Выбор увлажняющего раствора

У влажняющий раствор является одним из основных материалов для офсетной печати. На практике, самые большие проблемы, связанные с качеством печатной продукции, зачастую возникают из-за нарушения баланса «краска — вода» в процессе печатания тиража.

Процесс печати офсетным способом зависит от того, насколько устойчиво смачиваются пробельные элементы печатной формы увлажняющим раствором, а печатающие — краской, и установлен ли оптимальный баланс «краска — вода».

Чтобы увлажнение печатной формы было устойчивым, перед нанесением красочного слоя необходимо нанести на нее увлажняющий раствор. Эта технологическая операция производится с помощью увлажняющего аппарата, обеспечивающего равномерную и достаточную подачу увлажняющего раствора на печатную форму в процессе печатания.При этом следует быть очень внимательным, ведь недостаточное увлажнение приводит к нарушению гидрофильности пробельных элементов и, как следствие, — к тенению печатной формы. Результатом же чрезмерного увлажнения являются разводы на оттисках, бледная печать, неравномерность наката краски, отмарывание, а также увеличение времени сушки оттисков.

Таким образом, главным составляющим в поддержании баланса, является контроль увлажняющего раствора.

Увлажняющий раствор – представляет собой слабокислый или слабощелочной электролит. Водопроводная вода как увлажняющий раствор имеет относительно низкую эффективность, поэтому на практике при создании увлажняющего раствора применяют различные многокомпонентные добавки. В увлажняющий раствор входят:

· вода;

· гуммиарабик —(камедь)/кислоты/соли. С его помощью происходит подтравливание формы. Наличие гуммиарабика и кислых солей необходимо для поддержания чистоты увлажняющих валиков и гидрофилизации формы без агрессивного воздействия. В настоящее время вместо фосфорного гуммиарабика чаще используются синтетические, действующие в широком диапазоне рН и кислот;

· буферная добавка. Данный компонент нужен для поддержания кислотности. Для современных форм с электрохимическим зернением и анодированием необходимо слабое воздействие кислоты. Буферная добавка обеспечивает постоянный уровень рН, что помогает избежать проблем с увлажнением, а именно, плохого высыхания краски (листовой офсет) и коррозии форм и узлов печатных машин. Буферный раствор способствует впитыванию кислот или щелочей из бумаги, краски и химикатов. Высокая карбонатная жесткость местной воды увеличивает pH;

· смачивающий реагент (поверхностно­активное вещество ПАВ) снижает поверхностное натяжение. Низкое поверхностное натяжение обеспечивает лучшее смачивание формы, что, в свою очередь, уменьшает расход воды для офсетной печати. Для уменьшения поверхностного натяжения применяются сурфактанты (ПАВ);

· биоциды (антибактериальные добавки) предотвращают образование бактерий. Бактерии и микроорганизмы есть в воде, бумаге, краске и воздухе. Увлажняющий раствор обеспечивает идеальную среду для размножения бактерий благодаря теплу и выделению питательных веществ гуммиарабиком, бумажными волокнами и т.п. Определенные виды бактерий выделяют газ с неприятным запахом, образуют плесень, засоряя систему циркуляции увлажняющего раствора. Наличие биоцидов в увлажнении контролирует рост бактерий в соответствующей дозировке. Чаще всего первым признаком проблемы является увеличение рН после ночных перерывов или выходных;

· антивспениватели, необходимы для уменьшения пенообразования. Помимо загрязнения пена может являться причиной неравномерной подачи увлажняющего раствора;

· связующие кальция снижают наличие кальция в жесткой воде. Они противодействуют осаждению имеющихся в воде солей кальция на валиках и печатных формах. Отложения кальция могут сделать красочные валики гидрофильными (восприимчивыми к воде), препятствуя переносу краски с валиков на форму;

· антикоррозионные добавки (ингибиторы коррозии), минимизирующие коррозию, входят в состав концентрата увлажнения и защищают металлические части машины от коррозии [36].

От состава и рабочих свойств применяемого увлажняющего раствора во многом зависят устойчивость и стабильность гидрофильных свойств пробельных элементов печатной формы. Эти свойства могут измениться в результате износа пробельных элементов формы и в первую очередь пленок на их поверхности, созданных в процессе гидрофилизации. Увлажняющий раствор может оказывать существенное влияние и на поведение печатающих элементов, так как он разрушает адсорбционную олеофильную пленку, являющуюся их основой.

К увлажняющему раствору предъявляют следующие требования:

· должен хорошо смачивать гидрофильные пробельные элементы и обеспечивать постоянство их свойств в процессе печатания;

· не должен отрицательно влиять на гидрофобные слои печатающих элементов, вызывать эмульгирование печатных красок и изменять их спектральные и структурно­механические характеристики, вызывать коррозию металлов формы и деталей печатной машины;

· не быть агрессивным по отношению к бумаге и не вызывать изменения свойств ее поверхности — смачиваемости. Раствор не должен иметь запах и цвет, а также содержать токсичных веществ.

Пленка увлажняющего раствора, наносимая на поверхность пробельных элементов формы, имеет определенную толщину, обеспечивающую устойчивость пробельных элементов в течение всего периода печатания тиража. Толщина пленки зависит от структуры и материала печатной формы: для биметаллических форм она составляет 0,7­1,1 мкм, для монометаллических — до 2 мкм.

Следует подчеркнуть, что рабочие свойства и параметры увлажняющего раствора стабилизирует постоянный температурный режим. Температуру увлажняющего раствора в корыте увлажняющего аппарата рекомендуется поддерживать в пределах 12­-14 °С, конечно, если это возможно [36].

Основные показатели увлажняющего раствора и методы их контроля. Основными показателями, определяющими эксплуатационные качества увлажняющего раствора, являются:

· кислотность;

· жесткость;

· электропроводность.

Рассмотрим эти показатели и их влияние на рабочие свойства увлажняющего раствора.

Кислотность (рН) увлажняющего раствора. Водородный показатель (рН) — это параметр, характеризующий концентрацию ионов водорода в растворе, то есть выражающий степень его щелочности или кислотности. Показатель рН может варьироваться от 0 до 14. Раствор с рН 7 является нейтральным, ниже 7 — кислым, выше — щелочным.

В процессе печатания рН увлажняющего раствора меняется из­-за изменения его состава вследствие коррозии металла увлажняющего аппарата и влияния применяемых при печатании материалов — бумаги, картона, фольги, различных видов красок и добавок к ним.

Уровень рН увлажняющего раствора и бумаги имеет решающее значение для стабильности процесса офсетной печати. Величину рН увлажняющего раствора следует контролировать при помощи лакмусовых бумажек или электронного прибора как при подготовке и заливке увлажняющего раствора в печатную машину, так и в процессе печатания тиража.

При оценке рабочих свойств увлажняющего раствора следует учитывать, что наиболее благоприятный диапазон величин рН находится в интервале между 4,8 и 5,5. Шкала кислотности представлена на рис. 1.

Рисунок 1 – Шкала кислотности

При рН менее 4,8:

· разрушается гидрофильная пленка на пробельных элементах печатной формы, что вызывает тенение;

· замедляется закрепление краски на оттисках из­-за нарушения процесса ее окислительной полимеризации, что может вызвать отмарывание в процессе печати;

· снижается прочность красочной пленки оттиска на истирание;

· оголяются металлические раскатные цилиндры красочного аппарата из-­за снижения липкости краски, что нарушает равномерность ее подачи и ведет к непропечатке мелких деталей изображения на оттиске.

При рН более 5,5:

· происходит «омыление» печатной краски (появляется сероватый оттенок на оттиске);

· печатная краска эмульгирует и наслаивается на валиках красочного аппарата, происходит тенение печатной формы в процессе печати;

· разрушаются печатающие элементы формы, что приводит к снижению ее тиражестойкости и необходимости ее замены в процессе печати тиража.

Жесткость воды, используемой для приготовления увлажняющего раствора. Наряду с величиной рН увлажняющего раствора печатник должен обращать внимание и на жесткость воды (dН — показатель жесткости), используемой для приготовления увлажняющего раствора. Под жесткостью воды понимают содержание в ней солей кальция и магния. Различают несколько степеней жесткости.

Классификация воды по уровню жесткости (dН):

· ниже 4 — очень мягкая;

· 4­8 — мягкая;

· 8­12 — среднежесткая;

· 12­18 — довольно жесткая;

· 18­30 — жесткая;

· свыше 30 — очень жесткая.

Оптимальным значением показателя жесткости воды, применяемой для изготовления увлажняющего раствора, является 5­12. Если же он выходит за указанные пределы, то в процессе печати тиража могут возникнуть следующие проблемы:

· при показателе жесткости меньше 5 увлажняющий раствор «забирает» недостающие соли из бумаги и печатной краски, что вызывает слабое закрепление краски на оттиске;

· при показателе жесткости больше 12 образуется нерастворимый известковый осадок, оседающий на валиках, офсетном полотне, печатной форме, что приводит к нарушению печатного процесса. Соли кальция и магния взаимодействуют с жирными кислотами, содержащимися в печатных красках (то есть происходит «омыление»), и жирный слой оседает на офсетной форме, накатных и увлажняющих валиках, вызывая тенение в процессе печати.

Жесткость измеряется довольно просто при помощи специальных индикаторных палочек. При очень жесткой воде с высоким содержанием солей ее рекомендуется смягчать или полностью обессоливать.

Электропроводность увлажняющего раствора. Электропроводность увлажняющего раствора взаимосвязана с параметрами рН и dН. Она характеризует содержание в нем солей и различных добавок. Электропроводность водопроводной воды обычно колеблется от 300 до 500 мкСм (микроСименсов). Рабочая электропроводность увлажняющего раствора должна быть в пределах от 800 до 1500 мкСм:

· при электропроводности ниже 800 мкСм увлажняющий раствор начинает «забирать» соли из печатной краски и бумаги, что вызывает слабое закрепление краски на оттиске. То же наблюдается и при низкой жесткости воды. Отличие заключается в том, что причиной снижения электропроводности может быть не только жесткость воды, но и количество и химический состав добавок;

· при электропроводности выше 1500 мкСм соли, содержащиеся в увлажняющем растворе в избытке, взаимодействуют с печатной краской, что приводит к ее эмульгированию. Соли также могут оседать на валиках увлажняющего и красочного аппаратов печатной машины [36].

Для ее измерения необходимо иметь специальный прибор - электронный измеритель проводимости раствора (кондуктометр).

После предоставления характеристики увлажняющего раствора, его основных параметров и методик их контроля, можно приступать непосредственно к выбору данного материала.

Выбор состава увлажняющего раствора должен зависеть от:

· типа печатного оборудования — рулонные и листовые печатные машины работают с разными скоростями и красками, что определяет и состав увлажняющего раствора;

· системы увлажнения — традиционные (с чехлами на валиках, работающие без спиртовой добавки) или спиртовые; контактные или бесконтактные. При спиртовом увлажнении машины, как правило, снабжены системой охлаждения и рециркуляции увлажняющего раствора, позволяющей уменьшить количество спиртовой добавки, и автоматически контролирующей и поддерживающей на заданном уровне кислотность раствора и содержание в нем спирта [36]. 

В настоящее время разработаны концентраты увлажняющего раствора, которые уже сбалансированы по всем показателями, определяющим эксплуатационные качества и готовы к употреблению.

Определение необходимого количества концентрата производится опытным путем. При этом следует добавлять концентрат в воду небольшими порциями (например, по одному проценту от объема воды), производя замеры кислотности и электропроводности раствора, пока не будут достигнуты их оптимальные значения (увлажняющий раствор готов к печати, если значение показателя кислотности лежит в интервале 5,0-5,5, а электропроводности — 800-1500 мкСм). При добавлении концентрата рН раствора падает, а электропроводность увеличивается [37].

Некоторые варианты концентратов увлажняющих растворов представлены в таблице 8.

Таблица 8 – Концентраты увлажняющих растворов

Фирма	Марка	Назначение	Рекомендуемая концентрация, %
ABC Chemical	Универсальные концентраты для увлажняющих растворов (листовой и ролевый офсет)
ABC Combisol	Универсальная добавка для увлажняющих аппаратов любых конструкций, подходит для мягкой и жесткой воды	1-2 % (мяг.в.) 2-4 % (жест.в.)
BASF	Концентраты для любых типов увлажняющих систем (листовой офсет)
Hydrofast 1000	Для воды низкой и средней жесткости (8-10 % спирта при спиртовом увлажнении)	3-4 %
Hydrofast 2000	Для жесткой воды (8-10 % спирта при спиртовом увлажнении)	3-4 %
Hartmann	Концентраты для листового офсета
Аквастабил SF (Н 4900)	Для воды низкой и средней жесткости для спиртовых увлажняющих систем, позволяет снизить содержание спирта в увлажняющем растворе до 5-8 %	1,5-3 %
Аквастабил SF (Н 4901)	Для воды средней и высокой жесткости для спиртовых увлажняющих систем, позволяет снизить содержание спирта в увлажняющем растворе до 5-8 %	1,5-3 %

В данном случае используются листовые печатные машины (спиртовое увлажнение), жесткость воды (если брать по Санкт-Петербургу) – мягкая, электропроводность варьируется примерном от 100 до 200 мкСм. Поэтому, наиболее подходящим вариантом будет Аквастабил SF (Н 4900), т.к. этот концентрат предназначен для мягкой воды для спиртовых увлажняющих систем, кроме того, он позволяет снизить содержание спирта в увлажняющем растворе до 5-8 % (уменьшается расход спирта, но при этом все еще поддерживается необходимое поверхностное натяжение).

Перед процессом печати, увлажняющий раствор и увлажняющий аппарат требуется подготовить.

Подготовка увлажняющего аппарата:

· установка резервуара;

· приладка накатных и передаточных валиков;

· заполнение резервуара увлажняющим раствором и регулировка подачи увлажняющего раствора на форму;

· общая регулировка подачи увлажняющего раствора на форму, производится путем изменения угла поворота дукторного вала [38].

Для офсетной печати необходимо, чтобы увлажняющий раствор смачивал пробельные элементы и не вымывал слой краски с печатных элементов.

Концентрат разводится в соответствии с рецептурой: 1:8, рН разбавленного раствора должен быть равен 5.5 - 6.5. Вода может быть использована водопроводная. Проверка рН производится с помощью рН-метров или индикаторных бумажек, при необходимости состав раствора корректируется, путем изменения концентрации его компонентов.

---

Дата добавления: 2015-08-17