1. Сутність процесів зволоження друкарських форм в офсетному друці
Принцип створення зображення офсетним способом друку базується на фізико-хімічних процесах, які забезпечують вибіркове змочування друкувальннх елементів фарбою, а проміжних елементів водою (водними розчинами), тобто двома субстанціями, які є головними у цьому способі друку. Зволоження — самий непередбачуваний процес, що відбувається у друкарській машині. Зволожувальний розчин — найбільш примхлива композиція на водній основі, що бере участь при створенні друкарського відбитка. Питання правильного вибору того чи іншого складу компонентів для створення зволожувального розчину — одне з головних для нормалізації процесу друкування.
У більшості великих друкарень технологічні лабораторії самі виготовляють зволожувальні розчини, склад яких розроблений або працівниками лабораторій, або із залученням спеціалістів ВИДІ поліграфії ще у 70-80 pp. для друкарського обладнання із системою зволоження старого покоління машин. До того ж ці розчини використовувались із застосуванням біметалевих офсетних друкарських форм. Тому ці розчини непридатні для використання у модернізованих зволожувальних апаратах друкарських машин нового покоління, де друк виконується при великих швидкостях з використанням монометалевих друкарських форм.
Зараз здебільшого використовуються зволожувазьні розчини таких відомих зарубіжних компаній, як VARN, DS, HDP, Sun Chemical, Huber, Akzo Nobel Inks, які пропонують широкий спектр зволожувальних розчинів для різних типів друкарського обладнання. При виборі зволожувального розчину необхідно звертати увагу на рекомендовану концентрацію та реальну концентрацію розчину. Існують зволожувальні концентрати, що дозволяють працювати гірн концентрації зволожувального розчину 1,0-1,5 % (для порівняння, стандартна концентрація становить 2-4 %). Окрім того, існують спеціальні концентрати зволожувальних розчинів, які призначені для виконання спеціальних робіт, наприклад, друк металізованими фарбами або використання у нестандартних системах зволоження [1-5].
2. Компонентний склад зволожувального розчину
Зволожувальний розчин — розчин, готовий до застосування у друкарській машині, без додаткових приготувань.
Концентрат — розчин з підвищеною концентрацією, який, після введення у його склад необхідної кількості води, стає зволожуватьни.м розчином. Добавка до зволоження — допоміжна речовина, що надає зволожувальному розчину додаткові властивості. Її водять до складу зволожувального розчину на останньому етапі його виготовлення (після введення концентрату).
Концентрати можуть бути поділені на [6]:
універсальні;
для листового друку;
для рулонного друку.
Універсальні концентрати завдяки спеціальній комбінації компонентів, дозволяють гнучко реагувати на умови друкування при їх використанні як на аркушевих, так і на рулонних ДМ. Такі концентрати дозволяють друкувати з використання спирту, або ж без нього. Концентрати для аркушевого друку призначені для спиртових систем зволоження або ЗА з використанням чохлів, нестандартних за будовою ЗА, спеціальних видів фарб, формних та задруковуваних матеріалів. Цю групу концентратів, як правило, підрозділяють в залежності від жорсткості води: для м’якої, нормальної та жорсткої води. Концентрати для рулонного друку поділяють в залежності від способу закріплення фарби на Cold-Set (без сушильних пристроїв або з ІЧ-сушарками) та Heat-Set (з використанням гарячих сушильних пристроїв).
Відома класифікація концентратів для ЗР за наступними критеріями: за видом друкарського обладнання: концентрати дія аркушевого та рулонного друку; за видом системи зволоження: для спиртових та традиційних систем зволоження; за жорсткістю води: для жорсткої та м’якої води. Окремо автор виділяє універсальні концентрати, шо дозволяють працювати на будь-якому обладнанні [7].
Виділяють також концентрати, шо розроблені спеціально для спиртових систем зволоження, які вміщують буфер-спирт, а також добавки, що дозволяють зменшити відсоток використання спирту.
До зволожувального розчину здебільшого вводять спеціальні сикативи, які прискорюють закріплення фарби на відбитку. Введення сикативів у зволожувальний розчин спричинено використанням дія друкування на паперах з багатошаровим пігментуванням та підвищеної гладкості, металізованому папері та плівковому матеріалі. Ця добавка починає діяти тільки у складі емульсії зволожувальний розчнн-фарба і не впливає на поведінку фарби у фарбовому апараті.
Крім того, добавки використовують дія встановлення необхідної жорсткості та кислотності води, що використовується при виготовленні зволожувальних розчинів, а також як піногасники (1 мл на 1 л зволожувального розчину).
Особливими добавками слугують замінники спирту. їх використання потребує великої обережності. Неякісна добавка може призвести до швидкого забруднення розчину та системи зволоження в цілому. Ці добавки використовують для зниження концентрації ізопропилового спирту у спиртових системах зволоження, а також при роботі на листових машинах з чохловнм зволоженням.
Добавки, що імітують наявність ізопропілового спирту у зволоженні, знижують поверхневий натяг води за рахунок ПАР (поверхнево-активних речовин) і тим самим дозволяють знизити товщину зволожувального (і також фарбового) шару, що, у свою чергу, призводить до більш швидкого закріплення фарбового зображення на відбитках.
Головним у зволожувальному розчині є буферна суміш, роль якої — підтримання стабільності хімічних властивостей зволожувального розчину протягом якнайбільшого часу. Основним показником зволожу ват ьного розчину є величина pH, або показник кислотності. Буферна суміш — слабка кислота, її сіль або комбінація солей (здебільшого натрієвих або калієвих). Додатково можуть бути введені до складу концентрату [1-7]:
комплекс компонентів для стабілізації електропровідності зволожувального розчину;
змочувач для покращення розтікання та всотувальної (вбираючої) можливості;
ПАР для зниження поверхневого натягу;
біоциди для запобігання росту водоростей та мікроорганізмів у системі зволоження та у зволожувальному розчині;
інгібітори корозії для запобігання корозії вузлів та механізмів друкарської машини в цілому та системи зволоження зокрема;
модифікатори жорсткості для підтримання необхідної жорсткості води у зволожувальному розчині;
активатори для гідрофілізації проміжних елементів друкарської форми;
компоненти, що дозволяють прискорити процес очищення друкарської форми від фарби, волокон паперу тощо;
додаткові компоненти, що дозволяють встановити спорідненість розчину до фарби та спирту, запобігають утворенню оксидів на друкарській формі з алюмінію та забрудненню зволожувального розчину у масі.
До складу сучасних концентратів зволожувального розчину може входити від 10 до 20 хімічних компонентів, кожний з яких виконує ту або іншу функцію [1-4].
.3. Показники зволожувального розчину
Зволожувальний розчин — це слабокислий або слаболужний електроліт. Від його складу, а також від його відповідності використовуваним матеріалам (задруковуваним матеріалам та фарбам), конструкції зволожувального апарату, швидкості друку тощо залежать стабільність та якість друку. Окрім того, від складу зволожувального розчину, у великій мірі, залежить стійкість та стабільність гідрофільних властивостей друкарських форм, якість друкувальннх елементів (зволожувальний розчин у процесі друку руйнує адсорбційну олеофільну плівку, що є основою друкувальннх елементів) [2-7].
У процесі друку товщина плівки зволожувального розчину, що наноситься, повинна бути однаковою впродовж друку всього тиражу. Товщина цієї плівки залежить від властивостей друкарської форми. Так, для монометалевих друкарських форм вона може становити до 2 мкм, для біметалевих — 1,1 мкм.
Температура зволожувального розчину (це стосується спиртового зволожувального розчину ) повинна становити 12-14 °С.
Температура зволожувального розчину не повинна коливатись впродовж друку тиражу. Коливання температури може призвести: при її зниженні — до збільшення часу закріплення фарби на відбитку (з причини поганого випаровування зволожувального розчину, що є у фарбі); при підвищенні — до нестабільності процесу друкування та до зниження якості друку [2-4].
Кислотність зволожувального розчину.
Показник кислотності (pH) зволожувального розчину може коливатись в інтервалі 4,8-5,5.
При використанні зволожувального розчину з pH нижче 4,8[2-7]:
— руйнується гідрофільна плівка проміжних елементів друкарської форми та виникає тінення;
уповільнюється процес закріплення фарби на відбитках через порушення окислювальної полімеризації друкарської фарби, що може викликати відбиття фарбового шару на зворотній бік відбитка;
зменшується стійкість фарбового шару до стирання;
оголюються металеві розкочуватьні циліндри фарбового апарату, що призводить до нерівномірного подавання фарби на друкарську форму та можливі до непродруковування дрібних друкарських елементів зображення.
При pH більше за 5,5 [2-7]:
виникає “омилення" друкарської фарби (у вигляді сіруватого відтінку);
друкарська фарба емульгує та нашаровується на фарбових валиках, що призводить до тінення друкарської форми і бруду на відбитках;
руйнуються друку вальні елементи, що знижує тнражестійкість друкарських форм.
У деяких випадках, залежно від характеристики задруковуваного матеріалу та друкарської ([юрми, значення pH зволожувального розчину може становити від 6,0 до 6,6[2-7].
У процесі тиражного друку pH зволожувального розчину змінюється внаслідок руйнування основи проміжних елементів, корозії металевих деталей зволожувального апарату, впливу задруковуваних матеріалів (pH паперу) та кислотності фарб. Для запобігання корозії до складу зволожувального розчину вводять спеціальні добавки.
Жорсткість зволожувального розчину
За ГОСТ 6055-86 жорсткість води — властивість води, що зумовлена вмістом у ній іонів кальцію (1/2 Са2’) та магнію (1/2 Mg*'), тобто жорсткість води — це процентний вміст у воді катьцію та магнію. За ГОСТ 6055-86 dll (німецький градус жорсткості) — один німецький градус жорсткості відповідає концентрації 10 мг/л СаО у воді. Оптимальна жорсткість води 5-12 dll [2-7].
Електропровідність зволожувального розчину
Електропровідність водопровідної води коливається від 300 до 500 мкСм. Цей показник характеризує вміст солей та інших добавок у зволожувальному розчині. Електропровідність зволожувачьного розчину повинна знаходитись у межах від 800 до 1500 мкСм у залежності від використовуваних задруковуваннх матеріалів та друкарських фарб. При електропровідності менше за 800 мкСм зволожувальний розчин починаг вилучати солі з друкарської фарби та паперу, що призводить до порушення процесу закріплення фарби на відбитку. При електропровідності більше за 1500 мкСм солі зволожувального розчину починають взагмодіятн з друкарською фарбою, що призводить до її емульгування. Ці ж солі можуть осаджуватись на поверхні друкарського апарату (білий наліт на вазиках, офсетному полотні та на друкарській формі) [1-7].
4.1.4. Вибір концентрату для приготу вання зволожувального розчину
При виборі концентрату для приготування зволожувального розчину необхідно керуватись рекомендаціями підпрнгмства-внробника друкарської машини стосовно вимог до зволожувального розчину, а також дотримуватись рекомендацій виробника щодо розведення цього концентрату.
Прн використанні концентратів відомих фірм-виробннків необхідно лише провести дослідження щодо жорсткості використовуваної води та визначити кислотність готового розчину. Для отримання більш об’єктивних відомостей необхідно провести дослідження електропровідності готового розчину разом 13 визначенням його кислотності [2J.
Перед використанням нового зволожувального розчину необхідно провести дослідження стабільності його атастнвостей впродовж 1-2 діб. Якщо зволожувальний розчин стабільний, проводять дослідження його взаємодії з фарбою, друкарською формою та задруковуваннм матеріалом у процесі друку і визначають оптимальні характеристики (концентрацію розчину, pH, необхідність введення добавок, температуру розчину тощо) та технологічні параметри друкування [2-7].
У нестандартній системі зволоження доцільно використовувати концентрати зволожувального розчину, що рекомендують підприємства- виробники друкарського обладнання.
Часто виникають проблеми вибору концентрату зволожувального розчину при роботі зі змішаними (інтегрованими) системами зволоження, при використанні яких зволожувальний розчин наноситься не безпосередньо на друкарську форму, а на один з накочувальних фарбових валиків. При такій побудові зволожувального апарату підвищується ймовірність емульгування фарб, тому виробники друкарських машин з такими системами зволоження надають свої рекомендації щодо використовуваних концентратів та складу зволожувальних розчинів [2].
При роботі із чохловими системами зволоження рекомендується використання концентратів, що містять ПАР, а також компоненти, що підтримують чистоту розчину. Спирт у такі системи додавати не має сенсу, оскільки вони не оснащені холодильниками, що викликає надмірне випаровування спирту із системи, що, в свою чергу, призводить до необхідності постійного додавання спирту до зволожувального розчину, і тому можуть виникати проблеми з контрастністю друку, зажнрювання друкарської форми та тіненням проміжних елементів [2-7].
Якщо друкарська машина оснащена спиртовою системою зволоження, можливо зниження кількості використовуваного спирту за рахунок використання концентрату «буфер^-спнрт» [2-7].
Недостатнє зволоження призводить до порушення гідрофільності проміжних елементів, що, в свою чергу, призводить до тініння друкарської форми. Надмірне подавання зволожувального розчину на друкарську форму призводить до [1-10]:
зниження часу висихання фарби;
емульгування фарби;
зниження інтенсивності фарбового зображення;
відбиття зображення;
зниження чіткості країв зображення на відбитку;
лінійної деформації задруковуваного матеріалу, і як наслідок, несуміщення зображення;
тінення форми та бруду на відбитку.
4.2. Удосконалення процесів зволоження у офсетному друці
Переваги автоматизації та комп'ютеризації процесу друкування і контролю параметрів технологічних режимів та відбитків у виробництві продукції плоским офсетним друком здебільшого зумовлені системами зволоження друкарських машин, які характеризуються різноманіттям конструкцій.
Підвищується попит на оригінальні види поліграфічної продукції, урізноманітнюються їх конструкції, структурні елементи і оформлення, що сприяє поширенню гібридних технологій, обладнання і матеріалів.
Підвищення продуктивності виробництва шляхом поєднань в один цикл друкування і лакування, тиснення тощо вимагає ретельного підбору всіх компонент технологічного процесу. Проблеми зволоження сучасних друкарських форм та їх тнражостійкість, друкарсько-технічні властивості офсетних полотнищ та їх фарбоспрнйняття, взаємодія фарби і зволожувального розчину і її вплив на забезпечення технологічних режимів друкування, корегування зволожувального розчину за допомогою буферних добавок, у т.ч. безспиртових, дослідження процесів репродукування в цілому і окремих його ланок ґрунтовно викладено в роботах [11-22]. В них деталізуються причини і явища, способи корегування, сутність перетворень, засоби вдосконалення, що відображає вирішення окремих аспектів. Однак недостатньо увиразнено новітні методи і засоби удосконалення технології плоского офсетного друку зі зволоженням, що сприяє підвищенню продуктивності виробництва.
Головне завдання зволожувального апарата — забезпечення нанесення рівномірного тонкого шару зволожувального розчину на друкарську форму. Саме рівномірний шар визначає взаємодію розчину з фарбою на поверхні форми, що не завжди унормовується і стабілізується. Тож в цілому ЗЛ різняться за методом подачі розчину (контактний, безконтактний); циклічністю роботи (безперервний, дискретний); методом нанесення вологи на проміжні елементи (на форму чи у фарбовий апарат); видом зволожувального розчину (водний, спиртовий, універсальний) (1].
Контактні зволожувальні апарати класичних конструкцій, які наносять розчин (як правило, водяний) безпосередньо на форму, інерційні, характеризуються потребою нагромадження вологи на поверхнях накочувальних валиків. Вони не забезпечують рівномірного нанесення ЗР, нерідко до цього спричиняється мікроклімат цеху. Такі апарати вимагають кваліфікованого обслуговування, своєчасної профілактики та контролю. Тканинне облямування (чохли) легко забруднюється фарбою та паперовим пилом. Часточки фарби та паперу потрапляють у резервуари із розчином, а звідти на форму, порушуючи процес друку [1-7].
Можливість забезпечити суцільний шар вологи на формі — головна перевага апаратів контактного типу, що пояснює їхнє широке застосування, не днатячись на недоліки в порівнянні з безконтактними.
Надходження розчину у безконтактних зволожувальних апаратах стабільне, бо не залежить від мікроклімату цеху. Тут можливе корегування подання розчину по всій ширині форми. Недоліки — підвищена корозійність і можливість нагромадження вологи у вигляді крапель, а не у вигляді суцільного шару, як у контактних.
Відсутність спеціальних оболонок (чохлів) на накочувальних валиках у спиртових апаратах робить їх малоінерційннми (майже, як безконтактні). У деяких конструкціях розчин подасться через фарбовий апарат, тоді габаритні розміри друкувальннх секцій дещо зменшуються.
Загалом для всіх систем зволоження чітко прослідковусться тенденція підготовки води, зволожувального розчину та ретельної очистки систем зволоження, а саме оснащення приладами для безперервної очистки розчину та здійснення операцій контролю ступеня його забруднення за зміною електропровідності розчину, що увиразнено у роботах [11, 12,21, 23-24].
За підвищеної адгезії та в’язкості друкарської фарби машини із традиційними системами зволоження мають певну перевагу, бо в них дещо завищена кількість розчину, що подасться. Задля забезпечення стабільного балансу «фарба-волога» ці машини вимагають більшого шару фарби на формі (за рахунок високої в'язкості фарби). Натомість підвищена подача розчину за малої кількості фарби викликає зниження інтенсивності відбитку, його блідість [2-7].
Використання фарб низької в'язкості на машинах з контактним зволоженням спричиняється до виникнення емульсії «фарба у воді», що призводить до «зажирювання». Для машин із спиртовим зволоженням потрібні фарби зі зниженою адгезігю (липкістю). Спиртове зволоження працює з тоншим шаром розчину і, відповідно, з більш тонкими шарами фарби. Завищена подача фарби викликає її збільшення на відбитку, внаслідок чого знижується швидкість закріплення. В цілому, недостатність вологи викликає «зажирювання» фарбою проміжних елементів, що призводить до появи фону чи вуалі на відбитках, а завищення її кількості порушує властивості фарби, призводить до розмитості зображення та поганого відтворення тонких штрихів, дрібних детазей. Тож стабільність балансу «фарба-волога» — важливий фактор високоякісного друку. Надзвичайно ефективним засобом підтримання параметрів спиртового і безспиртового зволоження є пристрої автоматизованого управління товщиною плівки розчину на формі. Вже на перших стадіях роботи збалансовується склад водно-фарбової емульсії, унормовані відхилення оптичної густини і колірних характеристик відбитків підтримуються упродовж накладу. Удосконалення систем вимірювання і
підтримання товщини плівки зволожувального розчину — важливий сучасний напрям, що підтверджують дослідження, викладені в [19-28].
У друкарському контакті під час друкування плівка зволожувального розчину у проміжках між валиками, офсетним циліндром та друкарською формою постійно виникає та руйнується, перебуваючи в нестабільному стані. Інтервали часу між руйнацією старих та створенням нових плівок розчину залежать від швидкості друку і можуть сягати до 0,01 с. Отже, ефективним у конкретний момент друку є динамічний поверхневий натяг емульсійної плівки, який вище статичного, зрівноваженого, середньо потрібного. Особливо важливо забезпечити оптимальний режим зволоження під час багатофарбового друку, насамперед, під час друку «по сирому», оскільки порушення умов зволоження можуть викликати «затінювання» друкарських форм, надмірне емульгування фарби, перетискування та невисихання фарб, а надалі — несуміщення фарб та різновідтінковість відбитків.
За останні 10 років найбільша група розробок відповідає вдосконаленню складу ЗР (26,3%), далі — конструкції зволожувальних апаратів і систем (18,5%), засоби управління, регулювання, підтримки режимів зволоження (18,5%), конструктивні елементи систем зволоження (15,7%) — які с пріоритетними напрямками розвитку плоского офсетного дружу зі зволоженням друкарських форм [29].
Розробки, що містять інформацію про склад зволожувальних розчинів, свідчать про збільшення розробок щодо покращення їх властивостей та вирішення екологічних проблем, найбільш глобальною з яких є забруднення атмосфери леткими органічними сполуками [29].
Основним завданням проведення досліджень і розробок с формування більш тонкого шару ЗР на ДФ, забезпечення стабільності процесу друкування. Значна кількість патентів в даному напрямку присвячена безконтактним ЗА, які наносять ЗР на ДФ шляхом набризкування [29].
Останніми роками стрімко зростає кількість робіт, що відображають удосконалення засобів управління, регулювання, підтримки режимів зволоження. Таке зацікавлення пов'язане з встановленням підвищених вимог до якості поліграфічної продукції у зв'язку з великою конкуренцією на сучасному ринку поліграфічних послуг, пошуком способів забезпечення використання оптимальної кількості матеріалів, зменшення кількості бракованої продукції.
Реологічні властивості фарб: липкість, пластичність, еластичність, тиксотропія.
Липкість друкарської фарби — це одночасне проявлення її адгезійних і когезійних властивостей. Вона суттєво впливає на поведінку фарби в процесі друкування і, як наслідок, на якість відбитка. В процесі друкування фарба повинна одночасно прилипати до двох поверхонь (папір, друкарська форма) і в рідкому стані розділятися між ними. При цьому адгезія (прилипання) повинна бути більшою від опору фарбового шару до розділення (долання в'язких сил). Це є умовою друкування. Від липкості фарби залежить її здатність до вищипування поверхневого шару паперу, а також швидкість і час розкатування.
Тиксотропність — це здатність фарби самочинно гуснути в стані спокою в умовах постійної температури й знову розріджуватись при перемішуванні. Тобто при зберіганні фарби збільшується в'язкість за рахунок утворення коагуляціиної структури. Але міцність такої структури є порівняно невеликою, тому вона легко руйнується, фарба знов набуває текучості (в'язкість зменшується).
Пластичність — це здатність зберігати набуту внаслідок дії навантаження форму після припинення цієї дії. Ця властивість характерна для фарб з великим вмістом пігменту та слабо еластичної в'яжучої речовини. Пластичність збільшується при насиченні фарби водою в процесі друкування на офсетних друкарських машинах. Висока пластичність фарб погіршує їх друкарські властивості.
Еластичність — здатність фарбової плівки під дією навантаження змінювати свою форму й повністю відновлювати її після припинення дії навантаження. Еластич^ність сухої фарбової плівки суттєво впливає на якість друкарського відбитка: більш еластична плівка менше
розпливається та обсипається.
Вміст у фарбі високомолекулярних складників — твердих смол і високов'язких алкідів — збільшує її еластичність, а відповідно липкість.
Взаємодія паперу і фарби.
Процес взаємодії залежить від властивостей матеріалів і умов друкування. Кольоровий відтінок паперу в поєднанні з кольором фарби може суттєво змінити загальне зображення в порівнянні з оригіналом. При контакті паперу з друкарською формою на її поверхню переходить 50-60% фарби, що утворює плівку товщиною 1,5-2 мм. Подальше збільшення подачі фарби на друкарську форму не бажане.
Поняття «товщина шару фарби на відбитку» - умовне, бо шар фарби, що переходить на відбиток, зменшується при всмоктуванні фарби папером і випаровуванні органічного розчинника.
Для друкування крупних деталей ілюстрацій і тексту використовують менш гладкий папір. Для друкування ілюстрацій з дрібними деталями у багато фарб папір повинен бути глянцевим, а для тексту - матовим, бо блиск глянцевого паперу при читанні втомлює очі.
В офсетному друці можна використовувати не дуже гладкий папір, бо він контактує не з твердою друкарською формою, а з пружньо- еластичним гумовим покриттям.
При друкуванні глибоким способом друку папір повинен мати рівну, одномірну та гладку поверхню, лише за таких умов можна отримати насичені та чіткі відбитки.
Липкість і в'язкість фарби повинна відповідати якості паперу та швидкості друкування. Чим більша швидкість друкування, тим менш в'язкою та липкою повинна бути фарба.
Нормальна взаємодія паперу та фарби під час друкування можлива лише при наявності якісно виготовленої друкарської форми.
33 Первинне і остаточне закріплення.
Закріплення фарби на відбитку є складний фізико-хімічний процес, який протікає протягом певного часу. Механізм і швидкість утворення фарбової плівки на відбитку, її структура і міцність залежать від багатьох умов і в першу чергу від складу в'яжучого фарби, від властивостей паперу (пористості і ін.), а також від товщини фарбового шару на відбитку, температури повітря і т. д.
Розрізняють такі основні механізми закріплення фарб на відбитках: плівко утворення, вбирання (дифузія), випаровування розчинників.
При плівкоутворенні рідке в'яжуче містить реакційно-здатні складові, які лише на відбитку вступають у реакції з полімеризації. Вони можуть утворюватися кількома способами: окислювальною полімеризацією, фотополімеризацією або поліконденсацією.
Закріплення вбиранням можливе лише на пористих матеріалах. Механізм закріплення: фарба проникає у поверхневий шар паперу, адсорбується на волокнах і механічно утримується на них завдяки пористій структурі паперу; рідка фаза в'яжучого відділяється й вибірково вбирається.
При закріпленні фарби в наслідок випаровування розчинників в'яжучою речовиною є розчини смоли в леткому органічному розчиннику. Механізм закріплення: спочатку спостерігається
незначне вбирання, а потім іде випаровування розчинника. При цьому збільшується концентрація смоли й фарба набирає потрібної структурної в'язкості.
Можлива комбінація механізмів закріплення фарби на відбитку. Механізмом закріплення фарби на відбитку можна і треба керувати, модифікуючи друкарські фарби та матеріали, вдаючись до їх обробки перед друкарським контактом, застосовуючи різні пристрої, що інтенсифікують закріплення фарби. Найбільше використання в друкарських процесах одержали термічні способи сушіння: відкритим газовим полум'ям, нагрітим повітрям, інфрачервоним випромінюванням та ін. При підвищенні температури у звичайних друкарських фарб різко прискорюється процес їх закріплення. Використання високошвидкісних машин для друку привело до створення швидкозакріплювальних фарб під дією ультрафіолетового, мікрохвильового, електронного, лазерного випромінювання.
Визначення в'язкості.
В'язкість фарби — це внутрішнє тертя, що виникає між шарами фарби при їх переміщенні в результаті дії механічного напруження. В'язкість можна розглядати як відношення напруження (сили) зсуву, яке зазнає рідка система до градієнта швидкості зсуву.
При довгому зберіганні в'язкість фарби приймає максимальне значення, система є твердоподібною. А при прикладанні певного напруження шари зсуваються один відносно одного, структура руйнується і в'язкість зменшується. Настає момент повного руйнування структури, коли в'язкість стає мінімальною і постійною і не залежить від напруження зсуву. Таким чином, в'язкість друкарської фарби не є сталою величиною і змінюється від максимального значення до мінімального в певному інтервалі напружень зсуву. Цей інтервал називають границею текучості друкарської фарби.
Важливою реологічною характеристикою фарби є також аномалія в'язкості, що характеризує ступінь структурування і міцність структури фарби. Вона має велике значення для характеристики технологічних властивостей фарби для офсетного та високого друку. Аномалія в'язкості фарби оцінюється відношенням величини максимальної в'язкості (без руйнування структури фарби) до величини мінімальної в'язкості (при граничному руйнуванні структури фарби).
За величиною градієнта швидкості чи напруження зсуву, при яких досягнута мінімальна в'язкість фарби, можна оцінювати міцність
структури фарби порівняно з еталоном чи іншою фарбою.
Класифікація фарб за: способами друку, друкованими матеріалами, продуктивністю друку успадкування, видом робіт.
Для виготовлення видавничої та іншої друкарської продукції застосовують різні види фарб залежно від способу друку, конструкції і швидкості друкарських машин, особливостей друкарської продукції та виду паперу.
Друкарські фарби, залежно від способу друку, для якого вони призначені, діляться на фарби для високого, офсетного, глибокого, трафаретного і інших видів друку. Фарби цих класів мають різні властивості: в'язкість, липкість, швидкість і характер закріплення, ступінь вологостійкості. Фарби кожної групи, залежно від характеру друкарської продукції можуть бути газетні, книжково- журнальні, ілюстраційні, картографічні, для друкування на пакуванні. палітурні і ін.
Офсетні фарби, залежно від швидкості друкування і подачі паперу, розділяють на дві групи — для друкування на рулонному і аркушевому папері.
Фарби високого друку, залежно від конструкції і швидкості роботи машини, діляться також на дві групи — ротаційні і для
плоскодрукарських машин. За кольором фарби можуть бути кольорові, чорні та білі. Для макро- і мікропористого паперу, полімерних плівок, жерсті випускають різні фарби.
Тріадні фарби (фарби для три- і чотирифарбового друку) призначені переважно для друкування ілюстрацій на гладкому папері.
Різноманітність кольорів і відтінків кольорових оригіналів вдається чітко відтворити шляхом сполучення трьох спеціально підібраних фарб: жовтої, пурпурної та голубої з добавкою четвертої чорної (або сірої) фарби.
Тріадні фарби повинні відповідати таким технічним вимогам:
мати чисті спектральні кольори;
бути прозорими (одна з фарб, наприклад, жовта, якщо її наносять першою на папір, може бути непрозорою, покривною);
бути глянцевими;
мати високу світлостійкість;
бути збалансованими за насиченістю таким чином, щоб, при накладенні їхніх шарів приблизно однакової товщини, можна було б отримати чорний або нейтральний сірий тон;
відповідати способу друкування, для якого вона призначена. Тріадні фарби за оптичними властивостями бувають двох видів: відповідають європейському стандарту СЕІ; відповідають стандарту ОІМ.
При візуальному порівнянні фарб обох тріад видно, що пурпурна та голуба фарби, що відповідають стандарту ОІМ, дещо світліші, ніж фарби європейського стандарту. Жовті фарби однакові.
Тріадні фарби стандарту ОІМ не дають змоги відтворити глибокі пурпурні та темнозелені тони й тіні, зате створюють яскраві кольори. Тому ці фарби використовують для листівок, проспектів, реклами. Тріадні фарби стандарту СЕІ не дають яскравих, зелених кольорів, але створюють глибокі тони пурпуру, м'якої зелені, золота, що необхідно для відтворення оригіналів класичного живопису.
Наявність двох стандартів тріад — наслідок недосконалості оптичних властивостей друкарських фарб. Тому в майбутньому повинна існувати одна тріада фарб.
Широкий розвиток комп'ютерних технологій у додрукарських процесах поставив проблему невідповідності кольорів, що ми бачимо на моніторі настільно-видавничої системи, та їх відтворення на папері в процесі друкування. Спеціальні системи наскрізного контролю, калібрування дисплеїв вирішують цю проблему тільки у деяких, порівняно нескладних випадках. Частіше за усе єдиний надійний засіб досягти точного відтворення кольорів зображення — вибрати зразок потрібного кольору та користуватися ним у роботі, як еталоном.
Основне призначення систем змішування фарб: нормалізація та контроль кольорової продукції, відтворення потрібного кольору за зразками з використанням рецептур, що додаються до кожного зразка кольору. У цих системах кольори з ідентифікаційними номерами згруповані за кольоровим тоном, насиченістю та яскравістю. Каталоги систем містять відповідні рецептури, змішуючи фарби за якими можна отримати необхідний колір. Найбільш відомі системи змішування поліграфічних фарб — це "Каст-Ейхінгер", "Хартман", "Пантон" та "Райдуга".
Кольорове коло системи змішування поліграфічних фарб "Каст- Ейхінгер" складається з 9 базових кольорів. Інші 67 зразків кольору системи отримані з обов'язковим додаванням білого чи чорного, або білого та чорного одночасно.
У системі змішування поліграфічних фарб "Хартман" відібрано 16 основних кольорів. Попарним змішуванням отримано ще 28 зразків кольору. Таким чином, кольорове коло системи " зразки базових кольорів.
Система змішування фарб "Пантон" заснована на використанні 8 основних кольорів. Змішуванням не більше двох основних кольорів отримано основне кольорове коло високонасичених кольорів, що містить 44 базових кольори. Кожний базовий колір розгорнуто у тоновий ряд з семи полів.
Система змішування фарб "Райдуга" складається з 3 базових кольорів, що відповідають первинним фарбам тріадного поліграфічного синтезу (голуба, пурпурна, жовта). До них додано три кольори, що відповідають бінарним кольорам (кольорам, що отримані при накладанні в процесі друкування двох фарб), тріадного синтезу (зелений, червоний, синій). Для розширення кольорового охоплення системи до числа основних кольорів введено додаткові кольори: оранжевий та червоно-пурпурний, що займає проміжне положення між пурпурним кольором та синім.
Усі зразки кольорів у кожній з систем відтворені поліграфічним способом на двох видах паперу: крейдяному та некрейдяному. Кожний зразок кольору супроводжується рецептурою змішування, що дозволяє відтворити колір зразка на відбитку за допомогою відповідної фарби.