Окончательное закрепление краски на оттиске
На этой стадии закрепления на поверхности оттиска образуется твердая сухая красочная пленка. Образование прочной пленки происходит за счет дальнейшего впитывания жидкой части связующего в поры бумаги, а также вследствие окислительной полимеризации растительных масел, алкидов и твердых смол. Ускорению этого процесса способствует введение в краску сиккативов.
Важным требованием, предъявляемым к краске на этой стадии, является обеспечение высокой прочности к истиранию красочной пленки. В состав связующего краски, кроме твердых смол и компонентов, способных к окислительной полимеризации, входят различные добавки, регулирующие ее рабочие свойства, — минеральные масла, растворители. Высокая прочность красочной пленки может быть достигнута только при полном удалении из нее этих компонентов в процессе высыхания. Однако это удается только частично, какая-то доля добавок всегда удерживается в пленке твердой смолой, алкидом и пигментом. Особенно это относится к минеральным маслам, хорошо смачивающим пигменты, и к активным растворителям твердых смол. Используемые ранее в качестве связующего печатных красок натуральные и алкидные олифы не имели этого недостатка. Но краски на их основе не обладали требуемым блеском, плохо вращались в красочном аппарате, имели повышенную лцпкость и, главное, — склонность к отмарыванию и большую продолжительность окончательного закрепления. Эти недостатки сделали невозможным использование ранее выпускавшихся красок в условиях высокоскоростного печатания.
Для повышения прочности оттисков к истиранию в краски иногда вводят специальную пасту на основе полиэтиленового воска. Полиэтиленовый воск придает поверхности оттиска свойство скольжения, вследствие чего сила трения при соприкосновении оттисков снижается. Однако и этот способ не всегда оказывается достаточно эффективным, особенно если оттиск в процессе его использования находится в жестких условиях (например, обложки книг, журналов, открытки и т. п.). Наиболее надежным способом предотвращения истирания в этих условиях является припрессовка пленки или лакирование оттисков. Эти способы отделки печатной продукции, широко распространенные в зарубежной практике, в настоящее время находят все большее применение в отечественной полиграфической промышленности.
Особенности закрепления красок в офсетной печати. В офсетной печати в результате контакта краски с увлажняющим раствором на оттиск переносится значительное количество воды. Поэтому влажность в стопе оттисков, отпечатанных офсетным способом, будет значительно выше влажности оттисков, полученных типографским способом. Повышенная влажность в сочетании с высокой кислотностью, которая может быть результатом контакта увлажняющего раствора с кислыми травящими веществами, приводит к серьезным затруднениям, связанным с высыханием краски на оттиске. Одной из причин невысыхания краски является использование в офсете таких растворов, кислотность которых достаточно высока для экстрагирования сиккатива из печатной краски. Существенное влияние оказывает также кислотность самой бумаги (подробно это явление будет описано ниже). В связи с этим не рекомендуется использовать в офсетной печати бумаги, у которых pH водной вытяжки менее 5.
Долгое время считалось, что в офсетной печати лучше применять сиккативные пасты, чем жидкие сиккативы. Преимущество паст видели в том, что их можно добавлять в значительных количествах, не опасаясь понизить вязкость краски. Однако опыт показывает, что растворимые соли свинца, входящие в состав таких паст, могут легко повредить поверхность офсетной формы, особенно цинковой. Кроме того, введение значительного количества пасты может заметно понизить красящую силу. Значительно лучшие результаты достигаются при использовании высококонцентрированного жидкого сиккатива, вводимого в краску в небольших количествах.
Влияние свойств бумаги на характер закрепления красок. Скорость первоначального закрепления краски на оттиске, качество окончательного закрепления и в первую очередь прочность красочной пленки к истиранию во многом зависят от свойств применяемой бумаги. Хорошо впитывающие немелованные бумаги имеют
Сравнительно небольшое количество достаточно крупных пор, которые по своему диаметру примерно в 20—30 раз превышают диаметр пор хорошей мелованной бумаги. Число же их на единицу поверхности в 300—100 раз меньше, чем у мелованной бумаги. Такая грубопористая структура способна поглощать значительную часть связующего, в том числе высокомолекулярную его часть и даже пигмент.
Для хорошо впитывающих бумаг скорость проникновения определяется вязкостью всей краски, а не отдельных ее компонентов. Мелованная бумага, имеющая тонкие капилляры, способна избирательно поглощать наименее вязкую часть связующего — растворитель. В сильно уплотненных меловых покрытиях могут сочетаться сомкнутая, ровная, высокогладкая поверхность с хорошей впитывающей способностью, обеспечивающей быстрое отделение растворителя. При этом высокомолекулярная пленкообразующая часть связующего сохраняется на поверхности, обеспечивая необходимые качества пленки: хорошее закрепление, прочность, отсутствие отмарывания, высокий блеск. Требуемая скорость проникновения краски в бумагу и количество пленкообразующей части связующего, сохраняемого на поверхности оттиска, достигаются определенным соотношением маловязких и высоковязких компонентов связующего.
Такой показатель бумаги, как кислотность, оказывает большое влияние на скорость окончательного закрепления краски. Целлюлозные волокна бумаги обладают способностью необратимо адсорбировать соли кобальта, входящего в состав сиккатива. При этом скорость окислительной полимеризации крайЬчной пленки меняется обратно пропорционально кислотности бумаги. Точный механизм адсорбции не установлен, однако считают, что величина pH является мерой адсорбционной емкости бумаги.
На скорость закрепления красок отрицательное влияние оказывает увеличение относительной влажности воздуха и соответственно влажности бумаги. Увеличение влажности бумага на 1—2%, что соответствует увеличению влажности воздуха на 10%, приводит к увеличению продолжительности закрепления оттиска в два раза на нейтральных бумагах и в 10 раз на кислых. Роль отрицательных факторов может быть уменьшена путем введения повышенного количества сиккативов. Однако необходимо учитывать, что избыток сиккатива может вызвать высыхание краски в красочной системе печатной машины, образование пленки в красочном аппарате, трудности распределения краски и выщипывание.
От свойств бумаги в какой-то мере зависит прочность высохшей красочной пленки к истиранию и царапанию. Так, например, из трех наиболее широко используемых мелованных бумаг весом 1 м2 120 г, выпускаемых в настоящее время Корюковской фабрикой, фабриками «Гознак» и «Октябрь», бумага первой фабрики обеспечивает образование наиболее прочной красочной пленки, в то время как прочность оттиска, полученного той же самой
Краской на мелованной бумаге фабрики «Гознак», значительно меньше.
Таким образом, на стадии закрепления на оттиске краска должна отвечать следующим основным требованиям:
Обладать определенной вязкостью, а компоненты краски — определенными свойствами, обеспечивающими требуемую скорость впитывания в бумагу; иметь такую скорость первоначального закрепления, которая бы позволила исключить возможность отма - рывания и меления оттиска или свести его к минимуму;
Образовывать в процессе окончательного закрепления пленку, стойкую к различного рода механическим воздействиям;
Иметь скорость окончательного закрепления, достаточную для того, чтобы избежать задержек при дальнейшей обработке оттиска, но в то же время такую, которая не позволила бы краске закрепляться на валиках и форме при остановках машины в течение определенного времени.