Технология формной печати

 
Схема изготовления тампона 
1 - тампон, 2 - форма-матрица

 

Для отливки тампонов используют желатин-глицериновую                    смесь. Лучшие результаты получают при использовании жела-                         тино-глицериновой композиции следующих составов: для летнего периода года - 40% желатины технической, 40% глицерина и 20% воды; для зимнего периода года - 30% желатины технической, 50% глицерина и 20% воды.

Раньше желатин-глицериновая смесь считалась лучшей по своим  эластичным свойствам, восприятию и  отдаче краски, поэтому широко применялась  в полиграфии, несмотря на такие  существенные недостатки, как низкая теплостойкость и малая механическая прочность.

Этапы приготовления следующие. Желатину заливают холодной водой до получения густой массы, хорошо перемешивают и оставляют выстаиваться 15 мин. После этого кипятят на водяной  бане в течение 3-3,5 ч, доливают, глицерин и полученную композицию опять кипятят 3-3,5 ч. Перед заливкой массы в форму  с нее снимают пену, фильтруют  через два слоя марли. Форму для  заливки массы смазывают трансформаторным маслом или другой разделительной смазкой, и подогревают. Расплавленную массу  заливают в форму тонкой непрерывной  струей, затем прикрепляют крепежную  деревянную шайбу. Время остывания  залитой композиции -              2-3 ч. Изъятый из формы тампон припудривают тальком.

Иногда в желатино-глицериновую массу для повышения липкости поверхности вводят сахар в количестве 2-5%, а против появления гнилостных бактерий - антисептик (буру, фенол), в  количестве 0,5-1%.

Свойства тампонов из желатино-глицериновой массы в некоторой степени  можно регулировать, изменяя содержание исходных компонентов. Вырабатывают несколько  видов массы под названиями: средняя, крепкая и особо крепкая.

 

Состав основных марок желатино-глицериновой массы, %

(при содержании 15-18% воды по отношению к весу  массы)

 

 

Большее количество воды вызывает снижение прочности, температуры плавления  и увеличение липкости, недостаток воды делает вальцмассу чрезмерно твердой  и восприимчивой к влаге.

Старые тампоны из желатин-глицериновой массы можно перелить. Для этого  срезают верхний слой, пропитанный  краской, оставшуюся массу измельчают и расплавляют при температуре 70-800С. При многократной переливке  прочность массы значительно  понижается, поэтому старые тампоны  лучше добавлять к свежей массе.

Большой недостаток желагино-глицериновых тампонов - их низкая теплостойкость. С  повышением температуры, особенно в  летнее время, масса легко размягчается, плавится и деформируется, тампон теряет форму, и масса постепенно отстает  от крепления. Например, при повышении  температуры от 20 до 30°С у средней  массы при приложении нагрузки 0,3 кгс/см2 остаточная деформация увеличивается  в пять раз, т.е. валики изменяют свою форму. Наконец, масса очень чувствительна  к атмосферным изменениям, так  как при повышении влажности  воздуха глицерин адсорбирует влагу, масса набухает, тампон увеличивает  свои размеры и понижается и без  того его малая механическая прочность.

Тампоны должны храниться  при постоянной комнатной температуре  в темном месте или в специальных  ящиках. Ни в коем случае не допускать  нахождения тампона на солнце или  вблизи отопительных приборов.

В отдельных случаях бывает, что новый тампон без предварительной  обработки поверхности не воспринимает краску. Первоначально поверхность  тампона необходимо протереть разбавителем краски с помощью мягкой салфетки. В перерывах и по окончании  работы тампон следует очищать неактивным растворителем (например, этиловым спиртом).

Тампон, изготовленный из желатина, по многим показателям удовлетворяет  техническим требованиям: имеет  гладкую рабочую поверхность, хорошо воспринимает и отдает печатную краску, обладает необходимыми упруго-эластическими  свойствами, легко крепится на колодку, фиксирующую ее в печатном станке. Однако, как указывалось выше, он имеет и ряд существенных недостатков. Один из них - низкая прочность вальцмассы и нестабильность тампона в работе, так как смесь желатина с глицерином в процессе печатания имеет остаточную деформацию. Такой тампон отличается малой тиражеустойчивостью (до 2-3 тыс. оттисков), а на его рабочей поверхности после отлива могут быть раковины и пузырьки воздуха, что приводит к повторным переливам тампона. К недостаткам относится также термическая нестабильность материала. Все сказанное выше не позволяет применять такой тампон в современных быстроходных станках тампопечати.

Следует отметить и другие отрицательные стороны тампонов из желатина. В процессе печатания  печатник, примерно, через каждые 100 оттисков промывает рабочую поверхность  тампона водой, а затем припудривает тальком. При промывке верхний слой поверхности тампона выравнивается, а припудривание еще больше сглаживает неровности, при этом уменьшается  адгезия краски к тампону.

При всех недостатках тампона  из желатина, он вполне подходит для  печатания маленького тиража на ручном станке.

 

1.7 Ракель

 

Ракель - составная часть  печатного оборудования тампонной  печати. Во всех печатных устройствах  современных автоматических печатных машин или при работе на ручных печатных станках ракель необходим  для удаления краски с пробельных элементов формы. Кроме того, в  тампопечати при помощи ракеля, печатающие элементы формы заполняются краской.

Требования, предъявляемые  к ракелю, определяются его функциями, и в частности основной - полное удаление краски с пробельных элементов  печатной формы. Материал ракеля в тампопечати  должен быть мягче материала формы, так как в противном случае он будет оставлять царапины на ее поверхности. Иногда ракель для тампопечати  изготовляют из оргстекла. В процессе эксплуатации такого ракеля по мере затупления его кромки печатник подправляет  ее наждачной.

Ракель, используемый для  ручного печатного станка, должен быть удобным в процессе работы, а его размеры соизмеримы с  печатной формой. По ширине такой ракель должен быть соизмерим с кистью руки человека. Длина его устанавливается  в зависимости от размера печатной формы, и должна быть несколько больше ширины воспроизводимого изображения, чтобы обеспечить удаление краски с  пробельных элементов формы за один ход. При этом, этот размер должен быть меньше ширины печатной формы, иначе  в процессе работы наблюдается неравномерный  износ лезвия.

В производственной практике распространено и другое название ракеля для ручного станка - скребок. Ракель в автоматических печатных станках  имеет несколько иные размеры  и форму по сравнению с ракелем  для ручных печатных станков.

 

1.8 Печатные краски тампопечати

 

В практике тампопечати часто  использовали трафаретные краски. Печатные характеристики этих красок отвечают требованиям тампопечати и гарантируют  вполне удовлетворительное качество оттисков и хорошую адгезию красочного слоя к запечатываемому материалу, особенно при печатании на пластмассовых  изделиях.

Трафаретные краски, в частности, обеспечивают четкость передачи мелких штрихов, переходят на запечатываемый материал, имеющий малые и средние  неровности запечатываемой поверхности. Для получения насыщенного красочного оттиска трафаретными красками глубина  печатающих элементов стальной формы  должна быть несколько увеличена. (водные или с растворителем)

Вместе с тем во всех случаях наилучшие результаты обеспечивают специальные краски тампонной печати, которые, в отличие от трафаретных, должны иметь более мелкие пигменты и должны быть более насыщенными, иметь высокую интенсивность  для обеспечения достаточной  кроющей способности, кроме того, краски должны быть липкими, текучими и обладать специальными печатными свойствами.

Наиболее важной составной  частью краски является связующее, задача которого связать красящее вещество с запечатываемой поверхностью. Связующее, вместе с вспомогательными веществами, определяет физико-механические и физико-химические свойства красочной пленки.

 Связующее закрепляется  на запечатываемой поверхности  за счет следующих механизмов:

- электрических или молекулярных  сил; 
- диффузии связующего печатной краски посредством растворителя в набухшую или растворенную поверхность запечатываемого изделия; 
- механического закрепления на шероховатой поверхности изделия; 
- химической, реакции между связующим печатной краски и запечатываемой поверхностью.

В красках для тампонной  печати используются следующие связующие: алкидная смола, акриловая смола, ацетобутилцеллюлоза, эпоксидная смола, полиэфир, полиуретановая смола, сополимеры винилхлорида и др. Чтобы удовлетворить различным  требованиям, часто связующие красок комбинируют из нескольких составляющих.

В зависимости от состава  краски она может закрепляться на поверхности запечатываемого изделия одним из следующих способов:  
- Окислительной полимеризацией 
- Испарением летучего растворителя 
- Взаимодействием отвердителя со связующим краски 
- Воздействием ультрафиолетового излучения 
- В результате воздействия тепла

 

Окислительная полимеризация - фиксация, при которой закрепление  краски происходит за счет взаимодействия с кислородом воздуха. Время закрепления красочной пленки при этом способе составляет от нескольких минут до нескольких часов.

Испарение летучего растворителя - фактически сушка. При этом способе  закрепление краски, в ее составе  не происходит каких-либо изменений, за исключением удаления растворителя. Если на красочную пленку нанести  растворитель, то она снова станет жидкой. Время закрепления красочной  пленки при этом способе составляет от нескольких секунд до нескольких минут.

Взаимодействие отвердителя  со связующим краски (двухкомпонентная краска) - это способ закрепления  краски в два этапа. На первом этапе  краска закрепляется за счет испарения  растворителя, при этом окончательная  прочность красочного слоя не достигается. Время закрепления красочной  пленки на этом этапе составляет от нескольких секунд до нескольких минут. На втором этапе краска закрепляется за счет химического взаимодействия отвердителя со связующим краски, при этом достигается окончательная  прочность красочного слоя (очень  высокая). Время закрепления красочной  пленки на этом этапе составляет от нескольких часов до 2-4 суток. При  помощи термообработки этот процесс  может быть значительно ускорен.

Как следует из названия, эта краска состоит из двух компонентов: краски и отвердителя. Перед печатанием краска и отвердитель смешиваются  в требуемой пропорции. С этого  момента начинается реакция полимеризации. После окончательного закрепления  краска не может быть растворена каким-либо растворителем. Время для печатания  определяется жизнестойкостью краски, оно составляет, как правило, около 8 ч. Следует отметить, что решающее влияние на время жизнестойкости оказывает правильное соотношение  краска-отвердитель. Двухкомпонентные краски используют в тех случаях, когда к красочной пленке предъявляются  особые требования в отношении износостойкости, стойкости к агрессивным средам или адгезии к инертным поверхностям.

В качестве связующего в  двухкомпонентных красках используются чаще всего полимеры, содержащие гидроксильные  группы на базе полиэфира, полиакрилата или эпоксидной смолы, которые химически  сшиваются (полимеризуются) благодаря  введению отвердителя на базе изоцианата. Исходные продукты: смолы (полимеры) и  отвердители, должны быть растворимы в  соответствующем растворителе, а  продукт после сшивки уже нерастворим, что улучшает прочность красочного слоя.

УФ-отверждаемые краски помимо красящего вещества содержат мономер  и фотоинициатор, но не содержат растворителя. Отверждение краски происходит лишь под действием ультрафиолетового  света. Их важным достоинством является то, что они не высыхают в печатной машине. УФ-отверждаемые краски дают достаточно прочные красочные слои. Время  закрепления красочного изображения  этим способом составляет от нескольких десятых до нескольких секунд.

Термоотверждаемые краски в  качестве связующего вещества содержат термореактивную смолу. Отверждение  краски происходит в основном за счет нагрева. Эти краски, как и предыдущие, практически не высыхают в печатной машине, а красочные слои имеют  высокую прочность. Время закрепления  красочного изображения этим способом составляет от нескольких до нескольких десятков секунд.

При выборе красок необходимо учитывать, что каждому виду материала  запечатываемого изделия и каждым конкретным условиям эксплуатации этого  изделия отвечает определенная серия  красок. Здесь нужно учитывать  рекомендации изготовителя красок по их применению.

При тампонной печати часть  краски остается на тампоне, а другая переходит на запечатываемую поверхность. Таким образом, красочный слой расщепляется в сыром состоянии. Это нормальное явление и оно сильно зависит  от скорости печатания. Крайне важно, чтобы  остающаяся на тампоне красочная  пленка была минимальной и оставалась постоянной, не изменяясь в процессе печатания.

 

1.9 Проблемы возникающие при тампопечати

 

К наиболее характерным дефектам оттисков в тампопечати, следует  отнести недостаточную плотность  красочного слоя, искажение графической  точности изображения, недостаточную  адгезию красочной пленки к изделию, наличие вепропечатанных участков на самом изображении и красочных  точек на пробельных участках печатной формы и оттиска, плохую приводку при многокрасочном печатании.

Недостаточная плотность  красочного слоя приводит к серому печатному оттиску с разрывами  и непропечатанными зонами. Причина  этого дефекта - недостаточная глубина  печатающих элементов формы, несоответствие свойств печатной краски скорости и  другим параметрам печатного процесса, или износ тампона. Причиной графического искажения в тампопечати могут  быть подтравленная форма, несоответствие геометрического профиля тампона  воспроизводимому изображению, а вязкости краски конкретным режимам технологического процесса печатания.