РАЗДЕЛ 3. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ
	ПЕЧАТНЫХ ПРОЦЕССОВ
	Тема 8. ОСНОВЫ ПЕЧАТНОГО ПРОЦЕССА
	Рассматриваемые вопросы
1.	Общие сведения о печатных материалах.........................................................................	84
	1.1. Печатная бумага.............................................................................................................	84
	1.2. Печатные краски............................................................................................................	87
2.	Обобщенная технологическая схема печатного процесса..............................................	89
3.	Получение оттиска в основных видах печати..................................................................	91
	3.1. Получение оттиска в высокой печати..........................................................................	91
	3.2. Получение оттиска в глубокой печати.........................................................................	92
	3.3. Получение оттиска в офсетной печати........................................................................	92
4.	Давление печати..................................................................................................................	94
5.	Закрепление печатной краски на оттиске ........................................................................	95
	5.1. Способы закрепления красок........................................................................................	95
	5.2. Группы красок в зависимости от способа закрепления.............................................	96
	5.3. Дополнительные методы и средства ускорения закрепления красок.......................	97
6.	Точность воспроизведения изображения в печатном процессе..................................	101
7.	Тиражестойкость печатных форм...................................................................................	102

Литература

1.Полянский Н. Н. Основы полиграфического производства — М.: Книга, 1991 — 352 с. (С. 96–113).

2.Рязанов В. М. Офсетная печать — М.: Книга, 1983. — 248 с. (С. 66–77).

3.Раскин А. Н., Ромейков И. В., Бирюкова Н. Д., Муратов Ю. А., Ефремова А. Н. Технология печатных процессов (под ред. Раскина А. Н.) — М.: Книга, 1989. — 218 с. (С. 12– 20, 84–94, 160–179, 196–209).

4.Никанчикова Е. А., Попова А. Л. Технология офсетного производства. Часть II. Печатные процессы. Уч. пособие. — М.: Книга, 1980. — 282 с. (С. 7–24).

1.Общие сведения о печатных материалах

1.1. Печатная бумага

1.1.1. Общие сведения о бумаге и ее производстве

Бумага — это пористо-капиллярные листы или ленты, состоящие главным образом из растительных волокон, прочно соединенных между собой химическими водородными связями. Она отличается от картона массой и толщиной: масса бумаги площадью 1 м2 составляет обычно 30–250 г, картона — более 250 г. Толщина бумаги — примерно от 30 до 300 мкм, картона — 0,3–3,0 мм. Для производства бумаги используют в основном целлюлозу (химически обработанную древесину) и древесную массу, полученную путем механического истирания древесины. Волокнистую массу получают и из макулатуры, а также технических отходов бумаги, поступающих с полиграфических предприятий. В некоторых видах бумаги растительные волокна частично или полностью заменяют синтетическими волокнами — полиамидными, полиэфирными, акрилонитрильными и др.

Кроме волокнистых материалов, в состав бумаги входят:

наполнители — белые минеральные вещества (каолин, гипс, мел и др.), частично заполняющие пространство между растительными волокнами, вследствие чего повышается гладкость, пластичность, непрозрачность и белизна бумаги;

клеющие вещества, главным образом растительный смоляной клей (канифоль), уменьшающие гидрофильность бумаги и увеличивающие связь между волокнами;

84

красящие вещества — некоторые органические красители, чаще всего синего цвета, которые повышают белизну бумаги за счет подкрашивания волокон, имеющих обычно жел- товато-серый цвет.

Сущность производства бумаги заключается в изготовлении бумажной массы, отливе бумаги на бумагоделательной машине и ее отделке — каландрировании, сортировке и упаковке. Для этого волокнистые полуфабрикаты (целлюлозу и др.) размельчают и смешивают в заданном соотношении, а затем вводят наполнители, красящие и клеящие вещества. Полученная таким образом кашицеобразная бумажная масса поступает на бумагоделательную машину — дорогой и сложный агрегат длиной до 100–150 м, состоящий (рис. 8.1) из сеточной 1, прессовой 2, сушильной 3 и отделочной 4 секций.

Рис. 8.1. Укрупненная схема работы бумагоделательной линии: 1 — сеточная секция, 2 — прессовая секция, 3 — сушильная секция, 4 — отделочная секция

Бумажная масса, разбавленная до необходимой концентрации водой, вытекает непрерывным потоком (секция 1) на металлическую или полимерную сетку, которая движется в виде бесконечной ленты шириной до 8 м со скоростью до 800 м/мин, совершая при этом колебательное движение. Здесь вода из бумажной массы частично отфильтровывается, и лента сырой бумаги поступает в прессовую секцию машины для дальнейшего обезвоживания и уплотнения. Затем лента высушивается до влажности 6–8%, проходя между цилиндрами сушильной секции, и поступает в отделочную секцию. Здесь бумага проходит между вращающимися металлическими полированными валами, которые сглаживают ее поверхность, придавая ей матовый вид — машинную гладкость. У такой бумаги гладкость нижней стороны (имеющей следы рисунка от сетки) будет меньше верхней (лицевой) стороны, готовая бумага сматывается в рулоны.

В случае необходимости бумага подвергается дополнительной обработке поверхности: суперкаландрированию, при котором поверхности придается повышенная гладкость, и мелованию, когда наносится на одну или обе стороны ленты тонкий слой белой пигментноклеевой суспензии. Рулон многометровой ширины разрезается на рулоны стандартных форматов, бумага наматывается на картонные гильзы и упаковывается. Для получения листовой бумаги широкое бумажное полотно разрезается в продольном и поперечном направлениях на отдельные листы, которые сортируют и упаковывают в пачки.

Печатная бумага — основной материал печатного производства и носитель печатной информации. Она во многом определяет качество и себестоимость готового издания.

1.1.2. Основные свойства и виды печатной бумаги

В связи с разнообразием продукции полиграфического производства, а также способов печати и типов печатного оборудования выпускают бумагу широкого ассортимента. Она различается прежде всего по своим свойствам — показателям. К основным свойствам, характеризующим печатную бумагу, относятся:

1)размерные показатели — толщина бумаги (мкм), масса бумаги площадью 1 м2 (г) или 1 г/м2, объемная масса — масса 1 см3 (г) или 1 г/см3, дающая возможность судить о пористости бумаги; формат бумаги (мм);

2)механические и печатно-технические свойства — прочность бумаги при механических воздействиях (излом, разрыв, истирание поверхности); гладкость поверхности бумаги, позволяющая с той или иной степенью графической точности воспроизводить мелкие элементы изображения; деформационные свойства (например, эластическая, пластическая и

85

упругая деформации); водостойкость бумаги (оценивается косвенным способом — степенью проклейки); впитывающая способность бумаги — степень впитывания печатной краски;

3) оптические свойства — белизна бумаги (способность отражать свет по всей видимой части спектра); цвет и оттенок; светопроницаемость (способность пропускать свет); светопрочность бумаги (устойчивость ее белизны и цветового тона под воздействием света).

Свойства бумаги зависят от свойств входящих в нее волокнистых материалов и других компонентов (наполнители, красящие и клеющие вещества); технологических режимов отлива, прессования и сушки ее на бумагоделательной машине и вида отделки. Однако главным фактором, определяющим качество бумаги, является вид волокнистого материала: чисто целлюлозная бумага лучше, чем бумага из древесной массы.

Печатные бумаги различаются по многим признакам. В зависимости от спо- соба печати они подразделяются на бумаги для высокой, офсетной и глубокой печати. Некоторые новые виды бумаги предназначены как для печатания способом высокой, так и плоской офсетной печати (например, книжно-журнальная бумага массой 60 г/м2, мелованная бумага массой 120 г/м2 и др.).

По виду печатной продукции они делятся на газетные, книжно-журнальные, картографические, этикеточные, специального назначения и др.

Бумаги также различаются по виду отделки поверхности (матовые и глазированные), особенностям ее изготовления (мелованные и немелованные — с открытой поверхностью), по волокнистому составу, по массе бумаги, по формату. В зависимости от волокнистого состава печатные бумаги подразделяются на три номера: бумаги № 1 содержат, как правило, 100% целлюлозы, № 2 — 80–50% целлюлозы и 20–50% древесной массы, № 3 — 35% целлюлозы и 65% древесной массы.

Бумага № 1, характеризующаяся наилучшими показателями, применяется для печатания изданий, рассчитанных на длительные сроки использования (энциклопедии, многие учебники и словари, научные монографии, издания для дошкольников и младших школьников, собрания сочинений и т. п.). На бумаге № 2 печатают издания для средних сроков использования (научно-популярная и производственная литература, некоторые учебники и учебные пособия). Бумага № 3 вырабатывается только для высокой печати. Она предназначена для изданий, рассчитанных на небольшую продолжительность их использования: массовые брошюры, газеты, отрывные ежедневные календари.

Мелованные бумаги отличаются наибольшей белизной и гладкостью, что обеспечивает хорошее качество текстовой и изобразительной продукции. Их используют для печатания высокохудожественных изобразительных изданий (многокрасочные репродукции с художественных произведений, открытки, книги, альбомы, журналы, реклама).

Бумаги для каждого способа печати имеют свои особенности из-за специфики печатного процесса. Так, например, бумаги для высокой печати обладают достаточной гладкостью поверхности, что обеспечивает необходимый контакт ее с печатающими элементами формы и получение оттисков без рельефа на их оборотной стороне. Офсетная бумага должна быть гидрофобной (с высокой степенью проклейки) и иметь повышенную прочность поверхности, неразрушаемую при использовании густых и липких печатных красок, а требований повышенной гладкости к этой бумаге во многих случаях не предъявляют. Бумага для глубокой печати должна быть мягкой и иметь прочную поверхность с высокой степенью гладкости. Это обеспечивает плотный контакт бумаги с поверхностью печатной формы и позволяет ей частично вдавливаться в углубленные печатающие элементы формы.

Для высококачественного воспроизведения тоновых фотографий (черно-белых и цветных) и произведений масляной живописи используют бумагу с гладкой блестящей поверхностью (лоском). Для печатания текста в книжно-журнальных изданиях, а также для воспроизведения акварельных и гуашевых оригиналов лучше использовать бумагу с матовой поверхностью.

Важным экономическим показателем использования бумаги является масса бумаги. Выбор бумаги той или иной массы определяется многими условиями: характером издания, сроками его использования, способом печати, категорией читателя и др. Однако во всех слу-

86

чаях надо стремиться к применению бумаги минимально возможной массы, обеспечивающей экономичность и заданные требования к печатной продукции. Например, словари, справочники, другие компактные издания, а также и газеты печатают на тонкой бумаге массой 40– 50 г/м2, книжные и журнальные издания в зависимости от их назначения и других показателей — 60–120 г/м2 (в том числе и на тонкой мелованной бумаге), листовые изоиздания — 120–160 г/м2, художественные открытки 200–250 г/м2.

При выпуске какого-либо издания печатная бумага расходуется не только на печатание заданного тиража, но и на технические цели производства (получение пробных и корректурных оттисков, подготовке печатной машины к печатанию и т. д.). Нормы отхода бумаги на эти цели зависят от тиража издания, его красочности и сложности, способа печати, типа печатной машины и других условий (с учетом выполнения брошюровочно-переплетных операций, если они имеются).

1.2. Печатные краски

1.2.1. Общие сведения о печатных красках и их производстве

Печатная краска — это дисперсная система1, образованная в основном из пигмента (дисперсная фаза) и связующего (дисперсионная среда). Кроме того, в краску входят различные добавки, корректирующие ее свойства, например сиккативы и антиоксиданты — вещества, изменяющие скорость закрепления краски на оттиске; подцветки — вещества, корректирующие оптические (цветовые) свойства красок и др.

Пигменты — это высоко дисперсные белые, цветные или черные порошки, не растворимые в воде и органических растворителях. Они придают краске цвет и некоторые другие свойства. Для изготовления печатных красок используют неорганические и органические пигменты и красочные лаки. Неорганические пигменты — это нерастворимые белые и цветные соли или окислы некоторых металлов (окись цинка, гидрат окиси алюминия и др.). Ассортимент их очень мал, используются они для изготовления белых и некоторых цветных красок. К неорганическим пигментам относятся также некоторые металлы и сплавы (алюминия и бронзы), находящиеся в тонкодисперсном состоянии, и сажа (технический углерод), которая, являясь мелкодисперсным пигментом интенсивного черного цвета, используется для изготовления черных красок. Последние составляют более половины от общего количества всех выпускаемых печатных красок. Органические пигменты представляют собой высокодисперсные соединения, являющиеся производными бензола, толуола, ксилола, нафталина и других веществ. Они широко используются для изготовления цветных красок.

Красочные лаки (в отличие от пигментов) — это водорастворимые органические красители, переведенные при воздействии солей металлов (или других веществ) в нерастворимое состояние. Они применяются также для изготовления цветных красок, в том числе и дневных флюоресцентных, которые обладают в 1,5–3 раза большей яркостью, чем обычные печатные краски.

Связующие — это растворы смол в маслах или органических растворителях. Они закрепляют пигмент на запечатываемой поверхности, образуя на ней красочные пленки, а также придают краске способность покрывать тонким слоем печатную форму и переходить с нее в процессе печатания на воспринимающую поверхность.

Для получения печатных красок с различным физико-химическим механизмом их закрепления на запечатываемойповерхности используютразличные группысвязующих, например:

сложные эфиры непредельных жирных кислот: полимеризованные растительные высыхающие масла (главным образом, льняное масло); синтетические алкидные связующие (полиэфиры, полученные из многоатомных спиртов и дикарбоновых кислот с участием растительных масел);

1 Дисперсная система — это смесь, состоящая как минимум из двух веществ, которые совершенно или практически не смешиваются друг с другом и не реагируют друг с другом химически. Первое из веществ (дисперсная фаза) мелко распределено во втором (дисперсионная среда). Фазы можно отделить друг от друга физическим способом (центрифугировать, сепарировать).

87

фирнисы, состоящие из смол (битум, эфир канифоли и др.), растворенных

внелетучих растворителях — минеральных (машинном, трансформаторном) маслах;

растворы одной или двух смол (битум лаковый, феноло-формальдегидная смола)

влетучих органических растворителях (бензин, толуол, спирт);

многокомпонентные лаки, состоящие из смолы, растворителя (тунговое масло) и разбавителя (керосиновая фракция).

Молекулярно-поверхностные свойства красок зависят главным образом от связующего. Печатные краски изготавливают на красочных заводах полиграфической промышленности с использованием механизированного и автоматизированного оборудования. Производство красок начинается с подготовки исходных продуктов и различается в зависимости от вязкости красок, их назначения и других условий. Так, например, для получения густых (вязких) черных красок для высокой и плоской офсетной печати тщательно перемешиваются

подготовленные компоненты краски. Затем их перетирают и расфасовывают.

Цветные краски изготовляют по той же технологии и на тех же связующих, что и черные густые краски. Но для лучшего смачивания пигмента связующим готовую краску перед

еерасфасовкой выдерживают (до 10 ч.) в нагретой камере. Основная особенность изготовления красок для глубокой печати — использование связующих, состоящих из растворов смол и летучих органических растворителей, а также более тщательное и длительное перетирание густой смеси связующего с пигментом, после чего добавляют нужное количество связующего и фильтруют готовую краску через мелкие сита.

1.2.2. Основные свойства и виды печатных красок

Качество печатных изданий в значительной мере зависит от свойств применяемых печатных красок. Эти свойства можно объединить в четыре основные группы:

1)оптические свойства, характеризующие цветовой тон, светлоту (яркость), насыщенность (чистоту) цвета, ее прозрачность или кроющую способность, т. е. способность краски закрывать цвет запечатываемой поверхности; блеск или глянцевитость — способность красочного слоя зеркально отражать падающие на него световые лучи;

2)печатно-технические свойства, которые характеризуют: вязкость краски — внутреннее ее трение, возникающее под действием механических напряжений; липкость — совокупность адгезионно-когезионных свойств краски; структурно-механические (деформационные) свойства красок, проявляемые под действием механического напряжения;

3)закрепление краски на оттиске, т. е. механизм пленкообразования; степень перетира краски (размеры частиц пигмента);

4)устойчивость краски на оттиске, характеризующая: прочность красочной пленки на истирание и ее хрупкость; светопрочность (устойчивость цвета краски на оттиске к действию света); водопрочность краски в процессе печатания и водопрочность красочного слоя на оттиске; прочность к химическим воздействиям; термопрочность и др.

Красочные заводы выпускают большой ассортимент ахроматических (белых и черных) и цветных печатных красок, различающихся по многим признакам.

Взависимости от вида и способа печати, для которого предназначаются краски, они разделяются на краски: универсальные (для высокой и офсетной печати), для высокой, офсетной, глубокой, трафаретной и флексографской печати. Эти краски отличаются друг от друга прежде всего липкостью, вязкостью, скоростью и характером закрепления их на запечатываемой поверхности, водостойкостью и др. В высокой печати используют пастообразные пасты. Офсетные краски в соответствии со спецификой печатной формы и процесса печатания отличаются от красок высокой печати повышенной вязкостью, препятствующей растеканию краски на форме; значительной водостойкостью, предохраняющей увлажняющий раствор от окрашивания; большой интенсивностью, обеспечивающей при малой толщине слоя необходимую насыщенность оттисков; отсутствием эмульгирования, связующее готовится только на масляной основе. Особенностью красок для глубокой печати, отличающих их от других красок, является: низкая вязкость, которая позволяет краске легко заполнять все печатающие элементы формы и быстро переходить на бумагу; наличие в краске летучего раство-

88