Файл: Основные свойства красок и особенности работы при печати.pdf

Цветовой охват триадных красок дается в виде шкал, где представлено все многообразие цветов и оттенков, которое можно получить при трехкрасочной печати в результате сочетания (наложения слоев) разных количеств печатных красок. Шкалы цветового охвата являются также одним из способов выражения цветовых характеристик красок.

Интенсивность красок

Интенсивность – это способность краски создавать заданную окраску при малом или большом ее количестве на оттиске.

Интенсивность влияет на качество продукции и расход краски. При высокой интенсивности требуется меньшее количество краски для получения оттиска необходимого цвета. Следовательно, от интенсивности краски зависит толщина красочного слоя и расход ее при печатании тиража, что оказывает немалое влияние на себестоимость печатной продукции.

От интенсивности краски зависит и качество печатной продукции, так как появляется возможность печатать более тонкими слоями, которые лучше и быстрее закрепляются на поверхности оттиска, тонкие слои краски меньше деформируются, при этом повышается графическая точность изображения, и печатная форма не забивается краской.

Интенсивность краски зависит в большей степени от природы пигмента, режима его получения, степени очистки исходных продуктов, дисперсности, а также от соотношения в краске пигмента и связующего (см.рис.1).

Прозрачность красок:

Схема прохождения световых лучей через слой прозрачной краски:

Рис.1. 1 – световые лучи,2 – частицы пигмента,3 – связующее, 4 – подложка (бумага).

Прозрачностью называется способность красочного слоя пропускать световые лучи без изменения их направления.

Прозрачность зависит от коэффициента преломления пигмента и связующего в красочном слое. Если коэффициенты преломления близки друг к другу, то свет, проходя через частицы пигмента и связующего, почти не будет преломляться и рассеиваться, дойдет до подложки и отразится от нее. При увеличении разницы между коэффициентами преломления пигмента и связующего в результате многократного преломления происходит рассеивание света, прозрачность уменьшается и повышается кроющая способность краски.

Прозрачность красок практически зависит от свойств пигментов.

Кроющая способность – понятие, противоположное прозрачности. Свет, упавший на слой кроющей краски, частично отразится от поверхности, а частично пройдет внутрь краски, но, не достигнув нижней границы слоя в результате внутреннего рассеивания, выйдет, и наблюдатель получит представление о цвете краски без влияния цвета поверхности, на которую нанесена краска. В одних случаях краски прозрачные, в других кроющие или полукроющие.

Для трехцветной печати, где все многообразие цветовых тонов передается в результате субтрактивного синтеза, применяют краски высокой прозрачности. При печатании на переплетных крышках, а также обложек, форзацев, афиш по цветовому фону следует применять краски достаточно кроющие (см.рис.2).

Глянец красок:

Схема отражения и прохождения через красочный слой световых лучей:

Рис.2. 1 – бумага; 2 – частицы пигмента; 3 – связующее; 4 – падающие лучи света; 5 – зеркально отраженные, неокрашенные, лучи света; 6 – окрашенные световые лучи.

Глянец красок зависит от характера поверхности красочной пленки. Если поверхность гладкая, большая часть света отразится зеркально, и оттиск будет глянцевитым и насыщенным. Объясняется это следующим. Свет, упавший на глянцевый оттиск, частично отражается зеркально, не проникая в слой краски, поэтому спектральный состав этой части света остается без изменения и образуются неокрашенные блики, видимые под определенным углом. Другая часть лучей отражается от поверхности рассеянно, также не изменяя своего состава, а большая часть лучей проходит через слой краски, изменяет свой спектральный состав, вследствие избирательного поглощения частицами пигмента и выходит из слоя окрашенной, рассеиваясь во все стороны (рис.). Поэтому при рассматривании оттиска не под углом зеркального отражения мы воспринимаем в основном цветные лучи, без примеси белого света. Этим и объясняется большая насыщенность цвета на глянцевых оттисках.

Для получения оттисков с высоким глянцем применяют специальные глянцевые краски. Получению блестящих пленок способствует также гладкая бумага с умеренно впитывающей способностью. Кроме того, для получения глянцевых оттисков продукцию, отпечатанную обычными красками, подвергают лакированию, используют и припрессовывание к оттискам пленок.

Глянцевыми красками печатают репродукции с картин (масляная живопись), открытки, проспекты, рекламу.

Светостойкость красок на оттиске:

Способность краски при длительном действии света не изменить своих цветовых свойств называется светостойкостью и зависит она от химической природы пигмента.

Светостойкость краски имеет большое значение при изготовлении полиграфической продукции, рассчитанной на длительный срок службы, или продукции, подвергающейся длительному действию света, например географических карт, плакатов, афиш, художественных репродукций с картин, наглядных пособий, открыток и др. При печатании массовых книжных изданий, журналов, газет можно использовать краски со средней светостойкостью.

Стойкость красок к растворителям и реактивам:

Под этим свойством подразумевается способность краски не изменять своего цвета и не растворяться при действии растворителя или какого-либо конкретного химического реактива.

Стойкость краски зависит главным образом от природы пигмента, поэтому при выборе пигмента для красок учитываются особенности способов печати, характер печатной продукции, условия, в которых ею пользуются.

Офсетные краски, например, должны обладать стойкостью к воде, так как при печатании происходит увлажнение пробельных элементов формы, и краска соприкасается с водой. При недостаточной водостойкости пигмент растворится и окрасит увлажняющий раствор. Окрашенный раствор с пробельных элементов перейдет на оттиск, и изображение потеряет контрастность.

Достаточной водостойкостью должны обладать и краски, предназначенные для печатания плакатов, морских карт, афиш, этикеток, упаковочного материала, обложек и другой продукции, которая может подвергаться действию атмосферных осадков или соприкасаться с водой.

Для печатания этикеток, открыток, которые в дальнейшем подвергают лакированию (чаще всего спиртовыми лаками), краски должны обладать спиртопрочностью.

Большое значение имеет стойкость пигментов к различным компонентам связующих (растительные и минеральные  масла, смолы, толуол и др.). В случае малой стойкости к этим веществам пигмент растворится и окрасит связующее. При печатании вследствие впитывания окрашенного связующего порами бумаги на оттиске вокруг каждого графического элемента образуются окрашенные ореолы, что приводит к значительному искажению цветовой и графической точности.

При печатании продукции, которая при использовании соприкасается со щелочами или кислотами (упаковки, этикетки), используют краски, обладающие стойкостью к тому или иному реагенту.

Краски для глубокой печати

Важный параметр, отличающий краски для офсетной и глубокой печати, — это их вязкость. Для глубокой печати применяется жидкая краска (η = 0,05…0,2 Па•с, а для глубокой печати иллюстраций ещё жиже — 0,01 Па•с), быстро заполняющая все пустоты форм при большой скорости печатного процесса (см.рис.3).

Рис.3. Нанесение краски при глубокой печати

Если сравнивать традиционные способы печати, используемые в наши дни, то наиболее короткий путь от красочного ящика до поверхности бумаги краска проходит в аппарате глубокой печати. Он представляет собой закрытую систему, состоящую из ёмкости для краски, печатной формы и ракели. В нём допустимо применение только печатных красок самой низкой вязкости.

С технологической точки зрения производство печатных красок для глубокой печати проще, чем для офсетной. Ассортимент красок для глубокой печати очень велик и позволяет удовлетворить самые прихотливые запросы клиента: краски могут содержать особые металлические пигменты, формировать слой красителя толщиной более 2 мкм и т.д. Химический состав варьируется, поскольку технология прямого и быстрого переноса краски на материал это допускает.

Немаловажную роль в рецептуре этого вида печатных красок играют растворители, которые и обеспечивают их консистенцию, низкую вязкость, оптическую плотность и концентрацию в них пигмента. Растворители различаются по:

• температура кипения
• температура испарения
• температура возгорания
• порогу взрыва
• наличие запаха
• экологической совместимости

Так, например, состав растворителей, используемых для печати книжных иллюстраций и упаковки, очень отличается, так как варьируются и требования к ним. Для печати иллюстраций чаще всего берут следующие виды растворителей:

• толуол (чистый толуол с содержанием бензола <0,3%)
• ксилол
• бензины ( в некоторых странах использование бензинов запрещены законом из-за их высокой горючести)

Толуол — это жидкий бесцветный нефтепродукт, обладающий большой горючестью. Это наилучший растворитель для всех компонентов связующего вещества (которое содержит в себе пигменты), быстро испаряющийся и высыхающий без особых затрат энергии. Может вырабатываться в больших объёмах, а после отработки очень продуктивно, с высоким процентом выхода, восстанавливается в предназначенных для этого устройствах.

По химическому составу к нему близок ксилол, однако испаряется он гораздо медленнее, поэтому в наше время используется в печати довольно редко и не пользуется популярностью в качестве растворителя (см.рис.4)

Для глубокой печати на упаковках применяются другие растворители:

• этиловый спирт
• этилацетат (уксусный эфир)
• вода (иногда в сочетании со спиртами и другими растворителями органического происхождения)

Рис.4. Краска для глубокой печати

Офсетные краски для печати

В офсетной печати используются краски для печатных машин более густой консистенции, с показателем динамической вязкости не менее η = 40…100 Па•с. Они имеют пастообразную консистенцию и не высыхают на валиках красочного аппарата и в процессе переноса на резинотканевое полотно. Краска, применяемая в обычной офсетной печати (с использованием увлажняющего раствора), впитывает некоторую часть этого раствора в увлажняющем аппарате или позднее, во время соприкосновения с печатной формой. Существует также способ офсетной печати без увлажнения, при котором в краску добавляется силиконовое масло, обволакивающее пробельные элементы и прикрывающее их от краски. Так или иначе, офсетные печатные краски наносятся очень тонким слоем (см.рис.5).

Рис.5. Нанесение краски при офсетной печати

Состав офсетных красок складывается из нескольких компонентов:

• Связующая основа. Для этой цели используются твердые смолы с большими (20-50%) содержанием канифоли: алкидные смолы (до20%) в смеси с растительными (льняным, тунговым, соевым) маслами(30%), минеральными маслами (20-40%) и незначительным количеством (до2%) сиккативов.
• Красители или пигменты. Их содержание варьируется от 10% до 30%, а состав зависит от оттенка, который необходимо получить.
• Добавки (до 1-0% всего объема): ускорители сушки (в основном соединения металлов, обычно кобальта и марганца) и вещества, предупреждающие слишком быстрое высыхание (не позволяющие краске образовать пленку внутри банки либо на красочном ящике), воски (увеличивающие прочность материалов), для офсетных красок без увлажнения – силиконовое масло (см.рис.6).

В зависимости от потребительских свойств готового продукта и требований к качеству материала, на который наносится печать, состав печатных красок может различаться. При выработке рецептуры краски учитываются такие требования, как:

• прозрачность (при смешении красок вычитанием)
• печатно-технические характеристики: блеск, консистенция, устойчивость на истирание, степень закрепления
• способ наложения и закрепления красок (для метода печати «сырое по сырому»)

Рис.6. Офсетные краски

Краски для тампонной печати

Метод тампонной печати используется при нанесении изображений на неровные поверхности. Изображение сначала переносится, посредством форм глубокой печати, на эластичный тампон, затем его прижимают к запечатываемой поверхности.

Применяемые для этого краски по составу аналогичны тем, что используются для трафаретной печати, но они менее вязки. Отличаются быстрым высыханием (испарением растворителя) и высокой концентрацией пигмента (до 30%).

Рецептура красок для тампопечати будет варьироваться в зависимости от материала, на который их наносят — резина, дерево, искусственная и натуральная кожа, пластик, фарфор, стекло, лакированная поверхность. Для некоторых из них необходимо химическое закрепление. Перед изготовлением краски запечатываемый материал проверяется на адгезию(см.рис.7).