В отличие от отмарывания, которого можно избежать, используя свой опыт и знания, полошение возникает даже у печатников самого высокого уровня. Полошение, как правило, появляется при наложении пурпурной и голубой триадных красок. Причем величина запечатки этих плашек находится в пределах от 70% до 100%.
В этом случае необходимо соблюдать правильный порядок наложения красок. Краску с меньшей площадью запечатки нужно ставить на машину перед краской с большей площадью запечатки. Например, голубая 100%, пурпурная 80%, следовательно, в машине это будет выглядеть так: 1 - черная, 2 - пурпурная, 3 - голубая, 4 - желтая.
На бумаге создаются новые красочные миры. Но что стоит за невообразимой пестротой нашего полиграфического мира? Об этом в продолжении статьи Дмитрия Ветохина
Пигменты триадных красок
| Process Yellow | Пигмент Yellow 12, пигмент Yellow 13 |
| Process Magenta | Рубиновый тонер (пигмент Red 57 : 1) |
| Process Cyan | Фталоцианиновый голубой (пигмент Blue 15 : 3) |
II. Неорганические пигменты
Несмотря на доминирующее положение органических пигментов, применение традиционных неорганических пигментов сохранилось, а в ряде случаев даже развивается. Это обусловлено высокими прочностными свойствами некоторых пигментов, особенно свето-, водо- и теплостойкостью, высокой кроющей способностью, а также низкой стоимостью. Современные неорганические пигменты представляют собой искусственно получаемые высокодисперсные нерастворимые в воде цветные и белые соли и окислы металлов: железа, свинца, титана, бария, хрома, алюминия и пр. К неорганическим пигментам относятся и тонкоизмельченные высокодисперсные металлические порошки, а также вещества, вводимые в состав красок в качестве наполнителей.
Некоторые особенности неорганических пигментов, в частности их непрозрачность, не позволяют широко применять их в производстве красок для издательских целей, но зато создают ряд преимуществ при использовании их в составе трафаретных красок, а также некоторых серий красок глубокой печати специального назначения. Например, повышенная светопрочность неорганических пигментов способствует широкому применению их в составе красок для печати обоев и имитации текстуры дерева.
В производстве печатных красок применяют следующие неорганические пигменты:
- белые: титановые белила TiO2, цинковые белила ZnO, сульфат бария BaSO4, каолин, печатные белила:
- гидрат окиси алюминия Al (OH)3;
- [3BaSO4+2Al(OH)3] и аэросил - двуокись кремния SiO2;
- желтые: желтые хромовые, желтые железоокисные пигменты, желтые свинцовые крона;
- красные: красные железоокисные пигменты, свинцово-молибдатные крона;
- синие: милори;
- "золотые" и "серебряные", или металлизированные: бронзовый и алюминиевый порошок-пудра.
Металлические пигменты заслуживают более пристального внимания.
Металлизированные пигменты
Используются металлические пигменты серебристого и золотистого цвета. Алюминиевую пудру получают из первичного алюминия с минимальной чистотой 99,5%, а бронзовую - из сплава меди и цинка. Чем выше содержание меди, тем краснее получается оттенок. Различают основные оттенки золотых и бронзовых красок.
Исходный материал - алюминий или медно-цинковый сплав - сначала расправляют, а затем пропускают через пневматическое сопло. Полученные песчинки просеивают и размалывают в шаровых мельницах в бронзовый порошок, который потом промывается, просушивается и полируется.
Таким образом, получаются чрезвычайно тонкие блестящие металлические чешуйки. Для офсетной и высокой печати применяются чешуйки толщиной около 1 мкм и диаметром 3,5 мкм, а для глубокой и флексографской печати - чешуйки толщиной около 0,1 мкм и диаметром от 8,0 до 9,0 мкм. Металлические частицы имеют значительно больший диаметр, чем другие пигменты. Чем больше поверхность отдельных металлических частичек, тем больше блеск. Чем меньше размер пигментных частиц, тем меньше будет металлический эффект, но больше зачерняющий эффект от пигмента в процессе печатания.
Различные оттенки золотых и бронзовых красок
| Краска | Цвет | Медь | Цинк |
| Rich Gold | Зеленоватый | 70% | 30% |
| Rich Pale Gold | Желтоватый | 80% | 20% |
| Pale Gold | Красноватый | 90% | 10% |
III. Технический углерод (сажа)
Технический углерод, или сажа - наиболее распространенный пигмент печатных красок. Объем его потребления в качестве черного пигмента превосходит все остальные пигменты, вместе взятые. Сажа - древнейший и традиционный пигмент печатных красок - представляет собой практически чистый углерод, откуда и возник термин "технический углерод".
Сажа химически-, свето-, кислото- и щелочестойкая, а также устойчива к моющим средствам. Сажу можно получить путем термического расщепления. Сегодня почти все черные пигменты производятся по "печной" технологии, при которой нагретый газ вместе с мазутом подвергаются неполному сжиганию. Печная сажа впоследствии может быть облагорожена методом окисления, что обеспечивает улучшение ее смачиваемости и повышает интенсивность краски.
Связующие.
Задача связующего - перевести порошкообразный пигмент в такое состояние, при котором он обеспечивает запечатывание, в частности, чтобы краска могла непрерывно подаваться в дозируемом виде из красочного резервуара через красящий аппарат и печатную форму на запечатываемый материал. Но краска должна обладать также определенными физико-химическими свойствами, которые отвечали бы гидрофильно-гидрофобному или олеофильно-олеофобному характеру офсетной печати. К примеру, офсетная краска должна закрепляться на печатной пластине только на участках изображения. Другие же поверхности должны быть обработаны увлажняющими средствами. На запечатываемом материале пигмент должен зафиксироваться и закрепиться. В конечном счете готовая печатная продукция должна выдерживать нагрузки в процессе ее использования, например, иметь достаточную стойкость к истиранию.
Приготовленные для производства печатных красок связующие имеют общее название "фирнисы". Связующие для офсетных красок состоят из пленкообразователей и разбавителей.
Состав связующих
| Твердая смола (модифицированная канифоль и/или углеводородная смола) | 30-40% |
| Алкидная смола на растительной основе | 0-20% |
| Минерально-масляный разбавитель | 0-60% |
| Растительные масла | 0-50% |
| Структурообразователь | 0-1% |
2. Пленкообразователи
Пленкообразователи имеют существенное значение для твердости, блеска, закрепления и эластичности слоя печатной краски. В качестве пленкообразователей используются смолы, которые представляют собой некристаллические твердые или жидкие субстанции с относительно большим молекулярным весом. Такие субстанции часто не имеют точной точки плавления. Различают натуральные, полусинтетические и синтетические смолы.
Единственной чистой натуральной смолой, которая используется сегодня в более-менее значительном количестве в офсетной печати, является гильсонит, представляющий собой темно-бурый природный асфальт, который добывается открытым способом. Из-за собственного цвета использование гильсонита ограничено только черной краской. К тому же, гильсонит прекрасно увлажняет сажу.
Полусинтетические смолы получают путем химического облагораживания натуральных продуктов. Например, так получают из канифоли модифицированные канифольные смолы. Канифоль - самовосстанавливающееся сырье. Если на стволе деревьев хвойных пород сделать V-образный надрез, то на этом месте выступит бальзамическая смола. Эту натуральную смолу перерабатывают методом дистилляции, получая наряду с терпентином и канифоль.
Модифицированные канифольные смолы перерабатываются в связующие для всех видов печатных красок. В производстве офсетных и типографских красок они имеют самое большое значение.
Алкидные смолы - имеющие большое значение полусинтетические смолы различной вязкости и, чаще всего, с медообразной консистенцией. Без них уже немыслима офсетная и высокая печать. Алкидные смолы получают путем этерификации многоатомного спирта, например, пентаэритрита, с полифункциональной кислотой, например, изофталевой, и реакции с растительными маслами. В зависимости от содержания масла алкидные смолы квалифицируются как смолы с малым содержанием масла (менее 50%) и смолы с большим содержанием масла(65%). Если используют при этом "высыхающее" растительное масло (такое, как хлопковое), то получают высыхающие алкидные смолы, которые являются основными пленкообразующими компонентами в быстро закрепляющихся красках для офсетной и высокой печати. Невысыхающие алкидные смолы могут применяться как пластифицирующие компоненты.
3. Разбавители
Краски для офсетной и высокой печати обладают значительно большей вязкостью, чем, например, краски для глубокой и флексографской печати (жидкие краски). Поэтому их называют также пастообразными красками. Равномерная, постоянная подача краски в процессе печатания тиража достигается с помощью красочного аппарата с накатно-раскатной системой, насчитывающей до 20 валиков. Поэтому краски относительно долго задерживаются в печатной машине. Во избежание изменения свойств краски, во время нахождения ее в машине краски для офсетной и высокой печати не должны содержать летучих растворителей.
Для получения фирниса из твердых смол необходим жидкий компонент - разбавитель. При нагревании твердой или алкидной смолы и разбавителя получают прозрачный гель. Подобно губке, впитывающей воду, смола вбирает в себя разбавитель. Вязкость фирниса зависит от количества разбавителя.
В качестве разбавителей для офсетных и типографских красок используются минеральные (высыхающие) масла и их производные. Минеральные масла имеют различную вязкость: от очень низкой ( ~3 мПа/сек) до очень высокой (~10 мПа/сек). Цвет - от бесцветного до желтого. Минеральные масла служат разбавителями для различных смол и средством для получения определенной консистенции краски. Как уже упоминалось, в пастообразных красках должны быть только малолетучие растворители. Это означает, что минеральные масла должны кипеть только при высокой температуре.
Диапазон кипения разбавителей для офсетных красок
| Рулонный офсет с сушкой /Heatset/ (Jaguar) | 240-290 0С |
| Рулонный офсет без сушки /Coldset/ (Starter,Mistral) | 280-310 0 С |
| Листовой офсет /Sheet fed/ (Lotus,Gala,Diva) | 280-370 0 С |
4. Растительные масла
В производстве красок для офсетной и высокой печати помимо уже названных пленкообразователей и разбавителей используются также растительные масла - химические соединения глицерина с различными жирными кислотами. Растительные масла классифицируют по их высыхаемости на высыхающие (например, льняное, тунговое), полувысыхающие (например, соевое, рапсовое) и невысыхающие (например, кокосовое, касторовое). Степень высыхаемости непосредственно характеризуется йодным числом. Высыхающие растительные масла образуют при взаимодействии с кислородом эластичные пленки. Масла должны быть подвергнуты рафинированию и дезодорированию. Льняное масло получают из льняных семян путем прессования (содержание масла -30-40 вес. %).
Для повышения вязкости до уровня полимеризованного масла льняное масло нагревается до 300 ?С и затем медленно охлаждается. За счет продолжительного времени отстоя желеобразные загрязняющие примеси осаждаются и могут быть отфильтрованы. На сегодняшний день щелочное рафинирование является важнейшим методом очистки, однако распространено и кислотное рафинирование. Полимеризованные масла производят методом продувания через льняное масло большого количества воздуха при температуре 100-140 ?С. Полимеризованное льняное масло имеет каштановый цвет, обладает свойством более быстрого высыхания, более высокой вязкостью и лучшей смачивающей способностью.
Для получения дегидратированного касторового масла нерафинированное масло нагревают до температуры примерно 280 ?С. Катализатором служит серная кислота.
Поскольку нет растительных масел с таким большим, по сравнению с минерально-масляными разбавителями, количеством достоинств с точки зрения растворяющей способности, вязкости и границы кипения, то они не могут во всех случаях равнозначно заменить минерально-растительные разбавители.
5. Вспомогательные вещества (добавки)
В распоряжении химиков находится большое количество вспомогательных веществ, с помощью которых можно влиять на различные свойства печатных красок и регулировать эти свойства, а именно:
- ускорить или замедлить процесс высыхания;
- улучшить сопротивление царапанью и прочность на истирание;
- регулировать способность к эмульгированию;
- регулировать текучесть (реологическое свойство);
- и т.д.
Изготовление
Офсетные краски и краски для высокой печати производятся одинаковым способом. Целью является как можно более тщательное распределение и диспергирование пигмента в связующем. При этом связующее обволакивает пигмент, то есть смачивает его. Этот процесс должен быть эффективным, экономичным, воспроизводимым и должен протекать очень быстро. Обычно применяются две технологии: смешивание и диспергирование. Пигмент и связующее перемешиваются, затем происходит интенсивное диспергирование до устранения агломератов пигментов в связующем. Для разных способов печати и разных материалов необходимы разные комбинации связующих.
Изготовление связующих
Для получения связующих пленкообразователь (смолу) и разбавитель (масло) нагревают в котле до температуры примерно от 120 ?С до 260 ?С при непрерывном помешивании. Структура полученного фирниса может варьироваться путем добавления вспомогательных веществ, например, желирующих. Для исключения выброса в атмосферу каких-либо веществ котел оснащен конденсирующим устройством. Однако в котел не должен попадать кислород, особенно при производстве фирнисов и красок, высыхающих по принципу окисления. Это достигается путем использования азота в процессе производства и хранения таких продуктов.
Диспергирование
Для достижения наибольшей красящей и лессирующей способности, а также наибольшего блеска необходимо тщательно распределить пигмент в связующем. Этот процесс называют диспергированием. Чтобы не произошло слипания, коагуляции и выпадения в осадок частичек пигмента, связующее должно обволакивать каждую частицу пигмента, то есть смачивать его. Поэтому пигмент и связующее сначала перемешивают, затем подвергают предварительному диспергированию, например, в диссольвере и, наконец, диспергируют под воздействием усилия сдвига. Для этого используют бисерные мельницы с мешалкой и трехвалковые краскотерочные машины.
Бисерные мельницы состоят из цилиндрических резервуаров, наполненных стальными, стеклянными или керамическими шариками, и оснащены мешалками. Шарики имеют диаметр от 1,5 мм до 3,0 мм. Мешалка обеспечивает перемещение этих шариков. Подвергшаяся предварительному диспергированию краска закачивается насосом в резервуар снизу вверх (методом противотока), в результате чего происходит ее повторное диспергирование. Чтобы краска при этом сильно не нагревалась, предусмотрено водяное охлаждение резервуара. На выходе краски сепаратор (сито, фрикционное щелевое сито и др.) задерживает шарики.
Трехвалковые краскотерочные машины уже на протяжении десятилетий являются важнейшими устройствами для диспергирования офсетных и типографских красок. Валки современных гидравлических трехвалковых краскотерочных машин имеют длину до 1,8 м. В этих машинах три валка расположены один перед другим. Они вращаются с разной скоростью. Частички, попадающие в зазор между валками, отделяются друг от друга и дробятся.
Зазор между валками регулируется с точностью до микрона. За счет того, что частицы большего размера не могут свободно пройти через такой зазор, возникает еще и эффект очистки. Из красок, подвергшихся диспергированию в бисерной мельнице, еще должны быть удалены воздушные включения, так как они могут ухудшить свойства красок, обеспечивающие бесперебойный процесс печатания, и, кроме того, привести к образованию корки на краске. Для удаления воздушных включений могут использоваться также трехвалковые краскотерочные машины.
|
Вернуться к оглавлению номера
Краски и бумага
