Краски для глубокого способа печати

Что такое глубокая печать?

Методику переноса надписей и рисунков на рабочую поверхность при использовании специальной матрицы называют глубокой печатью. Основные элементы этой матрицы утоплены по отношению к пробельным, при этом все они покрываются краской. В этом заключается особенность технологии.

Толщина красящего слоя варьируется от десятков до сотен микрометров. Из этого вытекает свойство глубокой печати — получение рельефного изображения, шершавого на ощупь.

Первой появилась высокая печать, но процесс отнимал время, использовались токсичные краски. На смену ей пришла офсетная, а затем глубокая. Последняя использовалась для защиты ценных бумаг от подделок. Затем ее стали применять при изготовлении рекламных каталогов, журналов. Позже ГБ во всех направлениях, кроме изготовления упаковки, начала вытеснять офсетная.

Пик востребованности технологии пришелся на 70―80-е годы прошлого столетия. Сегодня ей принадлежит доля рынка в переделах 10 %.

Современные машины для глубокой печати

Тонкости процесса

При глубоком способе печати форма полностью покрывается краской. В зависимости от толщины слоя варьируется насыщенность цвета. На темных участках слой толще, на светлых — тоньше.

Перед тем как приступить к переносу изображения, краску с пробельных компонентов убирают. Для этого используют специальный нож — ракель. Им оснащают машинки, работающие по технологии глубокой печати.

Ракельный модуль в аппаратах для глубокой растровой печати нужен для контроля точности при дозировке краски. Он компактный, надежный, имеет простую конструкцию.

В промышленном производстве используют ротационные машины. Матрицы для них изготавливают на формных цилиндрах. Печатающие элементы матрицы имеют форму:

• углублений разного объема — в них поступает краска жидкой консистенции с небольшой вязкостью;
• штрихообразных ячеек разной конфигурации (при глубокой безрастровой печати) — их заливают вязкими чернилами.

Углубления разного объема на промежуточной форме нужны, чтобы создавать желаемые оттенки на рабочей поверхности. По этому критерию различают устройства для:

• глубокой классической печати — ячейки одинаковы по форме и площади, различие — в глубине;
• автотипии — отсеки идентичны по другим параметрам, но имеют разную площадь;
• гравирования (например, для работы с гелиоклишографом) — разные по глубине и площади выемки, имеют одинаковую форму.

Существуют также формы ручного производства. Углубления в них делают в виде штрихов разной формы и глубины. Технология предусматривает использование формных цилиндров. Они имеют шероховатую поверхность для того, чтобы процесс снятия краски проходил без сложностей. Если цилиндр гладкий, краска может просочиться на материал.

При переводе картинки/надписи на рабочую поверхность элементы оттиска делят на растровые фрагменты. Они одинаковы по величине, чаще всего имеют форму квадрата. Так как краски на печатной форме много, фрагменты превращаются в цельные элементы.

Схема процесса глубокой печати

Оборудование

Для глубокой печати используют оборудование двух видов: листовое и рулонное. В первом подача листов происходит последовательно, производительность — примерно 7 000 листов/час. Во втором подача рабочего материала непрерывная за счет вращения валика. Такие машины «прогоняют» через себя примерно 300 м материала за минуту.

Оборудование для ГБ оснащают сушильными устройствами, которые:

• обеспечивают равномерное просушивание краски для предотвращения отмарывания на поверхности;
• отводят воздух, насыщенный парами растворителя.

Еще один компонент оборудования — системы охлаждения. Они отвечают за нормальный тепловой режим в печатных секциях.

Печатную машину можно оснастить дополнительным оборудованием для постпечатной обработки: тиснение фольгой, конгрев, высечка, перфорация, ламинирование.

Характеристики печатной продукции

Глубокая печать имеет специфику, которая проявляется в конечном продукте. Характерные особенности полиграфии, изготовленной этим способом, следующие:

• буквы с зубчатыми краями;
• детальная проработка полутонов;
• высокое качество;
• яркость и насыщенность;
• мягкость тоновых переходов;
• запах летучих растворителей.

Технология решает проблемы с равномерностью при накате краски, пылением краски, растискиванием, что характерно для высокой и офсетной печати. Этих же недостатков лишена флексография. Преимущество последней — совместимость с большинством материалов. Вместе с тем флексография не позволяет достичь тонкой передачи тонов, так как не предусматривает непрерывного изменения толщины слоя краски на печатной форме.

Листовки, отпечатанные по технологии глубокой печати

Преимущества и недостатки технологии

Важное преимущество глубокого способа печати — высокая производительность. Этого удается достичь при использовании красок, в составе которых — летучий растворитель. Они быстро закрепляются на рабочей поверхности. Ускорить процесс получается также ввиду отсутствия пазов и швов на форме.

С начала ХХI века скорость работы на ротационных машинах рулонного типа возросла вдвое, сегодня она превысила показатель в 100 000 оборотов/час.

В числе преимуществ технологии также:

• реалистичность цветов;
• детальная проработка оттеночных градиентов;
• возможность воспроизводить одно- и многокрасочные изделия с предельной точностью по отношению к оригиналу;
• большая площадь рабоей поверхности;
• возможность наносить краску и холодный клей за один прогон;
• расширение спектра используемых материалов.

Традиционно глубокая печать использовалась при работе с нетянущимися материалами (двуосноориентированным полипропиленом, лавсаном). Современные технологии расширили этот список. Теперь надписи и узоры наносят на тонкие пленки со значительным натяжением.

Американская компания Windmoeller&Hoelscher производит системы глубокой печати, которые наносят краску на 7-микронную алюминиевую фольгу.

К слабым сторонам технологии относят сложность и дороговизну изготовления печатных форм, высокую себестоимость продукции при небольших тиражах, необходимость оснащения типографского цеха вентиляционным оборудованием. Еще один недостаток — сложность устранения дефектов на допечатной стадии. В редких случаях помогает дополнительное травление или гравирование на цилиндре, но чаще всего их невозможно скорректировать.

Барабан машины для глубокой печати

Сферы использования

Глубокая печать применяется для изготовления журналов с иллюстрациями, рекламных каталогов. Она подходит для нанесения изображений или спецзнаков на этикетки, упаковку, банкноты, марки. Этот способ особо выгоден при тираже 70 000+ экземпляров.

Технология подходит для печати не только на бумажных носителях, но и на:

• металлической фольге;
• полимерной пленке;
• пакетах.

Еще один способ применения — дизайн интерьеров. Методом глубокой печати изготавливают обои, имитируя фактуру природного камня, дерева.

Чаще всего глубокую печать задействуют в производстве упаковки

Смотрите на видео, как работает машина глубокой печати FKF:

Источник

Компью А рт

Николай Дубина
info@prodtp.ru

Печатная краска — основной полиграфический материал, предназначенный для получения изображений на запечатываемой поверхности, который обладает определенными оптическими и печатно-техническими свойствами.

Анатомия печатной краски

Краска состоит из красящего вещества — твердой дисперсной фазы и связующего — жидкой дисперсионной среды. Кроме того, краски могут содержать различные добавки, регулирующие ее липкость, вязкость, скорость закрепления и другие свойства.

Красящие вещества (пигменты и лаки) — это химические соединения, обладающие цветом и способные придавать окраску другим веществам.

Пигменты — высокодисперсные неорганические или органические, нерастворимые в дисперсионных средах вещества, способные образовывать с пленкообразователями различные покрытия. Они придают краске цвет и некоторые другие свойства.

Красочные лаки — это водорастворимые органические красители, переведенные под воздействием солей металлов в нерастворимое состояние. Они применяются также для изготовления цветных красок, в том числе и дневных флуоресцентных, которые обладают в 1,5­3 раза большей яркостью, чем обычные печатные краски.

Связующие — это растворы смол в маслах или органических растворителях. Они закрепляют пигмент на запечатываемой поверхности, образуя на ней красочные пленки, а также придают краске способность покрывать тонким слоем печатную форму и переходить с нее в процессе печатания на воспринимающую поверхность.

Добавки. При нарушении условий печатания или при несоответствии свойств краски выбранной бумаге краску корректируют, вводя в нее различные вспомогательные добавки.

Противоотмарывающая добавка PileHi-Regular

Разбавители. Для регулирования вязкости и липкости печатных красок используются разбавители, называемые печатными маслами. Они могут быть натуральными (льняное, тунгутовое), синтетическими и полусинтетическими. Обычно, в зависимости от вида работ и скорости печатания, разбавители составляют от 3 до 10% от массы краски.

Пластифицирующие вещества — пасты, повышающие прочность красочной пленки на истирание. В результате краска приобретает скользящую поверхность и ее устойчивость к истиранию повышается. Это особенно актуально при печати на матовых мелованных бумагах. Сами по себе такие бумаги имеют шероховатую поверхность, которая вступает в абразивное трение с более мягким красочным слоем — в результате возникает проблема «осыпания» краски. Поэтому для печати на матовой мелованной бумаге требуются краски с очень высокой устойчивостью красочного слоя к истиранию.

Противоотмарывающие добавки — применяют для предотвращения перехода краски с оттиска на другие поверхности, то есть для предотвращения отмарывания. Условно эти добавки подразделяются на две группы:

• вещества, предотвращающие отмарывание на поверхности цилиндров печатной машины при печати оборотной стороны;
• вещества, предотвращающие отмарывание оттисков в стопе и при послепечатной обработке.

Противоэмульгирующие добавки — препятствуют образованию эмульсии, возникающей при взаимодействии офсетной краски с увлажняющим раствором. В результате снижается концентрация пигмента и интенсивность краски, а последующее испарение воды с оттиска ухудшает его внешний вид, делает изображение тусклым.

Сиккативы — вещества, способствующие ускорению закрепления красок на оттиске.

Антиоксиданты (антисиккативы) — вещества, замедляющие окисление и пленкообразование. Необходимость в антиоксидантах возникает, когда краска при длительной остановке машины начинает затвердевать на валиках красочного аппарата и печатных формах.

Печатные краски должны «транспортироваться» из емкости на запечатываемый материал методами, определяемыми способом печати.

На запечатываемом материале краски должны высыхать или задубливаться. Принципиально различают физические (впитывание и испарение) и химические (окислительная полимеризация и т.п.) способы закрепления. Некоторые авторы отдельно упоминают энергетически закрепляемые краски (краски УФ­отверждения). Часто применяются комбинации этих способов сушки. Особенностью всех их является отверждение краски при переходе из жидкого состояния в твердое. Краска должна хорошо связываться с запечатываемым материалом. Обычными являются следующие варианты (а также комбинации):

• краска закрепляется, например, механически на поверхности запечатываемого материала (проникает в поры, поглощается волокнами бумаги). Этому способствует соответствующее давление, создаваемое при печати (например, офсетной);
• краска благодаря капиллярному действию проникает в поверхность запечатываемого материала (например, струйная печать);
• краска закрепляется благодаря полярным взаимодействиям (химические/физические эффекты) между ней и запечатываемым материалом, особенно на очень гладких поверхностях.

Как правило, состав красок имеет для печатника вторичное значение, поскольку он использует готовые краски.

Краски для офсетной печати

Для офсетной печати необходимы пастообразные печатные краски высокой вязкости. Они должны быть так составлены, чтобы не высыхали на раскатных валиках красочного аппарата, а также при переносе с печатной формы на резинотканевое полото. Печатная краска для обычной офсетной печати (с увлажняющим раствором и краской) должна воспринимать определенную долю увлажняющего раствора при контакте с печатной формой или прямо из увлажняющего аппарата. И наоборот, в офсетном способе без увлажнения к краске примешивается силиконовое масло, препятствующее переносу краски на пробельные элементы формы.

Офсетные краски имеют следующие компоненты:

• фирнис (связующее вещество) состоит в основном из твердых смол с высоким содержанием канифоли, алкидных смол с растительными маслами, такими, как льняное, соевое и тунговое масла, а также минеральных масел и различных сиккативов;
• пигменты (красители) зависят от цветового тона и количественно составляют от 10 до 30%;
• вспомогательные вещества (добавки) имеют долю до 10%. К вспомогательным веществам относятся:
  • катализаторы сушки (соединения кобальта, марганца и других металлов),
  • воски для улучшения прочности материалов на истирание и скольжение,
  • вещества, предупреждающие преждевременное высыхание и образование пленки в банке с краской или на поверхности красочного ящика,
  • силиконовое масло, если речь идет о печатных красках для офсетной печати без увлажнения.

Многообразные требования к готовой печатной продукции и к качеству запечатываемого материала приводят к значительному варьированию процентного соотношения некоторых компонентов краски. При подготовке рецептур для изготовления красок следует принимать во внимание важные печатно­технологические требования к офсетной печати. Особое значение имеют:

• прозрачность (из­за субтрактивного смешения при наложении красок);
• печатно­технические свойства, такие как консистенция, степень закрепления, блеск, склонность к эмульгированию (взаимодействие краски и увлажняющего вещества), поведение в стапелях и прочность материала на истирание;
• закрепление на запечатываемой поверхности и наложение красок, в особенности при печати «сырое по сырому».

Для решения этих вопросов в офсетной печати используется целый спектр различных классов красок.

Универсальные или стандартные краски. Имеют универсальное применение в однокрасочных и многокрасочных листовых офсетных машинах. Они соответствуют нормальным требованиям к глянцу и прочности материала на истирание и высыхают путем впитывания или окисления. Применяются на натуральной бумаге и мелованных сортах. Инфракрасное излучение и горячий воздух могут ускорить окисление и впитывание красок.

Глянцевые или высокоглянцевые краски. Печатные краски, которые позволяют получить высокий глянец на мелованной бумаге. Предпосылкой для этого является применение глянцевой и высокоглянцевой мелованной бумаги. Высыхание происходит посредством впитывания или окисления. Инфракрасное излучение и горячий воздух могут ускорить этот процесс.

Печатные краски с хорошей устойчивостью к истиранию. Серии печатных красок, устойчивых к истиранию, особенно широко используются для печати на упаковке и на матовых мелованных бумагах. Высыхание происходит благодаря быстрому впитыванию и быстрому окислению. Инфракрасное излучение и горячий воздух помогают быстрее получить готовый продукт.

Печатные краски для офсетной печати без увлажнения. Печатные краски для офсетной печати без увлажнения применяются, когда выполнены условия посредством поддержания определенной температуры красочного аппарата и использования соответствующих пластин. Применение печатных красок должно производиться без каких­либо печатных вспомогательных средств, так как изменение вязкости краски может привести к тенению. Печатные краски по составу очень похожи на обычные офсетные краски.

Печатные краски без запаха. Серии печатных красок для печати на упаковке пищевых продуктов. Они имеют специальную структуру связующего вещества, но по своим свойствам сравнимы с обычными печатными красками.

Краски для печати на фольге или пленке. Печатные краски, которые закрепляются только окислением и применяются для невпитывающих запечатываемых материалов.

Печатные краски для рулонной офсетной печати с преимущественной сушкой горячим воздухом. Содержащиеся в связующих веществах минеральные масла специальных типов, которые испаряются и улетучиваются под влиянием горячего воздуха сушильного устройства. Высыхание происходит в первую очередь физически. Для различных видов бумаги предлагаются соответствующие типы красок.

Краски, закрепляющиеся без нагревания, для рулонной офсетной печати. Обычно используются при печати на сильно впитывающих, немелованных сортах бумаги. Печатание такими красками на мелованной бумаге обычно не удается из­за осыпания пигмента. Эти краски для рулонной офсетной печати в книжно­журнальном и газетном производстве содержат пигмент, связующее и минеральное масло. Черные краски включают сажу и подцветку. Введение последней диктуется тем, что сажа сама по себе имеет коричневатый оттенок, для нейтрализации которого обычно используется голубой или фиолетовый лак.

Краски, отверждающиеся при охлаждении, для рулонной офсетной газетной печати. Специальные печатные краски для печати на газетной бумаге. Они состоят из комбинации различных минеральных масел и/или растительных масел, пигмента (особенно сажи) и различных вспомогательных веществ, таких как воски, смачивающие вещества, минеральные наполнители, совместимые с маслами гелеобразующие вещества. Эти вспомогательные вещества должны обеспечивать выполнение специальных требований к качеству (например, хорошая текучесть) и предотвращать отмарывание и пробивание краски на оборотную сторону бумаги. Рулонные офсетные печатные краски для газетной печати высыхают только физически путем впитывания в бумагу.

УФ­краски. Часто применяются в упаковочной и этикеточной печати. Материал красочных валиков должен быть подобран так, чтобы избежать отрицательного влияния на них при использовании специальных компонентов УФ­красок, особенно при смене режима работы. Кроме того, следует применять только соответствующие смывочные растворы. На печатные формы ограничений практически нет. Для офсета без увлажнения также применяются УФ­краски.

Гибридные краски. Эти краски базируются на печатных красках на основе минеральных масел (традиционные краски) с незначительной (не более 20­25%) УФ­частью. Они высыхают как окисляясь, так и под воздействием УФ­света. Сама технология процесса использования гибридных красок достаточно проста и легко объяснима. Гибридные краски наносятся так же, как и обыкновенные краски, на запечатываемый материал. После того как все краски нанесены, вслед за последней печатной секцией располагается сушильное устройство (промежуточная сушка); затем наносится УФ­лак и производится окончательная сушка готовой продукции в сушильном устройстве, оснащенном УФ­излучателем.

Металлические краски. «Золотые» и «серебряные» краски изготавливаются из порошков бронзы и алюминия, благодаря которым красочный слой приобретает металлический блеск. Однако при печати металлизированными красками офсетным способом необходимо знать и учитывать целый ряд особенностей, связанных со свойствами красок, с взаимодействием краски с увлажняющим раствором и бумагой, с влиянием окружающей среды (температура и влажность в помещении) и с некоторыми другими факторами. Общие требования: температура 20­22 °С, влажность — не выше 50­60%. Независимо от вида выполняемой работы, необходимо строго выдерживать данные показатели. Используются только качественные мелованные сорта бумаги и картона.

Краски для печати по металлу. Металлические поверхности могут запечатываться способом офсетной печати. Офсет в данном случае необходим потому, что жесткая и несжимаемая жесть исключает возможность печатания непосредственно с металлических форм. Резиновое офсетное полотно идеально подходит для передачи изображения с печатной формы на поверхность металла. Металлический лист подается в печатную машину, запечатывается и проходит через длинное высокотемпературное сушильное устройство. Таким способом обрабатывается материал для большинства металлических контейнеров.

Краски для печати на пластике. Полимерные пленки легче запечатывать, применяя способы прямой цифровой печати, шелкографии и флексопечати, а не офсетной. Тем не менее полимерные пленки или, что более распространено, покрытая слоем полимера бумага, иногда запечатываются способом офсетной печати. Обычно используются краски с большим содержанием твердых частиц. УФ­краски также часто применяются для печати на пленках или фольге.

Краски для глубокой печати

Существенные различия между красками глубокой и офсетной печати заключаются в вязкости. В глубокой печати требуется жидкая краска (η = 0,05…0,2 Па·с, а в иллюстрационной глубокой печати даже 0,01 Па·с), которая при высокой скорости печати может заполнять ячейки форм.

Красочный аппарат глубокой печати — самый «короткий» (кратчайший путь краски от красочного ящика до бумаги) из всех применяемых традиционных видов печати. Он включает красочный ящик, из которого краска поступает прямо на печатную форму, и ракель. Закрытая система аппарата позволяет использовать краски с низкой вязкостью.

По технологическому способу составление и изготовление печатных красок глубокой печати проще, чем офсетных. Ассортимент очень широкий: например, есть краски, с помощью которых наносится красочный слой более 2 мкм, а также краски со специальными металлическими пигментами и др. Химическая рецептура красок в связи с прямым переносом на запечатываемый материал допускает принципиально большие возможности варьирования состава.

При составлении красок для глубокой печати особое значение имеют растворители. Они обеспечивают низкую вязкость, с их помощью можно изменять концентрацию пигментов или оптическую плотность краски. При выборе растворителя важны следующие параметры:

• температура кипения;
• температура испарения;
• температура возгорания;
• порог взрыва;
• наличие запаха;
• экологическая совместимость.

Для печати иллюстраций и упаковки применяют совершенно разные растворители в соответствии с различными требованиями к современной упаковке. К важнейшим типам растворителей для печати иллюстраций относятся следующие:

толуол (чистый толуол с содержанием бензола

Источник