Pakkograff: Чудеса в решете

Аналитический журнал упаковочной индустрии

Поиск

// Читателям // Статьи // Оборудование // Полиграфическое

Чудеса в решете

Summary:

Целесообразность применения трафаретной печати напрямую зависит от правильности выбора сетки-основы, которая не только позволяет достичь оптимального качества оттисков, но и обеспечить экономичность и рациональность печатного процесса.

Ситовые ткани для трафаретной печати

Будучи основой печатной формы, ситовая ткань влияет на технологические возможности и конечное качество трафаретной печати. В частности, определяет величину разрешающей и выделяющей способности, толщину красочного слоя и др. Целесообразность применения этого способа печати напрямую зависит от правильного выбора сетки-основы, который не только позволяет достичь оптимального качества оттисков, но и обеспечить экономичность и рациональность печатного процесса.

Характеристики выбранной ситовой ткани оказывают влияние на следующие технологические факторы:

величину пропускания печатной краски (т.е. толщину и равномерность красочного слоя), скорость закрепления и расход печатной краски;
пригодность сетки для печатания на поверхности того или иного изделия;
точность приводки;
срок службы печатной формы;
себестоимость продукции.

Для того чтобы добиться необходимого качества оттиска и оптимального расхода краски, перед печатным процессом важно определиться, какой тип волокна и какую плотность – т.е. количество нитей на сантиметр – должна иметь ситовая ткань. После чего необходимо грамотно подобрать диаметр нитей.

Фирмы-изготовители поставляют широкий ассортимент сеток для трафаретной печати, различающихся по качеству, типу и ширине. Все применяемые в настоящее время ситовые ткани имеют синтетическое происхождение и классифицируются по типу волокон:

cетка из нейлонового моноволокна: соткана с высокой точностью из моноволокнистой нейлоновой нити. Эта ситовая ткань обладает внутренними эластичными свойствами, хорошо пропускает печатную краску и рекомендуется для печатания больших тиражей (рис. 1);
сетка из полиэфирного моноволокна: соткана с высокой точностью из моноволокнистой полиэфирной нити и обладает повышенной устойчивостью к перепадам температур. Модифицированная ткань этой группы дополнительно обладает большей прочностью на разрыв (рис. 7) и дает при растяжении лишь незначительное удлинение нитей. После общей потери натяжения в течение первых двух суток, дальнейшего снижения натяжения, которое обычно происходит при использовании других типов тканей, практически не наблюдается (рис. 8). Эта ткань рекомендуется для печатания с высокой точностью приводки (рис. 2);
сетка из многонитевого скрученного полиэфирного волокна: соткана из плотно и равномерно скрученных волокон, которые образуют одну-единственную нить. Такую ситовую ткань называют мультиволоконной. Она устойчива к изменениям климатических условий (рис. 3);
сетка из полиэфирных и полиамидных моноволокон. Эта ситовая ткань соткана с высокой точностью из моноволоконного полиэфира и полиамидной нити, которая покрыта слоем углерода, что исключает образование статического электричества (рис. 4);
сетка из полиэфирного металлизированного моноволокна: соткана с очень высокой точностью из полиэфирных нитей, на которые гальваническим способом нанесен тонкий слой никеля. Такая обработка нитей повышает стабильность ткани и позволяет использовать ее вместо сетки из нержавеющей стали (однако в отличие от последней она обладает большой внутренней эластичностью). В связи с высокой электропроводностью эта ситовая ткань обладает антистатическими свойствами и может использоваться для печатания термопластическими печатными красками (рис. 5 а, в).

Поскольку во время печатания краска продавливается сквозь ситовую ткань, то количество краски, наносимой на оттиск, и ее расход напрямую зависят от плотности ситовой ткани (плотность ткани рассчитывается из количества нитей, приходящихся на квадратный сантиметр полотна). Например, обладающие большой впитывающей способностью материалы (такие как ткань или пористые материалы) при запечатывании должны получать большее количество краски. В этом случае целесообразно выбрать сетку меньшей плотности (меньшего номера). При этом следует учитывать, что сетка является опорой изображения на печатной форме и что плотность сетки должна обеспечить воспроизведение мелких деталей. Таким образом, при выборе сетки приходится искать компромисс между количеством наносимой на оттиск краски и качеством воспроизведения изображения. Кроме того, следует учитывать и стоимость ситовой ткани. Сетки высокой плотности, то есть большого номера, значительно дороже сеток малой плотности. Так что выбор ситовой ткани зависит и от этого немаловажного фактора.

Определившись с типом волокна и плотностью ситовой ткани, необходимо правильно подобрать диаметр нитей. Дело в том, что для изготовления ситовых тканей одной плотности (т.е. с одинаковым количеством нитей на сантиметр) используются нити по крайней мере двух различных диаметров. В этой связи необходимо иметь представление о таком понятии, как коэффициент открытой поверхности ткани. Ситовые полотна для форм трафаретной печати ткутся с высокой степенью точности, чтобы все отверстия между нитями сетки были одного размера. Коэффициент открытой поверхности зависит от плотности ткани и диаметра нитей и показывает процентное соотношение между общей площадью ячейки ткани и ее открытой части (рис. 10).

При определении диаметра нити необходимо учитывать следующее (рис. 9):

нити меньшего диаметра дают большой размер ячейки ткани, т.е. большой коэффициент открытой поверхности, поэтому такую ситовую ткань целесообразно использовать при воспроизведении изображений с мелкими деталями;
нити меньшего диаметра снижают устойчивость ситовой ткани по отношению к химическим реагентам и печатным основам с твердыми включениями;
больший диаметр нитей уменьшает коэффициент открытой поверхности и затрудняет воспроизведение изображений с мелкими элементами;
больший диаметр нитей ситовой ткани благодаря повышенной механической и химической устойчивости нитей способствует увеличению срока службы сетки.

Из всего вышесказанного следует, что при печатании, например, на упаковке из керамики нужно отдать предпочтение ситовой ткани с большим диаметром нитей - поскольку частицы пигмента краски, которой покрываются изделия, оказывают агрессивное воздействие на ситовую ткань трафаретной печатной формы.

Важно знать коэффициент открытой поверхности ткани при использовании печатных красок с большим размером частиц. Например, размер частиц электроизоляционной пасты, закрывающей места пайки печатных плат, варьируется от 40 до 70 мкм. Для достижения оптимального результата при печатании необходимо использовать ситовую ткань с размерами отверстий между нитями в три раза больше размера частиц. В данном случае целесообразно использовать ситовую ткань 32.100, имеющую размер отверстий 204 мкм.

Все характеристики ситовой ткани приводятся в маркировке ткани и в таблицах. Например, ткань 120.34 имеет плотность 120 нит/см, соткана из нити диаметром 34 мкм, размер отверстий составляет 45 мкм, а коэффициент открытой поверхности - 29%. Ткань 120.40 имеет плотность 120 нит/см, соткана из нити диаметром 40 мкм, размер отверстий составляет 38 мкм, коэффициент открытой поверхности - 20%.

При расчёте теоретического объёма выхода печатной краски на одну ячейку (отверстие) достаточно большое значение имеет толщина ситовой ткани, которая напрямую зависит от плотности сетки, диаметра нитей и структуры ткани.

Например, каландрирование ситовой ткани (рис. 11) снижает толщину красочного слоя. Каландрированная сторона ситовой ткани является глянцевой, а некаландрированная – матовой. Предположим, что толщина красочного слоя при использовании обычных некаландрированных тканей (рис. 11 а) составляет 100% , тогда при натягивании сетки каландрированной стороной к оттиску (рис. 11 б) толщина красочного слоя уменьшается на 50%, а при натягивании сетки каландрированной стороной к ракелю (рис.11 в) - на 25 %.

Строго говоря, количество печатной краски, которое окажется на поверхности запечатываемого материала после прохождения ракеля, зависит от коэффициента открытой поверхности и толщины ситовой ткани.

Исходя из этого можно рассчитать теоретический объём выхода печатной краски. Эта величина соответствует максимальному количеству печатной краски, которое необходимо, чтобы заполнить ячейку сетки, ограниченную с четырёх сторон нитями, снизу запечатываемым материалом, а сверху ракелем (рис. 12). Для облегчения выбора сетки эти данные рассчитаны и представлены в таблицах и выражаются в кубических сантиметрах в расчёте на 1 м² (см /м²). Теоретический объём выхода печатной краски, указанный в таблицах, можно использовать для предварительного определения расхода печатной краски или предварительного определения толщины красочного слоя. Для точного расчёта объёма выхода печатной краски необходимо также учитывать ее удельный вес и содержание в краске растворителя.

При печатании изображений высокой графической точности очень важно свести к минимуму искажения, что может быть достигнуто установкой минимального зазора между печатной формой и запечатываемой поверхностью (технологический зазор). Это обстоятельство также следует учитывать при выборе ситовой ткани. Известно, что чем выше натяжение ситовой ткани, тем меньшим должен быть установлен технологический зазор А. Уменьшение же технологического зазора снижает графические искажения изображения при печатании.

Например, если внутренний размер формной рамы составляет 1000 мм, а длина ракеля - 750 мм (рис. 13), то при изменении технологического зазора А от 1 до 5 мм величина графического искажения изображения на оттиске изменится от 0,008 до 0,200 мм.

Кроме этого, ситовые ткани бывают белыми или окрашенными в золотисто-желтый или оранжевый цвет. Окрашенные сетки позволяют исключить эффект рассеивания света и тем самым искажения при воспроизведении изображений с мелкими деталями (рис. 6).

Таким образом, чтобы сделать правильный выбор ситовой ткани для изготовления трафаретной печатной формы, необходимо принять во внимание следующие факторы:

для получения оттисков с высокой стабильностью размеров необходимо использовать ткань из модифицированного полиэфира;
ткань из полиамидных волокон целесообразно применять при печатании на изогнутых или неровных поверхностях;
для обеспечения оптимального пропускания печатной краски и высокой точности воспроизведения изображения следует использовать ткань из моноволокна;
количество печатной краски, наносимой на оттиск, и расход печатной краски зависят от толщины ткани и коэффициента открытой поверхности;
для качественного воспроизведения изображений с мелкими деталями необходимо применять ткань достаточно высокой плотности.

На современном российском рынке представлено несколько поставщиков ситовых тканей. В настоящее время выбор ситовой ткани значительно облегчен, так как большинство поставщиков выпускает проспекты и документацию с техническими характеристиками сеток. Для примера приведём технические характеристики некоторых ситовых тканей из полиэфирного моноволокна (табл. 1).

Таблица 1

Техническая характеристика ситовых тканей

Количество нитей на см	Способ перепле- тения	Диаметр нити , мкм	Ширина отверстия открытой части ячейки, мкм	Открытая поверхность, %	Толщ- ина ткани, мкм	Теоретический объём краски, см /м²	Вес, г/м²
1	2	3	4	5	6	7	8
45	PW	70	152	47	110	52	56
45	PW	80	141	40	147	59	69
49	PW	70	130	41	128	52	58
49	PW	80	124	37	135	50	71
77	PW	64	64	24	115	28	70
77	PW	80	49	14	145	21	107
90	PW	40	69	38,5	68	26	32
90	PW	48	53	25	87	22	48
90	PW	64	46	17	105	18	61
130	TW	34	41	28,5	63	18	34
130	TW	40	37	23	65	17	45
150	TW	31	34	26	54	14	32
150	PW	31	30	20	48	9,5	32
150	TW	34	28	18	63	11,5	41
150	PW	34	25	14	56	8	41
165	TW	31	30	24,5	63	15,5	35
165	TW	34	25	17	67	11,5	43
160	TW	31	23	17	59	10	40
200	TW	31	18	13	65	8,5	45