Влияние технологических добавок для офсетных красок на параметры отпечатка

Влияние технологических добавок для офсетных красок на параметры отпечатка

В технических описаниях практически любой современной серии печатных красок для листового офсета указывается, что "краски поставляются готовыми к применению". И в то же время практически каждый изготовитель печатных красок производит и поставляет более или менее широкий ассортимент вспомогательных материалов, ряд которых предназначен для корректирования печатно-технических свойств красок в процессе печатания, а некоторые требуются для обеспечения нормальных условий печатного процесса. При этом указываются пределы введения корректирующих добавок (табл. 1). Содержание корректирующих добавок в массе краски зависит от множества показателей (технологические режимы проведения печатного процесса, климатические условия в цехе, повышенные требования к параметрам отпечатка и т.д.) и зачастую превышает значения, приведенные в таблице 1.

В данной работе ставилась задача установить на количественном уровне закономерности влияния вспомогательных материалов на основные характеристики оттисков с учетом технологических факторов печатного процесса, что на сегодняшний день представляет значительный теоретический и практический интерес.

Существует группа вспомогательных материалов, предназначенных специально для корректировки скорости закрепления красок и повышения прочности красочных пленок оттиска на истирание. Из информационно-технических материалов изготовителей известно, в каких количествах рекомендуется вводить эти добавки и то, что они увеличивают скорость закрепления красок и соответственно прочность их пленок на оттиске. Об их влиянии на остальные характеристики красок и параметры оттиска, которого, по логике, они не могут не оказывать, ничего не известно. Исследовалось влияние основных технологических добавок на важнейшие печатно-технические характеристики красок и параметры оттиска: изменение оптической плотности оттисков после высыхания; отмарывание; прочность оттиска к истиранию; глянец оттисков.

Ставилась также цель проследить динамику изменения перечисленных характеристик при введении в краску технологических добавок свыше значений, указанных в таблице 1.

Были созданы идентичные условия проведения экспериментов и измерений, максимально приближенных к производственным условиям.

Все современные краски для офсетной листовой печати на бумагах и картоне закрепляются на подложке в естественных условиях при скорости печати до 15 тыс. отт./час, поэтому свойства оттисков изучали при естественном закреплении.

В качестве объектов исследования выбрана пурпурная краска серии Multilith и семь технологических добавок: паста "Принтафит", паста "Антифоб", льняное масло, минеральное масло, паста "Колорфит", паста "Глейтфикс", паста "Принтагель".

Было определено влияние данных добавок на оптическую плотность оттиска; глянец оттиска; отмарывание; прочность оттиска к истиранию; изменение оптической плотности оттиска после высыхания.

Перечисленные параметры отпечатка во многом зависят от типа подложки, поэтому исследования проводились на двух типах бумаги: мелованной глянцевой (ГалериАрт, 115 г/м) и офсетной (Госзнак, 100 г/м).

Во все образцы красок с добавками вводилось 20% увлажняющего раствора для обеспечения условий печатания, приближенных к реальным.

Общим для всех экспериментов является то, что были нормированы:

1) толщина красочного слоя на оттиске, равная 1,5 мкм;

2) скорость печати, равная 8000 отт./час;

3) давление печати 600 Н/м.

Корректирующие добавки вводились в краску в интервале от 0% до 10% с шагом 2%.

В данной статье вниманию читателей предлагаем рассмотреть закономерности влияния корректирующих добавок на два параметра отпечатка (исследованию подвергались четыре параметра) - это отмарывание и оптическая плотность оттиска. Влияние корректирующих добавок на прочность оттиска к истиранию и изменение глянца оттиска будут рассмотрены в следующем номере.

Оптическая плотность оттиска

Увеличение влияния корректирующих добавок на изменение оптической плотности оттиска после высыхания условно можно расположить в следующем ряду: "Глейтфикс" - "Принтафит" Льняное масло - "Колорфит" - "Антифоб" - "Принтагель" - Минеральное масло.

При печати на мелованной глянцевой бумаге введение корректирующих добавок в количестве 2-4% приводит к увеличению оптической плотности оттиска (табл. 2).

При дальнейшем введении корректирующих добавок наблюдается резкое уменьшение оптической плотности оттиска, отпечатанного на глянцевой бумаге.

Введение корректирующих добавок в краску при печати на офсетной бумаге (табл. 3) характеризуется снижением оптической плотности оттиска. Офсетная бумага обладает высокой впитывающей способностью. Большой объем поверхностных и внутрикапиллярных пустот не препятствует проникновению пигмента в бумагу. Вместе с тем понижается относительная доля пигмента в массе краски вследствие увеличения содержания в ней корректирующих добавок. Влияние этих двух факторов приводит к уменьшению концентрации пигмента на поверхности красочного слоя и, как следствие, к уменьшению оптической плотности оттиска. Исключение составляет паста "Принтагель", введение которой в краску до 2% приводит к увеличению оптической плотности оттиска при печати как на мелованной глянцевой бумаге, так и на офсетной. Это связано с содержанием в пасте "Принтагель" диспергированного крупнодисперсного наполнителя с размером частиц 8-12 мкм. Частицы наполнителя осаждаются на поверхности бумаги, заполняя ее микро- и макро-неровности, препятствуя проникновению пигмента в бумагу. При дальнейшем увеличении содержания пасты "Принтагель" в краске данное явление так же присутствует, но вместе с тем уменьшается относительная доля пигмента в массе краски, вследствие этого оптическая плотность оттиска снижается.

При введении корректирующих добавок в краску необходимо учитывать, что снижение оптической плотности оттиска более чем на 0,05 ед. приведет к превышению минимально различимого порога цветовых различий.

Отмарывание

Увеличение влияния корректирующих добавок на отмарывание оттиска условно можно расположить в следующем ряду: "Принтагель" - "Антифоб" - "Принтафит" - "Глейтфикс" - "Колорфит" - Льняное масло - Минеральное масло.

Производилось измерение мгновенного отмарывания и отмарывания по времени (через 1, 5 и 10 мин. после получения оттиска).

На графиках представлены мгновенное отмарывание и отмарывание через 1 мин. после получения оттиска, т.к. изменение отмарывания через 5 и 10 мин. после получения оттиска незначительно и в большинстве случаев отсутствует.

Паста "Принтафит" предназначена для снижения отмарывания. Данные лабораторных исследования обосновывают введение пасты "Принтафит" в количестве 1-2%. Превышение содержания пасты "Принтафит" в краске свыше 2% влечет за собой противоположный эффект - увеличение отмарывания, что особенно характерно для мелованной глянцевой бумаги (табл. 4).

Действие пасты "Антифоб" во многом аналогично действию пасты "Принтафит" (табл. 4 и 5). При введении пасты "Антифоб" в краску наиболее ощутимый эффект уменьшения мгновенного отмарывания достигается при 2-4%. Действие пасты "Антифоб" объясняется содержанием в ней микронизированного полиэтиленового воска, который уменьшает контакт между красочным слоем и следующим оттиском, тем самым снижая мгновенное отмарывание.

При введении пасты "Антифоб" в краску свыше 5% мгновенное отмарывание становится больше, чем мгновенное отмарывание эталонной краски без добавок.

Введение льняного масла в краску резко увеличивает степень отмарывания. Увеличение отмарывания наблюдается как на мелованной глянцевой, так и на офсетной бумаге (табл. 5). Льняное масло требует время для полимеризации и замедляет окислительные процессы пленкообразования в массе краски на оттиске.

Введение минерального масла в краску приводит к увеличению отмарывания на мелованной глянцевой бумаге и уменьшению отмарывания на офсетной бумаге. С целью снижения отмарывания минеральное масло целесообразно добавлять в количестве 2-6% при печати на офсетной бумаге. Снижение отмарывания объясняется быстрым впитыванием минерального масла и связующего краски в офсетную бумагу. Дальнейшее увеличение содержания минерального масла в краске при печати на офсетной мелованной бумаге приводит к дальнейшему снижению отмарывания, но вместе с тем влечет за собой избыточное впитывание связующего краски в бумагу, которое приводит к осыпанию краски с оттиска - мелению.

Увеличение мгновенного отмарывания при печати на мелованной глянцевой бумаге объясняется низкой скоростью впитывания минерального масла и связующего краски в глянцевую бумагу, а также тем, что минеральное масло не полимеризуется и не участвует в процессе пленкообразования. Однако уже через 1 мин. после получения оттиска минеральное масло полностью впитывается в глянцевую бумагу и не влияет на отмарывание.

Добавление пасты "Колорфит" уменьшает отмарывание при печати на офсетной бумаге и увеличивает отмарывание при печати на мелованной глянцевой бумаге.

При введении пасты "Глейтфикс" отмарывание на глянцевой бумаге резко возрастает вследствие увеличения в массе краски доли связующего, которое не участвует в процессе пленкообразования.

Хотя паста "Принтагель" предназначена для снижения липкости красок, ее применение очень эффективно для снижения отмарывания. Отмарывание уменьшается при печати как на глянцевой, так и на офсетной бумаге благодаря увеличению содержания связующего в массе краски и повышению скорости впитывания связующего краски в бумагу.

В данной работе впервые было исследовано влияние корректирующих добавок в офсетные краски на параметры оттиска на колличественном уровне. Результат колличественной оценки этого влияния читатель данной статьи может увидеть на приведенных графиках.

Список литературы

Для подготовки данной применялись материалы сети Интернет из общего доступа