Технология полиграфических процессов, 2-й семестр / 8 Перенос краски на ЗАМ

4.6. Перенос краски с формы на запечатываемый материал

Давление в печатном процессе. Давлением в офсетной и глубокой печати считается сила, приходящаяся на единицу площади полосы контакта, включающей как печатающие, так и пробельные элементы. В высокой печати  — это сила, приходящаяся только на единицу площади печатающих элементов в полосе контакта (здесь ширина и площадь полосы контакта зависит от числа и площади печатающих элементов, попадающих в зону печатания).

Высокая печать — 5–15 МПа; флексо — 0,1–0,5 МПа; офсет — 0,8–2 Мпа; глубокая — 1,5–2 МПа

(приближённые значения: 1 атм = 0,1 МПа и 1 МПа = 10 атм. 1 мм водного столба примерно равен 10 Па.)

Технологические функции давления в печатном процессе:

для сглаживания неровностей на поверхности запечатываемой бумаги, чтобы обеспечить полный контакт печатающих элементов формы с бумагой;

для переноса краски с формы на бумагу в необходимых количествах;

для начального закрепления краски путем внедрения ее в микрорельеф и поры бумаги.

Давление д.б.: одинаковым по всей площади печатной формы (для передачи со всех печатающих элементов одинакового слоя краски); неизменным при печати всего тиража.

Величина давления по всей площади печатной формы не должна превышать определенное значение (независимо от числа печатающих элементов, попадающих в зону контакта).

Давление при печати может создаваться силовым и кинематическим способом. В первом случае суммарная сила в полосе контакта задается непосредственно (является независимой переменной). В простейшем случае это постоянная величина. При этом способе сила создается пневматическим, гидравлическим, механическим приводом и т.д., это м.б. сила веса.

При кинематическом способе независимо задаваемой величиной является деформация упругого декеля. При этом с помощью спец. механизма натиска сближают опорные поверхности печатного цилиндра и формного цилиндра с формой в ротационных машинах или печатного цилиндра и талера с плоской формой в плоскопечатных машинах до расстояния, меньшего толщины декеля в несжатом состоянии.

Декель —  эластичная покрышка давящей (металлической) поверхности печатного устройства для обеспечения более плотного контакта между формой и воспринимающей поверхностью.

Назначение декеля состоит в создании легко регулируемого по величине давления печатания. Упруговязкому декелю присуща также способность частично компенсировать разброс давления, вызываемый неточностью изготовления и недостаточной жесткостью печатного устройства и отклонениями от номинальных значений толщины печатной формы.

Декели, применяющиеся в печатных машинах различных типов и разных способов печатания, используют разные высокополимерные материалы (высокополимерные материалы — растительн. и животн. происхождения: хлопок, целлюлоза, шерсть, каучук; синтетич.: каучук, пластмассы ). Они обладают достаточной прочностью при довольно больших величинах обратимых (высокоэластических) деформаций. Офсетные резинотканевые пластины, являющиеся основной составляющей частью декеля, представляют собой, как правило, многослойную прорезиненную ткань с односторонним резиновым покрытием.Кроме них в состав декеля может входить картон (разной толщины и жесткости), текстовинит (тканевая основа с полихлорвиниловым покрытием)

Основная диаграмма печатного процесса, понятие о допустимом диапазоне давлений

Количество краски, передаваемой формой на бумагу определяется давлением печати. Переход краски зависит также от типа печатной формы, толщины слоя краски на форме, времени контакта, структуры поверхности бумаги, влажности бумаги, технологических свойств краски, климатических условий цеха.

Впервые диаграмма была получена для высокой печати и представляет собой зависимость количества краски q, перешедшей на оттиск под давлением печати Р.

Любое изменение давления ведет к изменению оптических свойств оттиска.

На участке 0–А количество передаваемой краски носит случайный характер, т.к. давление не достаточно для полного контакта краски с бумагой. На следующем участке оттиски имеют различную оптическую плотность из-за разной толщины слоя краски.

На участке В–С обеспечивается максимальный переход краски, при этом количество краски на оттиске остается практически неизменным, хотя давление меняется в широких пределах. Оттиски характеризуются одинаковой оптической плотностью, а диапазон давлений считается рабочим.

На участке С–D количество перешедшей краски уменьшается с ростом давления. Это объясняется тем, что в результате избытка давления краска выдавливается за края печатающих элементов на их боковые грани, а, следовательно, уменьшается ее переход на бумагу. Оттиски имеют недостаточную и неодинаковую оптическую плотность.

На участке D–Е количество перешедшей краски снова увеличивается с ростом давления. Это объясняется тем, что печатающие элементы вдавливаются в бумагу, бумага прижимается к их боковым граням и снимает выдавившуюся краску. Оттиски имеют очень большой оборотный рельеф, высокую оптическую плотность и значительные графические искажения.

Таким образом, рабочими давлениями являются давления на участке BC. Чем ближе к точке C, тем больше оборотный рельеф и тем быстрее наступает износ формы, т. е. если давление в точке B является дастаточным, то нет необходимости его увеличивать до значения в точке C, однако в реальном процессе нельзя обеспечить постоянство давления при печати. Поэтому необходимо найти интервал, при котором будет обеспечиваться максимальный перенос краски с формы на бумагу, таким интервалом будет [P_min,P_max]. В его пределах оттиски будут иметь максимальную оптическую плотность при допустимой величине оборотного рельефа.

В офсетной и глубокой печати диаграмма имеет тот же характер, что в высокой, однако на ней нет участков CD и DE, поскольку в данных способах отсутствует вдавливание печатающих элементов в бумагу. Начиная с точки B, диаграмма представляет собой прямую линию, параллельную оси X.

Влияние бумаги, краски и режимных параметров печатного процесса на перенос краски с формы на запечатываемый материал. Перенос печатной краски с одной поверхности на другую может быть достигнут при соблюдении двух условий:

1) краска должна смачивать воспринимающую поверхность;

2) поверхность должна обладать прочностью, превышающей величину напряжений, возникающих при расщеплении слоя краски.

Первоначально краска переносится на бумагу под действием давления, а затем впитывается.

В момент контакта давление оказывает на краску двоякое воздействие: вызывает проникновение краски в поры бумаги и, «расплющивает» слой краски на поверхности бумаги. Это расплющивание проявляется сильнее с увеличением толщины красочного слоя, давления и вязкости краски и возрастает при использовании жестких, непористых бумаг. Нарастание давления в этой стадии приводит к тому, что краска быстро растекается и заполняет внешние поры поверхности бумаги.

Из общего количества краски, впитывающегося в поры бумаги, 80–90% впитывается в бумагу под действием давления, и только 10–20% краски проникает в бумагу в результате самопроизвольного впитывания.

В момент разделения красочного слоя между формой и бумагой, большую роль играет липкость краски, характеризующая ее сопротивление разрыву. Высокая липкость краски может вызывать выщипывание (разрушение поверхностного слоя) бумаги.

Различают две ступени разрушения поверхности бумаги при выщипывании: первоначальное выщипывание, проявляющееся в отделении от поверхности отдельных волокон или частиц и полное выщипывание, при котором от поверхности бумаги отщепляются достаточно крупные по размеру и однородные по структуре участки. Чем более липкой и более вязкой является печатная краска, тем вероятнее возникновение выщипывания бумаги, если ее характеристики не отвечают основным условиям проведения печатного процесса.

Основными режимными параметрами печатного процесса, оказывающими влияние на характер переноса красочного слоя с формы на бумагу, а следовательно, и на суммарный оптический эффект, являются:

1) толщина слоя краски на форме;

2) давление печатания;

3) скорость печатания.

При увеличении толщины слоя краски на форме (при постоянном давлении и времени контакта) будет происходить последовательное наслоение краски на бумагу сначала в виде отдельных пятен увеличивающегося размера, а затем в виде сплошного (по всей площади отпечатка) утолщающегося покрытия. Однако, начиная с некоторого значения толщины слоя краски на форме увеличение толщины красочного слоя на оттиске прекращается, т. е. бумага теряет способность воспринимать дополнительное количество краски. Это свидетельствует о достижении характеристической величины, названной технологическим пределом насыщения бумаги краской. Это максимальное количество краски, воспринимаемое бумагой в данных условиях печатания.

Увеличение количества краски на оттиске приводит к росту оптической плотности. Та минимальная в данных условиях толщина слоя краски на оттиске, при которой достигается наибольшее в данных условиях значение оптической плотности называется оптическим пределом насыщения бумаги краской.

В большинстве случаев технологический и оптический пределы насыщения не совпадают между собой, что связано с микрогеометрией поверхности и внутренней структурой бумаги, а также реологическими свойствами (и в первую очередь вязкостью) печатной краски.

С повышением давления переход краски с формы на бумагу в связи с увеличением площади контакта между ними будет возрастать и максимум коэффициента переноса будет достигаться при меньшей толщине слоя краски на форме, т. к. с увеличением давления выступающие участки поверхности бумаги сжимаются сильнее, а глубина впадин при этом уменьшается.

Обычно с увеличением скорости печатания коэффициент переноса краски несколько уменьшается. Так, увеличение скорости печатания в 6 раз (со 100 до 600 об/мин) снижает коэффициент переноса краски всего на 15%. Такое влияние скорости объясняется накапливанием количества краски на форме из-за непрерывного повторного ее нанесения и увеличением давления между декелем и печатной формой, особенно, проявляющимися при повышении скорости печатания.