Разработка рекомендаций по выбору системы «бумага-краска» для печати на листовых офсетных машинах, страница 3

А Б

Рис. 4. Показатели, характеризующие вязкость красок: А – для голубой краски; Б – для пурпурной краски

Недостатками методики определения условных показателей вязкости можно считать то, что при определении показателей растекания и текучести не учитывается влияние поверхностных свойств бумаги. Поэтому в работе была поставлена задача - разработать методику определения показателя растекания краски, учитывающую влияние шероховатости и поверхностной пористости материала.

Как правило, для характеристики впитывания используются уравнение Пуазейля, основывающееся на том, что капиллярное давление, способствующее проникновению жидкости в поры бумаги, обратно пропорционально радиусу пор, однако при этом увеличивается вязкое сопротивление впитыванию. Таким образом объемная скорость течения зависит от вязкости и поверхностного натяжения смачивающей жидкости, радиуса пор бумаги

В случае краски на многокомпонентных связующих вязкость контактирующей жидкости будет, по мере впитывания, увеличиваться вследствие того, что, в первую очередь, будет впитываться маловязкий растворитель и одновременно начнется реакция окислительной полимеризации. Поэтому растекание поверхностного слоя краски будет меняться, что будет замедлять впитывание и уменьшать растекание краски. Кроме того, после нанесения краски на запечатываемый материал начинает восстанавливаться тиксотропная структура краски, что также влияет на процесс растекания краски. Эти рассуждения и были положены в основу при разработке методики определения текучести красок.

На поверхность фильтровальной бумаги наносили 100 мг краски и распределяли ее по кругу диаметром 20 мм. Затем определяли время пробивания краски на оборотную сторону листа фильтровальной бумаги, а через 15 мин измеряли диаметр образовавшегося пятна. Данные измерений представлены в табл. 4.

Таблица 4. Значения показателей текучести и времени пробивания краски на оборотную сторону

На основании результатов можно сделать вывод о том, что в составе красок Van Son серии содержится большее количество маловязкого растворителая, так как время появления пятна на оборотной стороне фильтровальной бумаги меньше. Как и следовало ожидать, для красок фирмы Epple серии Ecoplus, содержащих, главным образом, растительные масла, время появления пятна на обороте больше, чем у красок Vs5 (Van Son). Но в тоже время показатель диаметра пятна меньше.

Исследования реологических свойств красок показало, что имеется статистически значимое различие между показателями реологических свойств триадных красок разных производителей, обусловленное различием в качественном и количественном составе растворителей. Однако значения этих показателей укладываются в диапазон значений вязкости, который указывается для листовых офсетных машин. На диаграмме (рис. 5) показаны различия в реологических свойствах красок на примере голубой и пурпурной краски.

А Б

Рис.5. Диаграмма, показывающая различия в показателях реологических свойств исследуемых красок: А – для голубой краски; Б – для пурпурной краски. 1-Вязкость ПВК; 2-Вязкость конус-плита; 3-растекание; 4-текучесть; 5-липкость

На основе полученных данных можно рекомендовать для бумаги с достаточно высоким показателем шероховатости использовать краски серии Van Son. Однако из-за содержания маловязкого растворителя и слишком быстрого появления пятна не рекомендуется при работе с бумагой малой массы-менее 65 г/м2.

С точки зрения обеспечения равномерности печати и возможности печатания тонкими слоями можно рекомендовать краски Van Son и краски Excel.

Глава 4 посвящена исследованию влияния свойств бумаги и краски на качество оттисков, на основании которого разработаны рекомендации по выбору системы «бумага – краска» применительно к процессу листовой офсетной печати.

Выбор системы «бумага- краска» должен производиться на основе требований к качеству воспроизведения изображений. В качестве оцениваемых показателей качества были выбраны следующие: показатель однородности печати, по которому можно судить о качестве печати фона, цветовые показатели оттисков, порог цветового различия ΔЕ, толщина слоя краски, соответствующая денситометрическим нормам технологических инструкций на процессы офсетной печати. Последний показатель важен для воспроизведения мелких деталей изображения, т.к. чем меньше толщина слоя, тем меньшие искажения печатающих элементов наблюдаются в процессе печатания. Это важно для воспроизведения мелких шрифтов, т.к. способствует повышению удобочитаемости. Для расчета порога цветового различия для всех красок триады и исследуемых образцов бумаги были измерены показатели цветовых свойств L, a, b. В качестве эталона сравнения были взяты координаты цвета триадных красок, нормируемые стандартом ИСО 12647.2.2004(Е).

Для оценки качества печати были получены оттиски на лабораторном пробопечатном устройстве ЛПУ-1 и листовой офсетной машине «Принт Мастер 52-2».

Для определение толщины красочного слоя, соответствующей денситометрическим нормам, на лабораторном пробопечатном устройстве были отпечатаны серии оттисков с толщиной красочного слоя в диапазоне от 0,5 до 3 мкм. Для оттисков была измерена оптическая плотность и построены графики зависимости оптической плотности от толщины красочного слоя. По графикам была определена толщина красочного слоя, соответствующая денситометрическим нормам.

В таблице 5 приведены значения толщины красочного слоя для голубой и пурпурной краски, при которой оптическая плотность будет соответствовать денситометрическим нормам.

Таблица 5. Значение оптимальной толщины красочного слоя

Сравнение показателей однородности печати для исследуемых образцов бумаги и двух красок: голубой и пурпурной, представленные на рис. 6.

А Б

Рис. 6. Диаграммы сравнения однородности печати для голубой (А) и пурпурной (Б) красок

Как видно из представленных диаграмм, однородность печати лучше на оттисках, полученных красками серии V5s (Van Son), что обусловлено лучшей текучестью этих красок.

По оттискам, полученным на лабораторном пробопечатном устройстве, были рассчитаны значения порога цветового различия и построены графики зависимости этой величины от толщины красочного слоя. По графикам были найдены минимальные значения ∆Е на оттисках, полученных на исследуемых образцах бумаги, и определены соответствующий им значение оптической плотности, которые приведены в таблицах 6 и 7 для образцов бумаги, рекомендованных на основании проведенных исследований, для использования в листовой офсетной печати.

Таблица 6. Значение показателей ΔЕ_min и оптической плотности (D) для образца бумаги №2

Таблица 7. Значение показателей ΔЕ_min и оптической плотности (D) для образца бумаги №3

Для проверки правильности рекомендаций по подбору системы «бумага-краска» на офсетной листовой печатной машине Printmaster 52-2 были отпечатаны оттиски голубой и пурпурной краской двух триад различающихся составом и вязкостью: краски фирмы Van Son и фирмы Excel.

Настройка печатной машины проводилась в соответствии с технологическими инструкциями на процесс печати на листовых офсетных машинах. Из отпечатанной партии были выбраны случайным образом по три оттиска: в начале, середине и конце отпечатанной партии, по которым также были оценены показатели однородности печати, цветовые различия и построены градационные кривые, представленные на рис. 7 для голубой краски.