Офсетные краски

RADIORPLUS HIGH GLOSS

Офсетные краски в АлматыОтметим, что доля краски в структуре себестоимости полиграфической продукции составляет 3 – 5%. Поэтому странно иногда выглядят попытки администраций некоторых типографий что-то серьёзно сэкономить на этом. А потом начинаются проблемы в печати, падает качество продукции, производительность и так далее. Поэтому, чтобы сэкономить по-настоящему достойную сумму необходимо сделать правильный выбор краски. А дальше – этими красками  кому-то придется печатать. И чтобы избежать сюрпризов, краска должна обладать рядом соответствующих технологических характеристик.


1. Визуальный контроль краски.

При вскрытии банки, краска в ней должна быть в виде устойчивой, однородной (гомогенной) массы с равномерным распределением по всему ее объему входящих в нее компонентов. Если в краске заметны расслоения и неоднородные вкрапления, то это уже повод обратиться к поставщику с вопросами. Если краска имеет консистенцию больше похожую на гудрон для производства асфальта (при попытке подхватить её шпателем), то, скорее всего, эта краска сильно просрочена (зарезинилась) и никакими методами её восстановить уже не удастся. Это важно потому, что  структурно-механические характеристики краски должны обеспечить перенос из красочного аппарата печатной машины на печатную форму, офсетную резину, а с нее и  на запечатываемый материал необходимый объём краски и происходить это должно максимально стабильно. На оттиске краска должна равномерно, достаточно быстро и прочно закрепляться без отмарывания (перетискивания)и склеивания оттисков.

Задача краски - формирование изображения на запечатываемом материале в соответствии с издательским макетом, определяет требования к ее оптическим свойствам.

Ну и - в зависимости от дальнейшего использования готовой полиграфической продукции - краска должна обладать рядом потребительских свойств.


2. Свойства красок.

Структурно-механические свойства – это совокупность свойств, влияющих на ее поведение в печатном процессе. Они зависят от состава печатной краски, времени и степени ее перетира (раската), температуры красочного ящика и эти свойства меняются вследствие старения краски.

К физико - химическим свойствам офсетной краски можно отнести, например, ее стойкость к образованию чрезмерной эмульсии с увлажняющим раствором, а также характер закрепления ее на оттиске (впитыванием или оксидативно).

К основным оптическим свойствам краски относятся ее цветовые характеристики, а также интенсивность, глянец, прозрачность или кроющую способность.

Потребительские свойства красок зависят от условий применения запечатанных ими оттисков и могут быть выражены общим словом: «стойкость». Это и светостойкость, водо -, спирто -, масло -, щелочестойкость – вплоть до механической прочности красочного слоя. Например, для водочных этикеток актуальна спиртостойкость, а для производства упаковки для синтетических моющих средств важна щёлочестойкость.

Краски для офсетной печати представляют собой коллоидные системы, в которых мелкодисперсные пигментные вещества равномерно распределены в связующем веществе.

Пигменты - тонкодисперсные порошки различных цветов, не растворяющиеся в воде. По происхождению они разделяются на природные пигменты и синтетические. Для изготовления пигментов могут использоваться как органические вещества, так и минеральные.

Термин “ахроматические” говорит о том, что краска может быть либо белого, серого или черного цвета и в них использованы природные (минеральные) пигменты. Цветные краски, по аналогии называют “хроматическими”, в которых используются синтетические пигменты (органические).

Основные характеристики пигмента определяют по следующим показателям: цвет, интенсивность (кроющая сила), размер частиц, смачиваемость, маслоемкость (условный показатель взаимодействия пигмента со связующим), устойчивость к воздействию химических реагентов, свету, теплу и так далее.

От свойств связующего зависит поведение краски в процессе печати. Закрепление на запечатываемом материале – это первейший показатель печатных свойств краски. Затем следуют показатели раскатываемости и накатываемости на печатные элементы формы, резинотканевые полотна и бумагу.

В качестве связующей основы могут быть использованы растворы твердых смол в минеральных и растительных маслах. Самые распространенные из них - производные канифоли и ее модификации с фенолформальдегидными и алкидными смолами. В обязательном порядке используются  растительные масла, в качестве одного из компонентов для получения растворов смол.

Чаще всего используют композиционные связующие, состоящие из синтетических смол, высоковязких олиф, масел (нефтяных и/или растительных) и высококипящих органических растворителей. Закрепление происходит благодаря способности входящих в них компонентов впитываться, испаряться с осаждением твердой фазы и химического отвердевания (пленкообразования-оксидативная сушка).

При контакте краски с бумагой происходит ряд физико-химических процессов. Так для контакта необходимо небольшое давление, хотя при офсетном способе печати оно не имеет решающего значения, в отличие от высокой печати. Восприятие краски бумагой можно рассматривать как спонтанный процесс всасывания краски капиллярами бумаги, прилипания краски к поверхности бумаги и удержания ее благодаря силам смачивания.

При контакте краски с печатной формой и бумагой смачивание и прилипание краски обеспечивает масляная основа. Частицы же пигмента в этом процессе участия не принимают, будучи отделены в самой краске адсорбционно-сольватными оболочками.


3. Выбор краски.

Выбирая краску для офсетной печати, обращайте внимание на следующие технологические показатели, которые обеспечат требуемое качество печати.

Офсетные краски должны:

  • иметь достаточно высокую интенсивность, позволяющую печатать тонким слоем(1-1,3мкм  (по ISO 2846-1)), так как в противном случае слишком толстые слои краски увеличат ростиск (из-за увеличения количества эмульсии), при печати трудно будет держать подачу краски стабильной и перенос (треппинг) краски друг на друга при наложении ухудшится и деформирует, например, CMYK оттенки;
  • иметь цветовые характеристики, позволяющие получить многоцветную продукцию в максимальном для офсетной печати цветовом охвате (кроме краски, цветовой охват зависит ещё и от линеатуры изображения);
  • раскатываться и накатываться валиками и переходить на печатную форму, офсетное полотно, а затем на бумагу равномерным тонким стабильным слоем (то есть если краска “набивается” на резину, увлажняющий дуктор, дозирующий валик  или на форму, то необходимо провести проверку качества краски и увлажняющего раствора);
  • обеспечивать четкое (контрастное) изображение на оттиске и не расплываться на бумаге (контрастность зависит от многих параметров печати и от краски, в том числе);
  • иметь липкость, вязкость и текучесть (реологию) подходящую для переноса краски на оттиск без выщипывания поверхностного слоя бумаги, на заданной скорости, в существующих температурно-влажностных условиях и стабильные во время печати тиража;
  • иметь гидрофобные свойства, обеспечивающие минимальное эмульгирование краски с увлажняющим раствором (во много это зависит и от самого увлажняющего раствора);
  • прочно и быстро закрепляться на оттиске при соблюдении технологических норм для данных красок.

При выборе красок учитывают:

  • назначение продукции ( в каких условиях продукция будет применяться или эксплуатироваться);
  • тип печатной машины;
  • свойства запечатываемого материала.

Краска не должна самопроизвольно вытекать в щель между красочным дуктором и ножом красочного ящика,  должна хорошо перемешиваться в красочном ящике, равномерно подаваться в передаточную и раскатную системы, равномерно распределяясь на валиках красочного аппарата, переходить на печатную форму, офсетную резину, запечатываемый материал. При этом она не должна искажать графические элементы оттиска, не выщипывать бумагу, быстро образовывать прочную пленку на печатном элементе, не отмарывать и не пробивать (пропитывать насквозь) оттиска, быть прочной к истиранию.

Эту информацию можно найти в каталогах фирм-производителей красок. Аналогичная информация имеется на этикетках, маркирующих банки.


4. Структурно - механические характеристики.

Одна из важнейших характеристик – тиксотропия. Тиксотропия краски – это ее способность обратимо загустевать (увеличивать вязкость) в банке или красочном ящике в состоянии покоя с образованием определённой структуры, легко разрушаемой при перемешивании (и/или нагревании). Чем быстрее краска загустевает на оттиске, тем выше резкость краев печатных элементов, четче проработка мелких деталей оттиска. Тиксотропия напрямую связана с вязкостью краски.

Вязкость (внутреннее трение) – свойство красок оказывать сопротивление их течению. Именно благодаря вязкости  закатываются  только печатающие элементы формы. Выбор вязкости краски зависит от скорости печати машины. Чем выше скорость печати, тем вязкость краски должна быть меньше (более жидкой).

Способность краски прилипать к поверхности красочных валиков, печатной форме и запечатываемому материалу, определяется ее липкостью. Она влияет на равномерность перехода краски на запечатываемый материал. Липкость краски выражается ее способностью при разрыве красочного слоя образовывать «нити» - длинные или короткие. Если  краска “короткая”, но всё же  используется для работы на высокоскоростных машинах, то высока вероятность проявится недостаток в виде их «пыления» (образование мельчайших капелек при разрыве нитей и разлёт их в разные стороны, покрывая всё вокруг).

Вместе вязкость и липкость краски определяют ее способность раскатываться на валиках и цилиндрах.

Текучесть (величина обратная вязкости)  - способность краски течь при определенных напряжениях. Она характеризует консистенцию печатных красок, например, количество в ней пигмента,  форму пигмента, размер, а также степени диспергирования  его в связующем.

Все структурно - механические характеристики красок проверяются при   температуре, соответствующей режимам термостатирования красочного ящика печатной машины и температурно-влажностным режимам печатного цеха.

Печатные краски со временем стареют, их свойства изменяются.

Специфическим для печати с увлажнением, является эмульгирование, возникающее вследствие перемешивания краски с увлажняющим раствором. Степень эмульгирования определяется количеством влаги, находящейся в краске и выражается отношением количества воспринятой влаги к массе краски в процентах. Чем оно больше, тем хуже краска накатывается на форму, формируя сгустки, липнущие на офсетную резину. Закрепление краски на бумаге характеризуется временем, прошедшим с момента получения оттиска до момента, когда она перестает отмарывать (липнуть к рукам). При этом различаются: первоначальное закрепление, окончательное закрепление и степень отмарывания краски в стопе.

Все новые и незнакомые краски перед постоянным использованием необходимо подвергать контролю качества на соответствие техническим условиям и типовым эталонам. Качество офсетных красок оценивается по адгезиознноо-когезионным и реологическим свойствам, степени перетира, способности закрепляется на бумаге и стабильности красочной системы.

Увлажняющий раствор является химически агрессивной средой по отношению к печатной краске, бумаге, печатной форме, валикам красочной  системы и цилиндрам печатной конструкции, поэтому все они должны быть устойчивы к воздействию воды, спирта, кислоты и щелочи.

Увлажняющий раствор взаимодействует со связующей основой печатной краски. Связующее удерживает пигмент во взвешенном состоянии во избежание расслаивания краски, не растворяет его и не вступает с ним в химическую реакцию, так как это может привести к изменению цвета и печатных характеристик краски.

При печати применяются увлажняющие растворы с различной величиной рН, но связующее краски  не должно взаимодействовать с ними и, если это происходит, то должен быть заменён увлажняющий раствор или краска.

Связующее одной краски по составу может сильно отличаться от другого, поэтому закрепление может происходить по разному в результате окислительной полимеризации, впитывания, частичного испарения растворителя и отфильтровывания твердой фазы.

Процесс пленкообразования растительных масел (льняного, тунгового и др.) требует довольно длительного времени. Для предупреждения отмарывания (перетискивания) и склеивания оттисков в состав красок вводят некоторое количество минеральных масел и растворителей в виде растворов смол, специальных паст. Назначение добавок - обеспечить необходимую скорость закрепления краски на материале благодаря их быстрому впитыванию и испарению.

А для придания гибкости высохшего красочного слоя в краске присутствуют пластификаторы.

Основную роль в равномерном распределение краски и её переносе на бумагу зависят от определенного соотношения сил адгезии (прилипание краски) и когезии (силы внутреннего сцепления элементов краски). В процессе печати адгезия должна в несколько раз превышать когезию, иначе перенос краски, если и будет, то будет не стабильным и не предсказуемым.

При печатании «по сырому», когда каждый последующий слой краски ложится на не до конца высохший предыдущий слой, соотношение когезионных свойств обоих слоев получает решающее значение. Должно быть соблюдено условие, что ранее нанесенная краска имеет большую когезию (липкость), чем последующая, тогда будет возможна многокрасочная печать за один краскопрогон.


5. Цветовые характеристики красок

Они важны для точного воспроизведения цветного оригинала с учетом психологи и зрительного восприятия. Цвет краски определяется в соответствии с ISO 12647-2 путем измерения координат цвета оттиска испытуемой краски и их отклонения, ΔЕ оттиска, от стандарта.

Цветовыми характеристиками красок являются цветовой тон, насыщенность и яркость. Если краски различаются по одному из признаков, они различны. Цветовые характеристики красочного оттиска, в свою очередь, зависят от целого ряда факторов, таких как вид используемого пигмента и связующего, подсветки, толщины красочного слоя на оттиске, характеристик запечатываемой поверхности, условий (освещение, угол наклона и так далее) рассматривания оттисков и т.д.

Цветовой тон определяет цвет краски – например, как голубой, пурпурный, желтый и т.д.

Насыщенность – степень отличия цвета краски от белого – позволяет судить о количестве чистого цвета в общем цветовом ощущении.

Светлота краски – отношение количества отраженного к количеству падающего на оттиск света. Чем больше отражает красочный слой, тем он светлее.

Интенсивность характеризуется количеством краски, необходимым для получения на оттиске заданного цвета. Чем меньше краски требуется для получения заданного цвета, тем более она интенсивная. При этом оптимальной является толщина красочного слоя на оттиске, при которой достигается минимальная величина цветового отличия краски (ΔЕ) от установленных на нее цветовых норм. В настоящее время операция не представляет особого труда, поскольку функция ΔЕ имеется во всех современных моделях спектрофотометров для работы в отраженном свете. 

При отсутствии лабораторной базы цветовые характеристики испытуемых образцов оцениваются визуальным сравнением тиражных оттисков с эталонными или с образцами.

Прозрачность краски – ее способность пропускать световые лучи без изменения их направления (по ISO 2846-1). При определении прозрачности краску печатают по окрашенной в черный цвет бумаге с контролем толщины красочного слоя на оттиске. Оттиски измеряются на денситометре для работы в отраженном свете. Прозрачность оценивается по возрастанию в 10-балльной системе.Внутреннее рассеивание красочного слоя определяет ее непрозрачность. Она зависит от того, насколько близки значения коэффициентов преломления пигмента и связующего краски и в основном определяется свойствами пигментов. Чем больше это различие, тем более кроющие краски.

Кроющая способность краски – свойство при нанесении ее на запечатываемую поверхность не изменять цвета и отражать собственный цветовой тон. Прозрачными являются все триадные краски, а кроющими – белая, чёрная, металлические краски и многие  цвета по наиболее распространённой в полиграфии системе Pantone.

Глянец краски зависит от характера поверхности красочной пленки. Чем более гладкая поверхность оттиска, тем более глянцевым и насыщенным он выглядит. Напрямую зависит от однородности запечатываемой поверхности. Определяется визуально (сравнением с эталонами по убывающей: высокий – средний – небольшой – отсутствие – матовость) или  специальными приборами.


6. Свойства красочных оттисков

Светостойкость краски – ее устойчивость к дневному свету. Зависит от количества и качества пигмента в краске. То есть сам пигмент может обладать или не обладать светостойкостью. Если краска сильно разбавлена и концентрация пигмента снижена, то светостойкость тоже уменьшается.

Водостойкость, щелочестойкость, кислотостойкость и стойкость к органическим растворителям – способность краски не окрашивать их при соприкосновении в процессе печати и не расплываться при их попадании на оттиск. Обычно эти свойства указываются добросовестными производителями на этикетках, маркирующих банки с красками.

Эластичность красочной пленки – ее способность под действием нагрузки на оттиск к обратимым деформациям.

Пластичность – способность красочной пленки под действием нагрузки к деформациям, не исчезающим после ее снятия. Обе характеристики определяют сопротивление красочной пленки на оттиске сдвигу, растрескиванию, осыпанию.


7. Особенности работы красок в машине

Выбранные (и протестированные) краски должны выдерживаться (акклиматизироваться) перед печатанием, пока вся масса краски в банке не нагреется до температуры в цехе. Машина перед печатью должна покрутиться на холостом ходу до тех пор, пока температура красочных секций не достигнет хотя бы 18-20°С.

Во время работы машины температура в красочном ящике печатных секций не должна превышать 35-40°С. Увеличение температуры приведет к повышению текучести краски и ее расслоению. Это вызовет уменьшение интенсивности краски на оттисках. Увеличение подачи краски в этом случае ситуацию не исправит, а усугубит- жидкая краска будет растекаться на оттиске, ухудшая его контрастность, графическую точность и будет хуже закрепляться на оттиске, что, в свою очередь, может вызвать слипание стопы в  стапеле на приёмке. Выхода только два:  для работы на высоких скоростях печати использовать систему термостатирования красочных валиков и поддержание температурного режима в печатном цехе. Можно, конечно подобрать временную “летнюю” краску с низкой тиксотропией и высокой вязкостью, которая при экстремально высокой температуре тоже будет разжижаться, но до приемлемого значения. Но это грозит проблемами с выщипыванием, неравномерным накатом и так далее, при понижении температуры. Тогда уже придётся подбирать “зимнюю” краску или злоупотреблять добавками в краску, снижающими липкость.

Корректировать ли реологические свойства   красок в машине? Существующий ассортимент вспомогательных средств надежно обеспечивает любую корректировку краски. Но следует твердо знать, чего хочешь, а также помнить, что готовая краска уже сбалансирована по вышеперечисленным характеристикам уже на заводе производителя. И если корректируется одна из характеристик (липкость, вязкость и текучесть), неизбежно затрагиваются и остальные. Лучше всё же заменить краску – их ассортимент достаточно велик. Но если корректировка необходима, выполнять ее следует не в красочном ящике машины, а вне его, с предварительным взвешиванием вводимых добавок. Иначе, даже положительный результат корректировки окажется случайным и не сможет быть воспроизведен повторно при необходимости.

Надеюсь, эта статья была полезной. На мой взгляд, не так трудно соблюдать, изложенные здесь рекомендации, и они не так сложны, но позволят печатать стабильно, производительно и с хорошим качеством.


Технолог компании ВИП-системы Фанайлов В.Н.