CC BY
31
Исследование влияния обрабатывающих растворов на свойства форм плоской офсетной печати, изготовленных по СТР-технологии
С.А. Шинкарева,
магистр ДТпп-6
Е.Б. Надирова,
доцент, к.т.н.
Широкий спектр растворов для улучшения печатно-эксплу-атационных характеристик форм плоской офсетной печати, предлагаемый рынком полиграфических материалов, требует изучения их влияния на свойства печатающих и пробельных элементов. Компоненты раствора одновременно могут оказывать как восстанавливающее, так и депрессирующее воздействие на соответствующие элементы формы. Так, очистители поверхности формы в процессе печатания и кондиционеры, оказывающие положительное влияние на качество печати, разделяются и применяются в зависимости от степени вязкости краски, а также от структуры изображения на форме. Например, при наличии на печатной форме большого количества мелких деталей не рекомендуется использовать очистители усиленного действия.
Рис. 1. Обрабатывающие растворы
На базе полиграфического предприятия «ГУП ППП Типографии «Наука» АИЦ РАН» было исследовано воздействие обрабатывающих растворов на физико-химические и структурно-механические свойства печатающих и пробельных элементов форм, изготовленных по цифровой технологии на термочувствительных пластинах. Объектом исследования служили пластины Arte IP-21 фирмы Ipagsa, Termoplate Saphira и Electra Excel, работающие по принципу термодеструкции. Технологический процесс изготовления этих форм включал: экспонирование, проявление, промывку, нанесение гуммирующего раствора, корректуру, термообработку [1]. Экспонирование пластин проводилось в записывающем устройстве фирмы Kodak Trendsetter 800 III Quantum, далее пластины обрабатывались в процессоре Inter Plater 85 HD.
Таблица 1
Режимы записи и обработки форм
Основные показатели Ipagsa Arte IP-21
Полярность регистрирующего слоя Позитивные
Принцип работы Термодеструкция
Регистрирующий слой Термочувствительный позитивный
Толщина, мм 0,15
Цвет регистрир. слоя Голубой
Назначение Печать книжно-журнальной продукции
Спектральная чувствительность, нм 830
Энергетическая чувствительность, мДж/см2 140
Разрешающая способность 1-99% при 450 dpi
Нагревание Не требуют
Проявители Щелочные, фирм: Ipagsa, Eggen
Температура проявителя 30±5 секунд
Гуммирующий раствор Gum Solution фирмы Kodak
Тиражестойкость с/без термообработки 1 млн отт./150 тыс.
Контрольные шкалы Ugra/FOGRA Digital Plate Control Wedge
В данной технологии печатающие элементы форм формируются на неэкспонированной поверхности термочувствительного слоя, нанесенного на гидрофобный слой, а пробельные - на поверхности гидратированного оксида алюминия. Алюминиевая подложка имеет в
своем строении слой определенной толщины прочной пористой оксидной пленки, обладающей сильными адсорбционными свойствами. От ее толщины и наполнения зависит устойчивость пробельных элементов; чем выше гидрофильность данного слоя, тем лучше увлажняющий раствор смачивает поверхность.
Для исследований были выбраны активно предлагаемые крупными фирмами-изготовителями следующие растворы: K 2000 (фирмы Kruse); True Blue (фирмы VARN); Plate Cleaner R (фирмы Druckchemie); Complete Plate Finisher (фирмы VARN) [2].
С целью оценки их воздействия на печатающие и пробельные элементы во время подготовки форм и в процессе печати, были установлены составы некоторых растворов. В большинстве они представляют собой истинные растворы и коллоидные системы. Раствор K 2000 в качестве компонентов содержит уайт-спирит - 50%, воду -32%, фосфорную кислот - 10%, ПАВ - 3% и порошок диоксида кремния - 5%. Раствор имеет кислотную реакцию и представляет собой эмульсию, содержащую абразивные компоненты. Его воздействие на пробельные элементы, по-видимому, заключается в том, что глобулы молекул ПАВ адсорбируются на созданной фосфатной пленке и за счет этого повышают гидрофильность поверхности. Уайт-спирит, возможно, служит для очистки поверхности форм. Порошок диоксида кремния повышает шероховатость и, обладая абразивным действием, может влиять на износостойкость печатающих элементов формы.
Раствор True Blue нейтрален, растворители, входящие в его состав, как указывается производителем, улучшают красковосприятие и краскопередачу печатной формы [3], что связано, по-видимому, с воздействием на полимерную пленку, которая служит основой печатающих элементов.
Таблица 2
Воздействие обрабатывающих растворов на печатающие и пробельные элементы форм
Раствор Рекомендации производителя
Печатающие элементы Пробельные элементы pH
K 2000 Plate Cleaner Очиститель-активатор для печатных форм, удаляет загрязнения различного характера и царапины pH = 2
Печатающие элементы делает более восприимчивыми к краске Подготавливает к увлажнению, улучшая их гидрофильность
Окончание табл. 2
Раствор Рекомендации производителя
Печатающие элементы Пробельные элементы pH
True Blue «Мягкое» средство для очистки печатных форм с гуммирующим эффектом, удаляет полузасохшую краску, пятна коррозии, а также царапины и окислительные продукты с поверхности формы. Очищает и кондиционирует печатные формы pH = 7
Гидрофобизует печатающие элементы Повышает гидрофильность
Plate Cleaner R Для форм, изготовленных по СТР-технологиям, удаляет печатную краску, кальциевые отложения и сильные царапины. Используется при кратковременной остановке или при плановой очистке форм. Десенситайзер pH = 6
Способствует олеофильности печатающих элементов Повышает гидрофильность, снижает восприимчивость пробельных элементов к краске
Complete Plate Finisher Средство для очистки печатных форм с гуммирующим эффектом pH = 4
Гидрофобизует печатающие элементы Повышает гидрофильность
В работе было изучено влияние указанных растворов на износостойкость, шероховатость и смачиваемость печатающих и пробельных элементов форм. С помощью прибора «Абразер 505» была исследована износостойкость печатающих элементов форм, оцениваемая способностью противостоять абразивному износу, наподобие воздействия пигментов печатных красок, бумажной пыли и др. Для исследования использовались проявленные, промытые дистиллированной водой, высушенные в сушильном шкафу при температуре 100-110° С и охлажденные до комнатной температуры образцы форм размером 10 х 10 см2. Сравнение износостойкости термочувствительных пластин Arte IP с пластинами Termoplate Saphira и Electra Excel, работающими по тому же механизму, показало, что печатающие элементы, образованные на пластине Arte IP, обладают меньшими потерями веса при истирании и
высокой износостойкостью при нагрузке 500 г (рис. 4). Табер-фактор пластин Arte IP является самым низким и лежит в интервале от 3 до 1,5 (рис. 5).
Известно, что термочувствительные пластины обладают низкой устойчивостью к царапинам, поэтому изучение влияния обрабатывающих растворов на износостойкость представляет большой интерес, так как от износостойкости напрямую зависит тиражестойкость печатных форм. Как видно из данных, представленных на рис. 6, все исследуемые растворы уменьшают потери веса при истирании, что повышает износостойкость печатающих элементов. Наибольшим эффектом обладает раствор фирмы Kruse K 2000.
Уменьшение потерь веса после обработки связанно, по-видимому, с упрочнением поверхности и повышением ее гладкости. Изучение микрогеометрии поверхности формных пластин, проведенное с помощью прибора «Профилометр 296» при длине трассы 3 мм, отсечке шага 0,25 и пределе измерений 1 мкм, показало, что значения среднеарифметического отклонения профиля поверхности RR на печатающих элементах, образованных на пластине Arte IP без обработки, составляет 0,28 мкм, а пробельных - 0,30 мкм. В результате обработки растворами K 2000, Plate Cleaner, True Blue, Complete Plate Finisher шероховатость поверхности печатающих элементов форм, изготовленных на всех изученных пластинах, снижается, что положительно влияет на репродук-ционно-графические возможности исследуемых формных материалов.
Рис. 3. Профилометр 296
Однако снижение шероховатости поверхности может отрицательно сказаться на молекулярно-поверхностных свойствах, поэтому в работе было изучено влияние обрабатывающих растворов на величину косинуса краевого угла смачивания и на физико-химическую устойчивость печатающих элементов. Как было установлено, краевой угол смачивания уменьшается от 145 до 120°. Раствор True Blue понижает гидрофобность печатающих элементов после 1-й минуты обработки, K 2000 - 3-х минут, Plate Cleaner R - 5 минут (рис. 7). Поэтому, в связи с быстрой потерей гидрофобности печатающих элементов, воздействие растворами True Blue и Complete Plate должно быть строго регламентировано. Таким образом, установлено, что из-за влияния растворов True Blue и Complete Plate на смачиваемость печатающих элементов длительность их воздействия не должна превышать 1-й минуты. Для обработки пластин Arte IP-21 рекомендуется раствор фирмы Kruse K 2000, так как он, оказывая наиболее щадящее воздействие на гидрофобность, повышает износостойкость печатающих элементов формы.
Количество циклов истирания N, ц
Рис. 4. Потери веса при истирании печатающих элементов форм, при нагрузке 500 г: 1 — Arte IP-21; 2 — Termoplate Saphira P2; 3 — Electra Excel HRL
т Ф 7
1 0
100 200 300 400 500 & циклов
Рис. 5. Износостойкость печатающих элементов форм, изготовленных на пластинах: 1 — Arte IP-21; 2 — Termoplate Saphira P2; 3 — Electra Excel
HRL
-•-2 -*-3
—4
5
Рис. 6. Потери веса при истирании печатающих элементов форм, изготовленных на пластинах Arte IP -21: 1 — без обработки растворами и обработанных в растворах; 2 — K 2000; 3 — True Blue; 4 — Plate Cleaner; 5 — Complete Plate Finisher
CosO 1
0,8 0,6 0,4 0,2 0 -0,2 -0,4 -0,6 -0,8
Рис. 7. Кривые кинетики депрессирования печатающих элементов форм на пластинах Arte IP-21: 1 — без обработки растворами и обработанных в растворах; 2 — K 2000; 3 — True Blue; 4 — Plate Cleaner; 5 — Complete Plate Finisher
Правильный выбор растворов для обработки офсетных печатных форм позволит повысить качество печати, снизить отходы бумаги и сократить время простоев оборудования.
Библиографический список
1. Каталог «Авт Полиграф ЛТД». Полиграфическое оборудование и расходные материалы, 2010. — С. 11.
2. Информационный сайт www.maccentre.ru — химия для обработки пластин.
3. Нормативная документация «ОктоПринт Сервис». Расходные материалы, 2011. С. 1-2.
4. Надирова Е.Б., Коняшкин Р.Н. Изучение печатно-экплуа-тационных характеристик форм плоской офсетной печати. — М. : МГУП, 2006.
