1.4.2. Увлажняющий раствор и печатная краска

Основной недостаток увлажнения — попадание раствора в краску в результате попеременного их нанесения на печатную форму, что неизбежно приводит к смешиванию краски с раствором и образованию эмульсии. Эти процессы особенно усиливаются при увеличении площади печатающих элементов на форме. Количество увлажняющего раствора в краске зависит, прежде всего, от состава увлажняющего раствора и самой краски (природы пигмента и физико-химических свойств связующего печатной краски), а также и от материала, из которого изготовлена печатная форма.

Так, например, количество влаги в краске при печатании с алюминиевых печатных форм может достигать 25-30%. Содержание влаги в краске возрастает при увеличении относительной влажности воздуха в печатном цехе. Это можно объяснить уменьшением скорости испарения влаги, попадающей в красочный аппарат.

Оптимальная влажность воздуха в печатном цехе должна быть 55—60%. При влажности менее 40 % наблюдается быстрое испарение влаги с формы, приводящее к тенению. Равновесное содержание влаги в краске устанавливается при печатании первых 2— 3 тыс. отт. Присутствие влаги в краске в свободном состоянии и в виде эмульсии приводит к изменению физико-химических свойств краски. Для получения более ярких и насыщенных оттисков печать нужно проводить при минимальной подаче увлажняющего раствора. Печатнику всегда кажется, что пробельные элементы тенят из-за малой подачи влаги, и он увеличивает подачу раствора, что приводит к еще большему эмульгированию краски и вовсе не гарантирует от тенения печатной формы.

Слишком большая подача увлажняющего раствора создает ряд проблем в процессе печатания:

• снижается скорость высыхания краски, так как красочный слой на оттиске содержит увлажняющий раствор (эмульсия «вода в краске»);

• при восприятии излишков увлажняющего раствора краска эмульгирует;

• снижается интенсивность печатной краски, так как краска содержит увлажняющий раствор (эмульсия «вода в краске»);

• может возникать перетискивание (от-марывание), т. е. переход печатной краски на оборотную сторону оттисков на приемном столе под воздействием веса верхних оттисков в стопе;

• с ухудшением свойств краски снижается качество оттисков, в частности уменьшается резкость изображения;

• возникают линейные деформации запечатываемого материала, что приводит к неприводке красок на оттиске;

• возможно появление тенения из-за изменения свойств печатной краски, особенно при возникновении эмульсии «краска в воде».

При низкой температуре поглощаемый краской увлажняющий раствор не испаряется, что и увеличивает время закрепления краски. При высокой температуре идет ускоренное испарение увлажняющего раствора или его отдельных компонентов, что отрицательно сказывается на стабильности состава самого раствора, а следовательно, и на стабильности режима печатания и в конечном итоге на качестве печати.

1.4.3. Эмульгирование краски в процессе печати

Все растительные масла и большинство натуральных и синтетических смол, применяемых при изготовлении красок, содержат различное количество свободных жирных кислот. Они реагируют с щелочными пигментами, образуя различные по составу мыла, способствующие возникновению эмульгирования.

Образование эмульсии приводит к понижению интенсивности красок, изменению их печатно-технических свойств, увеличению вязкости, вызывающему структурообразование и загустевание красок. Однако на свойства краски влияет не только количество эмульгированного увлажняющего раствора, но и тип образующейся эмульсии.

Проблемы, вызываемые эмульгированием:

Нарушение баланса краска/вода с тенденцией к эмульгированию чревато следующими осложнениями:

• скопление краски на накатном валике увлажняющего аппарата;

• полошение на красочном валике;

• скапливание краски на валиках;

• чрезмерное растискивание;

• марашки на плашках;

• проблемы с треппингом в многокрасочной печати;

• потеря деталей в тенях изображений;

• отклонения цвета;

• пониженная оптическая плотность оттисков;

• сужение цветового охвата;

• медленное высыхание краски;

• осыпание пигмента с оттиска.

В коллоидной химии различают эмульсии прямого и обратного типа в зависимости от того, что является сплошной наружной фазой эмульсии – масло и вода.

Рисунок 22 - Взаимодействие увлажняющего раствора с краской и влияние эмульгирования на качество оттиска

Если увлажняющий раствор с краской образует устойчивую эмульсию типа «вода в масле», то хотя она и приводит к некоторым изменениям свойств краски, но не нарушает избирательного смачивания (базовое рабочее свойство печатной формы), т.к. наружной фазой, непосредственно соприкасающейся с поверхностью формы, является гидрофобное масляное связующее вещество (Рисунок22 ). Образование такой эмульсии с содержанием увлажняющего раствора в краске от 15 до 25 % считается нормой.

Печатный процесс протекает без осложнений, если эмульгирование (поглощение воды) составляет 20─40 % для отечественных красок и 15─35 % для импортных. При этом очень важно, чтобы насыщение краской воды происходило быстро, а затем прекращалось, т. е. кривая поглощения должна выходить на плато. В противном случае краска пересыщается водой или увлажняющим раствором, появляется разнооттеночность печати, оптическая плотность краски на оттисках падает, высыхание краски замедляется. Может наблюдаться и такое явление, которое печатники называют “краска шипит”. Это происходит, когда краска набирает больше 40─50 % воды. Если же краска поглощает воды меньше нормы, во время работы печатной машины краска уходит на края валиков, как говорят печатники, “краска уходит от воды”. Такими красками без корректировки работать нельзя.

Равновесное содержание увлажняющего раствора в краске устанавливается при печатании первых 2-3 тысяч оттисков. Присутствие влаги в свободном состоянии или в виде эмульсии приводит к изменению физико-химических свойств краски в частности, к снижению ее растекания и повышению вязкости. Для всех красок характерно уменьшение скорости закрепления с увеличением содержания в них увлажняющего раствора.

Если же при эмульгировании образуется эмульсия типа «масло в воде», то в этом случае наружной фазой является увлажняющий раствор, который хорошо воспринимается пробельными элементами и печатная форма начинает тенить, а на оттисках появляются мелкие черные или цветные точки, хаотично расположенные на незапечатываемых участках оттиска. Происходит частичная адсорбция жирных кислот из связующего печатной краски на пробельных элементах формы. Таким образом, нарушается принцип избирательного смачивания, который является базовым для способа плоской офсетной печати.

Для ускорения подачи увлажняющего раствора на форму и его равномерного растекания тонкой пленкой по поверхности пробельных элементов при изготовлении увлажняющего раствора рекомендуется применение спирта, однако его передозировка может привести к возрастанию эмульгирования краски.

Для предотвращения эмульгирования в процессе печати тиража следует контролировать:

• рН увлажняющего раствора;

• его электропроводность;

• относительную влажность и температуру в печатном цехе;

• температуру увлажняющего раствора.

Очевидно, что все перечисленные факторы являются значащими и связаны с составом увлажняющего раствора или с внешними воздействиями, приводящими к его изменению.

Количество увлажняющего раствора в краске зависит от:

• состава увлажняющего раствора;

• металла, на котором изготовлена печатная форма (т.е. от молекулярно-поверхностной природы и микрогеометрии поверхности формы, характеризующих влагоемкость). Так, например, при печатании с биметаллических форм в краске может быть до 15-25% увлажняющего раствора, с алюминиевых - до 20-25%. В последнее время в красочных аппаратах печатных машин ведущих фирм присутствует воздушный «нож» - устройство, которое способствует испарению избытка влаги в красочном аппарате. Таким образом, предотвращается образование эмульсии «краска в воде»;

• природы пигмента и физико-химических свойств связующего печатной краски;

• относительной влажности воздуха в печатном цехе. Повышение влажности приводит к увеличению содержания увлажняющего раствора в краске. Это можно объяснить уменьшением скорости испарения влаги, попадающей в красочный аппарат. Оптимальная влажность воздуха в печатном цехе должна быть на уровне 55-60%. При влажности менее 40% наблюдается быстрое испарение влаги с формы, приводящее к ее тенению;

• в некоторой степени от температуры воздуха. Колебание температуры воздуха в помещении в пределах 18-30° С не изменяет содержание влаги в краске.

На увлажнение и состав увлажняющего раствора следует обратить особое внимание при работе с металлизированными красками. Из-за опасности окисления металлических пигментов (потери блеска) подача увлажняющего раствора должна быть минимальной. Кроме того, рекомендуется отказаться от кислых добавок в увлажняющий раствор и использовать специальные добавки для металлизированных красок.