей прояв- ляется в ускорении образования органических гидроперекисей, которые далее превращаются с участием рассмотренных выше сиккативов. Производителю красок приходится соблюдать предельные меры предосторожности при работе с этими опас- ными, легковоспламеняющимися веществами. Кроме того, они могут вызывать пленкообразование на поверхности краски при ее хранении. Перборат кальция (шведский сиккатив) при смешивании с краской выделяет кислород, тем самым способствуя сушке краски. Вещества этого типа особенно эффективны при печати на невпитывающих материалах.
Жидкие сиккативы Жидкими сиккативами называют суспензии солей металлов в углеводородных растворителях. Соли некоторых кислот ката- литически активных металлов растворимы в углеводородных растворителях или минеральных маслах. Таковы нафтенаты, линолеаты, резинаты (соли смоляных кислот) и др.
Пастообразные сиккативы Большинство сиккативов печатных красок растворяется или диспергируется в жидкой фазе красок. В свое время широко применялись свинцовые пастообразные сиккативы (резинаты и др.). В настоящее время пастообразные сиккативы, содержа- щие связующее, при добавлении к краске растворяются без из- менения ее консистенции.
Ингибиторы Природные высыхающие масла содержат некоторые ингибито- ры, т.е. вещества, тормозящие окислительную полимеризацию. Поэтому добавление в краску малого количества сиккатива не- способно эффективно ускорять высыхание. Требуется совсем небольшой избыток сиккатива сверх количества, нейтрализую- щего действие ингибитора. Сажа имеет малый размер частиц и хорошо адсорбирует сик- катив. Поэтому производители черных красок увеличивают со- держание в них сиккатива.
Ускорители Ацетат кобальта иногда добавляют в увлажняющий раствор для ускорения высыхания краски (рис. 13.2). Его действие вполне аналогично каталитическому действию сиккатива. Добавление
212
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 13.2.
Влияние содержания
сиккатива на время
высыхания краски
Перемешивание
Влияние
температуры
и кислотности
ацетата кобальта в увлажняющий раствор усложняет контроль
кислотности раствора.
Широко распространено заблуждение, что на валиках красоч-
ного аппарата можно перемешать любой материал, добавлен-
ный к краске. Красочный аппарат предназначен для нанесения
однородной красочной пленки на печатную форму, а не для пе-
ремешивания добавок с краской.
Если необходимо добавить в краску сиккатив или другое веще-
ство, краску нужно удалить из красочного ящика и взвесить. Затем
нужно взять навеску добавляемого вещества и тщательно переме-
шать ее с краской перед тем, как вернуть ее в красочный ящик.
Легче и дешевле осуществлять эти операции у производителя
краски, который располагает для этого всем необходимым обо-
рудованием и приборами.
С ростом температуры увеличивается скорость большинства
реакций. И это справедливо для процесса высыхания красок
(рис. 13.3, 13.4). Однако рост температуры приводит к еще бо-
лее резкому увеличению летучести краски. Неконтролируемое
повышение температуры может вызвать изменение размеров
растровых точек, затекание краски на пробелы растрового изо-
бражения, слипание оттисков и др^тие проблемы (были случаи
самовозгорания переплетных материалов с нитроцеллюлозным
покрытием). Использование нагрева для ускорения сушки
должно контролироваться, как и все остальное в процессе.
Сиккативы
213
Рис. 13.3.
Влияние температуры
на продолжительность
высыхания листовых
оттисков
Рис. 13.4.
Влияние относительной
влажности на продол-
жительность высыха-
ния трех красок
(листовая печать)
Рис. 13.5 иллюстрирует сушку при pH = 3 и относительной
влажности (RH) 65%. Однако печатнику следует помнить, что в
стопе оттисков RH приближается к 100%. Из рис. 13.5 видно,
что скорость высыхания тем меньше, чем больше RH и кислот-
ность (т.е. чем меньше pH).
Эти данные дают основание предполагать, что увеличение влаж-
ности и кислотности способствует гидролизу солей сиккатива. Как
бы то ни было, они подтверждают рекомендации GATF поддержи-
вать pH увлажняющего раствора в диапазоне 4,5-5,5.
Печатники часто полагают, что плоская печать получается бо-
лее чистой при низком pH. Это действительно так в случае цинко-
вых и биметаллических печатных форм, но нет надежных свиде-
тельств тому, что сказанное оправдывается в случае алюминиевых
214
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 13.5.
Влияние относительной
влажности (RH) и pH
на продолжительность
высыхания
печатных форм. В любом случае, целый ряд имеющихся на рынке
концентратов увлажняющих раст воров, дающих pH не ниже 4,5,
обеспечивает получение превосходных результатов.
Глава 14. Как закрепляются
и сохнут печатные краски
Когда печатники говорят о закреплении и высыхании краски,
они имеют в виду увеличение густоты и вязкости красочной
пленки, напечатанной на материале и нагреваемой или выдер-
живаемой на воздухе. Даже в высушенной краске содержится
некоторое количество растворителя, что обеспечивает эластич-
ность пленки и предотвращает ее растрескивание.
Закрепление и сушка Нет более важного свойства у краски, чем ее способность пре-
вращаться в сухую пленку. Если краска не сохнет, она беспо-
лезна. Существуют, по крайней мере, девять различных меха-
низмов закрепления и высыхания краски. На практике прихо-
дится иметь дело с несколькими из них.
Высыхание красочной пленки — сложный химический про-
цесс, протекающий с участием компонентов связующего и
сиккатива, но термин сушка часто небрежно используется для
обозначения превращения влажной пленки в сухую при лю-
бого механизма. Однако это превращение под действием элек-
тронных или УФ-лучей называется отверждением.
В случае применения красок для рулонной офсетной, глубо-
кой и флексопечати закрепление и сушка обычно осуществля-
ются с помощью нагревания, обеспечивающего испарение рас-
творителя. Если при этом связующее находится все еще в жид-
ком состоянии, то оно закрепляется при охлаждении.
Хотя специалисты различают физические и химические стадии
суммарного процесса, невозможно, в сущности, вычленить закре-
пление и высыхание из процесса превращения влажной красоч-
ной пленки в сухую пленку. Например, закрепление краски в лис-
товом офсете происходит сразу после запечатывания субстрата и
является следствием поглощения растворителя или низковязких
компонентов бумагой и реологических свойств пастообразной
216
Что полиграфист должен знать о красках
Закрепление
краски. Использование быстрозакрепляющегося связующего спо-
собствует ускоренному росту густоты и вязкости краски.
Высыхание красок для листовой печати, протекающее гораздо
медленнее, — сложный химический процесс, требующий обыч-
но 2-4 ч. Однако он начинается сразу же после запечатывания
материала, фактически в момент, как только краска входит в
контакт с воздухом. При этом, как показывают измерения, загу-
стение красочного слоя происходит в результате как закрепле-
ния, так и высыхания краски. Впрочем, эти тонкости обычно
мало интересуют печатников. Тем не менее, в этой главе мы рас-
смотрим механизмы процессов закрепления и высыхания.
Закрепление является следствием потери краской растворителя
либо при его испарении, либо в результате абсорбции запечатан-
ным материалом, а также реологических свойств краски — ее
склонности увеличивать вязкость при иммобилизации (см. главу
11). Краски для рулонной печати закрепляются благодаря потере
растворителя с последующим охлаждением пленки. Как физиче-
ское явление, закрепление — обратимый процесс*: красочную
пленку можно вновь растворить в растворителе.
Рис. 14.1.
Закрепление красочной
пленки на немелован-
ной бумаге
Красочная пленка
после поглощения
жидкой фазы краски
бумагой
* Все процессы полиграфической технологии являются необратимыми в термодинамическом смысле. Процесс закрепления нельзя считать
даже двусторонним, так он сопровождается необратимыми изменениями текстуры (а иногда и структуры) материала.
218
Что полиграфист должен знать о красках
Затвердевание расплава. В рулонной офсетной печати с термо-
сушкой после испарения растворителя остается пленка распла-
ва связующего, для отверждения которой используется охлаж-
дение с помощью охлаждающего цилиндра.
В глубокой и флексопечати охлаждения (при нормальном
течении процесса) не требуется, поскольку в условиях сушки не
происходит плавление компонентов связующего.
Расплавленные краски в струйной печати также закрепляют-
ся при их охлаждении на субстрате.
Гелеобразование. Одним из путей повышения вязкости краски
для ее закрепления является образование геля. При нагревании
суспензии твердой смолы в пластификаторе происходит его об-
разование. Такие суспензии, называемые пластизолями, ис-
пользуются для трафаретной печати на текстильных изделиях.
Аналогичная процедура применяется и при изготовлении бы-
строзакрепляющихся красок. Высоковязкое связующее раство-
ряют в растворителе для увеличения текучести. Когда краска, со-
держащая такое быстрозакрепляющееся связующее, оказывается на
бумаге, происходит ее поглощение бумагой, что влечет рост вяз-
кости и закрепление краски. На непористых материалах (плен-
ках, фольге) такие краски не закрепляются, поскольку отсутству-
ет впитывание и связанный с ним рост вязкости.
Абсорбция. При попадании краски на бумагу всегда имеет мес-
то абсорбция (поглощение). Растворители красок для рулонной
и даже листовой печати до некоторой степени проникают в бу-
магу, и вязкость остающейся на поверхности краски увеличива-
ется, а в газетном производстве механизм сушки красок — ис-
ключительно абсорбционный. Основной вклад в закрепление
краски абсорбция вносит и при печати формуляров и тому по-
добной бизнес-продукции в рулонном офсете без термосушки.
Испарение. Испарение растворителя — один из важнейших меха-
низмов закрепления и высыхания краски. Будь то вода или спирт,
испаряющиеся из флексокраски, сложный эфир или углеводород —
из краски для глубокой печати, вода или органический раствори-
тель — из трафаретной краски, испарение растворителя приводит к
получению сухой красочной пленки. Оставшаяся смола связывает
пигмент с бумагой или пленкой, так что он становится устойчивым
к стиранию. Растворители красок для рулонной офсетной печати с
термосушкой испаряются при нагревании, и для отверждения оста-
ющейся красочной пленки необходимо ее охладить.
Как закрепляются и сохнут печатные краски
219
Испарение происходит очень быстро, позволяя машинам
офсетной и глубокой печати работать со скоростью до 15 м/с, а
флексопечати — до 10 м/с.
Чтобы исключить «спекание» (перегрев) бумаги или пленки,
необходим строгий контроль процесса сушки. Современные
сушильные устройства (рис. 14.4) с большим расходом горячего
воздуха работают более эффективно, чем старые устройства за
счет усовершенствований конструкции. Они гораздо эффек-
Рис. 14.3.
Создание контролируе-
мой волнистости по-
лотна субстрата (с раз-
решения «MEGTEC
Systems, Inc.»)
Рис. 14.4.
Сушильное устройство с
высокоскоростным об-
дувом горячим воздухом
220
Что полиграфист должен знать о красках
Сушка и отверждение
тивнее пламенных сушильных устройств, ранее применявших-
ся в рулонном офсете.
Контролировать сушку оператору помогает использование оп-
тического пирометра (рис. 14.5), который измеряет температуру
движущегося полотна запечатываемого материала. Это лучше, чем
измерение температуры горячего воздуха с помощью термопары.
Окислительная полимеризация. Многие детали сложного процесса
окислительной полимеризации не выяснены до сих пор. Несмотря
на свою сложность, он редко дает сбой, и краска обычно сохнет.
Схематично этот процесс представлен на рис. 14.6.
Связующие на основе растительных масел реагируют с кис-
лородом воздуха. В присутствии сиккатива цепная реакция раз-
вивается в трех измерениях.
По мере роста и переплетения макромолекул вязкость крас-
ки возрастает, через 2-4 ч. красочная пленка перестает смазы-
ваться и становится функционально сухой, хотя высыхание мо-
жет продолжаться несколько суток.
Сиккатив — критически важная составная часть краски. В
отсутствие сиккатива краска сохнет очень медленно, если во-
обще сохнет. Избыток увлажняющего раствора и повышенная
кислотность дезактивируют сиккатив и затрудняют сушку.
Рис. 14.5.
Оптический пирометр
«THERMALERT(r) GP»
(с разрешения «Raytek
Corporation»)
Как закрепляются и сохнут печатные краски
221
Рис. 14.6.
Схема полимеризации
Работая с красками, закрепляющимися под действием меха-
низма окислительной полимеризации, печатник должен:
• быть уверенным в соответствии выбранной краски субстрату,
• избегать изменения состава краски без консультации с про-
изводителем,
• держать pH увлажняющего раствора в интервале 4,5-5,5,
• сводить расход увлажняющего раствора к минимуму.
Диффузия. Процесс термосушки включает диффузию раствори-
теля к поверхности высыхающей красочной пленки. Было най-
дено, что скорость сушки красок для рулонной офсетной печати
лимитируется скоростью диффузии растворителя через красоч-
ную пленку. Особенно остро эта проблема стоит в четырехкра-
сочном печатном процессе, где на диффузию растворителя отво-
дится около одной секунды пребывания красочной пленки в су-
шильном устройстве. При большой скорости печати это требует
очень большой длины сушильного устройства.
УФ- и ЭЛ-полимеризация. Полимеризация, инициируемая элек-
тронными или УФ-лучами, протекает почти мгновенно (см. гла-
ву 15). УФ-краска, содержащая акрилатные олигомеры, «схватыва-
ется» уже за миллисекунды. Не требуется противоотмарочный по-
рошок, поскольку нет отмарывания. Хотя эти краски более
дорогие, чем обычные, их применение особенно оправдывается в
случаях, когда быстрое отверждение позволяет увеличить произво-
дительность во всем процессе изготовления продукции и когда не-
обходим высокий глянец печати или покрытия, как это бывает при
производстве складных коробок для упаковки пищевых продук-
тов, косметики, подарочных напитков, футляров CD, этикеток и
при трафаретной печати на пластмассовых контейнерах.
222
Что полиграфист должен знать о красках
ИК-облучение
Каталитическая полимеризация. Если запечатываемый материал
выдерживает повышенную температуру, как это имеет место в слу-
чае использование металлических банок и стеклянной упаковки,
д ля отверждения красок можно применять реакции полимериза-
ции, протекающие слишком медленно при обычной температуре
обработки бумажных оттисков. Например, меламино-формальде-
гидные полимеры дают прочные и стойкие покрытия при печати
на банках для напитков и на бутылках. Для получения таких проч-
ных красочных или лаковых пленок термореактивный меламино-
формальдегидный олигомер смешивают с катализатором, который
ускоряет процесс полимеризации. Внедрен в производство и ряд
других систем с каталитической полимеризацией.
ИК-радиация (инфракрасное облучение) — не метод сушки, а
метод ускорения процессов закрепления и высыхания. Он ус-
коряет эти процессы, нагревая напечатанную краску.
Хотя нагревание снижает вязкость краски, оно повышает
скорость абсорбции и испарения растворителя из быстрозакре-
пляющихся красок и ускоряет процесс окислительной полиме-
ризации, так что при правильной работе источника ИК-излу-
чения ускоряются закрепление и высыхание краски. При ис-
пользовании ИК-устройств время сушки красок для листовой
печати может быть сокращено на 75%. При этом сильно сокра-
щается количество противоотмарочного порошка, необходи-
мое для предотвращения отмарывания, перетаскивания и сли-
пания оттисков в стопе. Температура в стопе не должна превы-
шать 45-50°С, иначе будет происходить размягчение краски.
Производители красок для ИК-сушки используют различные
подходы при разработке рецептур. Некоторые используют быст-
розакрепляющиеся краски с малым содержанием высыхающих
масел. ИК-облучение ускоряет впитывание растворителя в бума-
гу, осаждая смолу и быстро закрепляя краску. Оттиски могут пе-
рестать смазываться уже через 30-60 с. Высыхание продолжается
под действием механизма окислительной полимеризации, дости-
гая удовлетворительной степени через час или около того.
Закрепление быстрозакрепляющихся красок можно еще
больше ускорить введением специальных акриловых полиме-
ров, которые быстро образуют гель при отделении растворите-
ля на воздухе или под действием ИК-облучения. Эти краски за-
крепляются быстро и без ИК-облучения, но с ним оттиски
можно запечатывать с оборотной стороны уже через несколько
минут, а через полчаса их можно разрезать и проводить с ними
другие операции.
Как закрепляются и сохнут печатные краски
223
Обзор способов
закрепления
краски
Разговоры о «настроенных на определенную волну ИК-уст-
ройствах» только вводят в заблуждение. Ни одно такое устрой-
ство не испускает узкую полосу И К-излучения. Выпускаются
два типа устройств ИК-сушки. Тип, наиболее популярный в
США, — «дальтонический», т.е. почти не различающий цвета
красок (желтая краска закрепляется с той же скоростью, что и
черная), а в Европе более популярны «недальтонические» ИК-
устройства. Одно из «дальтонических» устройств работает при
600-650°С с длиной волны излучения 2,2-4,0 мкм, что близко
соответствует частотам колебаний в молекулах связующих на
основе смол. Уменьшение длины волны (т.е. приближение из-
лучения к видимой части спектра) увеличивает энергию кван-
тов и ускоряет сушку красок, но этот эффект гораздо сильнее в
случае применения черных красок, чем желтых.
ИК-сушка может применяться в сочетании с сушкой обду-
вом горячим воздухом в рулонной печати. Такой комбиниро-
ванный вариант сушки может оказаться экономически выгод-
ным, особенно если в данной местности газ дорогой, а электро-
энергия относительно дешева.
Печатные краски могут закрепляться и высыхать разными
способами. Если говорить о рулонной печати HeatSet, то в
этом случае краска наносится на бумажное полотно, двигаю-
щееся со значительной скоростью.Как только краска касает-
ся бумаги, часть растворителя впитывается в материал. Аб-
сорбция растворителя провоцирует гелеобразование, которое
ускоряет закрепление краски. Далее запечатанный материал
проходит сушильное устройство, в котором завершается ис-
парение растворителя. Следующий этап — прохождение охла-
ждающего устройства, в котором происходит размягчение
смол и их окончательное закрепление. Если краска содержит
и высыхающие масла, то на последнем этапе они закрепля-
ются путем окислительной полимеризации.
Флексокраски на водной основе высыхают за счет комбинации
нескольких механизмов этого процесса: проникновение воды в за-
печатываемый материал; испарение воды, аммиака, аминов; либо
распад смол / аммонийных солей (связующего краски). В процессе
формируется равномерная пленка, стойкая к истиранию. Такой
метод обеспечивает непрозрачность красок в газетной печати и
предотвращает просвечивание изображения.
Минеральные или растительные масла в рулонной офсетной
печати проникают в капилляры между волокнами бумаги, замещая
воздух, что приводит к просвечиванию изображения и снижению
224
Что полиграфист должен знать о красках
насыщенности цвета. Поэтому легкие пористые газетные бумаги в США преимущественно запечатываются способом флексопечати красками на водной основе.
Извлечение краски В этой главе мы рассматривали процессы превращения жидкой красочной пленки в твердую. Иногда бывает необходимо извлечь краску из оттиска, потому что это увеличивает ценность бумажного утиля. Около 50% утиля бумаги и картона возвращаются в перера- ботку в Северной Америке, еще больше в Европе и Японии. Для производства дешевых сортов картона и оберточной бума- ги извлечение краски из бумажного сырья не проводится, но во многих случаях оно необходимо. Для этого бумажный утиль об- рабатывают каустиком для размягчения краски и удаляют ее из бумажных волокон. В зависимости от вида краски используется тот или иной процесс. Такие процессы разработаны практически для любого вида краски. Наиболее сложным и дорогим из них яв- ляется удаление УФ-красок. С проблемами также сталкиваются при удалении нескольких красок разных типов.
Глава 15. Краски и покрытия,
отверждаемые облучением
15.1. Системы, отверждаемые облучением
Энергия четырех видов излучения — микроволнового, инфракрас-
ного (ИК), ультрафиолетового (УФ) и электронных лучей (ЭЛ) —
используется для ускорения сушки или отверждения красок и по-
крытий. Из них наименьшую энергию имеет микроволновое излу-
чение, а наибольшую энергию — ЭЛ. Длины волн микроволнового
ИК-и УФ-излучений представлены на рис. 15.1 втабл. 15.1.
Энергия излучения, поглощенного красочной пленкой, может
превращаться в теплоту или инициировать химические реакции.
Микроволновое и ИК-излучение вызывают только нагревание.
Для инициирования химических реакций, т.е. для разрыва хими-
ческих связей, требуется гораздо большая энергия. Электронные
лучи — это поток электронов, движущихся с большой скоростью.
Движущиеся электроны проявляют волновые свойства. При
Рис. 15.1.
Спектр электромагнит-
ного излучения
Видимый свет
Диапазон
радиовещания
10“4 10“2 1 102 104
Рентгеновское уф
излучение /—\
Микро- ,
волновое , । Длинные
излучение । । радиоволны
106 108 Ю10 1012 1014 1016
Таблица 15.1.
Длины волн ряда
излучений
Длина волны, нм
Микроволновое 106-109 нм = 103-106 мкм
ИК 700-10000 нм = 0,7-10 мкм
Видимый свет 380-700 нм = 0,38-0,70 мкм
УФ 100-380 нм = 0,10-0,38 мкм
226
Что полиграфист должен знать о красках
Преимущества
и недостатки ЭЛ-
и УФ-отверждения
столкновении электронов с твердыми телами (особенно металла-
ми) генерируется жесткое (т.е. коротковолновое) рентгеновское
излучение, а при ЭЛ-облучении мономерных соединений, таких
как акрилаты и метакрилаты, происходит их быстрая полимери-
зация, приводящая к отверждению красочной пленки.
Использование энергии ЭЛ- и УФ-излучения имеет несколько
преимуществ по сравнению с тепловым закреплением красок и
лаков. ЭЛ- и УФ-отверждаемые краски и покрытия имеют боль-
шой срок хранения и стабильны в красочном аппарате, но отвер-
ждаются быстро (около секунды) после печати. Расход энергии
гораздо меньше, чем при термосушке. Не требуется дорогостоя-
щая регенерация растворителя, т.к. его роль выполняет мономер
(или низкомолекулярный олигомер), полимеризующийся в про-
цессе отверждения, а не испаряющийся в воздух, как это имеет
место при сушке обычных красок.
ЭЛ- и УФ-полимеризация — это цепная реакция роста макромо-
лекул. Она сопровождается образованием перекрестных связей ме-
жду макромолекулами, что упрочняет структуру твердого полимера.
ЭЛ- и УФ-отверждаемые краски должны иметь те же рабочие
свойства, что и обычные печатные краски, и их рецептуры анало-
гичны: они состоят из жидкой фазы, пигмента и добавок. Пигмен-
ты те же, что и в обычных красках, но другие составные части суще-
ственно иные. Низковязкие мономеры, иногда называемые разба-
вителями, действуют подобно растворителям, смачивая пигмент и
регулируя консистенцию и текучесть краски. Но вместо испарения
они реагируют, образуя твердую пленку, связывающую пигмент с
субстратом. Добавки к УФ-краскам включают фотоинициаторы,
генерирующие активные частицы под действием УФ-облучения.
Фотоинициаторы отсутствуют в ЭЛ-красках, поскольку поток
электронов непосредственно инициирует реакцию полимеризации.
Больше всего ЭЛ- и УФ-отверждаемые краски используются
в плоской и трафаретной печати, но наибольший рост их при-
менения наблюдается в флексографии. УФ-материалы исполь-
зуются, кроме того, в струйной печати и металлографии для за-
щиты от подделки таких изделий, как банкноты. ЭЛ- и УФ-от-
верждаемые краски применяются для печати на бумаге,
картоне, дереве, пластиках и металлах.
УФ- и ЭЛ-отверждение имеет много преимуществ:
• малое испарение летучих компонентов,
• устойчивый слабый запах,
• большая скорость процесса,
• высокий глянец красок и лаков,
Краски и покрытия, отверждаемые облучением
227
• высокое качество продукта,
• низкое энергопотребление,
• отсутствие надобности в противоотмарочном порошке,
• возможность оставлять краску в машине на практически лю-
бое время,
• экономия пространства,
• отсутствие необходимости «проветривать» (обдувать) стопу
оттисков,
• низкая температура отверждения, позволяющая запечатывать
термочувствительные материалы,
• быстрое отверждение, позволяющее проводить поточные (in
line) операции обработки и отделки оттисков.
Несмотря на токсичность некоторых компонентов, ЭЛ- и
УФ-краски считаются вполне удовлетворяющими санитарно-
экологические требования, т.к. они содержат очень мало лету-
чих органических веществ. Полимеризованные пленки инерт-
ны и не токсичны.
УФ- и ЭЛ-отверждение имеет также и ограничения:
• необходимы специальные меры предосторожности при обра-
щении с материалами и генераторами излучений,
• усадка отвержденной пленки ослабляет адгезию на металли-
ческих поверхностях,
• УФ-лучи плохо проходят и отверждают толстые или сильно-
пигментированные слои красок и лаков,
• большая цена расходных материалов лишь частично компен-
сируется отсутствием расходов на регенерацию растворителя,
• ЭЛ- и УФ-краски по печатнотехническим свойствам уступа-
ют обычным краскам в офсетной печати.
15.2. Микроволновые системы
Из четырех видов радиации, используемых в печати, микро-
волновое излучение имеет наименьшую энергию. Микровол-
новое излучение возбуждает колебательные уровни энергии в
полярных молекулах, таких как вода или спирт, порождая эф-
фект диэлектрического нагревания, подобного тому, который
имеет место в обычной микроволновой печи. Микроволно-
вой нагрев способен испарять растворитель из красок, содер-
жащих воду или спирт (т.е. красок для глубокой, струйной и
флексопечати), но существующее оборудование не дает дос-
таточной энергии для сушки водных красок при рулонных
скоростях.
228
Что полиграфист должен знать о красках
15.3. ИК-системы
Подобно микроволновому излучению, ИК-излучение не ини-
циирует химические реакции, а лишь нагревает жидкую плен-
ку, стимулируя процессы закрепления при испарении раство-
рителя, а также ускоряя окислительную полимеризацию связу-
ющих. ИК-сушка особенно эффективна в случае применения
быстрозакрепляющихся красок, она требует тщательного конт-
роля, чтобы исключить возможность перегрева краски.
УФ- утверждаемые
краски и их
ингредиенты
15.4. УФ-системы
Энергия УФ-излучения достаточна для возбуждения электрон-
ных уровней в молекулах органических веществ, в результате
которого образуются свободные радикалы. Последние реагиру-
ют с мономерами, вызывая реакцию полимеризации.
УФ-отверждаемые лаки и краски обычно состоят из связующе-
го (включающего мономеры и олигомеры), пигмент и добавки,
в том числе инициатор и ингибитор. УФ-краски содержат
очень мало летучих органических веществ. Вместо растворите-
лей обычных красок в их состав входят мономеры и низкомо-
лекулярные олигомеры, обеспечивающие смачивание пигмен-
та и текучесть краски. Равномерная полимеризация возможна,
если излучение проникает в толщу красочной пленки. За ис-
ключением трафаретных красок, используются достаточно
тонкие слои УФ-красок и лаков. Основной состав УФ-красок
приведен в табл. 15.2.
Отвержденные УФ-краски и покрытия химически инертны и
стойки к истиранию и царапанию. Они дают четкие глянцевые
изображения, что особенно важно для печати на упаковке. Кро-
ме того, УФ-краски имеют хорошую адгезию к разнообразным
субстратам, включая полиэтилен, полипропилен, полиэфирные
пленки и материалы, получаемые совместной экструзией.
Таблица 15.2.
Основной состав
УФ-красок
Пигмент 15-20
Олигомеры 25-40
Мономеры и низкомолекулярные олигомеры 15-30
Фотоинициаторы 5-10
Другие добавки 5-10
100%
Краски и покрытия, отверждаемые облучением
229
При печати на не впитывающих материалах (металлы, пла-
стики) для увеличения адгезии в краски добавляют полиэфи-
ры или полиуретанакрилаты. Правда, это увеличивает стои-
мость краски и тормозит отверждение. При многокрасочной
печати лучше поставить УФ -лампы после каждой печатной
секции, чтобы не возникали проблемы с захватом красок раз-
ной липкости.
Полимеризация. Полимеризация протекает в три стадии: ини-
циирование, рост цепи и обрыв цепи. В стадии инициирования
образуются первичные активные частицы — радикалы или ка-
тион. В стадии роста цепи радикалы реагируют с молекулами,
образуя новые радикалы. Эта стадия повторяется очень много
раз. В стадии обрыва цепи свободные радикалы исчезают, пре-
вращаясь в обычные молекулы. Суммарный процесс, включа-
ющий эти стадии, протекает очень быстро с образованием вы-
сокомолекулярного полимера.
Радикальная полимеризация. Для полимеризации акриловых и
метакриловых мономеров и олигомеров используются фото-
инициаторы, образующие под действием УФ-облучения пер-
вичные радикалы*.
Радикальная полимеризация замедляется кислородом, кото-
рый, реагируя с радикалами, тормозит рост цепи. При сильном
кислородном ингибировании покрытия остаются липкими и
требуют «доотверждения». Проведение отверждения в атмо-
сфере азота снимает проблему кислородного ингибирования.
Правильно сконструированное оборудование требует мини-
мального расхода азота.
Воспрепятствовать ингибированию можно и путем добавле-
ния в краску веществ, легко реагирующих с кислородом, таких
как амины. Высокая концентрация свободных радикалов на
поверхности перекрывает отрицательное влияние кислорода.
На степень отверждения (т.е. превращения полимеризую-
щихся компонентов), которую не так легко измерить, влияют
следующие факторы**:
• концентрация фотоинициатора,
• тип фотоинициатора,
• интенсивность и длина волны излучения,
• толщина красочной пленки,
• наличие кислорода,
• добавки,
• отражение излучения подложкой.
* В данном контексте термин «радикал» означает «свободный радикал», т.е. частица, имеющая неспаренный электрон и поэтому обла-
дающая высокой реакционной способностью.
** Есть еще два (важнейших!) фактора: продолжительность экспонирования и тип (т.е. химическая природа) мономер-олигомерных ком-
понентов.
230
Что полиграфист должен знать о красках
Катионная полимеризация. Многие пигменты поглощают УФ-
излучение, поэтому УФ-отверждение по свободнорадикально-
му механизму возможно только в очень тонких красочных
пленках или прозрачных покрытиях. Катионные инициаторы
под действием УФ-облучения образуют реакционные катионы
кислотного характера, которые реагируют с алициклическими
эпокси-соединениями и виниловыми эфирами с образованием
трехмерной полимерной структуры. Акриловые и метакрило-
вые системы для катионной полимеризации не подходят.
Катионная полимеризация при оптимальном составе компо-
зиции позволяет проводить более полное отверждение толстых
пленок, чем это удается сделать при радикальной полимериза-
ции. Фотоинициаторы катионной полимеризации более ста-
бильны, и процесс может продолжаться и после УФ-облучения
(этот эффект последействия может наблюдаться и при ради-
кальной полимеризации — прим. Пер.), что в значительной
степени уменьшает последствия «недоотверждения». Однако
краски, отверждающиеся под действием механизма катионной
полимеризации, дороже красок, отверждающихся по свободно-
радикальному механизму полимеризации.
К преимуществам «катионных» УФ-красок можно также от-
нести следующее: эти композиции дают меньшую усадку, что
улучшает адгезию к «проблемным» материалам, дают более
эластичные пленки, эти системы не ингибируются кислородом
воздуха, инициаторы не подвержены фотофрагментации, что
позволяет возбужденным молекулам инициатора диффундиро-
вать вглубь композиции и обеспечивать отверждение более
толстых пленок. Внедрение этих красок происходит медленно
из-за их высокой стоимости и меньшей скорости отверждения.
«Катионные» УФ-лаки применяются для покрытия пластико-
вых и металлических контейнеров, таких как тюбики зубной пасты
и аэрозольные баллончики. Их способность равномерно отвер-
ждаться по всему объему толстой красочной пленки в сочетании с
очень хорошей адгезией и слабым запахом стимулировала разра-
ботку УФ-красок для флексопечати на гибкой упаковке.
Катионные и свободнорадикальные системы не соперничают
на одном и том же рынке, а удачно дополняют друг друга.
УФ-отверждаемые краски для офсетной печати. Типичный состав
УФ-отверждаемой офсетной краски представлен в табл. 15.3.
Мономер-олигомерная смесь должна полимеризоваться с доста-
точной скоростью и проявлять необходимые свойства в условиях
офсетной печати, включая совместимость с водным увлажняющим
Краски и покрытия, отверждаемые облучением
231
Таблица 15.3.
Состав УФ-краски
для офсетной печати
Фталоцианиновый голубой 16
Сажа 4
Эпоксиокрилатная смола 30
Эпоксиакрилат, модифицированный жирными кислотами 25
Мономер (модификатор вязкости) 8
Инициатор 11
Фоточувствительный ароматический амин 4
Стабилизатор, воск и др. 2
100%
раствором. Печатные машины, работающие на УФ-красках, требу-
ют применения специальных валиков и офсетного полотна, так как
эти краски вызывают набухание резины и многих эластомеров.
УФ-отверждаемые краски для глубокой и флексопечати. Жесткие
требования к контролю вентвыбросов при работе с обычными
красками для глубокой и флексопечати делают привлекательными
УФ-отверждаемые краски. УФ-краски обеспечивают стабильность
цвета и вязкости в ходе печати тиража, поскольку в них нет воды
или летучих растворителей, которые могли бы испаряться, изме-
няя характеристики печати. Поэтому не требуется корректировка
состава краски, и даже при остановке машины краска не высыхает
на анилоксовом валике или формном цилиндре.
УФ-отверждаемые трафаретные краски. Толщина красочной
пленки в трафаретной печати составляет, в большинстве случаев,
20-60 мкм, что гораздо больше, чем в других способах печати. Од-
нако два обстоятельства способствуют успешному УФ-отвержде-
Таблица 15.4.
Типичный состав тра-
фаретной УФ-краски
Пигмент 8
Карбонат кальция (наполнитель) 20
Эпоксиакрилатный олигомер 25
Мономер 27
Полиэфиракрилат 5
2-Хлортиоксантон (инициатор 1) 4
Бензофенон (инициатор 2) 5
Амин (например триэтиламин) 3
ПАВ, воски 3
100%
232
Что полиграфист должен знать о красках
УФ-лаки
и их ингредиенты
Таблица 15.5.
Состав типичного
УФ-лака
нию: содержание пигмента мало в трафаретных красках и до-
вольно низка скорость печати (примерно 130-150 м/мин).
В табл. 15.4 представлен типичный состав трафаретной УФ-
краски для печати на пластмассовом контейнере.
Покровные лаки увеличивают глянец и обеспечивают защиту
множества запечатываемых материалов. Особое значение
имеет тщательный контроль вязкости, т.к. при слишком низ-
кой вязкости лака он сильно впитывается в бумагу и картон и
«размачивает» их, а при слишком большой вязкости уменьша-
ется глянец.
Состав лака нужно выбирать с учетом конечных свойств проду-
кта. В табл. 15.5 приведен состав типичного лака, полимеризующе-
гося под действием свободнорадикального механизма. Добавление
к нему талька уменьшило бы пыление, но и снизило бы глянец.
УФ-лаки образуют пленки с прекрасной сопротивляемостью к
истиранию и царапанию, но оптимизация этих свойств возможна
только при правильном выборе соотношения олигомеры/фото-
инициаторы. Воски улучшают стойкость к истиранию, но ухуд-
шают глянец. Силикон улучшает скольжение поверхности, но не-
правильное его использование приводит к появлению сетки про-
жилок в пленке и снижению внутрипленочной адгезии.
Водоразбавляемые смолы. Вода легко снижает вязкость, что
объясняет рост использования водоразбавляемых смол в низ-
ковязких системах. Такие системы используются в ряде отрас-
лей промышленности (например, для покрытий деревянных
изделий). Быстро растет применение таких систем в трафарет-
ной печати, где вода легко отделяется от композиции.
Пигментированные УФ-покрытия. Использование этих материалов
лимитируется не только глубиной проникновения УФ-радиации в
пленку, но и влиянием пигментирования на текучесть. Даже в слу-
Эпоксиакрилатный олигомер 13
Полиэфиртриакрилатный олигомер 60
Диакрилат трипропиленгликоля 5
Аминоакрилат 12
Фотоинициатор 9
Силиконовая добавка для улучшения скольжения покрытия 1
100%
Краски и покрытия, отверждаемые облучением
233
Методы нанесения
УФ-покрытий
чае использования глянцевых покрытий, таких как внешнее белое
покрытие банки, уровень пигментации может отрицательно ска-
заться на гладкости. Значительная усадка происходит при УФ-от-
верждении акриловых систем, что снижает адгезию пленки к глад-
ким (например, металлическим) поверхностям. Адгезию можно
улучшить за счет добавок или нагревания после отверждения.
Мономеры. В большинстве систем используются акрилатные
или метакрилатные мономеры, которые до некоторой степени
летучи. Системы на основе сложных эфиров акриловой кисло-
ты быстрее отверждаются, чем метакриловые системы. В каче-
стве мономера иногда используется стирол.
Мономеры понижают вязкость смеси и сильно влияют на
физические и химические свойства покрытий.
Олигомеры. В продаже имеется много акриловых и метакриловых
олигомеров. От них сильно зависят свойства отвержденной пленки.
Например, эпоксиакрилатные смолы обычно дают быстроотвер-
ждаютцуюся твердую пленку, устойчивую по отношению к органи-
ческим растворителям. Уретанакрилатные олигомеры обеспечива-
ют превосходную эластичность и прочность покрытий. Алифатиче-
ские уретаны предпочитают ароматическим, если на продукт будут
воздействовать факторы пребывания на открытом воздухе.
Фотоинициаторы. Смесь инициаторов поглощает УФ-излуче-
ние различных длин волн, тем самым увеличивая эффектив-
ность использования УФ-излучения ламп. Фотоинициаторы
радикальной полимеризации отличаются от фотоинициаторов
катионной полимеризации.
Добавки. В УФ- и ЭЛ-отверждаемые покрьпия вводят напол-
нители, пеногасители, поверхностно-активные вещества, сма-
чиватели.
УФ-лаки часто наносят на субстрат с помощью офсетной пе-
чатной машины, используя красочный аппарат, печатную фор-
му и офсетное полотно либо увлажняющий аппарат и офсетное
полотно. В последнем случае можно получать превосходные
результаты, но трудности контроля веса пленки могул создать и
проблемы, такие как эффект «апельсиновой корки». Печатная
форма необходима, если лак наносится не сплошным слоем, а
в виде рисунка. Для нанесения лака на всю поверхность оттис-
ка используются специальные устройства, работающие in line с
234
Что полиграфист должен знать о красках
печатными секциями. Для этого можно использовать и анило-
ксовый валик. Наносить лак можно и отдельно от печати, т.е.
не в одном потоке (in line), а автономно (offline).
Конечной целью является получение глянца, сравнимого с дос-
тигаемым при ламинировании оттиска пленкой. Этот уровень
глянца почти достигается при нанесении УФ-лака валиком off line,
хотя и при работе in line результат лучше, чем в случае обычных ла-
ков. Уровень глянца снижается с ростом вязкости лака.
Оборудование Большинство источников УФ-излучения представляют собой
для УФ-отверждения ртутные лампы — кварцевые баллоны, содержащие металличе-
красок и лаков скую ртуть. Под действием электрического поля атомы пара
ртути возбуждаются и испускают кванты электромагнитного
излучения в УФ-диапазоне спектра. Лампы бывают низкого,
среднего и высокого давления. Давление пара ртути определяет
ширину полосы в спектре испускания. Частота излучения
должна соответствовать частоте поглощения излучения моле-
кулами фотоинициатора.
При УФ-отверждении обычно используются ртутные лампы
среднего давления или безэлекгродные газовые лампы. Необходи-
мо охлаждать лампы, чтобы избежать их перегрева, сокращающе-
го срок их службы и изменяющего спектральную характеристику.
Для направления и концентрирования излучения применяются
рефлекторы различного типа. Полуэллиптические рефлекторы ис-
пользуются в случае движущегося плоского субстрата. Параболиче-
ские рефлекторы дают параллельный пучок излучения и требуются
для отверждения пленок на неровных поверхностях субстрата. Усо-
вершенствования конструкции позволяют поддерживать темпера-
туру излучателя на минимальном уровне (рис. 15.2).
15.5. ЭЛ-сисгемы
ЭЛ-отверждение красок и покрытий основано на использова-
нии высокой энергии потока электронов. Разогнанные в поле
высокого напряжения электроны имеют энергию, достаточную
для образования свободных радикалов при столкновении элек-
тронов с мономерами, такими как акрилаты или метакрилаты.
Отверждение происходит почти мгновенно даже в толстых
пленках, и никакого «доотверждения» не требуется.
5-10% состава УФ-краски, приходящиеся на инициатор, за-
меняются на олигомер или мономер. Электроны легко прони-
кают в глубь пленки, и отверждение по всей ее толщине не
представляет затруднений.
Краски и покрытия, отверждаемые облучением
235
Рис. 15.2.
Двадцатидюймовая
тампа с рефлектором
«Cold MirrorTM reflec-
tor system» (с разреше-
ния «EYE Ultraviolet,
Inc.»)
Замена фотоинициатора на мономер или олигомер улучшает
механические свойства пленки и сокращает содержание в ней
экстрагируемых веществ. Исключение дорогих фотоинициато-
ров снижает стоимость краски и уменьшает запах и риски, свя-
занные с токсичностью инициаторов. Последнее особенно
важно для упаковки пищевых продуктов.
236
Что полиграфист должен знать о красках
В принципе, при достаточном напряжении, возможно про-
никновение электронов и на оборотную сторону субстрата, что
позволило бы отверждать двустороннюю печать, но соответст-
вующее оборудование пока не доступно.
ЭЛ-отверждаемые ЭЛ-краски обычно состоят из пигментов или красителей, дис-
краски и покрытия пергированных в акриловых мономерах и олигомерах (табл.
15.6). Отличие от состава УФ-красок заключается только в том,
что отсутствует фотоинициатор. Хотя полного совпадения ре-
цептур (за вычетом инициатора) все же нет, химическое пове-
дение и основные материалы одинаковы в случаях применения
ЭЛ- и УФ-красок и лаков.
Оборудование Электронные лучи — это поток электронов, вырываемых из като-
для ЭЛ-отверждения да и ускоряемых под действием электрического поля. Энергия
ЭЛ составляет 120-300 кэ-В. В полиграфии используются два ти-
па ЭЛ-ускорителей. В генераторе ЭЛ сканерного типа электроны,
вылетающие в вакуум из точечного катода, распределяются в за-
весу с помощью расщепляющего устройства. В линейном ЭЛ-ге-
нераторе эмиссия электронов осуществляется из катода в виде
висящей проволоки по всей ее длине (без фокусировки).
Электроны выходят из электронно-лучевой трубки через
очень тонкую металлическую фольгу и, сталкиваясь с молеку-
лами мономера, инициируют цепную реакцию полимеризации.
Она должна протекать в атмосфере инертного газа.
К недостаткам ЭЛ-отверждения относятся высокая стои-
мость оборудования, необходимость работать в инертной атмо-
сфере и необходимость защиты от рентгеновского излучения,
генерируемого при столкновении электронов с металлами. Ос-
трота этих проблем в определенной мере преодолена в новей-
ших разработках (рис. 15.3).
ЭЛ-отверждение используется в ряде производств. Напри-
мер, эту технологию применяют при нанесении толстых кра-
сочных слоев в автомобильной промышленности. ЭЛ-систе-
мы используют при запечатывании асептических упаковоч-
Таблица 15.6.
Типичный состав
ЭЛ -отверждаемого
покрытия
Эпоксиакрилатный олигомер 38
Смола (олигомер) 55
Воск и добавки 6
Силикон 1
100%
Краски и покрытия, отверждаемые облучением
237
Рис. 15.3.
Оборудование для ЭЛ-
отверждения (с разре-
шения «Energy Sciences,
Inc.»)
ных материалов для фруктовых соков, вин и т.п. В данном
случае полное отверждение гарантирует отсутствие перетас-
кивания на внутреннюю сторону упаковочного материала при
сматывании его в рулон.
Рис. 15.4.
Отверждение излучени-
ем в производстве ла-
мината
238 Что полиграфист должен знать о красках
С помощью ЭЛ можно отверждать как прозрачные, так и
пигментированные покрытия. Высоко глянцевые покровные
лаки для обложек журналов, складных коробок, вкладышей
долгоиграющих пластинок и других потребительских товаров
также часто отверждаются с помощью ЭЛ. ЭЛ-генераторы при-
меняют в производстве ламинатов (рис. 15.4).
Глава 16. Производство красок
Для обеспечения всех требований заказчика производитель красок
должен знать свойства пигментов, связующих, растворителей,
сиккативов и добавок, а также методы их подбора и комбинирова-
ния, обеспечивающие требуемые печатнотехнические свойства
красок и учитывающие конечные потребительские характеристи-
ки продукции. Он должен хорошо знать коллоидную химию, рео-
логию, гидромеханику и современную полиграфическую техноло-
гию. В свете этого, производитель краски, по-видимому, несет
полную ответственность за выбор оптимальной рецептуры краски
для данного процесса печати на данном материале.
Однако и печатник играет очень важную роль: он должен
снабдить производителя краски необходимой информацией о
процессе печати и конечных требованиях к печатной продук-
ции. Чтобы удачно подобрать состав краски, подходящей к оп-
ределенной работе, производитель краски должен знать все
спецификации, к ней относящиеся: цвет, способ печати, тип
печатной машины, вид бумаги или другого запечатываемого
материала, потребительские свойства конечной продукции и
все иные необходимые требования. После тот о как состав крас-
ки определен и она испытана, производитель приготавливает
некоторое количество краски (опытную партию) для всесто-
роннего тестирования с целью проверки того, что она удовле-
творяет всем предъявляемым требованиям.
Стандартные (ходовые, «хранящиеся на полке») краски,
подходящие для большинства заказов, приготавливаются по
стандартным рецептурам. Такие краски часто годятся и для вы-
полнения спецзаказа. Производитель должен решить, так ли
это или требуется специальная краска.
Рассмотрим в качестве примера выбор рецептуры термоза-
крепляемой краски для рулонной офсетной печати издатель-
ской продукции (рис. 16.1). Производитель краски смешивает
в Летучий
растворитель
+
в Летучий
растворитель
+
в Пептизирующий
растворитель
+
вГелеобразователь
(карбоксилат металла)
Алкидная олифа
+
Дисперсия
пурпурного
пигмента
Дисперсия Термозакрепляющийся Соединение,
бледно-красного высокоглянцевый лак улучшающее
пигмента скольжение
Связующее
на основе
углеводородной
Термозакрепляемая
смола
Триадная
пурпурная
краска
Что полиграфист должен знать о красках
смолы
Рис. 16.1.
Компоненты одной из термозакрепляемых красок
Производство красок
241
два промытых или сухих пигмента с термозакрепляемым связу-
ющим, термозакрепляемым высокоглянцевым покровным ла-
ком и соединением, улучшающим скольжение. После тщатель-
ного перемешивания продукт фильтруют. Далее его тестируют в
лаборатории и корректируют липкость, добавляя некоторое ко-
личество растворителя, после чего вновь тестируют и (при хо-
рошем результате) упаковывают.
Как следует из рис. 16.1, дисперсии пигментов получают из
пигмента, связующего на основе модифицированной канифоли и
растворителя. Два пигмента взяты ради достижения компромисса
между стоимостью и цветом: бледно-красный смешан с пурпур-
ным. Тщательным контролем их соотношения обеспечиваются
требуемые цветовой тон и насыщенность, а также глянец.
Высокоглянцевый лак сам по себе имеет сложную рецепту-
ру. Производитель краски может изготовить его самостоя-
тельно или купить у производителя лака. В дополнение к рас-
творителю и эфирам канифоли лак содержит алкидную оли-
фу (на основе высыхающих масел) для придания твердости
высохшей красочной пленке. (Менее дорогие краски, не со-
держащие этого компонента, могут размягчаться и смазы-
ваться при контакте с сальными выделениями кожи рук.) Лак
также содержит пептизирующий растворитель, облегчающий
диспергирование пигмента, гелеобразователь для ускорения
закрепления и модифицированную фенольную смолу для
усиления глянца.
Соединение, улучшающее скольжение сухой красочной
пленки, представляет собой воск, диспергированный в смеси
эфиров канифоли с углеводородным связующим. Тефлон осо-
бенно хорошо усиливает скольжение, а полиэтиленовый воск —
сопротивляемость к истиранию.
Составные части, показанные в нижнем ряду рис. 16.1, для
получения краски смешивают и перетирают в краскотерочной
машине, краску испытывают, корректируют, добавляя раство-
ритель, вновь испытывают и упаковывают. Краски могут быть
такими сложными, как приведенная выше, или такими про-
стыми, как черная газетная краска, состоящая из двух мине-
ральных масел (для регулирования консистенции и вязкости),
сажи и (иногда) подцветки, нейтрализующей коричневатый от-
тенок пигмента (офсетные краски также содержат некоторое
количество углеводородной смолы).
Жидкие краски также очень сильно различаются по сложно-
сти состава. Простейшие из них получают смешиванием смо-
ляных гранул пигмента (chips) с растворителем и перетиром.
242
Что полиграфист должен знать о красках
16.1. Пастообразные и жидкие краски Различают две группы красок — пастообразные и жидкие крас- ки, используемые в разных способах печати (пастообразные — в плоской, высокой и трафаретной, жидкие — в глубокой и флек- сопечати). Составы и производство этих двух групп красок су- щественно различаются.
Производство жидких красок Процессы перемешивания и диспергирования красок для глубо- кой и флексопечати облегчаются сравнительно малой вязкостью, но работать с красками, содержащими летучие органические рас- творители, нужно, используя герметичное оборудование, с уче- том требований пожаро- и взрывобезопасности. Низкая вязкость способствует выпадению пигмента в осадок, поэтому жидкие краски обычно представляют собой концентра- ты, которые перед печатью разбавляют растворителем. Это сокра- щает расходы на транспортировку и складирование. Краски для глубокой печати. В производстве красок для глубокой печати (см. главу 3) смолы растворяют в растворителях и перетира- ют с пигментом. Продукт фильтруют, и рафинированная краска готова для печати. С учетом химической природы жидкой фазы необходимо соблюдать правила техники безопасности. Краски для флексографии. Процессы производства красок для глубокой и флексопечати аналогичны (см. главу 4). Поскольку большая часть работы по диспергированию пигмента была вы- полнена на стадии изготовления смоляных гранул пигмента, для получения краски из этих гранул требуется лишь высоко- скоростная мешалка.
Смоляные гранулы пигментов Наряду с обычными пигментами для приготовления жидких красок используются смоляные гранулы пигментов. Эти грану- лы, дисперсии твердого пигмента в твердой смоле, готовят, смешивая пигмент, смолу, пластификатор и добавки и смачи- вая смесь небольшим количеством растворителя. Смесь пере- тирают в двухвальной краскотерочной машине с мощным мо- тором (рис. 16.2). При нагревании за счет трения смола плавит- ся, растворитель испаряется и образуется тонкая дисперсия пигмента в смоле. По завершении процесса продукт вынимают, охлаждают и дробят на гранулы.
Производство пастообразных красок Пастообразные краски можно изготавливать диспергированием сухого пигмента в связующем вместе с другими добавками, необ- ходимыми для регулирования текучести, липкости и свойств кра- сочной пленки. Смесь перетирается и испытывается на соответст-
Производство красок
243
Рис. 16.2.
Крупногабаритный
двухвальный
краскотерочный
аппарат (с разрешения
«Buhler, Inc.»)
вие спецификациям. Для офсетных красок шире всего применя-
ются связующие от № ООО до № 2, хорошо смачивающие пигмен-
ты и образующие краски с хорошей «длиной» и липкостью, [устые
связующие (от № 3 до № 8) применяются для увеличения липко-
сти, водостойкости и лучшего закрепления пигмента.
Связующие большинства современных пастообразных кра-
сок состоят из смол (углеводородных либо производных кани-
фоли) и высыхающих масел. Рецептуры красок для различных
печатных процессов были приведены в главах 2-6. Некоторые
общие операции в производстве красок описаны ниже.
Краски для плоской, трафаретной и высокой печати. Пастообраз-
ные краски используются для офсетной (см. главу 2), высокой
(см. главу 5) и иногда для трафаретной печати (см. главу 6).
Краски для плоской и высокой печати различаются главным
образом, выбором и содержанием пигмента, а также связую-
щим, но не способом производства.
244
Что полиграфист должен знать о красках
Краски для печати газет. Черная офсетная краска для газетного
производства состоит из сажевого пигмента и углеводородной
смолы, диспергированных в минеральном масле. Иногда добавля-
ют синюю подцветку. Содержание пигмента низкое, в норме око-
ло 10%. Однако можно производить концентрированные краски с
содержанием пигмента 25-45%. Рентабельны автоматизирован-
ные производственные линии, т.к. объемы производства доста-
точно велики, а производственные процессы простые.
Сажа перемещается от дозатора к весам и далее в смеситель в
замкнутой системе. Краска перетирается в бисерной мельнице,
(рис. 16.3, 16.4) фильтруется и проходит магнитную очистку (от
возможных осколков стальных шариков).
Рис. 16.3.
Схема бисерной
мельницы
Производство красок
245
Рис. 16.4.
Вертикальная бисерная
мельница «Cobra»
(с разрешения «Buhler,
Inc.»)
Восковые
композиции
Большинство цветных газетных красок (для печати самой газе-
ты, а не вкладышей), подобно черной краске, производят, смеши-
вая минеральное масло с обработанным связующим пигментом с
последующим перетиром замеса и очисткой фильтрацией.
УФ- и ЭЛ-отверждаемые краски. При производстве и хранении
этих красок особенно важен контроль температуры, которая не
должна превышать 55-60°С. Также важно быть предельно акку-
ратными, т.к. компоненты этих красок могут вызывать раздра-
жение кожи. Из-за температурных ограничений эти краски пе-
ретирают в трехвальных краскотерочных машинах с контролем
температуры или в бисерных мельницах с охлаждением ротора
и обечайки, подобных представленной на рис. 16.5.
Тонкий порошок воска можно непосредственно вводить в
краску, но обычно предпочтение отдают восковым композици-
ям. Их получают одним из следующих способов. Воск нагрева-
ют до температуры выше точки плавления, диспергируют в
масле или жидкой среде краски и смесь быстро охлаждают в
трехвальной краскотерочной машине, чтобы предотвратить ре-
кристаллизацию воска в кристаллы большего размера. По дру-
246
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 16.5.
Коническая бисерная
мельница К-60 (с разре-
шения «Buhler, Inc.»)
тому способу компоненты расплавляют и пропускают их через
теплообменник, где контроль охлаждения обеспечивает полу-
чение частиц нужного размера.
16.2. Перемешивание и перетир
Оборудование для замешивания и перетира красок продолжает
совершенствоваться с целью улучшения качества продукции и
повышения производительности. При изготовлении краски
ингредиенты сначала тщательно перемешиваются, а затем пе-
ретираются для завершения диспергирования и удаления воз-
духа. Однако с разработкой более легко диспергируемых пиг-
ментов и их дисперсий граница между размешиванием и пере-
тиром становится неопределенной.
Производство красок
247
Трехвальная
краскотерочная
машина
Рис. 16.6.
Центрифугическая
мельница ZR-120 для
перетира жидких кра-
сок (с разрешения
«Buhler, Inc.»)
Жидкие краски производят в проточных мельницах со стальны-
ми или специально подобранными керамическими шариками. Би-
серные мельницы бывают цилиндрическими, коническими и цент-
рифугическими (рис. 16.3-16.6). Шарики (диаметром 0,2-2,0 мм)
приводятся в движение с помощью стержней или пластин, закреп-
ленных на роторе. Для получения замесов красок используют раз-
личные типы замесочных машин, например «Banbury mixer».
Трехвальная краскотерочная машина (рис. 16.7) обычно ис-
пользуется для перетира высоковязких пастообразных красок,
приготавливаемых из пигментов и густых связующих. Принцип
действия этой машины поясним с помощью рис. 16.8.
Центральный вал вращается по часовой стрелке, а дукторный и
раздаточный валы — против часовой стрелки. При этом скорость
вращения валов увеличивается в ряду: дукторный < центральный <
раздаточный, за счет чего возникает градиент скорости, который и
вызывает перетир краски, который повторяют обычно несколько
раз. Большое значение имеет установка давления между валами.
При слишком большом давлении снижается производительность
и краска перегревается. Если же зазор между валами слишком ве-
лик (т.е. мало давление), снижается степень перетира, а следова-
тельно, и насыщенность цвета. Перетир — дорогая операция, кото-
рую поручают квалифицированным операторам.
248
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 16.7.
Трехвальная краскоте-
рочная машина с про-
граммным управлением
«Viva» (с разрешения
«Buhler, Inc.»)
16.3. Контроль качества
Принципы контроля качества применимы к каждому произ-
водственному процессу. Значение такого контроля продолжает
возрастать. Производители не могут больше себе позволять по-
стоянные наладки и переделки, и работа по принципу «все пра-
вильно с первого раза» стала экономической необходимостью.
Принципы тестирования продукта, значительной части произ-
водственного процесса, рассматриваются в главе 17. Другой ас-
пект подтверждения качества — спецификация свойств печат-
ных красок — обсуждается в главе 19.
Рис. 16.8.
Схема трехвальной
краскотерочной маши-
ны
Глава 17. Испытания печатных красок
Содержание хорошо оборудованной лаборатории красок —
дорогое мероприятие, и не многие полиграфические пред-
приятия могут себе его позволить. Испытания красок обыч-
но проводит производитель красок, который сообщает ре-
зультаты печатнику.
Технологу вместе с производителем краски следует обсудить ха-
рактеристики и свойства краски, а также тесты, необходимые для
подтверждения, что краска соответствует оговоренным требова-
ниям. Свойства перечисляются в спецификациях, которые явля-
ются частью соглашения о покупке краски. У многих печатников
есть партнерские отношения с определенной компанией, произ-
водящей краски, с тем чтобы поток информации был непрерыв-
ным и хорошо отлаженным.
При покупке большой партии красок технологу следует полу-
чить (по факсу или электронной почте) копию результатов ее испы-
таний еще до отгрузки. При желании можно запросить результаты
испытаний стандартных марок продукции производителя. Для
PMS-подборов* производитель красок предоставляет цветопробу,
обычно изготовленную на пробопечатном устройстве «Little Joe».
Дальнейшее изложение поможет технологу понять, что собой
представляет тестирование краски и как оно может улучшить ее
характеристики.
На рис. 17.1 показана лаборатория красок. Дороже всего оп-
лачиваются услуги высококвалифицированных ученых и техни-
ков, работающих в такой лаборатории, — это основная статья
расходов на ее содержание.
Тестирование может быть самым различным — от простого
рассматривания оттиска печатником на своем рабочем месте до
комплексного химического и физического анализа. Произво-
дители применяют разнообразные тесты для контроля произ-
водственных процессов и сырья, которые не представляют не-
PMS = Pantone Matching System — электронная система подбора красок фирмы Pantone (USA).
250
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 17.1.
Лаборатория испыта-
ний красок. На столе
пробопечатное устрой-
ство, аналитические ве-
сы и компьютер (с раз-
решения «National
Association of Printing
Ink Manufacturers»)
посредственного интереса для печатника (например, определе-
ние йодного числа и т.п.). Здесь будут обсуждены испытания,
которые, по-видимому, представляют интерес для большинст-
ва печатников. Различные тесты, характеризующие упаковоч-
ные материалы, будут лишь кратко отмечены.
17.1. Общие тесты
В данной главе не приводятся описания тестов, детально рас-
смотренных в других источниках, таких как American Society
for Testing and Materials (ASTM) Industry Standards и ASTM Pain
Testing Mannal. Мы ссылаемся на номер соответствующего
стандарта ASTM, если он доступен для свободного использо-
вания. Другими источниками стандартов тестирования явля-
ются Technical Association of the Pulp and Paper Industry
(TAPPI), International Standards Organization (ISO) и ее амери-
канский филиал, American National Standards Institute (ANSI),
National Printing Ink Research Institute (NPIRI) и — в Великоб-
ритании — Research Association of the Paper and Board, Printing,
and Packaging Industries (Pira). Прежде чем приступить к про-
грамме испытаний, следует изучить ASTM Standard D5010
1997 «Standard Guide for Testing Printing Inks and Related Mate-
rials», в котором перечислены ASTM-тесты для печатных кра-
сок и сопутствующих материалов.
Испытания печатных красок
251
Взятие пробы
Плотность
и удельный вес
Для того чтобы результаты испытаний были значимы, тесты нуж-
но проводить с репрезентативными пробами. В противном слу-
чае результаты не имеют смысла и могут вводить в заблуждение.
Задача подтверждения репрезентативности взятой пробы особен-
но остро стоит при тестировании оттисков (из-за возможного не-
постоянства множества условий) и исходных материалов (сырья),
которые могут приходить от разных поставщиков в различной
упаковке. По методам взятия пробы имеется обширная литерату-
ра. Корректное взятие пробы — так же важно, как и любой другой
аспект тестирования.
Плотность — это вес единицы объема, а удельный вес — это от-
ношение веса краски (или другого вещества) к весу того же
объема воды*.
Как известно, плотность — это масса (а не вес.) единицы объема: г
= m/V, и размерность ее — кг/мЗ (в случае красок более удобной явля-
ется единица измерения г/см3). Начиная с 1954 г., когда была приня-
та Международная система единиц, понятие удельный вес постепен-
но вышло из употребления практически во всех областях науки и тех-
ники. Поскольку, однако, полиграфисты некоторых стран все еще им
пользуются, рассмотрим это свойство.
Прежде всего заметим, что если следовать определению автора
(отношение веса к весу), то получается, что удельный вес — безраз-
мерная величина. На самом деле, удельный вес — это вес единицы объе-
ма, т.е. d = rng/V, где g—ускорение свободного падения, и в СИразмер-
ность g — Н/м3. Как известно, величина g зависит от широты мест-
ности и от высоты над уровнем моря. Следовательно, удельный вес
одного и того же тела в единицах СИразличен в разных местах Земли
(и даже на разных этажах одного здания). Чтобы обойти это неудоб-
ство, вводится единица силы 1 кгс — вес тела массой 1 кг, который
оно имело бы на уровне моря на экваторе земли. Легко видеть, что при
этом величины р, кг/м3, и d, кгс/м3, численно совпадают. Таким обра-
зом, никакой новой информации (по сравнению с той, которую дает
величина р) величина d не несет. По-видимому, указание обеих величин,
pud, в англоязычных источниках связано с тем, что в соответствую-
щих странах р измеряют в г/см3, ad—в фунт-сила/галлон. Этим же
объясняется и наличие в лабораториях специальных чашек объемом 1
галлон (или его доля), взвешиванием которых (с краской и без нее) на-
ходят удельный вес краски. Единица веса 1 фунт-сила определяется
так же, как и 1 кгс. Поэтому 1 фс численно равен массе 1ф. 1 амери-
канский галлон = 3785,43 см3 для жидкостей и 4405 см3 для сыпучих
тел (1 английский галлон = 4546,09 см3). 1 фунт = 453,59237 г (анг-
лийский, принят и в США). Как показывает анализ приведенных ав-
Следующие далее в тексте два абзаца написаны переводчиком.
252
Что полиграфист должен знать о красках
тором данных, он пользуется приближенным значением 1 галлон =
3765 см3. С учетом точных значений имеем: 1ф/гал.амер. = 0,11982
г/см3, 1ф/гал.англ. = 0,099776г/см3.
Плотность краски — важный показатель, т.к. покупают крас-
ку обычно по весу, а расходуют по объему. Плотность и удель-
ный вес определяют по NPIRI Method D-2 и по ряду ASTM-те-
стов (табл. 17.1). Для этого используются чашки стандартного
объема (рис. 17.2)
Изготовление
пробных оттисков
Тестирование красок часто включает нанесение краски на бумагу
или другой субстрат. Есть несколько способов сделать это. Про-
стейший заключается в нанесении мазка краски на бумагу и сма-
зывании ее шпателем. Это требует определенного навыка и опыта,
но и тогда результаты не являются определяющими. Шпателем
или ножом практически невозможно сделать хороший мазок на
полимерной пленке, фольге и бумаге с покровным слоем. Однако
сравнительно простые накатные устройства, вроде устройства для
Таблица 17.1.
ASTM-тесты
для определения
плотности
и удельного веса
Номер ASTM Краткое название
D153 1984 Удельный вес пигментов
D941 1988 Плотность и удельный вес жидкостей
D1481 1993 (бикапиллярный пикнометр Липкина)
D1217 1993 Плотность и удельный вес жидкостей
D1480 1993 (пикнометр Бингама)
D1475 1996 Плотность жидких покрытий, красок и др
Рис. 17.2.
Стандартные чашки
для определения
удельного веса
(с разрешения
«BYK-Gardner», USA)
Испытания печатных красок
253
Рис. 17.3.
Устройство
для получения
цветопробы
«Quickpeek»
Рис. 17.4.
Ручной анилоксовый
валик для получения
пробных оттисков
«Echocel Junior»
(с разрешения
«Harper Scientific»)
Рис. 17.5.
Пленочный
аппликатор Бёрда
(с разрешения
«BYK-Gardner», USA)
254 Что полиграфист должен знать о красках
получения цветопробы «Quickpeek» (рис. 17.3) в случае примене-
ния пастообразных красок или ручного анилоксового валика
(рис. 17.4) для жидких красок, позволяют получать равномерные
воспроизводимые красочные пленки на разнообразных субстра-
тах. Более толстые пленки удобно наносить с помощью пленочно-
го аппликатора Берда (Bird applicator), показанного на рис. 17.5.
Рис. 17.6.
Пробопечатный тестер
флексопечати IGT F1
(с разрешения
«IGT Reprotest», USA)
Большую точность в нанесении краски на данный субстрат дают
пробопечатные станки и устройства, такие как IGT printability tester
(рис. 17.6), офсетный пробопечатный станок «Little Joe» (рис. 17.1),
пробопечатные машины «Vandercook» и «Prufbau».
Тест с мазком краски (рис. 17.7) дает информацию о цвете, глян-
це и высыхании краски. Тесты с мазком или накатом краски удоб-
ны для контроля постоянства свойств краски от партии к партии.
Оттенок, т.е. просто цвет очень тонкого слоя краски на белой под-
Рис. 17.7.
Красочные мазки
Испытания печатных красок 255
ложке, можно установить с помощью наката или пробного отпечат-
ка. Основной цветовой тон определяют на толстых слоях краски. С
помощью черной полосы на листе субстрата можно определить сте-
пень непрозрачности краски. Поскольку все эти оценки являются
субъективными, необходимо, чтобы испытатель прошел проверку
на дальтонизм и другие нарушения зрения.
Тест с мазком краски легче всего выполнять на специальной
керамической пластине, которую можно получить у любого
производителя красок. Мазки двух сравниваемых образцов
краски следует располагать рядом, но без смешивания краев.
Первые 25-40 мм нужно смазывать ножом под большим давле-
нием, а следующие 50 мм — под более слабым нажимом. Это
требует определенной практики. В верхней части мазка слой
краски толстый, а в нижней — тонкий.
Мазки сравнивают, рассматривая их в отраженном и проходя-
щем свете. GATF рекомендует использовать стандартное освеще-
ние. Различия цвета можно измерить с помощью колориметра
или спектрофотометра.
17.2. Оптические свойства
Оптические свойства красок включают цветовые характеристи-
ки, насыщенность цвета, непрозрачность (кроющую способ-
ность) и глянец.
аблица 17.2.
ASTM-тесты
для характеристики
цвета в полиграфии
Номер ASTM Краткое название
D156 1994 Цвет нефтепродуктов
D365 1984 Щелочные растворы нитроцеллюлозы
D387 1986 Цвет и насыщенность пигментов
D564 1987 Жидкие сиккативы (много тестов)
D1535 1997 Определение цвета по системе Munsell
D1544 1998 Цвет прозрачных жидкостей
D1729 1996 Визуальная оценка цвета и цветового различия
D2066 1997 Относительная насыщенность цвета пастообразных
печатных красок
D2244 1993 Вычисление ДЕ из инструментально определенных
координат цвета !
D2616 1996 Визуальная оценка ДЕ
D2805 1996 Кроющая способность красок
D3134 1997 Определение допусков на цвет и глянец
Е313 1998 Расчет желтизны и белизны
256 Что полиграфист должен знать о красках
Цвет
Насыщенность цвета
В табл. 17.2 перечислены ASTM-тесты, полезные для характе-
ристики цвета в полиграфии. Из них наиболее часто использу-
ется тест D2066.
Лучше всего цвет измерять на оттиске. В первом приближении
можно использовать денситометрию. Систематически записывая
красную, зеленую и синюю оптические плотности, можно конт-
ролировать цвет красок. Для анализа этих измерений GATF реко-
мендует использовать цветовые треугольник, круг и шестиуголь-
ник. Их описания приведены во втором издании книги Гари Г.
Филда «Цвет и его воспроизведение» («Color and Its Reproduc-
tion», GATFPress, 1999). Для полного анализа цвета используют
спектрофотометрию или колориметрию.
Хотя и несколько хлопотное, измерение насыщенности цвета явля-
ется для печатника важнейшим испытанием краски. Печатник мо-
жет запросить результаты измерений насыщенности цвета у произ-
водителя краски или получить их в лаборатории своего полиграфи-
ческого предприятия. Иногда этот тест называют определение
степени разбеливания. Его детали изложены в ASTM D2066 1997.
Методика тестирования заключается в следующем: на ана-
литических весах отвесьте 0,40 г испытуемой краски на часо-
вом стекле, добавьте точно 20,00 г белой краски (пигмент —
окись цинка или двуокись титана). Точно такую же смесь со-
ставьте для стандартной краски, аккуратно и тщательно разме-
шайте каждую из этих смесей, положите на бумагу небольшие
количества каждой смеси рядом друг с другом так, чтобы смесь
с испытуемой краской была справа; с помощью ножа сделайте
два мазка, чтобы рядом получились две довольно толстые кра-
сочные пленки. Сравните их сразу же по получении (в преде-
лах 5 секунд). Отметьте, какая из красок имеет большую насы-
щенность цвета. К этому образцу последовательно добавляйте
белую краску и повторяйте сравнение, пока насыщенность
цвета сравниваемых образцов не окажется одинаковой. Разли-
чие насыщенности цвета равно 100 А/20, где А — масса белой
краски, достаточная для совпадения насыщенности. Если ис-
пытуемая краска имеет меньшую насыщенность цвета, чем
стандартная, ее насыщенность составляет 100 [20/(20+А)] от
насыщенности стандартной краски.
Например, если потребовалось добавить 1.00 г белой краски в
более насыщенную стандартную краску для получения одинаковой
насыщенности цвета, то тестируемая краска на 100(1/20) или 5%
менее насыщена. По аналогии, насыщенность более слабого цвета
составляет 100(20/20.4), или 95,2% от более сильного.
Испытания печатных красок
257
Кроющая
способность
Глянец
Этот тест дает приблизительные результаты, однако при акку-
ратном соблюдении методики его выполнения можно получить
приближенные к реальности относительные данные.
GATF проводит этот тест для членов Ассоциации.
Как уже отмечалось выше, непрозрачность (кроющую способ-
ность) краски можно определить с помощью красочных маз-
ков, нанесенных на специальную пластинку с черной полосой
(рис. 17.7), сравнивая ее просвечивание через пленки испытуе-
мой и стандартной красок. Более точное определение кроющей
способности дает тест ASTM D2805 1996.
Глянец двух или более красок можно сравнивать визуально (глаз
весьма чувствителен в улавливании даже очень малых различий
глянца). При таком сравнении следует учитывать следующие
соображения:
• сравниваемые краски должны быть напечатаны (или нанесе-
ны) на одном и том же субстрате, поскольку гладкость, гля-
нец и поглощающая способность субстрата влияет на глянец
красочной пленки,
• толщина красочных пленок должна быть одинакова,
• краски должны высохнуть, т.к. глянец изменяется при сушке.
Рис. 17.8.
Прибор
для определения
глянца «Micro-TRI-
glossmeter»
(с разрешения
«BYK-Gardner»,USA)
258
Что полиграфист должен знать о красках
Таблица 17.3.
ASTM-тесты
для определения глянца
Номер ASTM Краткое название
D523 1989 Глянец
D1223 1993 Глянец бумаги и картона при угле 75°
Е1671996 Гониофотометрия объектов и минералов
Е179 1996 Геометрические измерения свойств, связанных
с отражением и прохождением света
Для количественных измерений используются измерители
глянца. На рынке есть несколько типов таких приборов (рис. 17.8).
Некоторые из них измеряют глянец только под одним углом, дру-
гие способны это делать под несколькими углами. ASTM-тесты
для определения глянца, представляющие интерес для полиграфи-
стов, перечислены в табл. 17.3.
Высыхание
17.3. Рабочие свойства
К рабочим свойствам краски мы относим свойства, характеризую-
щие высыхание, степень перетира, толщину жидкой красочной
пленки, липкость, вязкость, текучесть, «длину», способность обра-
зовывать аэрозоль и эмульсии, перенос пигмента в увлажняющий
раствор, стираемость, плотность, температуру вспышки.
После высыхания красочной пленки оттиск готов к последующим
операциям. Несколько тестов вполне могут указать на то, что следу-
ет ожидать на рабочем месте, но ни один отдельный лабораторный
тест не может дать ответ, сколько должно пройти времени, прежде
чем стопу оттисков можно направить на дальнейшую обработку.
Очевидно, среди многих факторов, влияющих на время высыхания,
есть и такие, которые связаны с условиями в печатном цехе.
Таблица 17.4.
ASTM-тесты
для определения
времени закрепления
и высыхания
Номер ASTM Краткое название
D564 1987 Жидкие сиккативы (много тестов)
D1640 1995 Сушка, отверждение, пленкообразование
D2091 1996 Захват краски сухими лаковыми пленками
D5909 1996 Время высыхания печатных красок, закрепляющихся по механизму окислительной полимеризации
D6073 1996 Закрепление термозакрепляемых красок
Испытания печатных красок 259
Для более полной информации о скорости высыхания (а следо-
вательно, и скорости сушки) следует провести испытания как на
бумаге, так и на невпитывающей поверхности, например на стек-
ле. Бумага должна быть из той же партии, на которой предполага-
ется печатать тираж. Время высыхания на стекле характеризует
тенденцию образовывать красочную пленку в таре при хранении
или на валиках красочного аппарата. Тесты ASTM по определе-
нию времени высыхания перечислены в табл. 17.4. Производите-
ли красок регулярно используют тесты D5909 и D6073.
Краски для листовой печати. При определении скорости высыха-
ния красок для плоской и высокой печати используют пленки,
близкие по толщине к красочным пленкам при печати (около 10
мкм). Оттиск держат в стопе бумаги, между двух стекол или ме-
жду страницами книги и каждые полчаса вынимают и проверя-
ют стираемость краски чистым сухим пальцем.
Существует ряд приборов для определения времени высыха-
ния: «GATF Ink Drying and Setting Tester» (рис. 17.9); «NPIRI Diy-
ing Time Recorder», который фиксирует время появления устой-
Рис. 17.9.
Прибор GATF
для определения
времени закрепления
и высыхания краски
260
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 17 10.
Прибор для определения
времени высыхания
краски LDB-2710
(с разрешения «BYK-
Gardner», USA)
чивости к стиранию; «IGT Drying lime Recorder»; «Laray Drying
Meter»; «Pira Print Drying Tester», который фиксирует время пре-
кращения перетаскивания; «Pira Ink Drying Tester», определяю-
щий время высыхания на стекле; «Gardner Diying lime Tester» для
невпитывающих поверхностей (рис. 17.10).
Краски для рулонной печати. Время высыхания красок для рулон-
ной офсетной, глубокой и флексопечати можно определить с по-
мощью прибора «Sinvatrol Tester» (рис. 17.11), который измеряет
Рис. 17.11.
Прибор для определения
параметров сушки
красок для рулонной
печати «Sivatrol Drying-
Time Tester» (с разреше-
ния «Hint Ink Corp.»)
Испытания печатных красок 261
скорость конвейера и температуру, давая информацию, необходи-
мую для определения параметров работы конкретного сушильного
устройства для данных вида бумаги и типа печатной машины.
Влажный запечатанный образец, субстрата проходит на конвейере
через прибор со скоростью 0,0-0,5 м/с. В нем поддерживается по-
стоянная температура, которую можно установить в пределах 38-
316°С. Использование прибора описано в D6073 1996.
Степень перетира
Хорошее диспергирование пигмента — одно из основных усло-
вий получения печатной краски с необходимыми печатнотех-
ническими свойствами. Плохо перетертая краска способствует
образованию наслоений на красочных валиках, печатной фор-
ме и офсетном полотне и порождает целый ряд других проблем
(тенение, затекание краски на пробелы, слабая насыщенность
цвета и др.). ASTM D1316 1993 описывает использование уст-
ройства «NPIRI Grindometer».
Контролировать диспергирование удобно с помощью простого
прибора — клина, позволяющего видеть наличие крупных частиц
(например, размером более 10 мкм). Этот прибор (называемый в
англоязычных странах Hegmann gauge) хорошо известен каждому
полиграфисту (рис. 17.12). Ракель, или скребок, перемещается
вдоль горизонтальной поверхности, постепенно изменяя зазор от
25 мкм до нуля. Частицы размером, большим высоты зазора, не
проходят в него и оставляют на поверхности краски царапины.
Рис. 17.12.
Прибор д ля определения
степени перетира краски
(с разрешения «ВУК-
Gardner», USA)
262 Что полиграфист должен знать о красках
Другой способ описан в ASTM D2067 1997: 50 г краски раз-
водят в 200 мл углеводородного растворителя и проливают че-
рез сито с определенным размером отверстий. Осадок на сите
высушивают и взвешивают.
Толщина жидкой
красочной пленки
Толщину жидкой красочной пленки определяют с помощью
устройства, представляющего собой ролик, в центральной части
которого по окружности сделана выемка с изменяющейся глу-
биной. Проводя роликом по красочной пленке, замечают от-
метку, начиная с которой краска перестает касаться дна выемки.
Эта отметка указывает толщину красочной пленки (рис. 17.13).
Новый инструмент необходимо калибровать, т.к. шкала не все-
гда указывает правильные значения.
Толщину жидкой красочной пленки необходимо контроли-
ровать, проводя различные тесты, в которых она имеет сущест-
венное значение (см. ASTM D1212 1991).
Рис. 17.13.
Устройство
для определения
толщины жидкой
красочной пленки
(с разрешения «BYK-
Gardner», USA)
Липкость
Полиграфисты привыкли судить о липкости, используя метод
отлипа пальца. Этот старомодный тест дает чрезвычайно субъ-
ективные и неопределенные результаты. Они плохо воспроиз-
водятся, даже если экспериментатор имеет большой опыт. Ко-
личественные данные получают с помощью измерителей лип-
кости. Роберт Рид (R. Reed) из Lithographic Technical
Foundation, предшественника GAFT, в 1937 г. разработал при-
бор, чтобы преодолеть субъективность метода отлипа. Этот
прибор (рис. 17.14) используется большинством американских
Испытания печатных красок 263
Рис. 17.14.
Измеритель липкости
красок «МВС Inkometer»
(с разрешения «Thwing-
Albert Instrument Со.»)
производителей краски для контроля постоянства липкости
различных партий краски.
Прибор имитирует устройство печатной машины и определяет
силу, необходимую для расщепления красочной пленки. При
этом контролируются температура, скорость и толщина красоч-
ной пленки. Имеются приборы с ручным или электронным упра-
влением. Первые работают при скоростях вращения валиков 400,
800 и 1200 об/мин либо 400, 1200 и 2000 об/мин. Электронные
приборы позволяют устанавливать любую скорость в пределах
100-1200 об/мин либо 100-3000 об/мин (рис. 17.15). Эти приборы
Рис. 17.15.
Электронный
измеритель липкости
«Model 106» (с разре-
шения «Thwing-Albert
Instrument Со.»)
264
Что полиграфист должен знать о красках
обычно поставляются в комплекте с компьютером, на дисплее
которого результаты измерений могут быть представлены как в
числовом, так и в графическом виде. Прибор работает лучше, ес-
ли в помещении поддерживается постоянная температура.
Соотношение между числом оборотов в минуту и линейной
скоростью приведено в табл. 17.5. Измерения липкости нужно
проводить при скорости, наиболее точно соответствующей
скорости печати. Действие прибора описано в ASTM D4361
1997. Кажущаяся липкость печатных красок и связующих: изме-
рения на трехвальном измерителе липкости.
Таблица 17.5. Соотношение между об/мин фут/мин м/с
скоростью вращения 400 314 1,60
и линейной скоростью 800 628 3,19
1200 942 4,79
2000 1570 7,98
3000 2355 11,97
Результаты, полученные на разных приборах и с использова-
нием разных процедур, различаются. Поэтому, сравнивая краски,
необходимо работать на одном приборе и придерживаться одной
и той же процедуры.
Таблица 17.6.
ASTM-методы
измерения вязкости
Номер ASTM Краткое название
D301 1995 Растворимая нитроцеллюлоза
D445 1997 Кинематическая вязкость прозрачных и непрозрачных жидкостей
D1200 1994 Измерение вязкости на воронке Форда
D1545 1989 Определение вязкости прозрачных жидкостей методом пузыря
D1725 1962 Вязкость растворов смол (метод пузыря)
D2196 1986 Реологические свойства неньютоновских жидкостей и материалов (вискозиметр Брукфильда)
D4040 1996 Вязкость печатных красок и связующих (вискозиметр с падающим стержнем)
D4212 1993 Вязкость (по скорости погружения)
D42871994 Вязкость (конусный вискозиметр ICI)
D5125 1997 Вязкость красок и сопутствующих материалов (воронки ISO)
Испытания печатных красок 265
Вязкость
Существует большой набор инструментов для определения вязко-
сти — от простейших воронок до сложных вискозиметров. ASTM-
методы измерения вязкости перечислены в табл. 17.6.
Поскольку вязкость зависит от температуры жидкости, для
получения значимых результатов необходимо тщательно изме-
рять и поддерживать температуру. Точное измерение и интерпре-
тация вязкости печатной краски — серьезная исследовательская
задача. Однако для качественного контроля вязкости красок
можно использовать доступные простые устройства.
Скорость истечения жидкости из сосуда при данной его геомет-
рии и диаметре сливного отверстия зависит от вязкости жидкости.
Для сравнения вязкости красок глубокой и флексопечати исполь-
зуют цилиндрические воронки со сливным отверстием (воронка
Цана) или капиллярным сливом (воронка Шелла) (рис. 17.16). Во-
ронки Цана и Форда показаны на рис. 17.17 и 17.18. Их применение
описано в ASTM D4212 1993. Время вытекания определенного объ-
ема краски измеряют с помощью секундомера. При этом записыва-
ют номер воронки, время истекания и температуру краски.
Рис. 17.17.
Воронка Цана
(с разрешения
«BYK-Gardner», USA)
Рис. 17.16.
Поперечное сечение
воронок Шелла (Shell)
и Цана (Zahn)
266
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 17.18.
Воронка Форда (Ford)
(с разрешения
«BYK-Gardner», USA)
Американская ассоциация глубокой печати (GAA) стандарти-
зировала воронку Шелла применительно к краскам глубокой пе-
чати. ASTM D1200 1994 относится к воронке Форда, но методика
подходит и для воронок Цана и Шелла.
Вискозиметры с падающим стержнем Дьюка (Duke), Лэрея
(Laray) и Черчилля (Churchill) используются для измерения
вязкости пастообразных красок для высокой и офсетной пе-
чати. В этих устройствах измеряется время падения (погру-
жения) стержня в объеме краски определенной высоты. Ме-
тод (включая графическую обработку результатов) описан в
ASTM D4040 1996.
Ротационные вискозиметры Брукфильда (Brookfield) (ASTM
D2196 1986) (рис. 17.19, 17.20) имеют вращающийся стержень.
Он снабжен числовым указателем сопротивления течению, но
поскольку градиент скорости сдвига не определяется, истинная
вязкость не измеряется. Эти приборы удобны для мониторинга
вязкости красок глубокой и флексопечати в условиях работы пе-
чатной машины. Той же цели служат и вибрационные вискозимет-
ры, в которых измеряется демпфирование жидкостью колебаний
погруженного в нее язычка.
Испытания печатных красок
267
Рис. 17.19.
Аналог вискозиметра
Брукфильда
(с разрешения «BYK-
Gardner», USA)
Конические вискозиметры (рис. 17.21) позволяют достигать
очень больших значений градиента скорости сдвига.
Текучесть
Течение краски под действием силы тяжести связано с харак-
теристиками дисперсии пигмента. Для сравнения текучести
нескольких красок можно использовать специальную пласти-
ну, показанную на рис. 17.22. Поместив в лунки одинаковые
количества сравниваемых красок, пластину устанавливают под
желаемым углом и измеряют длину потока красок, соответст-
вующую одному и тому же времени.
268
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 17.20.
Цифровой вискозиметр
системы Брукфилвда
(с разрешения
«BYK-Gardner», USA'
Рис. 17.21.
Измерительная
головка конусного
вискозиметра
Испытания печатных красок 269
Рис. 17.22.
Пластина для сравнения
текучести красок
(с разрешения «Shep-
herd Chemical Со.»)
«Длина»
«Пыление»
Если краска слишком «короткая», она плохо переносится (от
валика к валику или с офсетного полотна на бумагу). Слишком
«длинная» краска имеет тенденцию к образованию аэрозоля.
Хотя нет стандартного теста для определения «длины» краски,
можно провести оценочное сравнение длин тяжей красок, как
это показано на рис. 11.8.
«Пыление» или, точнее, образование аэрозоля краски, усилива-
ется с ростом скорости печати. Одни краски имеют большую
тенденцию к этому, чем другие. На возможность образования
аэрозоля могут оказывать большое влияние даже весьма малые
изменения состава краски. Для определения предрасположен-
ности краски к «пылению» можно использовать липкомер. Для
этого под валики прибора (или позади них в случае электрон-
ной модели прибора) помещают лист белой бумаги и проводят
тест на липкость краски.
270
Что полиграфист должен знать о красках
Эмульгирующая
способность
Краска в офсетной печати должна эмульгировать некоторое ко-
личество воды (увлажняющего раствора). Значительные откло-
нения от оптимума (как в ту, так и в другую сторону) приводят
к плохому качеству печати.
Эмульгирующую способность краски лучше всего определять
с помощью тестера Дьюка (Duke) (ASTM D4942). Краска и вода
перемешиваются в тестере Дьюка в течение 10 мин, причем через
каждую минуту берут пробу для определения воды. Строят гра-
фик зависимости количества эмульгированной воды от времени.
На рис. 17.23 представлены зависимости, полученные при испы-
таниях как хороших, так и плохих офсетных красок. Кривая А со-
ответствует слишком большому захвату воды краской. Такая
краска будет иметь тенденцию переноситься как на печатающие,
так и на пробельные элементы, порождая тенение, искажения то-
новоспроизведения, «снежные хлопья» и другие дефекты печати.
Краска, соответствующая кривой В, по-видимому, подойдет для
печати, но потребует постоянного внимания. Кривая С отвечает
идеальной краске. В случае краски, соответствующей кривой D,
можно ожидать уменьшения растровых точек на оттиске, а крас-
кой Е вообще нельзя печатать.
Рис. 17.23.
Кинетические кривые
процесса эмульгирования
Испытания печатных красок
271
GATF рекомендует загружать в чашку тестера 50,0 г краски, к ко- торым добавляется вода или увлажняющий раствор объемом 15 мл. Мешалка устанавливается на скорость вращения 90 об/мин. Через 90 оборотов она автоматически останавливается, неэмульгирован- ная вода сливается и чашка с краской, эмульгированной водой и лопастями мешалки взвешивается на весах. По разности получен- ного и исходного весов находят количество воды, захваченной краской. Затем добавляют еще 15 мл воды (раствора) и повторяют все операции. Испытания продолжают до получения 10 точек на кинетической кривой. При этом необходимо записывать все усло- вия (температуру, pH раствора, электропроводность раствора). Вся процедура занимает около 45 мин.
Перенос пигмента в увлажняющий раствор Поскольку офсетные краски контактируют с увлажняющим раствором, важно, чтобы красочный пигмент не растворялся и не мигрировал в увлажняющий раствор (соответствующий тест описан в ASTM D279 1987). Сопротивляемость краски переносу пигмента в увлажняющий раствор можно быстро проверить, растерев в течение 5 мин в ступке пестиком краску с увлажняющим раствором (или с модельным вод- ным раствором, содержащим 0,2% гуммиарабика и подкисленным фосфорной кислотой до pH = 4,5), и отфильтровав раствор: его ок- раска укажет на степень перехода пигмента в раствор. Если повтор- ный опыт с дистиллированной водой даст заметное окрашивание воды, то это определенно укажет на то, что краску нужно заменить.
Температура вспышки Температуру вспышки определяют, поместив краску в закрытую чашку и постепенно увеличивая температуру нагрева. Время от вре- мени чашку открывают и проводят над поверхностью источник не- большого пламени. Фиксируют температуру краски, при которой пары ее летучих компонентов вспыхивают. При дальнейшем разо- греве может быть определена температура воспламенения, при ко- торой краска не только вспыхивает от источника огня, но и продол- жает устойчиво гореть. Тест описан в ASTM D56 1997 и Е502 1984. Метод закрытой чашки описан в ASTM D93 1997, а метод открытой чашки — в ASTM D92 1997.
Поверхностное натяжение Краски для печати на пленках должны иметь поверхностное натя- жение, не превышающее удельную поверхностную энергию суб- страта (табл. 17.7). Вода с поверхностным натяжением 72 мН/м не смачивает необработанный полиэтилен с поверхностной энергией около 31 мН/м. Для печати на полиолефиновых пленках водными красками в них добавляют органический растворитель, например
Til
Что полиграфист должен знать о красках
Таблица 17.7.
Поверхностное
натяжение жидкостей
(s) и удельная поверх-
ностная энергия
субстратов (G)
S, мН/м
Вода 72,5
Метанол 22,6
Этанол 22,3
Изопропанол 21,4
Полиэтилен
Полипропилен
Полиэфир
Тефлон
G, мН/м
необработанный
31
30
43
19
обработанный
38-40
36-40
48-54
Рис. 17.24.
Смачивание твердого
тела жидкостью
спирт (что приводит к снижению поверхностного натяжения), и
увеличивают поверхностную энергию субстрата обработкой корон-
ным разрядом, пламенем или химической обработкой.
17.4. Потребительские свойства
Краски оказывают влияние на потребительские свойства ко-
нечного продукта. Печать широко используется в упаковке, а
почти любая упаковка проектируется с целью продать какой-
либо товар. Качество печати должно способствовать продвиже-
нию товара на рынке.
Имеется множество тестов (многие из них не стандартизиро-
ваны) для оценки потребительских свойств, что объясняется
огромным разнообразием условий использования упаковки,
этикеток и тому подобной продукции.
Некоторые из наиболее широко применяемых тестов опи-
саны ниже.
Устойчивость
к истиранию
Между отправкой товара и его получением заказчиком на запеча-
танной поверхности могут появиться нарушения в виде царапин,
потертостей, полос, «выхваченных» (вырванных, выщипанных)
элементов и других результатов абразивного воздействия. В боль-
шей мере, чем свойства красок или условия транспортировки, на
возможность появления указанных дефектов оказывает влияние
бумага или другой субстрат, так что часто краска в данном отно-
шении не является существенным фактором.
Испытания печатных красок
273
Сопротивляемость истиранию важна для обложек журналов,
каталогов и книг, для этикеток, оберток коробок, складных коро-
бок («картонок») и металлических банок. Для тестирования ус-
тойчивости к истиранию чаще всего используют устройства типа
«Gavarti Comprehensive Abrasion Tester», «Sutherland Rub Tester» и
«Taber Abraser». «Gardner», «Bendtsen» и «Pira» также выпускают
свои модели такого рода устройств.
«Gavarti Comprehensive Abrasion Tester» (рис. 17.25) позволяет
проводить испытания с материалами любого размера вплоть до
110x110 мм. Материалы накладываются друг на друга и поме-
щаются между двумя пластмассовыми блоками. Поверхность
этих блоков покрыта губчатым слоем, который удерживает тес-
тируемые образцы во время истирания (нет необходимости в
креплении скрепами, зарубками или путем отгибания).
Можно проводить тестирование самых разнообразных
продуктов: папиросной бумаги, этикеток, обложек журналов
или вкладышей, складных «картонок», обложек книг, гофро-
продукции, пластиковых пленок или пластин, металличе-
ской фольги и стальных или алюминиевых пластин. Давле-
ние постоянно изменяется в результате движения носителя
блоков. Как частота колебаний, так и амплитуда могут быть
очень точно установлены. По прошествии установленного
времени истирания образцы вынимают из устройства и рас-
сматривают.. Результаты очень хорошо воспроизводятся, и
временная зависимость обычно линейная. Вандермерш, изо-
бретатель инструмента, рекомендует для количественной ха-
рактеристики истирания использовать денситометрию, и по-
следние модели прибора включают сканирующее устройст-
во, связанное с компьютером, выдающим числовые
результаты.
Результаты, получаемые на «Gavarti CAT», вполне удовле-
творительно согласуются с данными, получаемыми на тесте-
ре «Sutherland», и очень плохо коррелируют с показаниями
«Taber Abraser». Главными достоинствами «Gavarti CAT» по
сравнению с тестером «Sutherland» являются скорость и вос-
производимость, а также возможность проводить сравнитель-
ное испытание нескольких образцов одновременно (распола-
гая их рядом друг с другом).
«Sutherland Rub Tester» (рис. 17.26) был принят в качестве стан-
дартного средства оценки устойчивости к истиранию амери-
канской ассоциацией National Folding Paper Box Association
274
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 17.25.
Прибор д ля определения
устойчивости
к истиранию «Gavarti
Comprehensive Abrasion
Tester» (с разрешения
«Gavarti Associates Ltd.»)
(ASTM D5264 1992). Устройство имеет трущий блок, удержива-
ющий бумагу или картон, и основание, удерживающее запеча-
танный образец. Трущая бумага (или картон) прижата к одному
из двух трущих блоков массой 0,9 и 1,8 кг. Запечатанный обра-
зец крепится к основанию (запечатанной стороной вверх) дву-
мя кнопками. Трущий блок закреплен на ручке, которая дви-
жется возвратно-поступательно, обеспечивая истирание оттис-
ка бумагой или картоном. Количество истираний (т.е.
колебаний ручки) указывается на циферблате. Легкий картон
обычно тестируют при 50 истирающих движениях и с блоком
0,9 кг или при 80 движениях и с блоком 1,8 кг. Другие типы ма-
териалов испытывают при иных условиях. К двум недостаткам
этого устройства следует отнести то, что его разные экземпляры
часто дают сильно различающиеся результаты, а также то, что
для испытаний многих новых красок и покрытий требуются
очень продолжительные прогоны.
«Taber Abraser» (рис. 17.27, ТАРР1 Т476 ОМ 1997) имеет по-
воротный круг с двумя вращающимися дисками, к которым
Испытания печатных красок
275
Рис. 17.26.
Прибор для определения
устойчивости
к истиранию «Sutherland
Rub Tester» (с разреше-
ния «Danilly Со.»)
может быть приложен различный вес. Испытуемый образец
кладется на круг, и диски вращаются поверх образца. Ре-
зультаты зависят от структуры истирающих дисков и прило-
женного веса. Пыль стертого материала взвешивают на ана-
литических весах или приготавливают его суспензию в воде
и определяют мутность. Результаты, полученные на этом
устройстве, плохо согласуются с данными, полученными
другими методами, отчасти потому, что истирающий диск
часто забивается пылью материала образца. Это устройство
применяют чаще для испытаний покровных лаков, чем для
тестирования красок.
Адгезия Адгезию краски к субстрату часто определяют с помощью про-
стых качественных тестов, таких как испытание на сморщива-
ние, скребок ногтем, отрыв скотч-ленты и сгибание металличе-
ской пластинки.
Испытание на сморщивание (сгибание) проводят только в
случае оттисков жидкими красками на эластичных пленках.
Для этого кусок запечатанной пленки зажимают между боль-
276
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 17.27.
Устройство
для определения
устойчивости
к истиранию «Taber
Abraser» (с разрешения
«BYK-Gardner», USA)
шим и указательным пальцами каждой руки и достаточно бы-
стро двигают руками в противоположные стороны примерно
10 раз. Со сморщенной поверхности аккуратно стирают сал-
феткой свободные отколовшиеся частицы краски и рассмат-
ривают поврежденный оттиск.
Тест на адгезию с помощью ногтя проводят следующим образом.
По образцу, положенному на бумажную подстилку, несколько раз
быстро проводят «спинкой» ногтя, производя быстрые удары и ис-
пользуя умеренное давление, но без резания (царапания) красоч-
ной пленки кромкой ногтя. Визуально оценивают степень наруше-
ния красочной пленки.
В тесте с отрывом прижатой к оттиску скотч-ленты результат
наблюдения оценивается по 5-балльной шкале: 4 — пленка пол-
ностью цела, 0 — красочная пленка полностью удалена с ото-
рванной скотч-лентой. И hoi да используют специальные адге-
зивные ленты. Этот тест применяют также для оценки адгезии
покрытий и лаков.
Ручное сгибание и разгибание полосок, вырезанных из метал-
лического листа с напечатанным на нем изображением, дает лишь
приближенную оценку его поведения в реальном процессе изго-
Испытания печатных красок
277
Устойчивость
оттисков
к слипанию
Коэффициент
трения
товления упаковки. Адгезию краски на металлах нужно проверять
в условиях, близких к реальным, например при температуре льда,
если испытываются банки с напитками.
Нежелательная адгезия наблюдается при слипании оттисков в
стопе. Тест на устойчивость к слипанию описан в ASTM
D2793 Rev А 1993.
Простой тест на слипание можно провести так: квадратный
оттиск со стороной 10-16 см сложите запечатанной стороной
внутрь; еще раз сложите получившийся прямоугольник под
прямым углом к линии первого сгиба и отогните по два слоя
так, чтобы получился равнобедренный прямоугольный тре-
угольник; зажмите большим и указательным пальцами одной
руки прямоугольную вершину треугольника, а другой рукой ту-
го скрутите его; разверните образец и проверьте, есть ли разру-
шения красочной пленки или перенос краски.
Сопротивляемость оттиска скольжению можно охарактеризо-
вать коэффициентом трения. Различают статическое трение (т.е.
силу, которую нужно приложить, чтобы сдвинуть покоящийся
на поверхности другого тела предмет) и кинематическое трение
(т.е. силу, необходимую для поддержания относительного пере-
мещения двух соприкасающихся тел).
Для оценки сопротивляемости скольжению было разработа-
но несколько методов. Чтобы получить результаты необходимы
тщательность и внимание к множеству деталей, влияющих на
результаты. Методы испытаний перечислены в табл. 17.8.
Таблица 17.8.
Тесты по определению
коэффициента трения
Номер теста Краткое название
ASTM D4917 1994 Коэффициенты трения немелованной писчей
TAPPIT549PM 1990 и печатной бумаги (горизонтальная плоскость)
ASTM D4918 1995 Коэффициенты трения немелованной писчей
TAPPIТ548 PM 1990 и печатной бумаги (наклонная плоскость)
TAPPl T542 ОМ 1988 Коэффициенты трения (угол скольжения) упаковочных бумаг (метод наклонной плоскости)
TAPPI T815 ОМ 1995 Коэффициенты трения (угол скольжения) упаковок и упаковочных материалов
TAPPI T816 ОМ 1992 Коэффициенты трения жесткого фибрового картона и гофрокартона (метод горизонтальной плоскости)
278
Что полиграфист должен знать о красках
Светостойкость
Сопротивляемость выцветанию особенно важна для афиш,
календарей и другой печатной продукции, долго находящей-
ся на свету. Светостойкость разных пигментов сильно разли-
чается. Как правило, неорганические пигменты более свето-
стойкие, чем органические, но из-за того, что неорганиче-
ские пигменты дают слабые и нечистые цвета, часто
используют органические, несмотря на их тенденцию к вы-
цветанию.
Простейший метод тестирования красок на светостойкость
заключается в выставлении оттиска на солнечный свет. Для то-
го чтобы судить об изменении цвета, часть оттиска нужно за-
крыть светонепроницаемым материалом. Если испытания про-
ходят внутри помещения, нужно расположить оттиск на рас-
стоянии 0,3 м от южного окна, чтобы обеспечить попадание
прямых солнечных лучей на его поверхность и хорошую цирку-
ляцию воздуха. Проводят испытания и на открытом воздухе; в
этом случае отпечаток закрепляют на наклонной плоскости,
ориентированной на южную сторону. Иногда для защиты от
дождя и ветра оттиск закрывают оконным стеклом. Следует в
тех же условиях проводить и испытания незапечатанного мате-
риала, поскольку любое изменение цвета запечатываемого ма-
териала может серьезно повлиять на цвет оттиска, даже если
пигмент краски является вполне светостойким.
ASTM D3424 1998 описывает тест по определению светостой-
кости запечатанных субстратов и их устойчивости к действию
погодных факторов.
Один и тот же пигмент в различных связующих может про-
являть различную светостойкость. Относительная влажность
воздуха также влияет на светостойкость краски. Последняя за-
висит также и от концентрации пигмента в дисперсии. Кроме
того, светостойкость красочной пленки зависит от ее толщины.
Выцветание, обусловленное плохой светостойкостью, не следу-
ет смешивать с изменениями цвета под действием химических
веществ, таких как кислоты или щелочи.
Интенсивность солнечного света изменяется в течение года, и
наиболее быстрое выцветание происходит в летние месяцы.
Именно в эти месяцы лучше всего проводить испытания на све-
тостойкость, продолжительность которых может составлять 30,
60 или 90 дней. Широта и долгота местности также влияет на ко-
личество солнечного света, попадающего на образец: солнце све-
тит ярче в Майами, чем в Монреале, или более интенсивно в
Денвере, чем в Чикаго. Кроме того, облачность существенно из-
меняет условия экспонирования.
Испытания печатных красок
279
Запах и вкус
Из-за всех этих отклонений обычно предпочитают проводить
ускоренный лабораторный тест в специальной испытательной
камере с ксеноновой лампой, имитирующей солнечный свет
(рис. 17.28), а для тестов на устойчивость к погодным условиям
применяют прибор Weatherometer, в котором поддерживается
определенная влажность и температура воздуха.
Большинство растворителей обладает заметным характерным за-
пахом. Используемые в красках растворители обычно имеют за-
пах, не допустимый для упаковки. Краски, закрепляющиеся под
действием механизма окислительной полимеризации, всегда «по-
пахивают» льняным маслом. Материалы для упаковки пищевых
продуктов, как правило, не должны иметь запаха или обладать
минимальным запахом. Поэтому тестирование запечатанных упа-
ковочных материалов на наличие запаха имеет большое значение.
Тест на запах и привкус запечатанной упаковки описан в
ASTM Е462 1984. Образец выдерживают в закрытом сосуде в те-
чение 20-24 ч. Запах определяет комиссия опытных экспертов по
7-балльной шкале: 0 — нет запаха, 6 — очень сильный запах. Для
определения привкуса в емкость вместе с образцом кладут шоко-
Рис. 17 28
Камера для ускоренных
испытаний на свето-
стойкость «Q-Sun
Xenon Test Chamber»
(с разрешения «Q-Panel
Lab Products»)
280
Что полиграфист должен знать о красках
лад и несоленое сливочное масло; после выдержки проверяют продукты на наличие привкуса. Аналогичный, но более детально разработанный тест, описанный в ASTM Е619 1984, используется для оценки посторонних запахов в бумажной упаковке. Остатки растворителя в краске можно определить методом га- зовой хроматографии, которую используют, например, некоторые производители хлебобулочной продукции при возникновении проблем с запахом упаковочных продуктов.
Устойчивость к нагреванию при герметизации упаковки Упаковку часто закрывают (герметизируют), используя нагре- вание, и напечатанная краска (на упаковочном материале) должна выдерживать этот нагрев, т.е. она не должна плавиться, смазываться или становиться липкой. Для проверки красок на термостойкость в условиях гермети- зации упаковки используют специальные термостатические устройства с тефлоновыми стенками. После выдерживания в те- чение определенного времени при установленной температуре образец вынимают и рассматривают. Иногда для проверки термостойкости используют утюг с контролируемой температурой, которым проводят по оттиску, а затем смотрят, нет ли смазывания красочной пленки. Обычно за температуру предела термостойкости краски принимают температуру начала ее размягчения.
Водостойкость Водостойкость особенно важна для упаковки. Для тестирования красок на водостойкость обычно используются 3 теста: • устойчивость к миграции в воду при комнатной температуре, • адгезия краски к материалу при воздействии ледяной воды, при замораживании и оттаивании, • устойчивость в кипящей воде. Для проверки устойчивости к миграции в воду, при комнат- ной температуре оттиск накрывают влажной фильтровальной бумагой или полотенцем и оставляют на 1-5 ч, после чего про- веряют, имеется ли перенос краски в воду (что видно по окраске фильтровальной бумаги или полотенца). Воздействие ледяной воды на оттиск проверяют, погружая его в воду с кусочками льда. Тест на замораживание/оттаивание за- ключается в оценке адгезии красочной пленки к субстрату после замораживания в холодильнике при определенной температуре в течение установленного времени и последующего разморажива- ния (оттаивания) образца. После оттаивания часто наблюдается потеря адгезии, которая, однако, восстанавливается при повтор-
Испытания печатных красок
281
ном замораживании. В процессе изменения температуры краска иногда переходит с одной поверхности на другую. Устойчивость к кипящей воде проверяют, помещая образец в такую воду и проверяя адгезию краски к субстрату. Устойчи- вость к кипящей воде имеет особое значение в случае использо- вания пищевых продуктов, разогреваемых непосредственно в упаковке. Два других метода определения миграции краски описаны в ASTM D279 1987. В первом из них пигмент встряхивают вместе с толуолом и отмечают окраску последнего (модельная система). Во втором методе проверяют перенос пигмента с оттиска на прижатый к нему чистый лист.
Ламинирование В ламинатах часто красочная пленка находится между поверхно- стями субстрата и адгезива, и она должна прочно связываться с обе- ими этими поверхностями. Силу скрепления слоев в ламинатах оп- ределяют путем измерения разрывного усилия, при котором лами- нат расщепляется на составные слои. Для этого используют приборы типа «Instron» или «Amthor». Если запечатанный материал сматывается в рулон до ламинирования, необходимо исключить слипание красочных слоев. Контроль этого нет необходимости, ес- ли печать и ламинирование проводят в одном потоке (in line). Пиг- менты не должны мигрировать в слой адгезива.
Источники дополнительной информации по тестированию красок 1. American Society for Testing & Materials (ASTM), Industry Standards (West Conshohocken, PA). 2. Technical Association of the Pulp and Paper Industry (TAPPI), Test Methods (Atlanta, GA). 3. The Printing Ink Manual / Eds. R.H.Leach, R.J.Pierce. 5th ed. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1993.
Глава 18. Покупка печатных красок
Сохранение лучшего Заказчик и поставщик должны сотрудничать. Хорошие снаб-
поставщика женцы не берут любой заказ только ради наращивания объема
продаж: они действуют с расчетом на конечную прибыль.
Первым шагом на пути выбора поставщика является опреде-
ление приоритетов: надежность, цена, качество, обслуживание
и т.д. Обслуживание входит в цену? Какое требуется качество?
Какой ожидается объем обслуживания? Печатник должен оп-
ределить истинные затраты.
Второй шаг, еще более трудный, заключается в решении, на-
сколько хорошо предполагаемый коллега удовлетворит опреде-
ленные требования.
Типографиям нужны такие поставщики красок, которые го-
товы поставлять нужный товар. Всегда разумно иметь запасно-
го поставщика на случай, если основной не сможет выполнить
заказ. Не следует выбирать более двух или трех снабженцев, по-
тому что нельзя обеспечить всех достаточным количеством за-
казов, что является условием доверительных взаимоотноше-
ний, а также потому что работа со многими поставщиками
приводит к лишним затратам на транспортировку и хранение.
Сотрудничество печатников и поставщиков обеспечивается
взаимными усилиями обеих сторон. Компании, производящие
краски, оказывают услуги, связанные с их использованием, и
печатнику приходится довольствоваться тем обслуживанием,
которое может предложить снабженец. Печатник может без
колебаний запрашивать любые оговоренные и включенные в
цену услуги, но если он будет выходить за договора рамки в
своих требованиях, поставщику придется подыскать себе дру-
гого заказчика.
Поставщики красок, знающие и понимающие печатника как
своего клиента, в состоянии предоставить печатнику опти-
мальное обслуживание.
284
Что полиграфист должен знать о красках
Цена и истинная
ценность или выгода
Расход краски
Печатник должен научиться различать краски с низкой ценой
и с низкой истинной ценностью. Последняя отнюдь не опре-
деляется ценой. Истинная ценность включает такие аспекты,
как расход краски, ее поведение в печатной машине, конечные
потребительские свойства и услуги, оказываемые производи-
телем краски.
Покупная цена краски может составлять только 2-5% об-
щих расходов на печать тиража, но печатник может понести
убытки, если при работе с данной краской увеличатся за-
траты времени, если заказ не будет отпечатан в срок или
потому что свойства краски не удовлетворяют предъявляе-
мым требованиям. Для того чтобы узнать цену, достаточно
посмотреть накладные, но истинную ценность или выгоду
трудно определить. Высококачественная дорогая краска в
конечном итоге может оказаться выгоднее, чем менее доро-
гая краска.
Расход краски зависит от интенсивности цвета, которая опре-
деляется концентрацией пигмента, степенью перетира и дис-
пергирования краски. Эти три составляющие являются основ-
ными расходными статьями для производителя краски, и он
может пытаться на них экономить, уменьшая количество пиг-
мента, снижая продолжительность и интенсивность операций
перетира и диспергирования или с помощью других манипуля-
ций с технологическим режимом краски. При этом краска в та-
ре выглядит, как обычная краска, полученная с соблюдением
всех требований рецептуры и рабочих процедур, но печатнику
придется увеличить ее расход, чтобы добиться желаемой насы-
щенности цвета.
Печатник может провести тест с разбеливанием (как описа-
но в главе 17) или послать краску в GAFT или другую лаборато-
рию красок для определения интенсивности цвета. При прочих
равных условиях отношение интенсивностей цвета двух красок
равно отношению их расходов: чем больше расход краски, тем
больше насыщенность цвета.
Необходимое количество краски определяется также сор-
том и видом бумаги, используемой для печати тиража. На
глазированной бумаге расход краски меньше, чем на мело-
ванной, а на мелованной бумаге меньше, чем на немело-
ванной.
Потребление краски зависит и от квалификации бригады
печатников — особенно от хорошего планирования и слажен-
ных действий при запуске машины.
Покупка печатных красок
285
Таблица 18.1.
Вопросы, подлежащие
учету при заказе краски
Информация Комментарий или пример
Тип печатной машины Для офсетной, глубокой или флексопечати; листовая, листовая с ИК- сушкой, листовая с УФ-отверждением; рулонная, рулонная офсетная с термосушкой, рулонная офсетная без термосушки, рулонная офсетная с УФ- отверждением, рулонная офсетная с ЭЛ- отверждением; одно- или многокрасочная
Сушильное устройство Время сушки и ее условия Скорость печати Высокоскоростной поток roj ячего воздуха; поглощение газетной бумагой; УФ- или ЭЛ-отверждение
Требования к цвету Направьте образец для сравнения
Последовательность красок при печати Липкость красок с учетом их последовательности Закажите краски
Тип запечатываемого Бумага или картон, мелованные,
материала немелованные, глазированные; полимерные пленки и покрытые ими бумага и картон; металл; фольга; стекло
Тип печатной формы Шрифт, плашка, плашки с выворотками
Желаемая отделка Используемый увлажняющий раствор Глянцевая, матовая
Потребительские требования Требования, связанные с дальнейшей обработкой запечатанного материала Санитарно-экологические требования Устойчивость к продукту, светостойкость, сопротивляемость старению, стиранию и погодным факторам
Расход краски Величина тиража и требуемое
(кроющая способность) количество краски
Требования к доставке Цена Подходящий размер упаковки; крайний срок поставки
286 Что полиграфист должен знать о красках
Основные цели
при покупке краски
Всегда трудно оценить количество квадратных дюймов, ко-
торое покроет один фунт краски. Потребление зависит от ин-
тенсивности цвета, кроющей способности краски, типа бумаги
и аккуратности работы печатников.
Точно необходимо определить стоимость краски. Даже
опытные оценщики дают разные оценки количества краски
и, соответственно, затрат для выполнения данной работы.
Печатники могут пользоваться таблицами для расчета необ-
ходимого количества, но некоторые таблицы очень отлича-
ются друг от друга и большинство из них применимо только к
листовому офсету. Неточная оценка приводит к убыткам.
Возвращение избытка краски в тару из красочного ящика от-
нимает время, создает риск загрязнения окружающей среды,
но выброс остатков краски обходится еше дороже. Еще более
накладно прерывать печать тиража из-за того, что краска за-
кончилась.
По наблюдениям GATF, наиболее серьезные проблемы с крас-
ками вызываются использованием красок, не соответствующих
данной работе. Этому может быть много причин: печатник не
предоставил поставщику полной и правильной информации;
поставщик не запросил такой информации; печатник просто
взял краску с полки, не выяснив, соответствует ли она данной
работе; изготовитель краски допустил ошибку; кто-то на поли-
графическом предприятии изменил состав краски, рецептура
которой была уже правильной.
Производство красок все еще остается делом, в котором
работа проводится по предписаниям на конкретные заказы.
Хотя для многих видов работ можно воспользоваться стан-
дартными красками, печатнику следует проконсультиро-
ваться с поставщиком, прежде чем покупать какую-либо
краску. Изготовитель краски, зная предъявляемые к ней
требования, может определить, подойдет ли для данной ра-
боты стандартная краска или понадобится изготовление
специальной.
Не нужно оговаривать условия и требования при повторении
прежней работы, но всякий раз, когда изменяется субстрат, хо-
тя бы даже сорт бумаги или картона, необходимы консультации
с производителем красок. Иногда даже изменение партии од-
ной и той же марки бумаги или картона может повлиять на по-
ведение краски в печатном процессе.
Затраты на подготовку краски и связанная с этим «суета»
сводятся к минимуму, если краска поставляется уже готовой к
Покупка печатных красок
287
Экономия средств
при покупке красок
Рис. 18.1.
Печатные краски про-
даются в банках, ведрах
и бочках различного
размера
(с разрешения «Flint Ink
Corporation»)
печатному процессу. Насколько невероятным это может пока-
заться, но печатники часто добавляют в краску такие вещества,
как моторное, растительное масло, тавот, крахмал, свиное сало
и винный камень. Это никогда не следует делать. Если краска
не работает нормально, обращайтесь к производителю или в
лабораторию красок.
Печатник и представитель поставщика должны заранее об-
судить возможные проблемы, чтобы подходящие добавки, если
они нужны, были под рукой. Например, при печати малых ти-
ражей иногда бывает полезно добавить сиккатив или разбави-
тель, чтобы устранить ту или иную проблему, причем печатник
должен заранее знать, какие добавки следует использовать.
Цена краски зависит от размеров упаковки или контейнера.
Поставщик краски может помочь типографии получить макси-
мальную выгоду, определив оптимальный размер упаковки и
наилучший способ транспортировки (рис. 18.1).
Печатнику следует покупать краску в контейнерах большого
размера, который позволяет эффективно использовать краску.
Краска в ведрах стоит меньше, чем краска в банках, а краска в
бочках стоит меньше, чем краска в ведрах. Хотя передвижные
красочные резервуары стоят дороже и требуют дополнительных
расходов при транспортировке на красочный завод, они часто
оказываются наиболее экономичными для печатников, ис-
пользующих большие количества краски.
288
Что полиграфист должен знать о красках
Обращение
с краской на
полиграфическом
предприятии
Рис. 18.2.
Удачно спроектирован-
ный склад красок
с трехвальной краскоте-
рочной машиной
(с разрешения National
Association of Printing
Ink Manufacturers)
На достаточно больших полиграфических предприятиях с помо-
щью красочного завода можно оборудовать участок по изготовле-
нию красок из полуфабрикатов. Это снижает затраты на транспор-
тировку, упаковку и хранение запасов краски, а также способствует
тесному взаимодействию печатника и производителя краски. Спе-
циалист (работник красочного завода) всегда может на месте вне-
сти необходимые коррективы в рецептуру краски.
Площадь помещения для хранения краски изменяется в зави-
симости от типа и количества потребляемой краски. Эти две
переменные величины определяются типом печатной машины
и видом печатной продукции. Например, склады красок очень
различаются для цехов листовой офсетной печати, рулонной
офсетной печати неиздательской продукиии, глубокой печати
или цеха газетною производства. При строительстве нового
полиграфического предприятия или обновлении старого следу-
ет обратиться за помощью и советом к поставщику красок и
другим компетентным консультантам. Правильный проект пе-
чатного цеха может избавить от бесконечных проблем в буду-
щем (рис. 18.2).
Проект красочного склада должен обеспечивать доступность
к краскам и обеспечивать удобство обращения с ними. Краски
следует хранить при температуре, близкой к температуре в пе-
чатной машине, поскольку она очень влияет на текучесть крас-
Покупка печатных красок
289
ки. Краски на водной основе, в особенности, должны быть за-
щищены от замораживания.
Печатнику следует стандартизировать склад красок, исполь-
зуя минимальное количество необходимых цветов. Хотя тля
разных заказов могут понадобиться различные наборы красок,
число этих наборов следует сводить к минимуму, чтобы сокра-
тить затраты и исключить неразбериху.
Необходимо в первую очередь использовать те краски, которые
были поставлены первыми. Не составляет труда ставить новые
банки (ведра и т.п.) на задние места зоны складирования, а расхо-
довать более старую краску, которая должна храниться на передних
местах. Срок годности большинства красок — год или около того, и
превышение этого срока приводит к изменениям их свойств. Нет
смысла рисковать печатать слишком старой краской.
Утилизация неиспользованной краски обсуждается в главе 20.
Хотя печатники и не любят вкладывать много денег в кра-
сочные склады, они не могут себе позволить останавливать пе-
чатный процесс из-за того, что закончилась краска. Заказывая
краску, необходимо исходить из минимальной и максимальной
потребностей, которые можно определить, исходя из среднего
месячного потребления краски. Благодаря системе хранения и
учета можно заблаговременно пополнять запасы. Объем запа-
сов должен обеспечивать возможность выполнения внезапного
(сверхпланового) заказа или заказа необычно большого объема.
Временные интервалы между заказами краски должны обеспе-
чивать производителю возможность изготовить и поставить но-
вую партию краски.
Глава 19. Спецификация печатных красок
Спецификации являются средством общения между клиентом
и поставщиком и должны разрабатываться совместно в коопе-
рации друг с другом. Заказчику не следует одному формулиро-
вать спецификации и навязывать их поставщику, равным обра-
зом и поставщику не следует в одностороннем порядке устана-
вливать спецификации и скрывать их от заказчика.
Наилучшие взаимоотношения «заказчик/поставщик» за-
ключаются в том, что типография снабжает производителя
красок достаточной информацией о конкретной работе и про-
сит производителя поставить краску, которая будет соответст-
вовать данной работе. Но при этом возникают проблемы. Веро-
ятно, самые большие из них проистекают из расхождений в по-
нимании того, что значит соответствие краски данной работе,
и из недостатка результатов испытаний, которые могли бы по-
мочь заказчику и поставщику достичь взаимопонимания.
Производитель краски может столкнуться с дополнительны-
ми трудностями при попытке поставить подходящую краску.
Например, вязкость связующих изменяется от одного заказа к
другому, как и свойства пигментов и других исходных материа-
лов; производители красок часто меняют источники получения
сырья, составы своей продукции или спецификации либо —
под грузом этих проблем — выходят из бизнеса. Однако при хо-
рошо налаженном контроле качества на красочном заводе по-
вторные партии краски одного состава не должны существенно
отличаться друг от друга. Чтобы контролировать положение ве-
щей, производитель красок специфицирует и тестирует исход-
ные материалы и конечные продукты.
Слишком часто краску и другие расходные материалы поку-
пают только исходя из цены и не обращая серьезного внима-
ния на истинную ценность продукта и его соответствие данной
работе. Вместо покупки самого дешевого продукта печатнику
292 Что полиграфист должен знать о красках
Разработка
спецификаций
следует покупать продукт, который обеспечит наибольшее со-
кращение конечных производственных затрат. Спецификации
помогают печатнику судить о том, насколько цена соответству-
ет истинной ценности продукта.
Статистический анализ качества продукции и производст-
венных процессов убедительно свидетельствует о необходимо-
сти использования материалов соответствующего качества.
Спецификации должны быть разработаны так, чтобы обеспе-
чить получение печатником продукта, который будет нормаль-
но работать в производственных процессах и будет соответст-
вовать потребительским требованиям.
Разработка полезных спецификаций требует времени и усилий.
Наибольшую пользу могут принести работники службы контроля
качества и отдела технического контроля. Затраты, связанные с
разработкой спецификации, должны окупиться за счет увеличе-
ния производительности, сокращения потерь и отходов и улучше-
ния конкурентных возможностей продукции на рынке.
В табл. 19.1 перечислены свойства, которые следует рассмот-
реть при разработке спецификаций красок. Иногда в дополне-
ние к этим свойствам специфицируют светостойкость, глянец,
токсичность, устойчивость по отношению к упакованному
продукту, сопротивляемость к истиранию и теплостойкость.
Таблица представляет собой лишь своего рода резюме или
указатель. Невозможно сжать всю необходимую информацию в
значки «X» и «О», а также учесть возможные исключения. Од-
нако эта таблица поможет печатнику приступить к планирова-
нию разработки спецификаций красок.
Равным образом, приводимые ниже значения специфициру-
емых свойств являются репрезентативными, или типичными
значениями. Их следует адаптировать для спецификации кон-
кретной краски.
Цвет. Спецификация цвета краски часто вызывает проблемы.
Лучше всего использовать колориметрические величины (коор-
динаты L, а, b или др.). Следует также указать допустимые откло-
нения от принятых значений. Тесты проводят на сухой отпеча-
танной красочной пленке с оговоренной толщиной.
Насыщенность цвета. Насыщенность цвета можно определить,
измерив цветную оптическую плотность сухой красочной пленки
с помощью денситометра. Ее можно специфицировать и указа-
нием толщины красочной пленки, обеспечивающей требуемую
Спецификация печатных красок
293
Таблица 19.1.
Спецификации красок
Свойство Листовой офсет Рулонный офсет Флексо- печать 1 Глубокая Трафарет-
печать ная печать
с термо- сушкой без термо- сушки
Цвет X X X X X X
Насыщенность цвета X X X X X X
Время X высыхания на запечатанном материале о о о о X
Время высыхания на стекле X о о о о X
Эмульгирующая X способность X X о о о
Степень перетира X X X X X X
Срок хранения X X X X X X
Липкость X X X о о X
Постоянство липкости X X X о о о
Вязкость X X X X X X
Летучесть О X о X X X
Предельное напряжение сдвига X X X о о о
X — Это свойство следует специфицировать.
оптическую плотность на сухом оттиске. На практике насыщен-
ность цвета определяют с помощью теста с разбеливанием. Она
не должна изменяться более чем на ±5% от партии к партии.
Спецификация насыщенности цвета — одна из важнейших, по-
скольку она определяет ценность краски.
Время высыхания на бумаге. Время высыхания определяют так, как
это описано в главе 17. Наиболее подходящим для спецификации
красок для листовой печати является использование тестера систе-
мы GATE Во всяком случае, условия тестирования должны быть
оговорены в спецификации, т.к. различные типы приборов дают
294
Что полиграфист должен знать о красках
разные значения времени высыхания. Весьма желательно время
высыхания в пределах 2-4 ч, и эту оценку следует принять в качест-
ве репера при разработке спецификации. В действительности, нет
нужды оговаривать минимальное время высыхания: достаточно
указать максимальное значение. Для определения времени высыха-
ния красок доя рулонной офсетной, глубокой, трафаретной и фле-
ксо печати можно рекомендовать прибор «Sinvatrol Tester».
Время высыхания на стекле. Специфицирование времени высы-
хания краски на стекле или другом непористом материале про-
водится с целью предотвратить высыхание краски на красоч-
ных валиках и других частях печатной секции. Тот, кто сталки-
вался с высыханием краски на листовой печатной машине,
понимает значение этого показателя. Методика испытаний
описана в главе 17. Красочная пленка на стекле должна оста-
ваться липкой по крайней мере в течение 4 часов.
Эмульгирующая способность. Описанное в главе 17 испытание
(Surland test) характеризует способность офсетной краски
эмульгировать ограниченные количества воды. Краски, эмуль-
гирующие слишком мало или слишком много воды, вызывают
проблемы в печатном процессе. Решение затрудняется тем, что
не легко преодолеть различие в мнениях о том, что такое
«слишком большой захват воды». Конкретные значения нужно
выработать покупателю совместно с продавцом, и они, по-ви-
димому, должны включать минимальное и максимальное со-
держание воды в краске после 2 и 10 минут эмульгирования.
Степень перетира. Плохо перетертые краски вызывают износ пе-
чатных форм и имеют плохие реологические свойства. Методика
измерения степени перетира описана в главе 17. Краски для лис-
тового офсета не должны давать более 4 царапин (следов) при за-
зоре 0,0004 дюйма или 10 царапин при зазоре 0,0002 дюйма.
Срок хранения. Краски для листовой печати должны сохра-
няться в хорошем состоянии в течение одного года, если бан-
ка не открывалась и хранилась при комнатной температуре.
Если краска пришла в негодность в пределах оговоренного
срока хранения, производитель краски должен принять ее
назад (при условии, что хранение было правильным). Краски
для глубокой и флексопечати, однако, могут осаждаться за
гораздо меньший промежуток времени, так что возникает
проблема повторного диспергирования. В таких случаях дол-
Спецификация печатных красок
295
жен прийти на помощь изготовитель краски. Печатник мо-
жет быть избавлен от такого рода проблем, если на полигра-
фическом предприятии налажен контроль состояния храня-
щихся материалов.
Липкость. Поскольку абсолютные значения липкости, изме-
ренные на разных приборах, сильно различаются, необходимо
выбрать тип и конкретную модель измерительного средства,
чтобы стандартизировать измерения липкости. Для четырех-
красочной офсетной печати GATF рекомендует последователь-
ность липкости красок, так что каждая из них имеет свою лип-
кость, отличную от другой. Отклонения от партии к партии
данной краски не должны превышать ±0,5 единиц.
Постоянство липкости. Липкость краски изменяется при печати
тиража. Спецификация допустимых отклонений может быть
полезной. Для этого можно использовать измерения липкости
на приборе Inkometer (или другом измерительном устройстве) в
течение 10 минут.
Вязкость. Это фундаментальное свойство следует специфици-
ровать в случае использования любой краски. Из-за сильной
температурной зависимости вязкости, температура ее измере-
ния должна быть специально оговорена. Вязкость пастообраз-
ных красок удобно определять на стержневом вискозиметре
Лэрея (Laray). В случае применения жидких красок большую
точность дают измерения на воронке Шелла (Shell), чем на
обычно используемой воронке Цана (Zahn) (см. главу 17).
Летучесть. Летучесть красок для рулонной печати с термосуш-
кой необходимо должным образом контролировать, чтобы они
не высыхали на красочных валиках и других частях печатной
секции, но вместе с тем достаточно быстро сохли в сушильной
секции. В многокрасочных машинах первая краска обычно ме-
нее летучая, чем последующие. Можно указать интервал темпе-
ратуры кипения, но термозакрепляющиеся масла идентифици-
руются по номерам (например, Magiesol 47), а интервал темпе-
ратуры кипения указывается в справочниках.
Предельное напряжение сдвига. Предельное напряжение сдвига
позволяет определить, будет ли краска течь под действием силы
тяжести, что имеет значение для нормальной работы дукторно-
го вала красочного аппарата в случае использования красок для
296
Что полиграфист должен знать о красках
Разработка
программы
тестирования
листовой печати. Это свойство определяется параллельно с из-
мерением вязкости по Лэрею (Laray).
Другие свойства красок. При необходимости могут быть специфи-
цированы и другие свойства красок. Светостойкость можно изме-
рить в камере с ксеноновой лампой, имитирующей солнечный
свет, или с помощью других устройств, описанных в главе 17. Гля-
нец иногда является важным свойством краски, но на него влияет
такое множество переменных факторов, что специфицирование
требует тщательного учета: вида субстрата, его глянца, способа пе-
чати и угла, под которым измеряется глянец. Вопросы, связанные
с токсичностью, должны быть адекватно освещены в инструкции
по технике безопасности (в США это Material Safety Data Sheets),
так что в особой спецификации нет необходимости. Для некото-
рых видов продукции может иметь значение теплостойкость. Ни в
коем случае цвет краски не должен изменяться при нормальной
работе сушильного устройства. Для определения устойчивости к
истиранию можно воспользоваться устройствами, описанными в
главе 17. Если такие тесты предполагается включить в специфика-
ции, они должны быть описаны во всех деталях.
Программу испытаний красок следует разрабатывать одновре-
менно с программой спецификации, с тем чтобы выяснить, ка-
кие именно тесты полезны для контроля процесса, снижения
затрат и поддержания высокого качества. Программы тестиро-
вания часто содержат испытания, не имеющие к этому никако-
го отношения. Такие тесты нужно исключить.
Стоимость оборудования для тестирования меньше затрат на
оплату труда работников, проводящих аналитические измерения.
Спецификации сами по себе, без измерений показателей,
имеют сомнительную ценность. Некоторые тесты не требуют
больших затрат и могут быть выполнены большинством
типографий на рутинном уровне; другие дороги, и их выгоднее
заказать лаборатории или эксперту-консультанту, чем выпол-
нять самим в условиях полиграфического предприятия.
Глава 20. Здоровье, безопасность
и окружающая среда
Санитарно-экологический контроль играет важную роль при
работе с печатными красками. В этой главе рассматриваются
вопросы безопасного обращения с химическими веществами,
применяемыми в красках и растворителях, и обсуждаются не-
которые законы и правила, касающиеся безопасности труда,
охраны здоровья и защиты окружающей среды.
Несчастные случаи происходят тогда, когда люди не знают об
опасности или когда они плохо обучены и экипированы для рабо-
ты с опасными материалами. Чтобы защитить работников и окру-
жающую среду от угроз химического отравления, агентства на фе-
деральном уровне, на уровне штата и местном уровне установили
правила и нормы, которые помогают обеспечивать безопасность
производства, охрану здоровья и защиту окружающей среды.
20.1. Общая химическая безопасность
Не существует «безопасного» химического вещества, но можно
найти безопасные способы обращения с любым материалом. Даже
чистая вода и чистый воздух представляют угрозу при определен-
ных условиях. Некоторые материалы, требующие при работе с ни-
ми особой аккуратности, относятся к числу «опасных».
Опасными являются вещества, раздражающие кожу или гла-
за, обладающие коррозионным действием, токсичные, пожа-
ро- и взрывоопасные и канцерогенные. Хотя многие материа-
лы, используемые в полиграфии, не содержат веществ, призна-
ваемых опасными, с ними необходимо обращаться, соблюдая
осторожность.
При некоторых условиях краски, растворители, увлажняю-
щие растворы и другие химические вещества, применяемые в
печатном производстве, могут создавать угрозу безопасности и
здоровью людей, работающих с ними.
298
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 20.1. Система идентификации опасных материалов (HMIS)
Заполненная этикетка прикрепляется к контейнеру так,
чтобы служащий был осведомлен об угрозах,ух
связанных с находящимся в контейнере / Х^
химическим веществом, и использовал / X.
подходящие средства защиты. /
□
4F
3F
2F
1F
0F
□□□□□□□□ □□□□□□□□□□
Испаряется при обычных
температурах
Может воспламеняться почти
при всех температурах
Может воспламеняться
при повышенных температурах
Требует предварительного
нагрева для воспламенения
Не горит
□
4H
3H
2H
1H
OH
□□□(шиз ооо ошшш
Смертельная опасность
Исключительная опасность
Значительная опасность
Незначительная опасность
Опасность не установлена
□
4R
3R
2R
1R
OR
□□□□□□□□□□О ООЕШШВ
Может взорваться
Может взорваться
при нагревании или от удара
Агрессивное химическое действие
Не стабильное при нагревании
Стабильное вещество
SA
SB
sc
SD
SE
SF
SG
SH
SZ
□□□□□□□□ □□ШПХ
Респиратор (от пыли) X^
Синтетические перчатки X.
Синтетические перчатки, X
фартук и защитные очки
Респиратор (от пыли), фартук,
синтетические перчатки
и защитные очки
Синтетические перчатки
и химический респиратор
Синтетические перчатки
и защитные очки
Синтетические перчатки,
фартук и химический
респиратор
Перчатки, защитный костюм,
ботинки и химический
респиратор л
Не нужны средства защиты f
HMIS-ЩЩ]
□□□□□□□□□□□□□□ □□□□□□□ □□□□□□□
SA
Здоровье, безопасность и окружающая среда
299
Раздражающие
вещества
Если какой-либо материал содержит химическое вещество,
признанное опасным для здоровья органом OSHA (U.S. Occu-
pational Safety and Health Administration), производитель этого
материала или импортер законодательно обязан предоставить
MSDS (Material Safety Data Sheet) на этот материал. MSDS со-
держит информацию о химических и физических характери-
стиках продукта и о безопасном обращении с ним и методах его
утилизации. OSHA требует от работодателей, чтобы они сдела-
ли MSDS доступными для работников.
На рис. 20.1 показана этикетка системы идентификации
опасных материалов (HMIS), которую необходимо заполнить и
прикрепить к контейнеру с химическим веществом. Этикетка
перечисляет потенциальные угрозы, связанные с данным веще-
ством, и индивидуальные средства защиты, которые необходи-
мо использовать при работе с ним.
Раздражающие вещества, хотя и не являются наиболее опасными
продуктами, составляют группу, по-видимому, самых распростра-
ненных веществ, опасных для здоровья. Люди различаются по сво-
ей чувствительности к веществам, вызывающим раздражение кожи
или глаз. Некоторые продукты вызывают сыпь, зуд и воспаление
слизистых оболочек глаз у большинства людей. Лучше всего надеть
защитные перчатки, работая с токсичными, едкими или раздража-
ющими красками, растворителями или другими материалами при
осуществлении допечатных, печатных или других процессов.
Легкие, закрывающие рукава резиновые перчатки не дороги
и защищают от многих раздражающих веществ, но при этом
перчатки должны обладать стойкостью к используемому мате-
риалу. Пластиковые перчатки, которые надевают доктора и
другие медицинские работники, защищают от некоторых хи-
мических веществ, но они недостаточно стойки к растворите-
лям; следовательно, не рекомендуется их использование в пе-
чатном производстве. Руки должны быть чистыми, чтобы при
использовании перчаток не загрязнить их внутреннюю поверх-
ность. Перчатки следует хорошо вымыть водой перед тем, как
снять их с рук. Будет разумно тщательно вымыть с мылом руки
всякий раз, когда вы закончили работу с химическим вещест-
вом, даже если вы знаете, что оно не попало на кожу.
Глаза более чувствительны к раздражающим веществам, чем
кожа. Многие вещества вызывают боль, покраснение, раздра-
жение, зуд или воспаление в глазах. В распоряжении тех, кто
работает с раздражающими веществами, должны быть очки
или другие средства защиты глаз. Особенно велика вероятность
300
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 20.2.
А. Фонтанчики для про-
мывания глаз.
В. Защитные очки для ра-
боты с материалами,
опасными для глаз.
С. Душ д ля использова-
ния при работе с лег-
ковоспламеняющи-
мися или едкими
жидкостями на пред-
приятии или в лабо-
ратории (с разреше-
ния «Cole-Parmer
Instrument Company»)
попадания в глаза жидкостей при их разбрызгивании. Напри-
мер, попадание в глаза растворителей красок для глубокой или
флексопечати вызывает сильное раздражение.
Фонтанчики для промывания глаз (рис. 20.2А) должны быть
доступны для каждого человека, работающего вблизи раздра-
жающих веществ.
Здоровье, безопасность и окружающая среда
301
Едкие материалы
Токсичные
материалы
При попадании раздражающих или едких материалов в глаза
их нужно промывать в течение не менее 15 минут бо. гьшим ко-
личеством чистой воды и, если после промывания останется
покраснение или раздражение, необходимо обратиться к врачу.
Рот также очень чувствителен к химическим веществам, и в
печатном цехе должно быть категорически запрещено есть,
пить и курить.
Едкие материалы более опасны, чем раздражающие вещества.
Едкие вещества (твердые, жидкие или газообразные) разъедают
или окисляют (сжигают) органические ткани, например кожу и
глаза человека, а при приеме внутрь или вдыхании — слизистые
оболочки рта, желудка, легких и других органов. К едким хи-
мическим веществам, широко используемым в промышленно-
сти, относятся гидроокись натрия, водный раствор аммиака,
фосфорная, соляная, серная и азотная кислоты.
Работая с такими веществами, необходимо надевать перчат-
ки, защитные очки (рис. 20.2. В) и резиновый фартук. При по-
падании едкого материала на кожу нужно тут же смыть его
струей воды. На участках, где с такими материалами часто ра-
ботают, рекомендуется устанавливать душ (рис. 20.2, С).
Токсичные материалы разрушают живые ткани, поражают нер-
вную систему, вызывают тяжелые заболевания, а при сильном
отравлении — смерть, если попадают в организм через рот, лег-
кие или впитываются кожей. Количество вещества, вызываю-
щее такие последствия, может сильно различаться в зависимо-
сти от химической природы вещества и продолжительности
контакта с ним.
В США легальную основу для всех аспектов производства вы-
сокотоксичных веществ дает документ под названием Toxic Sub-
stances Control Act (TOSCA). Агентство по защите окружающей
среды (U.S. Environmental Protection Agency — USEPA) устанав-
ливает соответствующие правила и следит за их выполнением.
Тяжелые металлы. Тяжелые металлы, такие как свинец или хром,
обладают сильным отравляющим действием при попадании в ор-
ганизм человека в форме растворимых солей. С другой стороны,
растворимость некоторых соединений хрома и свинца настолько
мала, что они не вызывают отравления при попадании в желудок.
Тем не менее, из-за высокой токсичности растворимых солей со-
единения этих металлов запрещены для открытой торговли, и хи-
мики нашли способы заменить соединения свинца, бария, хрома
302
Что полиграфист должен знать о красках
и других тяжелых металлов, которые раньше использовались в ка-
честве пигментов печатных красок. Соединения свинца и хрома
больше не применяются в красках.
Почти каждое летучее органическое соединение (ЛОС), т.е.
химическое вещество, легко испаряющееся при комнатной
температуре, обладает определенной степенью токсичности.
Обычно слово «интоксикация» ассоциируется с отравлением
этиловым спиртом. Большинство жидких органических ве-
ществ гораздо токсичнее, чем этиловый спирт.
Следует хорошо проветривать рабочее место для снижения
содержания токсичных паров ЛОС до безопасного уровня. Где
это необходимо, как, например, в глубокой печати или рулон-
ном офсете с термосушкой, растворители должны улавливаться
и рекуперироваться или сжигаться.
Невозможно составить список растворителей в порядке их
относительной токсичности. Некоторые растворители причи-
няют только временное расстройство функций организма, а
при длительном контакте с другими может возникнуть необра-
тимое заболевание.
Предельно допустимые концентрации. Предельно допустимая кон-
центрация — это наибольшая концентрация токсичного вещества в
воздухе, в котором допустимо пребывание большинства людей по
8 часов в день, изо дня в день, без ущерба для здоровья. Значения
ПДК (Permissible Exposure Level — PEL) устанавливаются OSHA и,
следовательно, имеют силу закона. Предельные концентрации для
кратковременного контакта (Short-Term Exposure Limit — STEL) —
это концентрации токсичного пара в воздухе, в котором человек
может безопасно находиться в течение 15 минут.
Большинство значений PEL и STEL выражены в ppm, т.е.
«частей на миллион» («parts per million») по объему (1 ppm =
0,0001% об.). Высокотоксичные вещества имеют низкие значе-
ния PEL, и вообще, чем токсичнее материал, тем ниже значе-
ния его PEL и STEL. Значения PEL и STEL для некоторых рас-
творителей, применяемых так или иначе в полиграфии, приве-
дены в табл. 20.1.
Выбор растворителя или смеси растворителей, таким обра-
зом, требует внимания не только при рассмотрении их рабочих
свойств, но и с точки зрения потенциальных угроз для безопас-
ности и здоровья. Смывная жидкость для красочных валиков
должна их хорошо очищать, но не должна содержать раствори-
телей с низкими значениями PEL или с низкой температурой
вспышки. С другой стороны, если растворители испаряются
Здоровье, безопасность и окружающая среда
303
Таблица 20.1.
Значения PEL, STEL
и температуры вспыш-
ки для некоторых рас-
творителей печатных
красок
Воспламеняющиеся
материалы
Растворитель PEL,1 ppm STEL,2 ppm Температура вспышки,3 "С
Насыщенные углеводороды Циклогексан 300 - -15
и-Гептан 400 500 -4
и-Гексан 50 - -21
Керосин - - 38 -74
VM&P 300 400 -7...-13
Ароматические углеводороды Бензол 10 -11
Толуол 100 150 4
Ксилол (смесь изомеров) 100 150 27
Спирты и гликоли Метанол 200 250 11
Этанол (95% об.) 1000 - 17
и-Пропанол 200 250 25
Изопропиловый спирт 400 500 12
Этиленгликоль 503 - 111
Изобутиловый спирт 50 - 28
Сложные эфиры Метилацетат 200 250 -10
Этилацетат 400 - -4
и-Пропилацетат 200 250 14
Изопропилацетат 250 310 4
и-Бутилацетат 150 200 22
Кетоны Ацетон 750 1000 -15
Циклогексанон 25 - 44
Метилэтилкетон 200 300 -7
Метилизобутилкетон 50 75 23
Вещества различных классов Четыреххлористый углерод 2 Нет
и-Бутоксиэтанол (бутилцеллозольв) 25 - 68
Метоксиэтанол (Метилцеллозольв) 0,1 0,5 41
Этоксиэтанол (целлозольв) 0,5 2,5 44
Хлороформ 350 450 нет
Скипидар (терпентиновое масло) 100 33
1 PEL, предельно допустимая концентрация, устанавливается OSHA. TLV. допустимое пороговое
значение, рекомендуется ACGIH (American Conference of Governmental and Industrial Hygienists)
Значения TLV обычно (но нс всегда) совпадают с PEL. Приведены значения PEL и STEL (предельная
концентрация при кратковременном контакте), действовавшие в 2000 г.
2 Метод закрытой чашки.
3 Концентрация под потолком.
слишком медленно, они могут оставить налет смывной жидко-
сти в печатной машине.
Термины «воспламеняющиеся» и «горючие» не означают одно и то
же: их определения различаются. Воспламеняющиеся материалы
при некоторых условиях взрывоопасны. Согласно определению,
используемому Министерством транспорта США (U.S. Department
304
Что полиграфист должен знать о красках
of Transportation), воспламеняющееся вещество имеет температуру
вспышки ниже 38°С, определенную методом закрытой чашки, а го-
рючая жидкость температуру вспышки 38-93°С. OSHA и National
Fire Prevention Association определяет воспламеняющуюся жид-
кость как горючую жидкость с температурой вспышки ниже 27°С, а
USEPA — ниже 60°С. При использовании таких материалов необхо-
димо соблюдать особую осторожность.
Для определения температуры вспышки применяют два ме-
тода: открытой и закрытой чашки. Как правило, метод закры-
той чашки используется в случае использования жидкостей с
низкой температурой вспышки, а метод открытой чашки — в
случае применения жидкостей с более высокой температурой
вспышки. Температура вспышки, найденная методом открытой
чашки, обычно на 3-6°С выше температуры вспышки, опреде-
ленной методом закрытой чашки.
Такие привычные материалы, как изопропиловый спирт, раство-
рители красок, смывные жидкости из нефтепродуктов, легко заго-
раются, а при определенных условиях взрываются. При работе с
ними открытое пламя и курение должны быть запрещены. Закон
требует, чтобы в производственных помещениях были установлены
огнетушители, и это в полной мере относится к полиграфическим
предприятиям. На огнетушителях должна быть понятная инструк-
ция, и они доитжны находиться в легкодоступных местах. Огнету-
шители необходимо регулярно проверять, чтобы быть уверенными,
что они заполнены и находятся в исправном состоянии.
Разные типы возгораний требуют применения различных
способов тушения:
• Тип А — бумага, дерево, твердые вещества. Вполне можно ту-
шить водой (подойдет и углекислый газ).
• Тип В — жидкости, растворители, бензин. Лучше тушить углекис-
лым газом (вода может вызвать растекание горящих жидкостей).
• Тип С — возгорание электросетей. Нужны специальные огне-
тушители (вода только ухудшит положение).
• Тип D — горящие металлы (магний, алюминий, натрий). Хотя
этот гип возгорания маловероятен на полиграфическом
предприятии, следует знать, что в этом случае нельзя тушить
водой или углекислым газом.
Самопроизвольное возгорание. Протекающая при высыхании кра-
сок для листовой печати реакция окислительной полимеризации
является экзотермической (в ходе нее выделяется теплота). Отхо-
ды, тряпки для вытирания, ветошь, содержащие высыхающие
масла, постепенно нагреваются по мере того, как происходит вза-
Здоровье, безопасность и окружающая среда
305
Рис. 20.3.
А. Емкость для хране-
ния использованных
тряпок.
В. Безопасная метал-
лическая емкость
для растворителей
(с разрешения
«Fisher Scientific»)
имодействие масел с кислородом воздуха. Увеличение температу-
ры приводит к росту скорости реакции и, следовательно, к увели-
чению тепловыделения. Проблема усугубляется присутствием
легковоспламеняющихся растворителей красок. Если оставить
кучу тряпок и ветоши, пропитанных краской и связующим, то
может выделиться количество теплоты, достаточное для возгора-
ния, которое является причиной многих пожаров.
Емкости для хранения тряпок и ветоши, пропитанных крас-
кой (рис. 20.3, А), должны регулярно опорожняться, лучше все-
го раз в сутки.
Электрическое зажигание. В воздухе полиграфических пред-
приятий обычно присутствуют пары растворителей. Рядом с
емкостями для хранения растворителей или с печатной ма-
шиной концентрация паров может быть высокой. Искра мо-
жет воспламенить пары растворителей, создав угрозу пожара
или взрыва.
Все объемные емкости с воспламеняющимися веществами
нужно держать в соответствующем помещении за пределами
печатного цеха. Их необходимо соединить проводником и зазе-
млить (рис. 20.4). Соединение проводником проводят, чтобы
снять разность потенциалов между объектами, например между
бочкой растворителя и канистрой; заземление исключает раз-
ность потенциалов между объектом и землей. Хорошее зазем-
ление и соединение требует проводников с высокой электро-
проводностью.
306
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 20.4.
Заземление и соедине-
ние проводником кон-
тейнеров, содержащих
растворитель
Канцерогенные
вещества
Безопасные металлические емкости с поджимаемой пружиной
крышкой и металлической сеткой (пламяпрерывателем)
(рис. 20.3, В) следует использовать д ля доставки небольших коли-
честв воспламеняющихся жидкостей в печатный цех. Металличе-
ская сетка препятствует проникновению искр внутрь емкости, тем
самым защищая от возможности взрыва. Она рассеивает тепло
искры точно так же, как это делает сетка в лампе шахтера.
Канцерогенным называется вещество, вызывающее развитие
злокачественных (раковых) опухолей в живых тканях. Широ-
кий круг материалов может вызвать раковые заболевания;
OSHA периодически обновляет список таких веществ. Обычно
материалы, обладающие даже в очень малых количествах кан-
церогенным действием, запрещается продавать, или применя-
ются жесткие ограничения. Канцерогенные материалы должны
иметь MSDS и с ними необходимо работать, соблюдая правила
техники безопасности.
20.2. Безопасность в печатном цехе
Печать не является особенно опасным занятием, но угрозы дей-
ствительно существуют, и закон требует от руководителей, чтобы
Здоровье, безопасность и окружающая среда
307
были приняты меры, обеспечивающие безопасность на рабочих
местах. Устанавливая приоритеты при проверках, OSHA учиты-
вает данные, предоставляемые Бюро статистики труда (Bureau of
Labor Statistics — BLS) Министерства труда США. Согласно BLS,
в 1999 г. полиграфическое производство находилось ниже сред-
него уровня промышленности США по количеству несчастных
случаев и профессиональных заболеваний.
Для обеспечения безопасности на рабочих местах каждого
полиграфического предприятия в соответствии с требованиями
OSHA на предприятиях (независимо от их размеров) должна
быть оформлена программа безопасности, за которую отвечает
руководитель предприятия или цеха. Она должна охватывать
все помещения и все виды деятельности и включать все аспек-
ты безопасности, в том числе правила и средства безопасного
обращения с печатными красками, растворителями и другими
химическими веществами.
Планируя строительство или расширение предприятия, ру-
ководство должно учитывать факторы безопасности, такие как
расположение оборудования, удобство обслуживания, хране-
ние химических веществ, материальные потоки, вентиляция,
пожарная безопасность и обращение с отходами.
Каждый работодатель должен следовать стандартам OSHA,
краеугольным камнем которых являются MSDS и наличие эти-
кеток на контейнерах. MSDS дают основную информацию, по-
могающую нанимателям и наемным работникам преодолевать
угрозы, сопряженные с использованием опасных материалов.
Элементы программы Стандарты OSHA требуют от руководства предприятия приня-
безопасности тия жизнеспособной программы безопасности, которая должна
включать:
• приверженность руководства поддерживать программу,
• организацию иерархической структуры лиц, ответственных
за безопасность,
• предостережения и предупредительные знаки на емкостях,
контейнерах и оборудовании.
Руководитель должен следить за тем, чтобы работники:
• следовали всем предостережениям или предупредительным
знакам на емкостях, контейнерах и оборудовании,
• не курили в печатном цехе и местах хранения воспламеняю-
щихся/горючих материалов или в зонах, где с ними прово-
дятся любые виды работ,
• использовали безопасные (металлические) емкости для рас-
творителей,
308 Что полиграфист j юлжен знать о красках
Химическая
опасность
в печатном цехе
• использовали заземление и соединение проводником кон-
тейнеров при переливании растворителей,
• хранили использованные тряпки и ветошь в закрытых кон-
тейнерах,
• держали запасные двери, предусмотренные на случай пожа-
ра, не запертыми и не загромождали подходы к ним,
• поддерживали чистоту и порядок в помещениях.
В дополнение к сказанному, программа безопасности долж-
на включать обстоятельное обучение персонала, а также меры
по предотвращению несчастных случаев и профессиональных
заболеваний, описание средств индивидуальной защиты, при-
меры правильной организации работы, анализ чрезвычайных
происшествий и их регистрацию.
В настоящее время инспекторы по технике безопасности
уделяют строгое внимание повторяющимся травмам при дви-
жении (ходьбе) сотрудников, угрозам, связанным с поднятием
тяжестей, а также вопросам эргономики, т.е. дизайна комфорт-
ного и безопасного оборудования.
Растворители красок являются потенциально пожаро- и взры-
воопасными и несут угрозу здоровью и окружающей среде. Со-
кращение числа несчастных случаев и производственного трав-
матизма требует внедрения обучающих программ и использо-
вания подходящего оборудования.
Начальник печатного цеха должен знать, сколько вредных
веществ содержится в воздухе производственных помещений,
каковы их концентрации и продолжительность пребывания со-
трудников в контакте с вредными веществами. Для проведения
всех необходимых анализов можно обратиться в соответствую-
щее учреждение, расположенное в данном районе, или к кон-
сультанту санитарно-экологической службы. Особенно соот-
ветствует духу требований OSHA учреждение мониторинга
концентраций паров органических веществ в воздухе.
Еще до использования новой печатной краски или смывочно-
го раствора технический руководитель должен проверить MSDS
и этикетку на упаковке продукта и оценить потенциальные угро-
зы. Некоторые MSDS содержат предупреждения, которых нет на
этикетках. В цехе должны работать опытные соз рудники и долж-
на быть письменная инструкция с описанием действий в чрез-
вычайных ситуациях, включая случаи отравления и травмирова-
ния. В этих случаях необходимо оформить соответствующий до-
кумент, как это предписано OSHA.
Здоровье, безопасность и окружающая среда
309
Токсичность широко распространенных растворителей оха-
рактеризована в табл. 20.1.
Печатные краски, пигменты и растворители. В разных способах
печати используются различные типы красок. Жидкие краски,
используемые в глубокой и флексопечати, обычно содержат
воспламеняющиеся растворители. Даже краски на водной осно-
ве, применяемые в флексографии, содержат некоторые летучие
органические вещества для увеличения растворимости свя зую-
щего и улучшения свойств красок. Краски для рулонной офсет-
ной печати содержат большие количества ЛОС. Пастообразные
краски, используемые в плоской, высокой и трафаретной печа-
ти, могут классифицироваться как опасные или неопасные в за-
висимости от компонентов рецептуры краски.
Печатные краски редко вызывают проблемы, связанные с охра-
ной здоровья и защитой окружающей среды, если они используют-
ся в соответствии с рекомендациями производителя. Тем не менее,
всегда следует проверить MSDS. Среди производителей красок и
поставщиков химических веществ стало традицией откликаться на
пожелания полиграфистов сократить или исключить использова-
ние наиболее опасных материалов. Во всяком случае, раздражаю-
щие вещества были в основном исключены из красок.
Летучие органические растворители печатных красок могут
быть направлены в вентвыбросы или рекуперированы. Другие
ЛОС могут включать смывочные растворы и растворители в ув-
лажняющих растворах для плоской печати. Чтобы не превысить
устанавливаемые законом предельно допустимые концентрации
вредных веществ в воздухе производственных помещений и в вен-
твыбросах, необходимо контролировать выделение ЛОС.
Толуол, используемый во многих красках для глубокой печа-
ти, является токсичным воспламеняющимся веществом. Рабо-
тать с ним нужно с большой осторожностью.
УФ- и ЭЛ-отверждаемые краски. УФ- и ЭЛ-отверждаемые крас-
ки заслуживают особого внимания, поскольку в химическом
отношении они отличаются от обычных красок. Эти краски ре-
кламируются как экологически чистые. Они отверждаются без
выделения ЛОС и требуют для этого только около 20-25% оз
энергии, необходимой для сушки обычных красок для рулон-
ной офсетной печати.
Однако акриловые материалы существенно более токсичны,
чем компоненты жидкой фазы обычных красок и, кроме того,
оказывают раздражающее действие. Чтобы свести к минимуму
310
Что полиграфист должен знать о красках
Безопасность
в допечатном
и послепечатном
производствах
раздражение глаз и кожи, необходимо исключить попадание
краски на Эти участки. Работающие с этими красками должны
носить нитриловые или неопреновые, но не латексные перчат-
ки. Нужно научиться не прикасаться к лицу (особенно к гла-
зам) руками в перчатках при работе с этими красками.
Защитные кремы предохраняют кожу на непродолжительное
время от УФ- и ЭЛ-красок, но защитные кремы не предохраняют
от растворителей этих красок. При попадании этих красок или их
композиций на кожу, ее необходимо промыть водой с мылом; ис-
пачканную одежду, а нужно отдать в стирку.
Хранение печатных красок. Небольшие количества печатных
красок следует хранить в плотно закрытых банках в прохлад-
ном чистом помещении (рис. 18.2).
Большие количества красок хранятся в передвижных емкостях
(танках), бочках и бадьях; при переливании краски из большей
емкости в меньшую необходимо использовать поддон, поглощаю-
щую подкладку или иное средство, исключающее попадание ка-
пель или пролитой краски на пол или полку. Устройства склада с
большими емкостями должно исключать неконтролируемое раз-
ливание краски при возгорании или взрыве.
Увлажняющие растворы. Увлажняющие растворы обычно содер-
жат фосфорную кислоту и другие добавки. MSDS указывает, ка-
кой из компонентов является опасным. Добавление в увлажняю-
щий раствор изопропилового спирта или его заменителей увели-
чивает вредность раствора. Вдыхание пара изопропилового
спирта может привести к отравлению, а выброс в атмосферу — к
загрязнению окружающей среды, т.к. его превращения приводят
к образованию еще более опасных веществ.
Допечатные процессы связаны больше с химической опасно-
стью, чем с физической, а в печатном цехе наоборот. Фотопро-
цессы и процессы изготовления печатных форм требуют спе-
циального обучения технике безопасности и применения спе-
циального защитного оборудования. Несколько видов
химических угроз существует в послепечатном производстве
(переплетном цехе). Применяемые в настоящее время клеи
представляют собой водные дисперсии или расплавы. Горячий
расплав может причинить термический ожог. Если использует-
ся клей на основе растворителей, к ним нужно относиться так
же, как любому другому растворителю, применяемому в поли-
графическом производстве.
Здоровье, безопасность и окружающая среда
311
Угрозы
окружающей
среде
Обращение
с химическими
отходами
Многие загрязнители воздуха, включая озон и окислы азота,
обладают сильным раздражающим действием на глаза и лег-
кие. Как известно, сильное загрязнение воздуха приводит к
гибели людей, особенно больных и пожилых, а такие ко мно-
гим экологическим проблемам. Многие растворители, пары
которых попадают в вентвыбросы полиграфических предпри-
ятий, загрязняют воздух. Поэтому их нужно улавливать, реку-
перировать или сжигать. Контроль за этим возложен на феде-
ральные и местные санитарно-экологические органы и служ-
бы (на федеральном уровне) — Агентство по защите
окружающей среды США.
Отходы считаются опасными, если они содержат материалы,
определенные USEPA как опасные. Опасные отходы могут
быть воспламеняющимися, взрывоопасными, едкими или
TCLP-токсичными. (TCLP — от «toxic characteristic leaching pro-
cedure», относится к отходам, способным давать утечки токсич-
ных продуктов).
Основные потоки отходов в печатном производстве приходят-
ся на бумагу, отработанные растворители, промасленные тряпки
и ветошь, а также остатки красок. Способы утилизации этих ма-
териалов ограничены, но, многие полиграфические предприятия
имеют статус малоотходных предприятий, к которым предъявля-
ются менее жесткие требования.
Отходы краски. У предприятия есть несколько решений, как по-
ступить с отходами краски. Во-первых, краску можно пустить в
рецикл, т.е. использовать ее д ля получения новой краски; сделать
это можно как на самом полиграфическом предприятии, так и от-
правив ее на утилизацию поставщику (заключив с ним соответст-
вующее соглашение). Согласно федеральным правилам, отходы
офсетных красок считаются опасными, только если они содержат
соединения тяжелых металлов, таких как барий, свинец или хром.
Независимо от того, является ли данный груз опасным или нет,
мало найдется перевозчиков отходов, которые согласились бы на
транспортировку краски без оформления предписания на пере-
возку опасных отходов и соответствующего разрешения. При
должной очистке контейнеры из-под красок для плоской, глубо-
кой и флексопечати могут рассматриваться как неопасные отра-
ботанные контейнеры.
Растворители. Растворители и другие жидкие опасные отходы
нельзя сливать в канализацию или проводить их захоронение
312
Что полиграфист должен знать о красках
Краски
для рулонного
офсета
на свалках без предварительной обработки (например, сжига-
ние или перевод в твердое состояние), и предприятие несет всю
полноту ответственности за несанкционированные выбросы
этих отходов. Сжигание — самая надежная, но часто и самая до-
рогая альтернатива.
20.3. Контроль загрязнений воздуха
Все растворители (кроме воды) загрязняют воздух. Самыми на-
дежными способами обеспечить соответствие вентвыбросов
экологическим требованиям являются рекуперация или сжига-
ние растворителя. Печи для сжигания с теплообменниками
(для рекуперации тепла) все чаще используются и становятся
практичными с экономической точки зрения. Чаще всего рас-
творители в глубокой и флексопечати рекуперируются, а в ру-
лонном офсете сжигаются.
Краски для рулонной плоской, глубокой и флексопечати вы-
сыхают за счет испарения растворителей. Значительные выбро-
сы паров растворителей в окружающую воздушную среду про-
тиворечат закону и должны быть должным образом обезвреже-
ны. Наиболее распространенными методами обезвреживания
вентвыбросов органических веществ (растворителей, пахучих
веществ, дыма) являются термическое сжигание, каталитиче-
ское сжигание (глубокое окисление до двуокиси углерода и во-
ды) и конденсация. Сжигание чаще всего используют для обез-
вреживания паров растворителей красок для рулонной офсет-
ной печати с термосушкой, а конденсация применяется для
рекуперации растворителей красок для глубокой и флексопеча-
ти, а также иногда и рулонного офсета.
Термическое сжигание. При термическом сжигании (рис. 20.5)
пары растворителей офсетных красок, поступающие из су-
шильных устройств, нагревают до температуры 760-815°С, при
которой углеводороды сжигаются до безвредных двуокиси уг-
лерода и воды. Степень превращения в этом процессе состав-
ляет 99% объема всех летучих органических соединений. При
температуре 650°С образуются значительные количества оки-
си углерода, а при температуре выше 815°С из кислорода и
азота воздуха возможно образование некоторго количества
окислов азота.
В некоторых системах теплоту рекуперируют в теплообмен-
никах и используют для подогрева воздуха, направляемого в су-
Здоровье, безопасность и окружающая среда
313
Рис. 20.5.
Термическое сжигание
паров ЛОС, содержа-
щихся в воздухе
(с разрешения
«MEGTEC Systems»)
Сброс в атмосферу
шильные устройства с высокоскоростным обдувом бумажного
полотна горячим воздухом.
Каталитическое глубокое окисление. Воздух, содержащий пары
ЛОС, проходит через реактор (камеру или колонку), заполненный
катализатором, ускоряющим реакцию глубокого окисления ЛОС
(рис. 20.6); степень превращения ЛОС в углекислый газ и воду —
95%*. Каталитический реактор работает при более низкой темпе-
ратуре — 315-425°С, требуя меньше энергии на подогрев, и облада-
ет высокой избирательностью действия: побочные реакции обра-
зования окиси углерода и окислов азота практически не образу-
ются. При правильной эксплуатации катализатор (довольно
дорогой материал) стабильно сохраняет свою активность в тече-
ние нескольких лет. Как и в каталитических патронах дожигания
выхлопных газов автомобилей, каталитическими ядами являются
соединения свинца, хлорированные углеводороды и соединения
фосфора. (Фосфорная кислота из увлажняющего раствора редко
попадает в вентвыбросы, если только не используются ее избы-
точное количество.) Иногда наблюдается некоторое снижение ка-
талитической активности при попадании в воздух силиконов,
входящих в состав некоторых видов бумаги.
Холодильник-конденсатор. Растворители красок для рулонного
офсета можно также рекуперировать с помощью холодильни-
ка-конденсатора, который удаляет из воздуха 60-85% паров
ЛОС (рис. 20.7). При охлаждении воздуха и конденсации паров
Изменяя количество катализатора, можно получить любую степень превращения вплоть до 100%.
314
Что полиграфист должен знать о красках
Рис. 20.6.
Каталитическое глубо-
кое окисление ЛОС, со-
держащихся в воздухе
(с разрешения
«MEGTEC Systems»)
Краски для глубокой
и флексопечати
ЛОС образуется мелкодисперсный аэрозоль, при этом дисперс-
ная фаза (ЛОС) отделяется от воздуха (дисперсионной среды)
на фильтре. Адсорбционная очистка воздуха на активирован-
ном угле в данном случае редко применяется из-за высокой
температуры кипения растворителей красок для рулонной оф-
сетной печати с термосушкой.
Технические усовершенствования конструкций сушильного
устройства и холодильной установки позволили увеличить ско-
рость движения бумажного полотна и эффективность работы
конденсаторов, что привело к сокращению вентвыбросов ЛОС
и увеличению степени рекуперации растворителей.
Пары органических растворителей красок для глубокой и фле-
ксопечати, содержащиеся в воздушном потоке на выходе из су-
шильных yci ройств, обычно удаляются с помощью адсорбции
на активированном угле. Десорбцию ЛОС (а следовательно, и
реактивацию адсорбента) проводят с помощью продувки водя-
ным паром. Используются два параллельно включенных адсор-
бера: когда в одном идет адсорбция ЛОС. в другом происходит
десорбция, после чего потоки воздуха и водяного пара пере-
ключаются с одного адсорбера на другой. После охлаждения
водяной пар и ЛОС конденсируются, и две жидкие фазы по-
слойно разделяются. Регенерированный растворитель можно
продать или использовать в качестве разбавителя краски.
Промстоки
Большинство местных правил, касающихся промышленных
стоков, запрещают сброс любых веществ, изменяющих цвет во-
Здоровье, безопасность и окружающая среда
315
Рис. 20.7.
Холодильник-конден-
сатор (с разрешения
«MEGTEC Systems»)
ды. Это накладывает ограничения на тех, кто использует крас-
ки на водной основе и думает, что смывные воды можно сбра-
сывать в канализацию.
Печатникам нужно быть аккуратными при промывке кон-
тейнеров с остатками краски и при утилизации тряпок и вето-
ши, стирке спецодежды и т.д. Малые полиграфические пред-
приятия (официально признанные таковыми) могут заключить
контракт с имеющей лицензию прачечной на стирку спецодеж-
ды. В некоторых штатах санитарно-экологические службы же-
стко контролируют стоки промышленных прачечных. В ре-
зультате они могут отказаться принять заказ на стирку спецоде-
жды, загрязненной растворителями или маслами.
Минимизация выбросов. В печатном производстве следует раз-
делить потоки сбросов, сократить объем чистящих материалов,
содержащих растворители, отладить процедуру очистки печат-
ной машины и другого оборудования и выработать программу
минимизации отходов, сочетая ее с повторным использовани-
ем, рекуперацией и рециклом. Во многих штатах и городах дей-
ствуют жесткие правила, регулирующие обращение с неопас-
ными промышленными отходами. Печатник должен знать эти
316
Что полиграфист должен знать о красках
правила, поскольку под них подпадает, например, утилизация
использованных емкостей из-под краски.
20.4. Федеральные правила, касающиеся печатного
производства
Сочетание растущей промышленной деятельности, увеличи-
вающегося использования автомобилей и усиливающегося
общественного требования обеспечить безопасность работы и
чистоту окружающей среды стимулировало принятие многих
новых законодательных актов и регулирующих постановле-
ний. Под нажимом общественности возросла законодатель-
ная деятельность органов представительной власти. Экологи-
ческие нормы и правила на федеральном уровне и на уровне
штатов были исправлены и усилены с тех пор, как они впер-
вые были узаконены в 1970-х годах. Их давление на печатное
производство продолжает увеличиваться, так что само суще-
ствование предприятия может зависеть от того, как оно реша-
ет вопросы охраны здоровья, техники безопасности и защиты
окружающей среды.
Печатное производство должно следовать законам и пра-
вилам, установленным федеральными и местными властями.
Некоторые основные федеральные законы США перечисле-
ны в табл. 20.2.
Стандарт по информированию об опасности (Hazard Communica-
tion Standard). Этот стандарт является не самостоятельным ак-
том, а стандартом OSHA (29 CFR 1910. 1200). Он требует от на-
нимателей, чтобы они информировали работников о рисках,
связанных с работой с опасными материалами в регулируемых
благоприятных условиях.
При этом необходимо выполнить следующие требования:
• составить список всех химических веществ, используемых на
предприятии,
• получить MSDS от производителя или поставщика на каждое
химическое вещество из этого списка,
• снабдить каждый контейнер с опасным химическим вещест-
вом соответствующей этикеткой,
• обеспечить обучение вновь поступающих работников, вклю-
чая обучение приемам правильного обращения со всеми хи-
мическими веществами, имеющимися на предприятии,
• разработать письменную программу информирования об
опасностях (см. раздел «Элементы программы безопасности»).
Здоровье, безопасность и окружающая среда
317
Таблица 20.2.
Некоторые важные фе-
деральные акты, касаю-
щиеся охраны здоро-
вья, безопасности и за-
щиты окружающей
среды
Акт о чистом воздухе, The Clean Air Act (CAA): 1970, 1977,1990.
Предшественник этих актов появился в 1955 г. В 1977 г. были приняты
поправки и установлены стандарты для стационарных источников то-
ксичных выбросов и моторных движущихся средств. В 1990 г. акты
были переутверждены с новыми поправками. Он имеют четыре разде-
ла, относящихся к стандартам воздуха, благоприятного для здоровья:
контроль кислотных дождей; усовершенствованный контроль озона;
сокращение вредных выбросов автомобилей и других движущихся
средств; сокращенные нормы выброса 189 токсичных веществ. Поста-
влена задача сокращения выбросов малых предприятий.
Акт о занятиях, безопасных для здоровья, Occupational Safety and Health
Act (OSHA): 1970
Этот закон учредил OSHAdministration (OSHA) — орган, который раз-
рабатывает правила техники безопасности и охраны здоровья работ-
ников и осуществляет контроль за их выполнением.
Акт о чистой воде, Clean Water Act (CWA): 1972, 1977
Федеральный акт о контроле загрязнений воды был переработан в
1977 г. и получил название Акт о чистой воде. Он регулирует выбросы
в поверхностные воды. Поправки, принятые в 1987 г., сфокусированы
на ужесточении предельных значений выбросов загрязняющих ве-
ществ и залповых выбросов.
Акт о консервации и регенерации ресурсов. Resource Conservation and
Recovery Act (RCRA): 1976,1984
Этот акт регулирует обращение с опасными материалами и отхода-
ми — образующимися, обрабатываемыми, складируемыми, утилизиру-
емыми или распределяемыми (поставляемыми). Поправки 1984 г. ус-
тановили сроки для запрещения сбросов в отвалы и более строгие пра-
вила для подземных складов емкостей с жидкостями.
Акт о контроле токсичных веществ, Toxic Substances Control Act
(TOSCA, или TSCA): 1976
Этот закон наделяет USEPA правом собирать информацию о химиче-
ских рисках, предписывает производителям проводить тесты и, при
определенных условиях, запрещать поставку и использование химиче-
ских веществ.
Акт о праве общества знать об опасности, Emergency Planning and Com-
munity Right-to-Know Act (EPCRA): 1986
Этот акт, обычно называемый «Общество имеет право знать», устанав-
ливает обязанность соответствующих органов информировать общест-
венность о хранении и утечках определенных химических веществ Он
обязывает также разрабатывать планы действий в чрезвычайных поло-
жениях.
Акт об ответственности за нарушения природоохранного законодательст-
ва, Comprehensive Environmental Responsibility, Compensation, and Liability
Act (CERCLA): 1976
На основании этого закона идентифицируют и утилизируют несанк-
ционированные сбросы и взимают штрафы с виновников. Поправки
1986 г. подтвердили и расширили юрисдикцию CERCLA.
Акт о предотвращении загрязнений, Pollution Prevention Act: 1990
Каждая компания, заполняющая форму R (Form R), должна теперь
включать сведения о мероприятиях по минимизации отходов.
318
Что полиграфист должен знать о красках
Акт о чистом воздухе (Clean Air Act). Поправки к Акту о чистом
воздухе требуют от USEPA усилить давление на правительства
штатов и местные органы власти, чтобы они приняли более же-
сткие ограничения в соответствии с Национальным стандартом
качества окружающего воздуха (National Ambient Air Quality
Standard) в части, касающейся озона. Выбросы ЛОС цехов оф-
сетной печати состоят в основном из добавок к увлажняющему
раствору (спирт или его заменители), растворителей красок и
смывочных веществ. Они способствуют образованию озона в
низких слоях атмосферы, он образуется в результате ряда слож-
ных химических реакций, включающих ЛОС и окислы азота и
протекающих на солнечном свету. USEPA приняло строгие ог-
раничения на допустимое содержание озона в воздухе рабочих
помещений и в низких слоях атмосферы. Концентрация озона
превышает установленный предел во многих городах. Для того
чтобы выбросы не превышали установленный законом уро-
вень, их нужно улавливать или перерабатывать.
Другие поправки к Акту о чистом воздухе требуют дальней-
шего сокращения выбросов ЛОС из всех источников. В настоя-
щее время к производствам, используюшим листовую и рулон-
ную печать без термосушки, так же как и к цехам глубокой и
флексопечати и рулонного офсета с термосушкой, предъявля-
ется требование обеспечить в той или иной форме контроль
выбросов ЛОС. Во многих штатах на установку и эксплуатацию
печатных машин требуется специальное разрешение.
Установка и эксплуатация таких снижающих выбросы ЛОС
систем, как каталитический реактор, холодильник-конденса-
тор или адсорбционная система, дороги для малых полиграфи-
ческих предприятий, которым выгоднее принять меры к сни-
жению выбросов ЛОС.
В настоящее время доступны смывочные растворы, содержа-
щие малое количество ЛОС. В газетном производстве найдены
смывочные растворители, которые совсем не содержат ЛОС. Ис-
пользование чистящих растворителей на основе хлорированных
углеводородов снижает выбросы ЛОС, но многие из этих ве-
ществ токсичны и требуют специального обращения.
Загрязнение почвы и подземных вод. Утечки из подземных емко-
стей хранения химических веществ или проливание их на землю
из бочек, хранящихся вне стен предприятия, могут привести к
загрязнению почвы и/или подземных вод. Правила хранения
опасных веществ в подземных емкостях требуют от полиграфи-
ческих предприятий использования емкостей и трубопроводов с
Здоровье, безопасность и окружающая среда
319
антикоррозионным покрытием, защитой от утечек, вторичной
защиты (поддоны, оплетки и т.д.) и страховки на сумму не менее
500 000 долл. До соответствующей утилизации так же должны
храниться бочки с опасными отходами и растворителями.
Хранение и перекачка регламентируются все ужесточающи-
мися правилами, выполнение которых требует все увеличиваю-
щихся затрат. Продажа недвижимости часто требует экологиче-
ского аудита и/или сертификации. Самый дешевый способ
удовлетворить требования заключается в предотвращении за-
грязнения почвы или подземных вод.
Акт о чистой воде (Clean Water Act). Нейтрализация сточных вод
и исключение серебра требуются всеми коммунальными систе-
мами, принимающими сточные воды. Акт о чистой воде 1987 г.
требует дополнительной предварительной обработки промыш-
ленных вод до их нейтрализации и извлечения серебра. Долж-
ны контролироваться органические загрязнители, и для того
чтобы обработать отстой (шлам), полиграфическому предпри-
ятию может понадобиться установка дорогостоящей очистной
системы, включающей флокуляторы и осадители.
Акт о праве общества знать об опасности (Emergency Planning and
Community Right-to-Know Act). Этот акт (см. табл. 20.2) накладывает
на полиграфическое предприятие дополнительную администра-
тивную обязанность давать USEPA информацию о всех видах газо-
образных, жидких и твердых отходах и выбросах в окружающую
среду. На основании таких данных USEPA определяет вклад раз-
ных отраслей промышленности в загрязнение окружающей среды.
Выбросы опасных химических веществ. USEPA требует от руко-
водителей предприятий строгого учета потенциальных (и дей-
ствительных) утечек и выбросов опасных материалов на всех
участках предприятия. Специальной инвентарной описи под-
лежат все химические вещества, имеющие MSDS, и вещества,
классифицируемые как чрезвычайно опасные. Отчеты о хране-
нии таких материалов представляются к 1 марта каждого года.
К 1 июня каждого года представляется отчет о сбросах, превы-
шающих предельно допустимые уровни. Отчеты направляются
в агентство штата и USEPA. В перечень опасных веществ вхо-
дят пигменты и растворители некоторых печатных красок.
Предметный указатель
Абиетиновая кислота 193
Абразия 74
Адгезия краски
к субстрату 275, 276
Акриловая смола 196
Алифатические
углеводороды 200
Алкидные смолы 188, 191
Амилацетат 66
Анатаз 145
Анилиновая точка 202
Антиоксиданты 207
Ацетон 66
Аэросил (силикагель) 147
Баланс «по серому» 165, 166
Белые пигменты 145,146
Берлинская лазурь 146
Бингамовская
жидкость 169
Бисерная мельница 244
Бутанольное число 202
— и-Бутиловый 66
— втор- Бутиловый 66
н- Бутилацетат 66
Бутиловый эфир
этиленгликоля 66
втор- Бутил ацетат 66
Бутилцеллозольв 198
«Бахромчатость»
штрихов 69, 70
Виниловая смола 195
Вискозиметр
Брукфильда 266, 267, 268
Вискозиметр Дьюка 266
Вискозиметр
конический 267, 268
Вкус краски 279, 280
Водостойкость краски 280
Воронка Шелла 265
Воронка Форда 266
Воронка Цана 265
Воски 205
Воспламеняющиеся
материалы 304
Высокая печать 2, 7
Вычитание цветных красок
из-под черной 165,166
Выщипывание бумаги 106
Выщипывание краски 78, 98
Вязкость 167
н- Гексан 66
Гелеобразование 218
н-Гептан 66
Гидроксиэтилцеллюлоза 193
Гидроокись алюминия 146
Гидрофильность 3
Гидрофобность 3
Глинозем 146
Глубокая печать 2, 3 — 5
Глянец краски 257, 258
Двуокись титана 145
Денситометрия 155 — 157
322
Что полиграфист должен знать о красках
Дибутилфталат 125
Диспергируемость
пигмента 138
Диффузия 221
«Длинная» краска 173
Дуктильность 173
Едкие материалы 301
Желтые пигменты 142
Загустители 207
Зажиривание 29
Закрепление краски 174, 175
Закрепление красочной
пленки 216, 217
Запах краски 279, 280
Измерение цвета 155, 158, 159
— изобутиловый 66
Изобутилацетат 66
Изопропилацетат 66
Изофорон 198
ИК-сушка 222, 223, 228
Ингибитор 211
Йодное число 186
Кавитация 177, 178
Канифоли 190, 193
Канцерогенные вещества 306
Карбоксиметилгидроксиэтил-
целлюлоза 193
Карбоксиметилцеллюлоза 193
Карбонат кальция 147
Карбонат магния 147
Касторовое масло 187
Касторовое масло
дегидратированное 187
Катализатор 210
Каталитическое глубокое
окисление 313
Катионная полимеризация 230
Керосин 200
Китайская глина (каолин) 147
Колориметрия 155, 157 — 159
Коническая бисерная
мельница 246
Контроль цвета 159
«Короткая» краска 173
Коэффициент вязкости
динамический 167
Коэффициент вязкости
кинематический 167
Коэффициент преломления
пигмента 137
Коэффициент
пропускания 155
Коэффициент трения 277
Крапчатость 29, 37 — 39, 98
Красковосприятие 179. 180
Краскоперенос 180— 182
Краскотерочная машина 247.
248
Красный лак 144
Красочный мазок 254
Крахмал 206
Кроющая способность
краски 256
Ксилол 66
Кумароно-ильденовая
смола 198
Ламинат 237
Липкость 175, 176, 177
Липкость краски 262, 263
Литография 2
у-Лучи 150
Льняное масло 186
Магнитный черный
(магнитная
окись железа) 146
Малеиновая смола 188, 194
Малеиновый ангидрид 193
Марашки 34
Меш 113
Меламино-формальдегидная
смола 197
Мембранные сенсорные
выключатели 116
Металлические пигменты 147
Метил-н-бутилкетон 66
Метилацетат 66
Предметный указатель
323
Метилизобутилкетон 66
Метиловый эфир
пропиленгликоля 66
Метиловый эфир
этиленгликоля 66
Метилцеллозольв 198
Метилэтилкетон 66
Микроволновая сушка 227
Мил ори 146
Минеральные масла 66
Мономер 228, 229, 233
Мочевино-формальдегидная
смола 197
Муар 98
Найлон(нейлон)110
Наслоение 30, 174
Насыщенность цвета 159
Непрозрачность пигмента 137
Нитроцеллюлоза 68
ИК — излучение 150
Ньютоновская жидкость 167
Окислительная
полимеризация 210, 220, 221
Олигомер 228 229,233
Олифа 186
Оптическая плотность 155
Оптический пирометр 220
Ореолы 90, 97
Ослабляющие вещества 206
Отмарывание 47, 74
Офсетная печать 2, 3 — 5
Пеногасители 207
Пентаэритрит 193
Переводные изображения 114
Перетаскивание 47, 98, 106
Печатные платы 114
Пигменты основные голубые
143
Пластизоль 196
Пластификатор 204
Плоская печать 2, 3 — 5
Плотность краски 251
Плотность пигмента 137
Поверхностное натяжение
271,272
Подбор красок по цвету 162,
163
Подцветка 140
Покровный лак 184
Полиамиды 196
Поливинилбутираль 197
Поливинилиденхлорид 68
Поливинилхлорид 110
Полимеры кетонов 196
Полипропилен ПО
Полистирол 110
Полиуретан 117
Полиэтилен ПО
Полошение 73, 74, 80, 81, 91,
92,120
Предельно допустимая
концентрация (ПДК) 302
— н- Пропиловый 66
н-Пропилацетат 66
Противоотмарочные
соединения 206
Псевдопластичная жидкость
168
Пыление 31, 177, 178
Радикал 229
Радикальная полимеризация
229
Радиоволны 150
Разбавитель 199
Раздражающие вещества 299
Размер частиц пигмента 137
Резинаты 193
Рентгеновское излучение 150
Реология 167
Рифление 39
Родамины 144
Рубиновый пигмент 143
Рутил 145
Сажа канальная 141
Сажа ламповая 141
Сажа печная 141
324
Что полиграфист должен знать о красках
Сафлоровое масло 187
Свет 150
Светостойкость краски 278
Светостойкость пигмента 138
Связующее 183
Сиккатив 207
Синтез света субтрактивный
151
Синтез цвета аддитивный 151
Скипидар 198
Смачиваемость пигмента 137
Смачиватели 206
Смола 190
Смоляные гранулы
пигментов 242
Смоляные кислоты 193
«Снежные хлопья» 69, 70, 80
Соевое масло 187
Спектрофотометрия 155,159,
161
Спектры отражения красок
152-154
Спектры отражения
пигментов 142, 143, 144
Спирт метиловый 66
Степень перетира 261
Стержень Майера 68
Стирол — малеиновая смола
196
Струйная печать 2,11
Субстрат,
или запечатываемый
материал,
или подложка 1
Сушильные устройства 219
Талловое масло 187
Тальк 148
Текстура пигмента 138
Температура воспламенения
200
Температура вспышки 200, 271
Тенение 28, 36, 37, 105
Термическое сжигание 312
Терпеновая смола 198
Тиксотропия 168, 172, 217
Токсичные материалы 301
Толуол 66
Толщина красочной пленки 3
Тонеры 129, 130
Трафаретная печать 2, 8, 9
Тунговое масло 187
Турнбулева синь 146
Увлажняющий раствор 4
Углеводородная смола 188,191
Углеводородные масла 201
Ультрамарин 146
Уретаны 191
Устойчивость к истиранию
272 - 275
Устойчивость краски
к нагреванию 280
Устойчивость оттисков
к слипанию 277
УФ-излучение 150
УФ-лаки 232
УФ-отверждаемые краски
для офсетной печати 230
УФ-отверждаемые краски
для глубокой печати 231
УФ-отверждаемые краски
для флексопечати 231
УФ-отверждаемые
трафаретные
краски 231
УФ — отверждение 228
Фенольные смолы 188,190,194
Флексография 2, 6, 7
Флюоресцентные пигменты
145
Фотоинициатор 228, 229, 233
Фототипия 2
VM&P — фракция нефти 66
Фталоцианиновый голубой
142, 143
Фумаровая кислота 194
Хлорокаучук 195
Предметный указатель
325
Цвет 150
Цветовое различие 155
Цветовое тело 159
Цветовой круг 159
Цветовой тон 159
Целлозольв 198
Целлозольвацетат 66
Целлофан 68
Центрифугическая мельница
247
Циклогексанон 66
Циклокаучук 195
Шеллак 68, 192
ЭЛ-отверждаемые краски 236
ЭЛ-отверждение 234
Электростатическая печать 2
Электрофотография 9,10
Эмульгирование 32
Эмульгирующая способность
краски 270, 271
Эпоксидная смола 197
Этилацетат 66
Этилгидроксиэтилцеллюлоза
125, 193
Этилен-акриловая смола 197
Этиловый эфир
этиленгликоля 66
Эфирная смола 194
Об издательстве «ПРИНТ-МЕДИА центр»
Издательство «ПРИНТ-МЕДИА центр» было создано Центром
американских полиграфических технологий при поддержке
NPES (Американской ассоциации производителей полиграфи-
ческой техники), МАП (Межрегиональной Ассоциации Поли-
графистов) и Московского государственного университета пе-
чати. Основной целью издательства является выпуск професси-
ональной литературы для специалистов полиграфической,
издательской и упаковочной отраслей на русском языке.
NPES — единственная ассоциация в США, которая объеди-
няет более 500 компаний — производителей и поставщиков
оборудования, материалов и программного обеспечения для
полиграфии, упаковки и издательского дела. Центр американ-
ских полиграфических технологий является представительст-
вом NPES в России и странах Евразии. Центр поддерживает
образовательные, издательские и исследовательские програм-
мы совместно с отраслевыми организациями и учебными учре-
ждениями США.
В 2004 году издательство «ПРИНТ МЕДИА центр» начало
выпуск переводной литературы в серии «Технологии ПРИНТ-
МЕДИА». В рамках этого проекта вышли книги технической и
бизнес-направленности для специалистов, студентов и препо-
давателей:
Дж. Пейдж Крауч. «Основы флексографии»
Ховард М. Фентон. «Основы цифровой печати и печати
по требованию»
Ч. Гехман. «Рабочий поток в полиграфии»
С. Ингрем. «Основы трафаретной печати»
Дайана Дж. Бигерт «Что должен знать заказчик
полиграфической продукции»
Готовятся к изданию новые книги:
Д. Вильсон. «Основы офсетной печати»
Ф. Романо «Карманный справочник полиграфиста»
Г. Филд «Справочник по цвету»
X. Толливер-Нигро «Цвет и краски. Практическое
руководство полиграфиста»
Лоуренс А. Вильсон. «Что полиграфист должен знать о бумаге»
Дж. Берлин, К. Ким, Дж. Талкот. «Справочник дизайнера
по допечатным технологиям»
X. Толливер-Нигро. «Справочник дизайнера
по печатным технологиям»
М. Кейф. «Справочник дизайнера по послепечатным
технологиям»
Подробную информацию о порядке выхода новых изданий
можно узнать на сайте Центра американских полиграфических
технологий www.acpc.biz, а также по телефонам (095) 241-68-71,
780-33-46.
Самая последняя и полная информация о полиграфических
красках и технологиях их производства...
Издание продолжает серию переводных книг «Технологии ПРИНТ МЕДИА»,
выпущенную издательством «ПРИНТ-МЕДИА центр» совместно с Центром
американских полиграфических технологий, Московским государственным
университетом печати и компанией «ЯМ Интернешнл»
Книга охватывает разные вопросы - начиная от компонентов красок до по-
рядка их тестирования и спецификации, включает схемы разрешения проб-
лем с красками для плоской, флексографской, высокой, трафаретной и
струйной печати. Книга изложена доступным языком и предназначена как для
специалистов, так и для студентов.
В книге подробно рассматриваются многочисленные вопросы, связанные с
полиграфическими красками и тонерами:
• Печатные процессы
• Приобретение полиграфических красок
• Контроль цветовоспроизведения
• Пигменты и основные ингредиенты красок
• Текучесть, вязкость, дуктильность, закрепление, липкость, краскоперенос
• Краски и покрытия, отверждаемые облучением
• Производство и тестирование красок
• Краски для офсетной, глубокой, трафаретной и флексографской печати
• Тонеры и специальные краски
• Санитарно-экологические аспекты применения красок
• Техника безопасности при работе с красками
Предлагаем Вашему вниманию готовящуюся к выпуску
книгу серии «Технологии ПРИНТ-МЕДИА»: «Что полигра-
фист должен знать о бумаге». Издание предназначено для
технических специалистов полиграфических предприятий и
компаний, занимающихся производством и дистрибуцией
бумаги и картона.
По вопросам приобретения литературы обращайтесь
в Центр американских полиграфических технологий:
Адрес: 121099, г.Москва, Шубинский пер. 6, оф. 215
Тел./Факс: (095) 780-33-46, Тел.: (095) 241-68-71
www.acpc.biz, book@acpc.biz