|
Краска – сестра гаранта
Summary:
Есть ли разница в применение красок при печати плоским офсетным и высоким способами? Об этом и о тенденции универсализации красок в некоторых видах печати - на страницах журнала PG.
В прошлом году PG (№4, 2000) подробно рассказывал о составе печатных красок и назначении основных составляющих (пигмента, связующего и растворителя). Сегодня речь пойдет об особенностях применения красок при печати плоским офсетным и высоким способами, а также новшествах, связанных с тенденцией универсализации красок в некоторых видах печати.
Наиболее известными производителями печатных красок для высокой и офсетной печати на отечественном рынке являются фирмы Sun Chemical (Россия), Apple (Германия), Sicpa (Финляндия), Siegwerk (Германия), Bran-che (Франция), Akzo Nobel (Швеция). Причем последними тремя производителями наряду с обычными красками предлагаются также и УФ- отверждаемые. На рынке жидких красок (для флексографской и глубокой печати) ведущим фирмами являются Sicpa (Финляндия), Sun Chemical (Россия), Ruco (Германия), BASF (Германия), Siegwerk (Германия), Akzo Nobel (Швеция). Все фирмы, кроме Sicpa и Sun Chemical, поставляют на наш рынок и УФ-отверждаемые краски.
Высокая печать
Высокий способ — один из наиболее старых прямых способов печати. Данный способ используется в основном для печати книг, а также самоклеящихся этикеток, оформления различных пластиковых и жестяных упаковок. В двух последних случаях используется так называемая типоофсетная, то есть высокая непрямая офсетная печать.
Краски для высокой печати обладают высокой вязкостью и насыщенностью. При малой толщине красочного слоя (2-4 мкм) возможно получение столь же яркого и наофсетным способом. Связующее для красок высокой печати содержит следующие типовые компоненты: твердую смолу, алкидную смолу, растворители (растительные масла, минеральные масла, керосиновые фракции). В результате отделения растворителей происходит затвердение, а твердая смола играет в этом процессе роль пленкообазователя. Для обеспечения прочности, глянца красочной пленки часто используют смеси смол. Алкидная смола имеет два назначения:
1) является стабилизатором, который облегчает диспергирование пигмента, придает агрегативную устойчивость суспензии пигмента и регулирует реологические свойства красок;
2) образует твердую пленку в результате окислительной полимеризации.
Алкидные смолы, являющиеся эффективными стабилизаторами, снижают структурирование частиц пигмента и придают краскам повышенную текучесть. Это облегчает их раскат и накат на форму, но может привести к графическим искажениям изображения на оттиске. Поэтому при изготовлении красок, а иногда непосредственно в процессе употребления в них добавляют структурирующие материалы в виде паст на основе церезина, парафина, высокодисперсных наполнителей.
Для регулирования скорости окислительной полимеризации в краски вводят сиккативы и антиоксиданты. К числу сиккативов относятся соли щелочных металлов (например, резинаты Mn, Co, Zn).
Состав связующего подбирают так, чтобы многокомпонентная система в целом имела вязкость, необходимую для обеспечения печатно-технических свойств данного вида красок. Как правило, вязкость данных красок составляет примерно 5-8 Па х сек. (Паскаль, умноженный на секунду). Сразу стоит заметить, что то же самое относится и к краскам для плоской офсетной печати. Однако в состав красок для высокой печати могут входить и маловязкие компоненты: масла с вязкостью 0,03-0,02 Па х сек. и керосиновые фракции с вязкостью порядка 0,001 Па х сек. Тогда при печати на обычной или самоклеящейся бумаге, краска закрепляется за счет впитывания (быстрое схватывание) и за счет так называемой окислительной полимеризации (более длительный процесс). Но в случае печати на невпитывающих пластиковых материалах или на жести закрепление краски происходит только за счет окислительной полимеризации, что увеличивает время печати.
По этой причине широкое распространение в последнее время находят УФ-отвер-ждаемые краски, о преимуществах которых, по отношению к флексографской печати, говорилось в №4, 2000 журнала PG. Наряду с отличной проработкой цветов, получением необходимого цветового баланса, УФ-краски очень быстро закрепляются (достаточно нескольких секунд). В данном случае на машинах после каждой печатной секции устанавливаются модули УФ-сушки энергетической мощностью порядка 100-200 Вт/см2. Краски такого состава имеют отличные компоненты и практически не содержат растворителя. В качестве растворителя здесь используется мономер. За специфику способов печати и за адгезию к различным запечатываемым материалам отвечают различные добавки. Состав красок УФ-отверждения в целом таков:
- мономер: соединение сравнительно невысокого молекулярного веса и низкой вязкости, содержащее двойные связи и, следовательно, способное к полимеризации. Мономер является растворителем или разбавителем для остальных компонентов композиции. Изменяя содержание мономера, обычно регулируют вязкость системы.
- олигомер: способное к полимеризации и к сополимеризации с мономером ненасыщенное соединение большего, чем мономер, молекулярного веса. Это вязкие жидкости либо твердые вещества. Условием их совместимости с мономером является растворимость в последнем. Считается, что свойства получаемых при отвердении покрытий (например, фотополимерных печатных форм) определяются, главным образом, природой олигомера.
В качестве олигомеров и мономеров наибольшее распространение находят олигоэфир и олигоуретанакрилаты, а также различные ненасыщенные полиэфиры.
- фотоинициатор. Полимеризация винильных мономеров под действием УФ-излучения в принципе может протекать без участия каких-либо других соединений. Такой процесс называется просто полимеризацией и протекает довольно медленно. Для ускорения реакции в композицию вводят небольшие количества веществ (от долей процента до процентов), способных под действием света генерировать свободные радикалы и/или ионы, инициирующие цепную реакцию полимеризации. Такой тип полимеризации называется фотоинициированной. Несмотря на незначительное содержание фотоинициатора в композиции, ему принадлежит исключительно важная роль, определяющая как многие характеристики процесса отверждения (скорость фотополимеризации, широту экспонирования), так и свойства полученных покрытий. В качестве фотоинициаторов находят применение производные бензофенона, антрахинона, тиоксантона, асцилфосфиноксиды, пероксипроизводные и т. д. Стоит отметить тот факт, что состав фотополимеризующихся композиций УФ-красок идентичен и фотополимерным пластинам.
Большинство фотоинициаторов поглощает световое излучение в ближней ультрафиолетовой и частично в коротковолновой видимой области (250-460 нм). Поэтому излучение в модулях УФ-сушки происходит в данном диапазоне.
Недостатками УФ-красок являются высокая стоимость (в среднем на 25-40% дороже «обычных» красок, аллергенность их компонентов и необходимость отвода выделяющегося при работе УФ-сушки озона, негативно влияющего на здоровье человека. Краски для высокой и плоской офсетной печати во многом аналогичны. Поэтому в настоящее время имеют применение именно универсальные краски. Связующие красок для офсетной печати содержат те же типовые компоненты, что и связующие для высокой печати. В плоской офсетной печати происходит переход краски сначала на офсетную резинотканевую пластину, а с нее на бумагу; только печатающие и пробельные элементы на форме располагаются в одной плоскости и имеют различное физико-химическое строение (за счет чего печатающие воспринимают именно только печатную краску). В случае типоофсета ситуация такая же, только используются формы для высокой печати. В результате для получения требуемой оптической плотности изображения необходима краска повышенной оптической интенсивности. Поэтому офсетные краски содержат, как правило, большее количество пигмента, чем краски для высокой печати. Кстати, размер частичек пигмента должен составлять не более 2-5 мкм; иначе возникают проблемы при печати особенно сплошных растровых и штриховых изображений.
Плоский офсет
При печатании офсетным способом печатная форма увлажняется и происходит контакт краски с водой. Именно на избирательном смачивании и «построен» процесс наката краски в плоском офсете: за счет своей физико-химической природы печатающие элементы воспринимают краску, а пробельные — воду (увлажняющий раствор). И вода, и краска не «дают друг другу занять чужие места». Вода, неизбежно попадая в краску, по-разному влияет на ее свойства.
Если пигмент хотя бы незначительно растворим в ней, то увлажняющий раствор окрашивается и постепенно закрашивает валики специального увлажняющего аппарата. Растворение пигмента может привести к закрашиванию пробельных элементов
формы, а следовательно, к искажению изображения на оттиске. Поэтому для изготовления офсетных красок применяют водостойкие, нерастворимые в воде пигменты и красочные лаки.
Связующее офсетной краски, смешиваясь с увлажняющим раствором, образует эмульсию, и краска иногда вбирает в себя до 30-40% эмульсионной воды.
В результате снижается интенсивность краски и ее вязкость, значительно ухудшая качество оттисков. Но возможно и образование эмульсии с ориентацией «масло в воде», — в том случае когда вода становится основной средой и пробельные участки на форме и закатываются краской. Чтобы такого не случилось, в состав увлажняющего раствора вводят поверхностно-активные вещества, предотвращающие вышеописанный процесс.
Наиболее эффективное и наиболее употребительное из них — изопропиловый спирт, концентрация которого не должна превышать 8-12%.
Для борьбы с эмульгированием были разработаны специальные краски для «сухого» офсета. В данном случае используются специальные формные материалы на основе силиконового каучука, при которых в использоватьнии увлажняющего раствора нет неободимости. Эти краски имеют особый состав, отличный от «традиционных». Однако широкого распространения такие материалы не получили из-за дороговизны.
Тенденции
Стоит заметить, что офсетные краски закрепляются в основном за счет окислительной полимеризации, процесса весьма медленного. При складывании оттисков в стопу (в секции приемки листовой печатной машины) используют противоотмарывающий порошок, чтобы изображение и краска на оттисках не смазывались и не переходили на чужой оборот в стопе.
С этой точки зрения перспектива УФ-отверждаемых красок очень хороша: закрепляются в течение нескольких секунд (в зависимости от скорости печати и освещенности модулей УФ-сушки), при складывании в стопу оттиски уже не отмарываются, получаются высококачественные и многокрасочные.
Необходимо также отметить, что в производстве упаковки плоский офсет используется на самоклеящихся листовых материалах, картоне, микрогофрокартоне и на листовом пластике. И, несмотря на усиливающиеся позиции флексографии, плоская офсетная печать и высокая будут по-прежнему занимать определенную нишу, так как позволяют воспроизводить высококачественные высоколиниатурные изображения (линиатурой до80 лин/см) при низком растискивании (по сравнению, например, с флексографией).
Не стоит забывать, что высокая и плоская офсетная печати в сфере издательского дела (книжно-журнальная, газетная продукция) занимают самое ведущее положение.
Тенденции развития флексографских красок — приобретение ими все более широкой и четко выраженной универсальности, а также расширение применения водных дисперсионных красок для печати на гибких пленочных материалах (что значительно улучшит экологическую ситуацию при печати на пленках).
Краски для глубокой печати являются маловязкими, т. е. жидкими. Все более популярными становятся экологически чистые, например, водные краски. Использование водных красок экономически целесообразно в производстве многотиражной продукции, например, при печати на пленочных материалах и при достижении хорошей проработки цветов наряду с универсальностью.
Дмитрий Токманцев
При подготовке статьи автором
использовано издание:
Б.Н. Шахкельдян, Л.А. Загаринская.
Полиграфические материалы. - М, 1988.)
2001 #2
| 
