Закрепление краски на поверхности бумаги
Краска — суспензия пигмента в плёнкообразующем — то есть в веществе, способном при высыхании образовывать плёнку. Плёнкообразующие жидкости, изготовленные только из растительного масла называются олифами.
В зависимости от характера процесса образования плёнки, плёнкообразователи могут быть разделены на следующие группы:
-
Термопластические плёнкообразователи — образуют плёнку в результате испарения растворителя (физическое высыхание)
-
Термореактивные плёнкообразователи, которые образуют высокомолекулярную плёнку при нагревании в результате химических реакций. Например, высыхающие масла и масляные лаки.
-
Самоокисляющиеся плёнкообразователи, образующие плёнку вследствие присоединения кислорода воздуха, способствующего химическому превращению вещества.
-
Плёнкообразователи, превращающиеся под влиянием химических катализаторов в высокомолекулярные плёнки при нормальной температуре (без присоединения кислорода)
Высокомолекулярными органическими соединениями называются вещества, которые включают в состав своей молекулы сотни и тысячи атомов связанных друг с другом главными гомеополярными валентностями.
Почти все плёнкообразователи являются либо уже веществами с высоким молекулярным весом, либо переходят в высокомолекулярные соединения в процессе образования плёнки (термореактивные смолы и масла).
Процесс получения большинства высокомолекулярных плёнкообразователей и смол основаны на способности молекул низкомолекулярных соединений к многократным реакциям полимеризации и поликонденсации.
Полимеризация — процесс, при котором происходит соединение ряда молекул.
Теория высыхания красок
Следует различать следующие этапы в закреплении красочного слоя на поверхности бумаги:
-
Окисление
-
Полимеризация
-
Поликонденсация
-
Образование тиксотропной структуры
В практике печатных процессов имеет место тесная взаимосвязь указанных выше процессов.
а) Окислительная полимеризация
|
| | | CH — O — O —
CH O CH — O CH — O |
|| + || → | ⇄ | ⇄ CH
CH O CH — O O — CH |
| | | | — CH
|
По мере роста инициаторов полимеризации возрастает скорость процесса окислительной сополимеризации, приводящего к образованию трёхмерного сополимера:
| | |
CH — O CH CH — O — CH
| + || → | |
O — CH CH O — CH CH —
| | | | | |
Трёхмерный сополимер
Следовательно, при высыхании красочного слоя на поверхности бумаги происходят химические и физико-химические превращения окисленных радикалов мономеров в твёрдые трёхмерные полимеры.
Впитывание жидкой краски в поры бумаги в большинстве случаев сопровождается быстрым тиксотропным восстановлениеми упрочнением структуры в верхнем слое краски, то есть агрегатированием пигментных частиц и сцеплением этих агрегатов в пространственную решётку. При этом рост вязкости тонкого слоя краски на поверхности отпечатка тем ощутимее, чем менее вязкой была краска в момент разрыва слоя.
Факторы, ускоряющие процесс высыхания:
-
Применение катализаторов (Co, Mn, Pb и др)
-
Интенсификация световой и тепловой энергии (повышении температуры и облучение инфракрасными лучами)
-
Применение озонированного воздуха
Факторы, замедляющие окисление:
-
Влага и влажность воздуха
-
Присутствие инертных жидкостей и паров
-
Низкая температура и отсутствие света