CC BY
51
УДК 678.026.33
Р. Б. Алексеев, В. Н. Серова
ВЛИЯНИЕ МАСЛЯНОГО ЛАКА НА ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТРИАДНЫХ ОФСЕТНЫХ КРАСОК
Ключевые слова: глянцевая бумага, оттиск, спектр поглощения, оптическая плотность, цветовое различие, степень блеска.
Изучено влияние добавок масляного печатного лака (2,5-20,0 масс. %) в триадные офсетные краски на оптические свойства оттисков, полученных данными красками способом офсетной печати на мелованной глянцевой бумаге. Для этого использовалась малоформатная офсетная печатная машина CRON CP-1000N, RIOBY 554. Определены следующие показатели: значения максимальной оптической плотности, найденные по спектрам поглощения, колориметрические характеристики оттисков в пространстве CIE 1976 L*a*b* и степень их блеска. Проведено сравнение значений названных показателей с соответствующими значениями оттисков, которые получены при использовании красок без лака и отлакированы этим же лаком, но после процесса печати, т.е. вторым прогоном.
Keywords: offset four-color inks, print, oil varnish, coated glossy paper, imprint, absorption spectrum, optical density, color
difference, degree of gloss.
The effect of the oil printed varnish addition (2.5 to 20.0 mass. %) in offset four-color paints on the optical properties of the prints received data paints an offset print on enamel paper has been studied. For this purpose we used small-format offset printing machine CRON CP-1000N, RIOBY 554. We have identified the following indicators: the maximum optical density found on absorption spectra, prints colorimetric characteristics in the space of CIE 1976 L*a*b* and the degree of gloss. We conducted a comparison of the values of the mentioned indicators with corresponding values of the prints obtained using inks without varnish and lacquered the same varnish, but after the printing process, i.e. the second run.
Введение
Одним из наиболее простых и дешевых способов отделки печатной продукции является лакирование (сплошное или выборочное). Лакирование осуществляет одновременно защитные и декоративные функции: защищает печатное изделие от истирания и царапанья, усиливает контраст изображения, повышает глянец [1]. Кроме того, лакирование сокращает время сушки оттисков и позволяет осуществлять быструю послепечатную отделку продукции. В последнее время процесс лакирования относится к повседневным вопросам, которые решаются в типографии. Это связано с повышением требований к качеству и внешнему виду печатной продукции, а также активному развитию рынка упаковки.
Свою нишу в полиграфическом производстве заняли масляные лаки (матовые и глянцевые) несмотря на появление водно-дисперсионных и УФ-отверждаемых лаков. Масляные лаки широко применяются при лакировании различных видов продукции в классической офсетной печати наряду с масляными красками, когда оборудование не оснащено специальной лакировальной секцией, что делает процесс более дешевым [2]. Масляные лаки наносятся через печатную секцию офсетной печатной машины и очень просты в эксплуатации.
По составу масляные офсетные (или печатаные) лаки схожи с офсетными же красками - в них также содержатся различные смолы (алкидные, формальдегидные), растительные масла, минеральное масло и так далее [3]. Отличием лака от краски является отсутствие пигментов. Такая схожесть с красками для офсетной печати делает масляные лаки преимущественным выбором при офсетной печати.
Наряду с этим достоинствами масляных лаков для офсетной печати являются:
- отличная совместимость с офсетными красками и, как следствие, - удешевление офсетной печати;
- хорошая адгезия к различным материалам;
- хорошо защищают оттиск от воздействия влаги и истирания;
- образуют высокоэластичные пленки;
За счет схожести лаков и красок можно использовать одинаковые расходные материалы, что снижает стоимость послепечатной обработки.
- доступная стоимость;
- возможность нанесения и на сухие, и на влажные оттиски;
- возможность и полного, и локального покрытия изображения;
- большая скорость нанесения лака;
- незначительная толщина покрытия, как правило, не повышающая плотность бумаги;
- не вызывают деформирования даже тонкой бумаги (в отличие от водно-дисперсионных лаков).
Представляет интерес совмещение печатного и отделочного процесса путем добавления масляного печатного лака в офсетную краску для улучшения внешнего вида готовой продукции без дополнительных затрат на оборудование или дополнительный листопрогон и, следовательно, высвободить машино-часы оборудования офсетной печати. Вместе с тем имеющаяся по этому вопросу информация крайне недостаточна, и лишь отмечено, что смешивание лаков и красок является одним из способов повышения блеска печатного изображения; за счет добавки лака в печатную краску, наносимую последней, можно сэкономить лишний прогон бумаги через печатную машину; масляный лак можно
вводить в краску не более 10%, чтобы не снизить интенсивность цвета на оттиске [4-6].
Ранее нами была изучена эмульгирующая способность триадных офсетных красок разных производителей, а также характеристики полученных этими красками красочных пленок [7-9]. В связи же с выше изложенным цель настоящей работы - изучение влияния добавок масляного лака на оптические свойства триадных офсетных красок, а именно: спектральные характеристики, колориметрические характеристики и степень блеска получаемых оттисков.
Экспериментальная часть
Объектами исследования являлись оттиски, полученные на мелованной глянцевой бумаге с помощью триадных офсетных красок и масляного лака.
Для получения качественных оттисков была выбрана мелованная глянцевая бумага Galerie Art (M-real, Финляндия) с массой одного квадратного метра 115 г. Это - чистоцеллюлозная бумага с трехслойным двухсторонним мелованным покрытием,
предназначенная для печати высокохудожественных изданий, обладающая высокой белизной, жесткостью и прочностью на изгиб.
Для осуществления печати применялись триадные офсетные краски CMYK (C - голубая, M -пурпурная, Y - желтая и K - черная) фирмы SUN Chemical серии Global Process Colors, широко распространенные на российском рынке полиграфических материалов, обладающие отличной насыщенностью цвета и стабильностью своих свойств на протяжении всего тиража. В их состав входят 15-20% пигментов; 50-60% связующего вещества; 5-10% добавок, включающих 1% сиккатива и 2-4 % воска. Свойства названных красок приведены в таблице 1.
В работе использовался масляный печатный глянцевый лак Gloss Varnish Daihan (Daihan Ink, Ю. Корея), соответствующий стандарту системы качества ISO 9001:2000.
использовании концентрата AlkoPlus (Hydro-Dynamic Products, Англия), который вводился в навеску печатной краски, после чего в нее добавлялся масляный лак.
Регистрация спектров поглощения красочных слоев осуществлялась в соответствии со стандартами ISO 5-3/4, для чего применялся спектроденситометр (Techkon, Германия) с диапазоном длин волн X = 400700 нм, шагом 10 нм и диапазоном измерений оптической плотности (D) 0-2.50. Во всех случаях производились не менее пяти параллельных измерений D на разных участках оттиска. Относительная погрешность измерений составляла
1.03 %.
С помощью спектроденситометра Techkon SpectroDens также определялось цветовое различие (ДБ) красочных слоев в системе CIEL*a*b* в соответствии с международным стандартом ISO 12647. Для этого выбирались оттиски с одинаковыми значениями D, а в качестве контрольного образца использовался оттиск печатной краски без добавления лака. Во всех случаях производились не менее пяти параллельных измерений. Относительная погрешность измерений составляла 2.4 %.
Измерение степени блеска производилось с помощью блескометра ЕТВ-0833 с диапазоном 0-200 единиц блеска под углом 60° в соответствии с международным стандартом ISO 2813. При этом производились не менее измерений на разных Относительная погрешность
2.4 %.
пяти параллельных участках оттиска. измерений составляла
Результаты и их обсуждение
О влиянии добавок лака в триадные офсетные краски в количестве 5-20 масс.% на оптические характеристики полученных оттисков можно судить по спектрам поглощения, показанным на рис. 1-4. Для сравнения на данных рисунках приведены соответствующие спектральные кривые оттисков, которые отлакированы этим же лаком, но после процесса запечатывания, т.е. вторым прогоном.
Таблица 1 - Свойства триадных офсетных красок SUN Chemical серии «Global Process Colors»
Показатель Цветовой тон краски
С M Y K
Степень перетира, мкм 10 10 10 10
Вязкость, Пз 120-150 150-180 130-150 120-150
Липкость при 1200 об/мин, усл. ед. 8-10 9-10 9-10 9-10
Текучесть за 10 мин, см 10-12 11-13 9-11 10-12
Красочные оттиски были получены на малоформатной офсетной печатной машине CRON CP-1000N, RIOBY 554. Для этого предварительно готовился увлажняющий раствор (рН = 5) при
Концентрация лака в краске, масс. %: 1 - 0; 2 - 5; 3 - 10; 4 - 15; 5 - 20; 6 - лакирование вторым прогоном
Рис. 1 - Спектры поглощения оттисков, полученные с помощью голубой печатной краски
Концентрация лака в краске, масс. %: 1 - 0; 2 - 5; 3 - 10; 4 - 15; 5 - 20; 6 - лакирование вторым прогоном
Рис. 2 - Спектры поглощения оттисков, полученные с помощью пурпурной печатной краски
Концентрация лака в краске, масс. %: 1 - 0; 2 - 5,0; 3 - 10; 4 - 15; 5 - 20; 6 - лакирование вторым прогоном
Рис. 3 - Спектры поглощения оттисков, полученные с помощью желтой печатной краски
Концентрация лака в краске, масс. %: 1 - 0; 2 - 5; 3 - 10; 4 - 15; 5 - 20; 6 - лакирование вторым прогоном
Рис. 4 - Спектры поглощения оттисков, полученные с помощью черной печатной краски
Как видно, характер спектральных кривых, полученных для оттисков, лакированных вторым прогоном, и при введении лака в печатные краски практически аналогичны. Вместе с тем во всех случаях добавление лака, т.е. разбавление краски
аналогичным связующим, приводит к закономерному уменьшению максимальной оптической плотности (Бмакс), т.е. интенсивности окраски. При этом снижение Бмакс тем больше, чем больше концентрация лака в печатной краске. Так, при максимальной концентрации лака, равной 20 масс.%, снижение Омакс составляет 8-25 % в зависимости от цветового тона краски.
Поскольку добавленный в краски лак имеет желтоватую окраску, в случае голубой краски (рис. 1) наблюдается небольшое смещение полосы поглощения в длинноволновую область спектра - так называемый батохромный сдвиг (это проявляется в изменении цвета красочного слоя). Обнаруженный эффект обычно обусловлен либо изменением структуры (хромофорной системы) красящего вещества, либо окружающей его среды [10].
Результаты определения Омакс оттисков приведены в таблице 2 наряду с найденными значениями цветового различия AE в системе CIEL*a*b* и степени их блеска (Б) в сравнении с данными, полученными при печати теми же красками без добавления лака, после чего подвергнутыми лакированию.
Как видно, при введении в краски лака до 10 масс. %, значение Омакс оттисков в зависимости от цветового тона краски уменьшается в следующем ряду: Y > M > C > K. Следовательно, разбавление лаком более всего сказывается при печати черной краской, в случае которой проявляется наибольшее снижение Омакс полученного оттиска, а менее всего -при печати желтой краской, в случае которой наблюдается наименьшее изменение Омакс. При увеличении концентрации лака в красках до 20,0 масс. % картина незначительно изменяется незначительно, и наименьшее влияние добавленного лака на Омакс наблюдается при печати пурпурной краской.
С увеличением концентрации лака в красках происходит некоторое увеличение значений AE, что наиболее заметно при добавлении в них 5-10 масс. % лака. Вместе с тем важно отметить, что найденные значения AE не достигают порогового значения (AE = 4), приведенного в ISO 12647-2: 2004 «Полиграфические технологии». В случае же запечатывания голубой и желтой красками (с учетом погрешности измерений) найденные значения AE близки значениям AE соответствующих оттисков при нанесении лака вторым прогоном.
Во всех случаях увеличение количества лака, введенного в краски, приводит к увеличению степени блеска Б оттисков, причем критическая концентрация лака, при которой наблюдается рост значений Б, зависит от цветового тона краски: для желтой - 5.0 масс. %, для пурпурной - 15.0 масс. %, для голубой -7.5 масс. %, для черной - 2.5 масс. %.
На основе анализа экспериментальных данных, приведенных в таблице, также можно сделать важный вывод: добавление 20% лака в черную, желтую и пурпурную краску приводит практически к такому же увеличению степени блеска Б оттисков (с учетом погрешности его измерения),
Таблица 2 -оттисков
Вестник технологического университета. 2015. Т.18, №11 Влияние лака, введенного в триадные офсетные краски, на оптические свойства полученных
Лак в краске, масс. % С M Y K
Dмакс ДЕ, отн. ед. Б, отн. ед. Dмакс ДЕ, отн. ед. Б, отн. ед. Dмакс ДЕ, отн. ед. Б, отн. ед. Dмакс ДЕ, отн. ед. Б, отн. ед.
0 2.52 - 43.9 3.14 - 53.7 1.76 - 55.0 3.06 - 48.0
2.50 2.40 0.90 44.4 3.05 0.53 53.4 1.76 0.50 53.9 2.79 0.70 53.3
5.00 2.36 1.22 44.6 3.01 0.91 53.8 1.74 0.51 57.5 2.71 0.86 54.4
7.50 2.24 1.35 50.0 2.99 0.91 54.0 1.73 0.65 57.0 2.65 0.80 56.3
10.00 2.23 1.64 50.0 2.98 0.90 54.0 1.70 0.93 57.1 2.55 0.90 58.0
12.50 2.22 1.66 49.7 2.96 1.38 53.9 1.66 0.88 57.2 2.53 1.30 58.0
15.00 2.19 1.70 50.1 2,94 2.54 53.9 1.65 0.90 57.1 2.49 1.40 58.1
17.50 2.18 1.80 50.5 2.92 2.80 55.8 1.62 1.20 57.4 2.37 1.53 58.3
20.00 1.99 1.86 50.5 2.92 3.11 58.8 1.60 1.26 63.1 2.28 1.57 58.3
Лак вторым прогоном 2.13 1.86 55.2 3.16 3.72 59.8 1.74 1.28 64.8 3.08 1.74 59.2
который достигается путем нанесения лака на оттиски после печати.
Экономические расчеты показали, что в сравнении с традиционным лакированием готовых оттисков путем введения масляного лака в триадные офсетные краски перед печатью достигается снижение себестоимости печатной продукции на 38%.
Литература
1. Дубина, Н. Отделка печатной продукции: лакирование и ламинирование / Н. Дубина //КомпьюАрт. - 2013. - № 7.
2. Батталов, Р. Тонкости полиграфической кухни: ччччто остается за кадром / Р. Батталов, В. Кугушев // Формат. -2009. - № 3.
3. Шарифуллин, М. Печатная машина для «благородной» продукции. / М. Шарифуллин //Печать и реклама. - 2000. - №3.
4. Лаки [Электронный ресурс], - Режим доступа: http://www.marsel.ru/supplies, свободный.
5. Работа с лаками. Технологические рекомендации ООО «Гейдельберг-СНГ», 2007. - 80 с.
6. Киппхан, Г. Энциклопедия по печатным средствам информации. Технологии и способы производства / Г. Киппхан. - М.: Моск. гос. ун-т печати, 2003. - 1280 с.
7. Серова, В.Н. Сравнительная эмульгирующая способность офсетных красок отечественного и зарубежного производства / В. Н. Серова, А. Р. Габдуллин // Вестник Казан. технол. ун-та. - 2011. - № 15. - С. 102-106.
8. Серова, В.Н. Сравнительные характеристики красочных пленок, нанесенных на бумагу триадными офсетными красками разных изготовителей / В.Н. Серова, А.Р. Габдуллин // Все материалы. Энцикло-педический справочник. - 2011. - № 11. - С. 36-41.
9. Серова, В.Н. Влияние степени эмульгирования офсетных красок на качество печати / В.Н. Серова, Р.Р. Фасхиева // Лакокрасочные материалы и их применение. - 2012. - № 4. - С. 47-50.
10. Бородкин, В.Ф. Химия красителей / В.Ф. Бородкин. -М.: Химия, 1981. - 125 с.
© Р. Б. Алексеев - студ. каф. технологии полиграфических процессов и кинофотоматериалов КНИТУ, В. Н. Серова - д.х.н., проф. каф. технологии полиграфических процессов и кинофотоматериалов КНИТУ, vnserova@rambler.ru.
© R. B. Alekseev - student of KNRTU, Department of printing processes and cinema-photomaterials technology, gerkina357@mail.ru; V.N. Serova - doctor of chemical Sciences, рrofessor, Department of printing processes and cinema-photomaterials technology, KNRTU, vnserova@rambler.ru.
