Московский государственный университет печати

Б.А.Сорокин


         

ТРАФАРЕТНАЯ ПЕЧАТЬ

Учебное пособие для специальности 281400 "Технология полиграфического производства"


Б.А.Сорокин
ТРАФАРЕТНАЯ ПЕЧАТЬ
Начало
Печатный оригинал
Об электронном издании
Оглавление
1.

ПРЕДИСЛОВИЕ

2.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТРАФАРЕТНОЙ ПЕЧАТИ

3.

СИТОВЫЕ ТКАНИ

4.

ПОДГОТОВКА РАМ И НАТЯЖЕНИЕ СЕТОК

4.1.

Рамы для трафаретных форм

4.2.

Натягивание ситовой ткани на формную раму

4.3.

Крепление ситовой ткани к формной раме

5.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ

5.1.

Оригиналы и фотоформы

5.2.

Подготовка поверхности сеток для изготовления печатных форм

5.3.

Прямой способ

5.4.

Косвенный способ

5.5.

Комбинированный способ

6.

ПОЛУЧЕНИЕ ОТТИСКОВ

6.1.

Механизм печатного процесса

6.2.

Подготовка печатного оборудования к работе

6.3.

Печатное оборудование

6.4.

Печатные краски

6.5.

Растровая и многокрасочная печать

7.

ОРГАНИЗАЦИЯ УЧАСТКА ТРАФАРЕТНОЙ ПЕЧАТИ

Указатели
54   указатель иллюстраций
Рис. 5.1. Установка печатной формы: а) - в контакте с запечатываемой поверхностью; б) - с зазором по отношению к запечатываемой поверхности Рис. 5.2. Ракель в трафаретной печати Рис. 5.3. Профили сечения ракельных полотен Рис. 5.4. Оптимальные параметры ракеля Рис. 5.5. Схемы печатных аппаратов: 1 - печатная форма, 2 - запечатываемый материал, 3 - опорная поверхность, 4 - ракель, 5 - ороситель Рис. 5.6. Полуавтоматический трафаретный станок Unostra фирмы Argon (Италия) Рис. 5.7. Печатная секция Speed--mat фирмы Аргон (Италия) Рис. 5.8. Сушильное устройство фирмы Argon (Италия) Рис. 5.9. Сушильное устройство Flexy-Therm фирмы Argon (Италия) Рис. 5.10. Сушильное устройство Dual фирмы Argon (Италия) Рис. 5.11. Автоматическая 2х-красочная машина трафаретной печати SOMX фирмы Argon (Италия) Рис. 5.12. Станок для заточки ракелей Affilaracle фирмы Argon (Италия) Рис. 5.13. Фрагмент изображения, воспроизведенного с эллиптическим растром: а - относительная площадь 45%; б - относительная площадь 55% Рис. 5.14. Фрагмент изображения, воспроизведенного точечным растром: а - 45% б - 55% Рис. 5.15. Фрагмент печатной формы с относительной площадью точек: а - 5% б - 10% Рис. 5.16. Рекомендуемый диаметр нити сетки и основы в зивисимости от линиатуры воспроизводимого изображения Рис. 5.17. Фрагмент печатной формы с относительной площадью точек: а - 95%; б - 85% Рис. 5.18. Изменение относительной площади растровой точки в высоких светах и глубоких тенях

Оттиск в трафаретной печати получают путем продавливания краски сквозь незакрытые печатающие элементы формы на ситовой ткани. Необходимый контакт между формой и запечатываемой поверхностью, а также перенос краски достигается давлением упруго-эластичного ракеля.

Особенности трафаретной печати обеспечивают получение отпечатков со специфическим визуальным эффектом за счет толстых красочных слоев, а также дают возможность запечатывания материалов и объемных изделий, для которых другие способы вообще непригодны. Эти особенности связаны со строением печатной формы, ее печатающими и пробельными элементами. Можно выделить некоторые из них:

- печатающие элементы в виде отверстий в объеме ситовой ткани изменяют характер обычных печатных процессов. Специфика в том, что запечатываемая поверхность располагается со стороны формы, противоположной той, с которой подается краска;

- перенос краски на запечатываемую поверхность сквозь печатающие элементы позволяет получать оттиски с красочным слоем толщиной от 6 до 100 мкм, обеспечивая сочность, высокую насыщенность, большую оптическую плотность, рельефность и выразительность изображения;

- применение упруго-эластичного ракеля для продавливания краски позволяет регулировать давление в зоне контакта и существенно снизить его величину по сравнению с традиционными способами печати;

- гибкость печатных форм позволяет придавать им конфигурацию поверхности объемных изделий, подлежащих запечатыванию;

- в пределах одного цикла с одной печатной формы возможно получение многокрасочных отпечатков в виде раздельно расположенных изображений.

Основной задачей трафаретного печатного процесса является получение оттиска с заданной толщиной красочного слоя, а также обеспечение необходимой графической точности изображения. Факторами, влияющими на формирование красочного слоя на оттиске, являются:

- Характеристика применяемой сетки-основы формы;

- способ изготовления печатной формы;

- характер запечатываемой поверхности;

- свойства краски;

- твердость ракеля и профиль его кромки;

- режимы печатного процесса;

- расстояние между формой и запечатываемой поверхностью;

- угол наклона и давления ракеля;

- количество краски, оставшейся на сетке после отвода печатной формы.

При прижиме ракелем печатной формы к материалу каждый печатающий элемент образует пространство, ограниченное снизу самой запечатываемой поверхностью, а с боков - пробельными элементами формы. Краска, перемещаемая ракелем по форме, заполняет пространство печатающего элемента, формируя изображение на запечатываемой поверхности. В процессе прохождения ракеля над печатающим элементом краска сверху срезается его рабочей кромкой. При отводе печатной формы нити сетки извлекаются из краски, прилипшей к запечатываемой поверхности.

В процессе формирования красочного изображения на оттиске можно выделить четыре стадии:

- создание пространства печатающего элемента;

- за заполнение его краской;

- отвод печатной формы от запечатываемой поверхности;

- закрепление красочного изображения на оттиске.

Характер сформированного таким образом красочного изображения зависит от размеров пространства печатающего элемента, степени заполнения его краской, условий взаимодействия краски с печатной формой и запечатываемой поверхностью, а также от структурно-механических свойств краски.

В трафаретной печати форма печатающего элемента зависит от четкости краев его контура, микрогеометрии соприкасающихся поверхностей печатной формы и запечатываемого материала, а также от плотности их взаимного контакта в момент формирования красочного изображения на оттиске. Количество краски, продавливаемой через ячейки сетки, определяется размером пространства печатающего элемента, вязкостью краски, давлением, действующим на нее и временем действия давления.

Процесс получения оттисков включает следующие операции:

- подачу, правильную ориентацию и закрепление запечатываемого материала или изделия на опорной поверхности;

- подачу печатной краски;

- создание давления и получение оттиска;

- съем запечатываемого материала или изделия:

- закрепление краски на оттиске.

Подготовку печатного станка или машины начинают с установки печатной формы и приводки. Печатную форму устанавливают в формодержатель, обеспечивая зазор между ней и запечатываемой поверхностью (рис. 5.1) Рис. 5.1. Установка печатной формы:
а) - в контакте с запечатываемой поверхностью;
б) - с зазором по отношению к запечатываемой поверхности. Величина этого зазора зависит от упруго-эластичных свойств сетки-основы и размеров печатной формы, и по возможности должна быть минимальной, чтобы свести к минимуму искажения изображения. Наилучший вариант - создание таких условий, когда форма отделяется от оттиска одновременно с перемещением полосы контакта. При многокрасочной печати очень важно, чтобы величина зазора была одинаковой при печатании всех краскопрогонов. При форматах печати А3 величина зазора должна составлять от 1 до 3 мм, при формате А1 - от 3 до 5 мм. Важно также, чтобы зазор между печатной формой и запечатываемой поверхностью во всех ее частях был одинаковым.

Приводка, выполняемая в процессе подготовки к работе трафаретного станка или машины, обеспечивает заданное расположение изображения на оттиске и совмещение красок. Положение запечатываемой поверхности определяется упорами, по которым устанавливается каждый лист или изделие. При работе на станках такие упоры закрепляют на опорной поверхности, а при работе на машине лист выравнивается автоматически на переднем столе и транспортером передается в зону печатания. Важно в процессе изготовления печатной формы обеспечить правильное расположение диапозитива относительно формной рамы. Непосредственно приводка осуществляется путем перемещения и фиксации положения печатной формы относительно предварительно сориентированной запечатываемой поверхности или запечатываемой поверхности относительно неподвижной печатной формы. На печатных машинах фирмы Argon предусмотрены специальные регулировочные винты и зажимы для фиксирования положения формы.

Существенным моментом, обеспечивающим высокое качество оттиска в трафаретной печати, является прочная фиксация запечатываемой поверхности в горизонтальной плоскости. Чаще всего это обеспечивается вакуумом, однако, возможно использование двусторонней липкой ленты и в случае печати на ткани жидкого клея в аэрозольной упаковке. Фирма Эзапринт поставляет специальные клеи АМ-9 и Ficsol. При печатании на готовых изделиях ориентация изделия и фиксация приводки выполняются специальными механизмами или оснасткой.

В трафаретной печати оттиск получают путем создания узкой полосы контакта за счет прогиба печатной формы на величину зазора между формой и запечатываемой поверхностью при движении ракеля по форме. Ракели в трафаретной печати изготавливают из маслобензостойкой резины или, чаще, из полиэфируретана. Ракели из резины изнашиваются быстрее, но зато создают меньший электростатический заряд при печати. Ракели из полиэфируретана более износоустойчивы, но имеют и большую склонность к зарядке статическим электричеством. Ракель представляет собой ракельное полотно, которое зажимают в ракеледержатель (рис. 5.2) Рис. 5.2. Ракель в трафаретной
печати. Ракеледержатели могут быть деревянными и алюминиевыми. Деревянные ракеледержатели применяют на ручных станках, а алюминиевые (они несколько дороже) на полуавтоматах и автоматических машинах.

Кромки и боковые поверхности ракеля не должны иметь дефектов, которые обычно приводят к возникновению полос на оттисках. Твердость ракеля определяет полноту контакта и переход краски на оттиск и составляет обычно 50-85 по Шору. Более твердые ракели используют при крупноформатной и растровой печати. Мягкие ракели используют для печати плашек и при работе на материалах с неровной поверхностью. На складе фирмы Эзапринт предлагаются ракельные полотна трех видов: 60-65, 70-75 и 80-85 по Шору.

Ракельное полотно должно иметь толщину в пределах 6-10 мм и выступать из ракеледержателя на 15-35 мм, а также иметь определенный профиль сечения, зависящий от заточки (рис. 5.3) Рис. 5.3. Профили сечения ракельных полотен.

Обычно при печатании растровых работ, рисунков с мелкими элементами, печатных плат ракель затачивают под углом 45(, для печатания по тканям используют ракель со скругленными кромками (радиус закругления 1~3 мм). Наиболее универсальным является угол заточки 90: заточенная кромка точно дозирует количество краски, проходящей через печатную форму, что является важным фактором при печатании рисунков с мелкими деталями. Если ракельное полотно затупилось и его кромка имеет закругления, то сквозь форму будет подаваться большее количество краски, что приведет к потере деталей изображения. В некоторых случаях требуется нанесение краски в больших количествах, тогда кромку ракельного полотна специально закругляют. Плохо заточенный ракель может вызывать полошение на оттисках.

В таблице 5.1. приведены виды и размеры профилей ракельного полотна.

Таблица 5.1

Ракельное полотно VOULCOLAN. Виды и размеры профилей

Ширина, мм
Толщина, мм
Вид профиля
10
10
 
20
4
 
20
5
P0
25
4
 
25
5
 
30
5
 
35
7
P6
40
4
 
40
6
 
40
7
 
40
8
 
40
9
P5
45
6
 
45
9
 
47
9
 
50
6
 
50
7
P3
50
8
 
50
9
 
50
10
 
70
9
P4

Оптимальный угол наклона ракеля - 75. При большем наклоне упругость ракеля уменьшается, что приводит к сильному трению по форме и вызывает ухудшение приводки и нанесение краски. При малом угле наклона ракеля его упругость возрастает, что приводит к ухудшению контакта с сеткой и вызывает нанесение слишком большого слоя краски. Оптимальные параметры ракеля показаны на рис. 5.4 Рис. 5.4. Оптимальные 
параметры ракеля.

Ороситель (разравнивающий ракель) при подготовке машины к печати устанавливается в положение, параллельное основному ракелю, но имеет меньшее давление на печатную форму. Он разравнивает краску на печатной форме при обратном ходе основного ракеля, что препятствует высыханию краски на форме. Рабочая кромка оросителя должна равномерно покрывать печатающие элементы формы тонким слоем краски.

Продукция, запечатываемая трафаретным способом печати, может представлять материалы и изделия в виде листов, рулонов и объемных материалов. Соответственно печатное оборудование может быть для печатания на листовых и рулонных материалах и готовых изделиях. По степени автоматизации печатное оборудование может быть ручное, полуавтоматическое и автоматическое. В зависимости от конструкции и геометрической формы звеньев печатного аппарата трафаретное печатное оборудование может быть тигельного типа (рис. 5.5 а), когда и формное и опорная поверхности плоские; плоскопечатного типа (рис. 5.5 б), когда формная поверхность плоская, а опорная - цилиндр; ротационного типа (рис. 5.5 в), когда и формная и опорная поверхности - цилиндры.

Вышеприведенные конструкции печатных аппаратов позволяют печатать на материалах различной жесткости, для печатания на изделиях с плоскими поверхностями применяют печатные устройства, принципиально не отличающиеся от листовых машин с плоской опорной поверхностью. Оборудование для печатания на конических и цилиндрических поверхностях изделий строится по одной из следующих схем:

- запечатываемое изделие вращается при синхронном перемещении печатной формы и неподвижном ракеле;

- запечатываемое изделие поступательно перемещается по каретке и одновременно вращается, с перемещением каретки перемещается ракель при неподвижной печатной форме;

- печатная форма и ракель обкатывают неподвижную поверхность запечатываемого изделия.

Ручные трафаретные печатные станки, в которых все операции по печати выполняются вручную, могут быть использованы для пробной печати или выпуска малотиражной продукции.

Полуавтоматические трафаретные печатные машины, в которых все операции, кроме наклада и съема продукции, выполняются автоматически, могут быть использованы для выпуска мало- и среднетиражной продукции. В этих машинах подъем и опускание сетчатой формы и ракельного механизма, а также перемещение ракеля и оросителя автоматизированы с помощью гидравлических, пневматических и механических средств. На рис. 5.6 Рис. 5.6. Полуавтоматический трафаретный станок Unostra фирмы Argon (Италия) изображен полуавтоматический листовой трафаретный станок модели Unostar фирмы Argon (Италия). Станок выпускается в трех однотипных модификациях с максимальным форматом печатания 500700 мм, 9001200 мм и 10401500 мм. Станок оборудован вакуумным опорным столом, механизмом подъема и опускания печатной формы, механизмом перемещения орошающего и печатного ракелей, механизмом подъема формы для отделения ее от оттисков. Опорный стол может перемещаться в горизонтальной плоскости в двух направлениях для обеспечения приводки изображения. Имеются механизмы регулировки давления ракеля и величины технологического зазора с контролем устанавливаемой величины по шкалам.

Автоматические листовые трафаретные печатные машины состоят из самонаклада, системы выравнивания листа по двум сторонам, печатного аппарата, листовыводного устройства, транспортера с сушильным и охлаждающими устройствами и приемки отпечатанной продукции. Автоматическая машина трафаретной печати Speed-o-mat фирмы Argon (Италия) выпускается в нескольких форматных модификациях от 510820 мм до 14001800 мм (рис. 5.7) Рис. 5.7. Печатная секция 
Speed--mat фирмы Аргон (Италия). В трафаретной печати ввиду большой толщины красочного слоя печатное оборудование не может работать без сушильных устройств, которые бывают двух основных видов: полочные и туннельные.

Полочные сушильные устройства (рис. 5.8) Рис. 5.8. Сушильное
устройство фирмы
Argon (Италия) состоят из 50 полок и выпускаются в двух форматах 80110 см и 120140 см. Сушка на таких устройствах происходит как правило в температурно-климатических условиях помещения печатного отделения. Они малопроизводительны и рекомендуются для сушки оттисков, отпечатанных на ручных станках и иногда на полуавтоматах.

Туннельные сушилки в зависимости от способа сушки могут быть конвективного типа с температурой сушки до 100С (Flexy-Therm, рис. 5.9 Рис. 5.9.  Сушильное устройство Flexy-Therm фирмы Argon (Италия)), инфра-красной сушки до 200(С и ультра-фиолетовой сушки (Dual, рис. 5.10 Рис. 5.10. Сушильное устройство Dual фирмы Argon (Италия)).

Эти устройства обычно соединяют в линию с полуавтоматическим станком или автоматом. При этом в зависимости от изменения условий в одной линии могут быть подсоединены различные типы этих устройств. Одной из важнейших характеристик туннельных сушильных устройств является ширина транспортера, которая зависит от формата печати.

Например, линия SomX (рис. 5.11 Рис. 5.11. Автоматическая 2х-красочная машина трафаретной печати SOMX фирмы Argon (Италия)) имеет секционное построение и состоит из пневматического самонаклада первой печатной секции, первой сушильной секции конвективного типа, второй печатной секции, второй сушильной секции и приемного устройства. Низкостапельный самонаклад с последовательной подачей листов подает лист выравнивающим механизмам, расположенным на наклонном столе. Выровненный лист передается захватами листоведущего цепного транспортера на вакуумный опорный стол. Здесь он фиксируется, печатная форма опускается, и ракель перемещается по печатной форме. Во время печатания лист удерживается на опорном столе вакуумом и находится в захватах листоведущего транспортера. После получения оттиска печатная форма поднимается, вакуум отключается, и листоведущий механизм выводит лист на ленточный транспортер сушильного устройства. После сушки оттиск попадает во вторую печатную секцию, затем во второе сушильное, после этого двухкрасочный оттиск выводится на приемное устройство. На участке трафаретной печати помимо печатного оборудования используется вспомогательное оборудование, которе включает стаок для заточки ракелей (рис. 5.12 Рис. 5.12. Станок для заточки ракелей Affilaracle фирмы Argon (Италия)), стеллажи дляхранения печатных форм и ракелей, вандля смывки форм и другие.

Прохождение краски через печатную форму и ее количество на оттиске зависят от скорости печатания, вязкости краски, характера сетки, вида ракеля и других факторов.

Закрепление краски - завершающая операция печатного процесса. Большая толщина красочного слоя создает существенные проблемы при сушке. При печатании на ручных станках и полуавтоматах оттиски сушат в помещении цеха на специальных стеллажах. При этом время сушки существенного значения не имеет. А вот при печатании на машинах-автоматах оттиск за время прохождения в сушильном устройстве должен успеть высохнуть.

Промышленное производство специальных трафаретных красок было начато в конце 20-х годов. Эти краски в своем составе содержали натуральные олифы и практически не отличались от художественных масляных красок. Длительное время закрепления таких красок не препятствовало их применению, так как в это время использовались лишь ручные станки, обеспечивающие низкую производительность.

Первые быстрозакрепляющиеся краски появились в конце 40-х годов. Эти краски в своем составе содержали растворители с резким запахом и вызывали забивание печатной формы при перерывах в работе. Отсутствие в то время печатных машин с сушильными устройствами не позволяло использовать преимущества таких печатных красок.

Появление в начале 50-х годов автоматизированного печатного оборудования ускорило переход к быстрозакрепляющимся краскам. Благодаря интенсивным научным исследованиям, начатым в 60-е годы, произошло значительное развитие и распространение трафаретной печати. Появились многочисленные серии красок на основе синтетических связующих для печатания на различных полимерных пленках и изделий из пластмасс, а также улучшенные краски для печатания на бумаге, картоне, металле, стекле и других материалах.

Применяемые в трафаретной печати краски могут закрепляться одним из следующих способов:

- за счет окислительной полимеризации связующего;

- за счет испарения растворителя;

- за счет химического взаимодействия отвердителя со связующим;

- за счет отверждения УФ-лучами.

Краски первой группы изготавливают на масляно-алкидных связующих. Немодифицированные олифы и жирные алкиды практически вытеснены сополимерами на их основе, отличающимися более быстрым закреплением и улучшенными физико-механическими показателями. Достоинства красок, закрепляющихся окислительной полимеризацией связующего: малая токсичность, отсутствие резкого запаха и хорошая адгезия к различным поверхностям, они образую красочную пленку удовлетворительной прочности и хорошей эластичности. Время закрепления красок этой группы в естественных условиях составляют несколько часов, а повышение температуры сушки значительного эффекта не дает.

Для получения красок с более быстрым закреплением алкиды и масла модифицируют реакционноспособными мономерами и низкомолекулярными соединениями, а также сплавляют с твердыми смолами - канифольными, кетоновыми, фенольными и эпоксидными. Краски на модифицированных алкидах и маслах закрепляются значительно быстрее - 1-2 часа при комнатной температуре, а повышение температуры сокращает время закрепления до нескольких минут. Модификация связующего вызывает изменение физико-химических показателей красочной пленки и блеска.

Краски, закрепляющиеся методом окислительной полимеризации связующего, имеют время закрепления от нескольких минут до нескольких часов и поэтому могут использоваться только при печатании на ручных или полуавтоматических станках.

Краски, закрепляющиеся за счет испарения летучего растворителя, содержат в качестве пленкообразующего вещества чаще всего различные эфиры целлюлозы. От вида эфира целлюлозы зависят физико-механические показатели и адгезия красочной пленки к различным материалам. Краски этой группы для печатания на полимерных материалах отличаются высокой прочностью и быстрым закреплением. Исходя из особенностей взаимодействия растворителей, входящих в состав трафаретных красок, с поверхностями синтетических пленок и пластмассовых изделий происходит некоторое растворение или набухание последних в активных растворителях. Это обеспечивает повышение прочности сцепления красочной пленки с запечатываемой поверхностью.

В настоящее время краски, закрепляющиеся методом испарения летучих растворителей, получили наибольшее распространение, а время их закрепления составляет от нескольких секунд до нескольких минут. Краски и лаки этой группы используют как для печатания на ручных и полуавтоматических станках, так и на автоматических машинах с сушильными устройствами.

Краски, содержащие в качестве растворителя воду, при кажущейся экологической безопасности, для печати на бумаге и картоне имеют определенные трудности в применении: требуется специальный копировальный слой, краски часто подсыхают на форме.

Из этой группы красок, закрепляющихся методом испарения летучих растворителей, хорошо зарекомендовали себя краски серии 35 (глянцевые) и серии 38 (матовые) фирмы Argon (Италия). Эти краски достаточно универсальны и могут быть использованы для печатания на бумаге, картоне, поливинилхлориде, поликарбонате, полистироле и других материалах. Для корректировки печатных свойств этих красок фирма поставляет разбавители, замедлители высыхания, а также смывки.

Применение специальных красок позволяет получить различные эффекты: сочетание матового и глянцевого, флуоресцентного и др. Например, краска JetSet 69.000 флуоресцентная краска на основе целлюлозы быстро сохнет. Дает глянцевый оттиск на бумаге и других материалах, может применяться при выпуске рекламы.

Краски, закрепляющиеся за счет взаимодействия отвердителя со связующим, изготавливают преимущественно на виниловых и акриловых полимерах и сополимерах, а также на поликонденсационных композициях. Эти краски образуют пленку с хорошей адгезией, высокой прочностью и исключительной устойчивостью к действию агрессивных сред. Перед использованием данной группы красок в их состав вводят отвердитель-катализатор. После введения отвердителя краска должна быть обязательно использована в течение нескольких часов. Недостаток двухкомпонентных красок - необходимость вводить отвердитель непосредственно перед их использованием. Время закрепления таких красок составляет от нескольких десятков секунд до нескольких часов и поэтому их используют преимущественно при печатании на ручных и полуавтоматических станках.

Среди двухкомпонентных красок, поставляемых, например, фирмой Argon, (Италия) краски Seripoxy 90.000 на эпоксидной основе, глянцевая, предназначена для печатания на металлах, пластмассах, стекле и других материалах. Перед использованием в краску вводят отвердитель и используют ее в течение 8-15 часов. Полученная на оттиске красочная пленка имеет высокую стойкость к воздействию растворителей, в том числе и активных. Применяемые печатные формы должны стойкими к растворителям и изготовлены с применением ситовой ткани из полиэфира или нейлона с числом нитей от 77 до 120 нит/см. Время отверждения оттиска при комнатной температуре 45 минут, при 60(С - 15 минут, при 120С - 5 минут, при 150С - 3 минуты.

В последнее время все большую популярность получают краски и особенно лаки УФ-отверждения. Краски УФ-отверждения в своем составе помимо пигмента в качестве связующего содержат фотополимеризующуюся композицию, которая и определяет принцип закрепления краски. Связующее таких красок включает следующие основные компоненты:

- мономер - вещество небольшой молекулярной массы и вязкости, которое часто используется в качестве разбавителя или растворителя;

- олигомер - вещество большой молекулярной массы и является либо высоковязкой жидкостью, либо твердым веществом, способным к полимеризации и сополимеризации с мономером. Природой олигомера преимущественно определяются печатно-технические и потребительские свойства УФ-отверждаемых красочных и лаковых пленок;

- фотоинициатор - вещество, способное под действием УФ-света образовывать свободные радикалы, вступающие в реакцию полимеризации с молекулами олигомера и мономера, обеспечивающие переход композиции из жидкого в твердое состояние.

Фотоинициатор красок и лаков УФ-отверждения под воздействием УФ-излучения генерирует свободные радикалы, которые вступают в реакцию с ненасыщенными мономерами и олигомерами, что приводит к отверждению красок и лаков с образованием пространственно-сетчатой структуры.

Краски и лаки этой группы образуют высокопрочные пленки с хорошей адгезией к большинству запечатываемых поверхностей. Время отверждения их в специальном сушильной устройстве составляет от нескольких долей секунды до нескольких секунд. Использовать такие краски можно на автоматизированных трафаретных печатных машинах, оборудованных УФ-сушилками, а также на ручных и полуавтоматических станках с последующим пропусканием через УФ-сушилку. Краски этой группы не сохнут на форме и являются самыми перспективными.

Из серии красок, отверждаемых УФ-излучением, хорошо зарекомендовали себя краски Jnstacure 32.000 F фирмы Argon (Италия). Эти краски отверждаются почти мгновенно под УФ-лампой 200 Вт при скорости 15-30 м/мин, образуя глянцевую, эластичную, стойкую к растворителям и атмосферным воздействиям пленку. Краски этой серии могут быть использованы для печатания по винилхлоридным, метакрилатным, поликарбонатным пленкам, бумаге и другим материалам. Для печатания этими красками используют формы, стойкие к воздействию растворителей, на полиэфирной ситовой ткани со 140-180 нит/см. В комплекте с этой серией красок поставляются разбавитель и растворитель, и различные вспомогательные материалы.

При выборе красок для печатания конкретной продукции следует принимать во внимание свойства поверхности запечатываемого материала или изделия и тип печатного оборудования. Поскольку трафаретным способом запечатываются самые разнообразные материалы, следует учитывать их состав и назначение при выборе красок. При необходимости свойства красок могут быть откорректированы введением соответствующих добавок, поставляемых изготовителями. При смешении красок следует учитывать, что можно смешивать между собой, как правило, краски лишь одной серии.

Как известно, в трафаретной печати полутоновое изображение воспроизводят путем трансформации его в микроштриховое, тональность воспроизводимого изображения пропорциональна площади, занятой печатающими элементами. Это достигается с помощью процесса растрирования, для которого, в принципе, можно использовать один из следующих видов растра: зернистый (с нерегулярной структурой), эллиптический и точечный.

При использовании эллиптического растра на фотоформе и на оттиске участки с относительной площадью, близкой к 50% и выше, приобретают эффект, когда изображение воспроизводится как бы жемчужными нитями (рис. 5.13 Рис. 5.13. Фрагмент изображения, воспроизведенного
с эллиптическим растром:
а - относительная площадь 45%;
б - относительная площадь 55%). С помощью этого растра при воспроизведении можно получить мягкие оттенки, что хорошо воспринимается при воспроизведении, например, портретов.

При использовании точечного растра на фотоформе и на оттиске участки с относительной площадью около 50% и выше приобретают квадратную форму, а при меньшей относительной площади - круглую форму (рис. 5.14 Рис. 5.14. Фрагмент изображения, воспроизведенного
точечным растром:
а - 45%
б  - 55%). Точечный растр применяется наиболее часто как при одноцветной, так и при многоцветной печати.

Растр характеризуется линиатурой - количеством линий на см и в трафаретной печати может составлять до 60 лин/см.

При выборе линиатуры растра для воспроизведения конкретного изображения следует учитывать следующие факторы:

- размеры воспроизводимого изображения;

- расстояние, с которого будет рассматриваться изображение.

Кроме этого, линиатура применяемого растра должна сочетаться с линиатурой сетки - основы печатной формы.

На улицах городов мы часто видим рекламные плакаты и различные изображения размером до 46 м, отпечатанные в одну или несколько красок. При рассматривании этих изображений с земли они выглядят четкими и хорошо воспринимаются. Однако при рассмотрении их с близкого расстояния можно заметить, что они выполнены с линиатурой растра в 6-8 лин/см. Это обстоятельство указывает, что при воспроизведении изображения следует выбирать растр с минимально необходимой линиатурой.

В таблице 5.2 приведены рекомендации по выбору линиатуры растра и ситовой ткани для печатания различных изображений.

Необходимо всегда учитывать, что выбор ситовой ткани для растровой печати связан минимальным диаметром растровой точки воспроизводимого изображения. Нити ситовой ткани занимают определенное пространство в площади точки и могут препятствовать прохождению краски при печати. На рис. 5.15 Рис. 5.15. Фрагмент печатной формы с относительной площадью точек:
а - 5%
б - 10% показан фрагмент печатной формы с относительной площадью точек 5% и 10%. В таблице 5.3 показана зависимость диаметра растровой точки от линиатуры растра при относительной площади 10%.

Таблица 5.2

Рекомендации по выбору линиатуры растра и ситовой ткани

Размер изображения, см
Линиатура растра, лин/см
Линиатура ситовой ткани, нит/см
2130
42-48
180-200
34-40
165-180
24-32
140-170
3042
18-24
120-140
4260
15-24
110-140
6084
12-18
110-120
84120
12-15
90-110

Для печатания точки диаметром 70 мкм необходимо использовать ситовую ткань с диаметром нити меньше 70 мкм, что позволяет пройти краске через отверстия на печатной форме. Под давлением ракеля в процессе печатания краска теряет вязкость и таким образом продавливается через ячейки ситовой ткани, ограниченными пробельными элементами печатной формы.

В таблице 5.4 приведены соотношения площадь растровой точки - площадь, занятая нитями в зависимости от толщины нити.

Таблица 5.3

Зависимость диаметра растровой точки от линиатуры

растра на печатной форме

Линиатура растра, лин/см
Относительная площадь точки, %
Диаметр растровой точки, мм
5
10
0,89
10
10
0,45
20
10
0,22
30
10
0,15
40
10
0,11
50
10
0,09
60
10
0,07

Таблица 5.4

Соотношение растровой точки с площадью, занятой нитями

Толщина нити, мкм
Площадь, занятая нитью, мкм2
Площадь 10% точки, мкм2
Соотношение площадь точки — площадь нити, %
40
4,29
4,29
0
31
3,60
4,29
+19,4
27
3,24
4,29
+32,6
18
2,34
4,29
+83,7

Из таблицы 5.3 видно, что невозможно воспроизвести точку с относительной площадью 10% при линиатуре 60 лин/см, используя сетку основу с диаметром нити 40 мкм. При печатании этой продукции с форм, изготовленных на ситовой ткани с диаметром нити 31 мкм, точка получается неполной. Поэтому для воспроизведения точки с относительной площадью 10% при линиатуре 60 лин/см оптимальным будет использование ситовой ткани с диаметром нити 27 мкм.

Если принимать во внимание, что нить имеет круглое сечение и это облегчает проникновение краски, то вышеприведенный вывод позволяет правильно выбирать сочетание линиатура изображения - линиатура сетки (с учетом диаметра нитей).

На рис. 5.16 Рис. 5.16. Рекомендуемый диаметр нити сетки и основы в
зивисимости от линиатуры воспроизводимого изображения приведена рекомендуемая зависимость линиатуры воспроизводимого изображения и диаметра нити ситовой ткани, применяемой для изготовления печатной формы.

Выше рассмотрены проблемы воспроизведения в трафаретной печати высоких светов, вместе с тем возникают и определенные трудности воспроизведения глубоких теней. На рис. 5.17 Рис. 5.17. Фрагмент печатной формы с относительной площадью точек:
а - 95%;
б - 85% показан фрагмент печатной формы, содержащей печатающие элементы с относительной площадью 85% и 95%. Здесь достаточно сложным является удержание на печатной форме малых по размерам пробельных элементов. Копировальный слой должен располагаться на нескольких нитях, в противном случае невозможно получить устойчивых пробельных элементов.

Следует помнить, что в трафаретной печати краска не переносится, а продавливается на запечатываемую поверхность и имеет достаточно большую толщину слоя на оттиске. При растровой печати это вызывает определенные трудности. Для получения четкого изображения в высоких светах краска должна быть жидкой, чтобы проходить сквозь отдельные мелкие точки. С другой стороны при запечатке глубоких теней слишком жидкая краска может привести к растеканию и забиванию мелких пробельных элементов. Исходя из изложенного выше следует, что в трафаретной печати возможно воспроизведение изображений (особенно при высоких линиатурах) с относительной площадью точки в высоких светах от 7% до 12% и в глубоких тенях до 87-92%. При печатании растрового изображения в высоких светах происходит потеря относительной площади точки, а в глубоких тенях наоборот увеличение.

В таблице 5.5 и на рис. 5.18 Рис. 5.18. Изменение относительной площади растровой точки
в высоких светах и глубоких тенях показаны изменения относительной площади растровой точки на оттиске по сравнению с относительной площадью на фотоформе.

Для изготовления растровых печатных форм прямым способом целесообразно использовать ситовую ткань, окрашенную в оранжевый или золотисто-желтый цвет, что уменьшает влияние светорассеивания при экспонировании.

При воспроизведении растрового изображения возможно появление муара, являющегося следствием неправильного угла наклона растра на изображении по отношению к нитям ситовой ткани на печатной форме. При изготовлении фотоформ для одноцветной растровой печати целесообразно устанавливать угол наклона растра 45 или 52.

Таблица 5.5

Изменение относительной площади растровой точки

Относительная площадь точки на диапозитиве, %
Относительная площадь точки на оттиске, %
Изменение относительной точки, %
6
2
–4
11
7
–4
17
15
–2
22
22
0
28
28
0
32
35
+
40
44
+4
47
53
+6
53
59
+6
63
76
+13
69
84
+15
76
89
+13
83
94
+11
91
98
+7

Влияние муара значительно снижается, если форму изготавливают не прямым, а косвенным способом, так как в этом случае ситовая ткань практически не участвует в формировании изображения. При увеличении линиатуры ситовой ткани, применяемой для изготовления печатной формы, явление муара также уменьшается. Рекомендуется соотношение линиатуры ситовой ткани и линиатуры воспроизводимого изображения от 3,5:1 до 5:1. Натягивание ситовой ткани на раму под углом 4-9 и равномерное натягивание также способствуют уменьшению муара.

Воспроизведение многокрасочной продукции в трафаретной печати имеет свои значительные особенности. Для воспроизведения такой продукции могут быть использованы два метода. Первый метод предусматривает использование смесевых по цвету красок. Второй метод получения многокрасочного изображения предусматривает последовательное наложение красок по системе CMYK (по названию цветов красок, применяемых для печатания): циан - голубая, мажента - пурпурная и т.д.

При использовании первого метода для печатания выбирают краски по специальным каталогам цветов, например, по пантону, где приведены цвета и оттенки красок и дан их состав для смешения из исходных по цвету красок. Этим методом пользуются в ряде случаев, когда требуется точное воспроизведение отдельных цветов, чаще при штриховом изображении.

При воспроизведении многоцветного изображения методом наложения красок используют четыре стандартные цвета: голубой, пурпурный, желтый и черный. Под эти цвета и изготавливают цветоделенные диапозитивы в подавляющем большинстве растровые.

При изготовлении цветоделенных фотоформ и выборе красок для печатания необходимо руководствоваться одной цветовой шкалой, например, европейской. Для исключения явления муара рекомендуются следующие углы наклона растра: для желтой краски - 0(, для черной - 45, для голубой - 15, для пурпурной - 75. В процессе изготовления фотоформ при воспроизведении глубоких теней целесообразно применять метод вычитания из-под черного, чтобы уменьшить общую толщину красочного слоя.

Для контроля последующего процесса многокрасочной печати вместе с воспроизводимым изображением устанавливают и воспроизводят шкалу, включающую как минимум плашки четырех цветов, бинарное наложение всех цветов, поля с относительной площадью растровой точки 10%, 45% и 75%, а также серую шкалу.

Следует отметить, что все сказанное выше, применительно к растровой печати, почти в полной мере относится к многокрасочной печати.

Для изготовления печатных форм следует применять для всех красок формные рамы одинакового размера и изготовленные из одинакового материала, желательно металлические, на все рамы должна быть натянута одна и также ситовая ткань с одинаковы растяжением.

При установке печатных форм в машину необходимо обеспечивать одинаковый технологический зазор. Ракель должен быть хорошо заточен, иметь твердость около 70 ед. по Шору и должен располагаться под углом 70-75. Ракель должен быть установлен в жесткий металлический ракеледержатель, а при большом формате печатания должен иметь механизм компенсации прогиба. Контр-ракель (ороситель) должен быть тонким, не должен оказывать сильного давления на печатную форму, после его прохода на поверхности формы должен оставаться тонкий красочный слой. Слишком сильное давление контр-ракеля приводит к снижению вязкости печатной краски.

Для контроля процесса печатания желательно иметь цветопробу с комплектом оттисков последовательного наложения красок, в крайнем случае, следует применять шкалы ранее отпечатанных оттисков. В процессе печатания рекомендуется с помощью денситометра определить относительные площади точек по соответствующим элементам шкал, а также определить оптические плотности плашек и сравнить полученные значения с рекомендуемыми: желтая - 1,4; голубая - 1,4; пурпурная - 1,35; черная - 1,6.

Краски для растровой многокрасочной печати обычно имеют высокую интенсивность. Поэтому интенсивность красок следует снизить (без снижения вязкости) специальной пастой. Для печатания обычно используют высоковязкие краски.

© Центр дистанционного образования МГУП