Краска для ризографа, обзор
Материалы, используемые для печати тиража, называются полиграфическими материалами. В последнее время вместо термина полиграфические материалы все чаще используется термин "расходные материалы". В "ризографии" для производства печатной продукции используется в основном три вида материалов: бумага, краска и мастер-пленка. Если ризограф используется для изготовления книг, брошюр, календарей и т.д., естественно, используются материалы, применяющиеся для послепечатной отделки тиража.
Краска в английском языке называется Ink, и обозначает как чернила для шариковых ручек, так и все виды краски для любого печатного устройства: принтера, офсетной, флексографской машины независимо от ее состава. Отметим, что другим английским словом Paint обозначают исключительно краску для малярных и художественных работ. Это на первых этапах продвижения ризографов на российском рынке породило массу маркетинговых уловок. Так многие велись ожесточенные споры с потребителем о том, чем лучше печатать - краской или чернилами, так как разные производители по разному перевели слово Ink, указанное на тубе с краской, на русский язык. По своему составу краски хотя и отличаются, но очень похожи и, в принципе, взаимозаменяемые. Однако каждый производитель старается поднастроить свой аппарат под вязкость и особенности своей краски.
Состав полиграфических печатных красок
Краска является одним из основных расходным материалом. Краски создают изображение на запечатываемом материале, поэтому должны обладать определенными оптическими, физико-механическими свойствами, включая способность закрепляться на оттиске.
Краски состоят из красящего вещества (называемого пигментом) - обычно находящегося в твердой дисперсной фазе и связующего - обычно жидкая дисперсионная среда. Кроме того, краска может содержать различные добавки, которые регулируют их свойства, такие как липкость, вязкость, ускоряют или замедляют процесс закрепления краски, изменяет цвет или другие свойства.
В основном печатные краски являются суспензиями, в которых пигмент диспергирован (равномерно распределен) и стабилизирован в связующем.
Связующие - это жидкости, состоящие из смол, растворителей, отвердителей, пластификаторов и других компонентов. Связующие определяют многие свойства красок, позволяющие им равномерно наноситься на печатную форму и также равномерно переходить на запечатываемую поверхность, а главное закрепляться на ней.
Красящие вещества, растворимые в воде, называются красителями.
Характеристики красок
Полиграфические краски характеризуются типом пигмента и составом связующих. Краски по своим свойствам соответствуют определенному способу печати.
Есть свойства, присущие всем полиграфическим краскам, например повышенная интенсивность. Под интенсивностью понимается способность очень тонких слоев краски воспроизводить нужный цвет. Причем, толщина полиграфических красок обычно намного меньше толщины малярных или художественных красок. Краски должны обладать очень малым временем впитывания и высыхания. Высохший слой должен быть прочным, эластичным и не осыпаться с поверхности бумаги.
Пигменты, используемые для изготовления красок, должны отвечать определенным требованиям:
- иметь определенную цветовую характеристику, не изменяющуюся в процессе изготовления краски и ее высыхания
- обладать высокой интенсивностью
- образовывать совместно со связующими прозрачные или кроющие краски, желательно светостойкие
- иметь по возможности высокую дисперсность и мягкие частицы, не изнашивающие (не разрушающие) печатную форму
- обладать хорошей смачиваемостью связующими и равномерным распределением в краске
- обладать устойчивостью к таким растворителям, как вода, спирт, масло, бензин, толуол и другим растворителям
Связующие также должны удовлетворять ряду требований:
- хорошо смачивать пигмент, иметь определенную вязкость, липкость и, главное, образовывать коллоидную систему с пигментом
- не вступать в химические реакции с пигментами, это может вызвать изменение цветовых и других свойств краски
- не вступать в реакции с материалом печатной формы или красочных валиков, что может вызвать их преждевременный износ
- быть экологичными
- быть бесцветными или слабокрашенными, не изменяющими цвет краски
- обеспечивать достаточно прочное закрепление краски на запечатываемом материале.
Таких свойств достигают подбором соответствующих составных частей связующего - пленкообразователей, растворителей и добавок. От состава связующих зависят процессы их закрепления на поверхности бумаги. Содержание пигмента в краске не влияет на характер основного процесса, хотя может изменить скорость закрепления.
Краски закрепляются на оттисках либо в результате физических процессов: испарения, впитывания, осаждения либо в результате химических реакций или в связи со сложным составом красок и те и другие процессы идут одновременно.
В зависимости от преобладания того или иного процесса краски можно разделить на следующие группы:
- Закрепляющиеся за счет окислительной полимеризации кислородом воздуха (натуральные высыхающие масла, алкидные смолы, модифицированные растительные масла) или если отвердитель (вещество, сшивающее молекулы связующего) находится в связующем. К этой же группе относятся так называемые УФ-краски. (Это краски, образующие пленку под действием УФ-излучения.)
- Впитывающиеся - закрепляются в результате впитывания и представляющие собой растворы смол-пленкообразователей в нелетучих органических растворителях. Обязательное условие при использований таких красок - применение бумаги с достаточно высокой впитывающей способностью.
- Закрепляющиеся в результате испарения растворителя. Эти связующие представляют собой растворы пленкообразователей в более или менее летучих органических растворителях и образуют пленку, удерживающую пигмент на поверхности в результате испарения растворителя.
- Закрепляющиеся в результате осаждения пленкообразователя представляют собой чаще всего трехкомпонентную систему. При нанесении на поверхность бумаги система теряет свою стабильность, в результате чего происходит осаждение пленкообразователя, который образует вместе с пигментом пленку. Эти связующие вещества содержат пленкообразователь с ограниченной растворимостью, органический растворитель и разбавитель. Нарушение равновесной системы и осаждение происходят довольно быстро, что обеспечивает образование неотмарывающей пленки.
- Термоплавкие связующие, закрепляются на бумаге после охлаждения до комнатной температуры, используются в специальных видах печати, например в электрографии. Скорость закрепления краски в значительной степени влияет на производительность печатных машин и определяет качество печатной продукции. "Схватывание" характеризуется таким состоянием краски, когда она не смазывается, не перетискивается и не отмарывает. Полное закрепление обычно наступает через больший или меньший отрезок времени и характеризуется затвердеванием красочного слоя по всей толщине.
Скорость закрепления краски в значительной степени влияет на производительность печатных машин и определяет качество печатной продукции. "Схватывание" характеризуется таким состоянием краски, когда она не смазывается, не перетискивается и не отмарывает. Полное закрепление обычно наступает через больший или меньший отрезок времени и характеризуется затвердеванием красочного слоя по всей толщине.
Химическое пленкообразование, испарение, впитывание, осаждение можно значительно ускорить, повышая температуру, т.е. используя различные виды сушильных устройств.
При изготовлении красок нередко применяют комбинированные связующие, которые могут закрепляться в результате первых четырех процессов в различных комбинациях. Например, впитывания и осаждения с последующим образованием пленки.
Требования к краскам для ризографии
Говоря о требованиях, предъявляемых к
краскам для ризографии, необходимо иметь в виду требования трех видов:
- экологические
- технологические
- экономические
Соблюдение требований экологически чистого производства, позволяет применять ризографы даже в дошкольных учреждениях.
К технологическим требованиям относятся требования, связанные с конструкцией прибора, техническим обслуживанием и способом нанесения краски на бумагу и ее закреплением.
Конструкция прибора (и всего способа печати) предполагает, что краска подается на запечатываемую поверхность через пористый слой "мастер-пленки" и отверстия в полимерной пленке размером приблизительно 0,02мм.
Красочная система должна быть высокодисперсной с двумя взаимоисключающими свойствами:
- краска должна быстро впитываться, высыхать и закрепляться набумаге
- краска не должна высыхать на печатной форме (мастер-пленке) и тем более не должна высыхать внутри сетчатого формного цилиндра (технология не предполагает смывки краски с формного цилиндра, поэтому для других цветов существуют сменные барабаны)
Связующие краски представляют собой эмульсию, состоящую из воды и очень небольших количеств глицерина и пленкообразующей, типа нефтяного растворителя (как его зашифровывает фирма-разработчик краски). Для получения краски, в связующем диспергирован высокодисперсный пигмент. Полученная таким образом краска по консистенции напоминает пасту для шариковых авторучек.
Составы красок для ризографов различных серий могут несколько различаться. Производители краскок, например, фирма TAMAGAWA (Япония), IRIS (Франция) тщательно подбирают состав краски, чтобы она наилучшим образом соответствовала конструктивно-технологическим решениям, применяемым в каждой серии ризографов.
Механизм закрепления краски следующий: в результате впитывания водно-глицериновой эмульсии в бумагу пигмент осаждается, его частицы сближаются и скрепляются, пленка образуется в результате окисления кислородом воздуха пленкообразующей и взаимодействия полученной пленки с частицами пигмента. Такое окончательное закрепление происходит примерно через сутки.
Если краска находится на невпитывающей поверхности, то глицерин препятствует образованию пленки: высыхания и закрепления не происходит, поэтому - краска при регулярной работе ризографа и не высыхает внутри барабана.
Краски для ризографов
Краска для ризографов поставляется в пластмассовых тубах емкостью 0,8 и 1л или катриджах разнообразной емкости и формы в зависимости от производителя (Riso, Ricoh, Duplo) или конкретной модели аппарата, для которого предназначена краска. Кроме черной краски фирма TAMAGAWA (Япония) или фирмы производители предлагают очень широкий набор цветных красок.