Московский государственный университет печати

Сорокин Б.А.


         

Трафаретная печать

Учебное пособие


Сорокин Б.А.
Трафаретная печать
Начало
Печатный оригинал
Об электронном издании
Оглавление

ПРЕДИСЛОВИЕ

1.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТРАФАРЕТНОЙ ПЕЧАТИ

2.

СЕТКА - ОСНОВА ПЕЧАТНОЙ ФОРМЫ

3.

ПОДГОТОВКА РАМ И НАТЯЖЕНИЕ СЕТОК

3.1.

Рамы для трафаретных форм

3.2.

Натягивание ситовой ткани на формную раму

3.3.

Крепление ситовой ткани к формной раме

4.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ

4.1.

Оригиналы и фотоформы

4.2.

Подготовка поверхности сеток для изготовления печатных форм

4.3.

Прямой способ

4.4.

Косвенный способ

4.5.

Комбинированный способ

4.6.

Выбор технологии изготовления форм

4.7.

Изготовление цилиндрических печатных форм

5.

ПОЛУЧЕНИЕ ОТТИСКОВ

5.1.

Основы печатного процесса

5.2.

Подготовка печатного оборудования к работе

6.

ПЕЧАТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

7.

ПЕЧАТНЫЕ КРАСКИ

8.

РАСТРОВАЯ И МНОГОКРАСОЧНАЯ ПЕЧАТЬ

9.

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВИДЫ ПРОДУКЦИИ И СПЕЦЭФФЕКТЫ

9.1.

Лакирование печатной продукции

9.2.

Изготовление переводного изображения

9.2.1.

Декалькомания

9.2.2.

Сублимационные термопереводные изображения

9.3.

Получение специальных эффектов

10.

ОРГАНИЗАЦИЯ УЧАСТКА ТРАФАРЕТНОЙ ПЕЧАТИ

11.

ПРИМЕНЕНИЕ ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ТРАФАРЕТНОЙ ПЕЧАТИ

11.1.

Изготовление печатных форм

11.2.

Печатный процесс

12.

ЛИТЕРАТУРА

Указатели
97   указатель иллюстраций
Рис. 4.1. Влияние Rz -фактора на качество оттиска Рис. 4.2. Светочувствительность копировального слоя в зависимости от содержания бихромата аммония Рис. 4.3. Схема набухания копировального слоя Рис. 4.4. Тонкий копировальный слой в ячейках сетки, однократное нанесение (микрофотография) Рис. 4.5. Толстый копировальный слой в ячейках и на поверхности сетки, трехкратное нанесение (микрофтография) Рис. 4.6. Копировальный слой на краю печатающего элемента Рис. 4.7. Кювета для нанесения копировального слоя Рис. 4.8. Воспроизведение изображения в различных условиях: а) тонкий копировальный слой и неокращенная сетка; б) толстый копировальный слой и окрашенная сетка Рис. 4.9. Микрофотографии трафаретной формы, изготовленные: а, б - с капиллярной пленкой; в, г - с копировальным слоем, нанесенным из жидкого раствора Рис. 4.10. Формирование растровых точек на оттиске Рис. 4.11. Схема печатной формы, изготовленной косвенным способом: 1 - сетка; 2 - копировальный слой Рис. 4.12. Нанесение копировального слоя для изготовления форм комбинированным способом Рис. 4.13. Сетки, покрытые копировальным слоем: а) прямым способом; б) косвенным способом; в) комбинированным способом Рис. 4.14. Раковина - мойка для обработки форм Рис. 4.15. Установка для нанесения копировального раствора Emulsionatrice Automatica (Аrgon HT, Италия) Рис. 4.16. Копировальная установка фирмы Argon Рис. 4.17. Устройство для нанесения копировального слоя на основу трафаретной печатной формы: 1 - основа трафаретной печатной формы; 2 - копировальный раствор; 3 - аппликатор; 4 - адаптеры Рис. 4.18. Однослойное копировальное покрытие с ровной поверхностью: 1 - основа трафаретной печатной формы; 2 - копировальный слой Рис. 4.19. Однослойное копировальное покрытие с неровной поверхностью: 1 - основа трафаретной печатной формы; 2 - копировальный слой Рис. 4.20. Многослойное копировальное покрытие: 1 - основа трафаретной печатной формы; 2 - первый копировальный слой; 3 - копировальный слой, полученный при повторном нанесении Рис. 4.21. Зависимости прочности копировального слоя и качества изображения от времени экспонирования

Печатная форма в значительной степени определяет технологические свойства и качество трафаретной печати. Печатная форма должна отвечать следующим требованиям:

  • обеспечивать воспроизведение изображения с необходимой точностью;
  • обладать достаточной тиражестойкостью;
  • быть устойчивой к действию печатных красок и их растворителей;
  • по возможности иметь простую и нетрудоемкую технологию изготовления;
  • иметь возможность регенерации для повторного использования сетки.

В зависимости от применяемой технологии изготовления печатные формы можно разделить на две группы:

  • печатные формы, изготовленные вручную;
  • печатные формы, изготовленные фотомеханическим способом.

Печатные формы, изготовленные вручную, имеют весьма малое применение, так как их изобразительные возможности ограничены, и поэтому их изготовление дальнейшего раскрытия в настоящей книге не предусматривает.

Фотомеханические печатные формы, в свою очередь, могут быть изготовлены прямым способом, косвенным способом и комбинированным способом.

По пространственному расположению (конфигурации) трафаретные печатные формы могут быть плоскими и цилиндрическими.

Важнейший критерий качества трафаретных печатных форм - равномерность копировального слоя с печатной стороны формы. Он оценивается количественной характеристикой, которая называется Rz-фактором. Это показатель шероховатости поверхности печатной формы. Он измеряется в микрометрах и является усредненным значением расстояния между пиками и впадинами на поверхности формы. Более качественной является печатная форма, значение Rz которой наименьшее. Влияние Rz-фактора на качество печати двоякое. Во-первых, он определяет плотность контакта между фотоформой и поверхностью копировального слоя в процессе экспонирования. При большом значении Rz происходит светорассеяние и подкопировка по краям печатающих элементов. Во-вторых, большое значение Rz не позволяет добиться плотного контакта между поверхностью формы и запечатываемым материалом в печатном процессе. В результате в полости затекает краска, создавая пилообразный контур печатающих элементов. Схематично это показано на рисунке 4.1 Рис. 4.1. Влияние Rz -фактора на качество оттиска.

При разработке оригиналов для последующего воспроизведения способом трафаретной печати необходимо учитывать ее уникальные художественно-изобразительные возможности: высокую яркость и насыщенность оттисков ввиду большой толщины красочного слоя, а также следует учитывать несколько ограниченные изобразительные возможности: минимальная толщина линий - 60 - 80 мкм и наличие деталей изображения в высоких светах и глубоких тенях.

В качестве фотоформ в трафаретной печати применяется диапозитив, имеющий по отношению к оригиналу прямое (читаемое) изображение. Оптическая плотность изображения должна быть не менее 2,0 - 2,8; а пробельных элементов - 0,2. Для изготовления диапозитивов следует использовать высококонтрастные светочувствительные пленки.

Для воспроизведения тоновых изображений следует использовать растровые диапозитивы, помня об ограничивающем влиянии сетки-основы на воспроизводимое изображение. С одной стороны, сетка-основа ограничивает линиатуру воспроизводимого изображения, с другой стороны, регулярная структура ситовой ткани в сочетании с регулярной структурой растрового изображения может вызвать муар. Поэтому на практике следует придерживаться следующих рекомендаций:

  • линиатура воспроизводимого изображения должна быть по отношению к числу нитей на сетке-основе в интервале от 1:4 до 1:6;
  • для уменьшения или исключения возникающего муара необходимо применять соответствующие углы поворота растра, что подробно будет рассмотрено в разделе "Растровая и многокрасочная печать".

Особенности градационной передачи при воспроизведении полутоновых изображений требуют, чтобы диапозитивы имели пониженный контраст в светах и средних полутонах и повышенный в тенях. Полутоновое изображение должно передаваться 8-10 полями. Растровая плотность соседних полей должна отличаться на 8-12%. В глубоких тенях и высоких светах диапозитива возможно полное отсутствие растровых точек.

При изготовлении трафаретных печатных форм большое значение имеет подготовка поверхности ситовой ткани, которая загрязняется и зажиривается во время транспортировки, резки и натягивания на раму. Даже небольшое количество жира или грязи приведёт к дефекту печатной формы. Поэтому обезжиривание и очистку поверхности сетки следует проводить непосредственно перед нанесением копировального слоя.

Для обезжиривания ситовых тканей можно применять 10-20% раствор едкого натра или каустической соды. Сетки из большинства волокон обладают достаточной устойчивостью к действию щелочи и не обнаруживают следов повреждения или потери прочности при действии в течение 15 минут. Надежность удаления жировых пятен щелочью обеспечивается благодаря разложению жира на водорастворимые вещества. Некоторые источники указывают на возможность применения для обезжиривания и очистки сеток бытовых моющих средств. На наш взгляд это не дает хороших результатов. После обезжиривания сетку промывают водой и проводят нейтрализацию 5% раствором уксусной кислоты, а затем еще раз тщательно промывают водой.

Для улучшения адгезии копировального слоя и повышения тиражестойкости печатных форм, изготовленных косвенным способом, применяют механическую и химическую обработку поверхности волокон ситовой ткани (шерохование). Механическую обработку проводят мелкодисперсными абразивными порошками или пастами. Фирма Saatiprint поставляет для этих целей специальный абразив Direct Prep 1. Химическую обработку также можно проводить раствором ортокрезола в этиловом спирте или водным раствором хлористого цинка.

Для очистки и обезжиривания сеток ряд фирм поставляют различные виды специальных препаратов в виде растворов, гелей и паст, которые по сравнению со щелочью упрощают проведение процесса, улучшают условия туда и экологию, например Direct Prep 2.

Изготовление качественных трафаретных форм требует не только высокого качества ситовых тканей, копировальных растворов и копировальных материалов, но и отработанной технологии, а также знания свойств копировальных слоев и действия на них света.

Сущность прямого способа может быть сведена к следующему. Копировальный раствор наносят на сетку, предварительно натянутую на формную раму, высушивают, экспонируют изображение с диапозитива, при этом происходит задубливание пробельных участков, а далее водой вымывают незадубленные (печатающие) элементы изображения.

Технологический процесс изготовления трафаретных форм с копировальным слоем из раствора включает следующие операции: подготовку сетки, нанесение копировального слоя, сушку, экспонирование диапозитива, проявление копии и отделку формы.

Копировальные растворы представляют собой коллоидные растворы различных полимеров, а порой это тонкие дисперсии твердых веществ в жидкости. В качестве очувствляющих компонентов в копировальные растворы вводят бихромат аммония или диазосоединения.

Копировальные растворы могут быть приготовлены непосредственно у изготовителя трафаретных форм или на специализированном предприятии. Растворы могут поставляться либо в полностью готовом виде, либо перед их использованием необходимо введение очувствляющего компонента.

Физические и химические свойства копировальных растворов, способы их нанесения и последующей обработки оказывают существенное влияние на технологические возможности и качество трафаретных печатных форм.

После нанесения и высушивания копировального раствора на сетке образуется копировальный слой. Его наиболее важные свойства:

  • светочувствительность;
  • способность к задубливанию;
  • растворимость;
  • толщина.

Светочувствительность копировальных слоев зависит от вида используемого полимера, вида и концентрации очувствляющего компонента. Кривая на рис. 4.2 Рис. 4.2. Светочувствительность копировального слоя в зависимости от содержания бихромата аммония показывает увеличение светочувствительности копировального слоя на основе ПВА при увеличении концентрации бихромата аммония до 8%. В связи с этим, а также с тем, что бихромат аммония начинает выкристаллизовываться из копировального раствора при концентрации около 30%, его реальная концентрация в растворе составляет 10-15%.

При введении очувствляющего компонента в неочувствленный копировальный раствор следует учитывать, что бихромат аммония растворяется довольно медленно. Рекомендуется раствор приготовить за сутки до использования и периодически перемешивать в первые несколько часов. При использовании свежеприготовленного копировального раствора из-за неравномерности состава может произойти неравномерное задубливание пробельных элементов.

Максимальную светочувствительность копировального слоя получить нельзя, пока копировальный слой не будет абсолютно сухим. Копировальные слои гигроскопичны, они способны поглощать влагу из окружающего воздуха. Поэтому в помещении, где изготавливают печатную форму, желательно поддерживать постоянные климатические условия, а высушенный в сушильном шкафу копировальный слой должен быть подвергнут акклиматизации, то есть выдерживанию в течение некоторого времени в помещении цеха.

Способность копировального слоя к задубливанию и характер его задубливания зависят от состава копировального слоя и времени экспонирования. Следует учесть, что качество и тиражестойкость трафаретных печатных форм зависят от степени задубливания.

Способность копировальных слоев к восприятию влаги и их растворимость зависят от степени задубливания, полученной во время экспонирования. Основной причиной набухания копировального слоя при обработке копии является недостаточная экспозиция. На рис. 4.3 Рис. 4.3. Схема набухания копировального слоя приведена схема процесса набухания. Под влиянием влаги недостаточно задубленный копировальный слой увеличивает объем. Поэтому для получения хорошего качества и устойчивости трафаретных форм копировальный слой должен быть задублен на всю толщину.

Свойство копировальных слоев задубливаться без действия света называется темновым дублением, которое зависит от состава копировального раствора и, в первую очередь, от вида очувствляющего компонента. Обычно очувствляющий компонент на основе бихромата аммония характеризуется значительным темновым дублением.

Очувствляющий компонент на основе диазосоединений напротив, практически не придает свойств темнового дубления. Степень темнового дубления зависит от рН копировального раствора: кислотная реакция его увеличивает, а щелочная - снижает.

С другой стороны, степень темнового дубления зависит от светочувствительности копировального слоя. Это означает, что с уменьшением темнового дубления уменьшается и светочувствительность. Поэтому рН копировального раствора должен быть оптимальным.

Преждевременное задубливание может быть вызвано и воздействием тепла. Темновое дубление и дубление за счет тепла находятся в тесной взаимосвязи. Темновое дубление значительно ускоряется за счет теплоты. На практике следует учитывать, что копировальные слои с бихроматом аммония следует высушивать при температуре не выше 30°С и подвергать экспонированию и последующей обработке почти сразу после высыхания.

Способность неэкспонированных и незадубленных участков копировального слоя растворяться зависит от его структуры (размера частиц), толщины и влияния отраженных и рассеянных лучей во время экспонирования.

Толщина копировального слоя зависит от трех факторов: толщины сетки, вязкости копировального раствора и метода его нанесения. Толщина копировального слоя оказывает большое влияние на способность воспроизведения деталей изображения. Естественно, чем толще копировальный слой, тем длительнее должно быть время экспонирования.

Время вымывания печатающих элементов тонкого копировального слоя меньше. Однако, при нанесении тонкого слоя копировальный раствор при высыхании остается только в ячейках сетки (рис. 4.4 Рис. 4.4. Тонкий копировальный слой в ячейках сетки, однократное нанесение (микрофотография)). Полые пространства между нитями не обеспечивают полного контакта формы с запечатываемой поверхностью. В эти пространства попадает печатная краска и сильно искажает край контура изображения.

Толстый копировальный слой (рис. 4.5 Рис. 4.5. Толстый копировальный слой в ячейках и на поверхности сетки, трехкратное нанесение (микрофтография)) обеспечивает более полный контакт формы с запечатываемой поверхностью, что, в конечном счете, меньше искажает края контуров изображений при печатании. Толстый копировальный слой получают многократным нанесением копировального раствора с промежуточной сушкой. Толстый копировальный слой по сравнению с тонким дает лучшее формирование края печатающего элемента (рис. 4.6 Рис. 4.6. Копировальный слой на краю печатающего элемента) и позволяет получить на оттиске даже рельефные изображения.

Эти важные преимущества толстого копировального слоя, наносимого в несколько приемов с помощью кюветы (рис. 4.7 Рис. 4.7. Кювета для нанесения копировального слоя), находятся в противоречии со временем вымывания печатающих элементов. Эти противоречия возникают, в основном, из-за значительного светорассеяния. Лучи света, попадая на ситовую ткань, рассеиваются и вызывают некоторое дубление копировального слоя на печатающих элементах. Использование окрашенных в золотисто-желтый или оранжевый цвет сеток устраняет светорассеивание и обеспечивает получение высококачественного изображения на печатающих элементах. На рис. 4.8 Рис. 4.8. Воспроизведение изображения в различных условиях: а) тонкий копировальный слой и неокращенная сетка; б) толстый копировальный слой и окрашенная сетка показано воспроизведение изображения в различных условиях.

Факторами, которые определяют время экспозиции, необходимое для полного задубливания копировального слоя, являются:

  • светочувствительность копировального слоя;
  • толщина копировального слоя;
  • спектральная чувствительность копировального слоя;
  • спектральный состав излучения источника света;
  • мощность источника света;
  • расстояние от источника света до стекла копировальной рамы;
  • характер диапозитива (фотоформы).

Копировальные слои, как правило, имеют светочувствительность в области 300 - 460 нм. При выборе источника света, помимо мощности, следует учитывать спектральный состав излучения. Необходимо, чтобы максимум излучения по длине волны совпадал с максимальной областью светочувствительности копировального слоя.

В настоящее время на предприятиях трафаретной печати копировальные растворы не приготавливают, а используют готовые, поставляемые специализированными фирмами-изготовителями. На практике фирмы-поставщики очень часто копировальные растворы называют фотоэмульсиями. Копировальные растворы бывают на основе диазосоединений, диазополимерные и фотополимерные. Обычно фотополимерные копировальные растворы поставляют однокомпонентными и они не требуют очувствления. Копировальные растворы могут образовывать копировальные слои, стойкие к различным типам красок: к водным, к краскам на органических растворителях и универсальные. Изготовители копировальных растворов предлагают растворы с достаточно широким спектром свойств. В частности фирма LECHLER (Италия) предлагает копировальные растворы - эмульсии ZERO IN DUAL S (для печати красками на растворителях, пластизолевыми и УФ- отверждения) и ZERO IN SR (для печати красками на растворителях). Оба копировальных раствора поставляются в комплекте с сенсибилизатором на основе диазосоединений.

Копировальный раствор перемешивают с сенсибилизатором и выдерживают в течение нескольких часов для деаэрации. Срок годности очувствленной эмульсии до 3 месяцев. Нанесенная на сетку эмульсия Zero-in Universal дает копировальный слой, обладающий высокой стойкостью при печатании красками на органических растворителях, на воде, УФ-отверждения, а также пластизольными и сублимационными, механической стойкостью и образует печатающие элементы высокой четкости с резким краем, позволяет проводить регенерацию печатных форм. Нанесенный копировальный слой высушивают при 30-35<?xml version="1.0"?>
С в течение 1 часа. Раму с нанесенным копировальным слоем можно хранить до использования в защищенном от света и тепла месте в течение 20 дней. Время экспонирования в зависимости от климатических условий в цехе и вида применяемой сетки составляет от 100 до 120 секунд. Время проявления водой комнатной температуры составляет до5 минут.

В этом способе изготовления печатных форм копировальный слой, поскольку он наносится в жидком виде, повторяет фактуру ситовой ткани. Это отрицательным образом сказывается на качестве формы - шероховатости поверхности с печатной стороны (показателем Rz), четкости краев печатающих элементов. Качество нанесения копировального слоя зависит от многих факторов: квалификации рабочего, качество кюветы, с помощью которой наносят копировальный слой, вязкости копировального раствора, температуры, вида ситовой ткани, климатических условий в помещении цеха. Стабилизировать эти факторы достаточно сложно, поэтому и сложно получать трафаретные формы стабильно высокого качества. При использовании этой технологии весьма трудно обеспечить оптимальную толщину копировального слоя с печатной стороны формы и равномерность толщины по всей площади изображения, что негативно скажется на технологических возможностях процесса и качестве продукции. Вместе с этим у способа изготовления форм с нанесением копировального слоя из жидкого раствора есть и существенные достоинства - это высокая адгезия копировального слоя с ситовой тканью, обеспечивающая высокую устойчивость к химическим и механическим воздействиям, а также тиражестойкость форм. Невысокая стоимость копировального раствора также является серьезным достоинством.

При изготовлении печатных форм большого формата может применяться проекционный способ экспонирования, когда изображение диапозитива экспонируется на сетку с нанесенным копировальным слоем с увеличением в 6 - 12 раз.

Технологический процесс изготовления трафаретных форм с применением капиллярных пленок включает следующие операции: подготовку сетки, нанесение пленки на влажную сетку, сушку пленки, удаление временной подложки, экспонирование диапозитива, проявление копии и отделку формы.

Обеспечение максимальной графической точности изображения на печатной форме и минимального значения Rz возможно с использованием пленочных технологий. Что же такое пленочные технологии? Это технологии изготовления печатных форм, в которых в качестве светочувствительного копировального слоя используются не жидкие копировальные растворы, а твердые пленки с нанесенным копировальным слоем. Твердые пленочные слои наносятся на сетку различными способами и на разных этапах изготовления формы - до или после формирования в них копии изображения. Независимо от технологии нанесения все пленочные слои обеспечивают минимальные значения показателя Rz, что в результате обеспечивает максимальную графическую точность изображения на оттиске (рис. 4.9 Рис. 4.9. Микрофотографии трафаретной формы, изготовленные: а, б - с капиллярной пленкой; в, г - с копировальным слоем, нанесенным из жидкого раствора).

Рисунок 4.10 Рис. 4.10. Формирование растровых точек на оттиске иллюстрирует формирование растровых точек на оттиске при печати с форм, изготовленных с копировальными растворами и капиллярными пленками. Как видно из рисунка, в случае использования капиллярных пленок контур растровых точек четкий, их форма почти точно повторяет форму точек фотоформы. В случае использования копировального раствора контур точек неровный вследствие затекания краски в полости между поверхностью печатной формы и запечатываемого материала. В тенях изображения затекание краски приводит к почти полному исчезновению негативных точек, что сказывается на градационной передаче.

Пленки по сравнению с жидкими копировальными растворами позволяют не просто получать формы более высокого качества, но и обеспечивают стабильность этого качества. При их использовании гораздо меньшую роль играет "человеческий фактор", так как технологией нанесения пленки овладеть гораздо проще, чем технологией нанесения копировального раствора, и гораздо проще добиться повторяемости результатов. Использование пленочных светочувствительных копировальных слоев значительно расширяет возможности технологии изготовления трафаретных печатных форм.

При нанесении копировального слоя с капиллярной пленки на влажную сетку копировальный светочувствительный слой частично растворяется водой и под действием капиллярных сил проникает в структуру сетки, закрепляясь на ней.

Капиллярные пленки удерживаются на сетке за счет частичного проникновения в структуру сетки с печатной стороны. Поэтому устойчивость к механическим и химическим воздействиям и тиражестойкость таких печатных форм средняя и уступает формам, изготовленным с применением жидкого копировального раствора. Качество изображения при использовании капиллярных пленок достаточно высокое. Причем здесь под качеством понимается не только графическая точность, но и равномерность слоя, то есть низкое значение Rz, и оптимальная заданная толщина трафаретной формы. Другим достоинством капиллярных пленок следует считать более высокую производительность процесса изготовления форм. Время, затрачиваемое на изготовление печатных форм с использованием капиллярных пленок, значительно меньше, т.к. нет необходимости сушить сетку перед нанесением копировального слоя и сам процесс нанесения капиллярной пленки на сетку простой и быстрый. Сокращается также время сушки после нанесения слоя на сетку. При этом такая технология более проста, ей легко овладеть, и повторяемость результатов и качество формы в малой степени зависят от исполнителя. И даже такая проблема, как наличие пыли в рабочем помещении, не так сильно сказывается на качество печатных форм при использовании капиллярных пленок, т.к. копировальный слой с печатной стороны защищен полиэфирной пленкой, которая удаляется только после сушки слоя перед экспонированием диапозитива.

Суть его сводится к следующему. Изображение с диапозитива копируется на специальный материал, копию обрабатывают, удаляя незадубленные печатающие элементы, а затем переносят на подготовленную сетку, натянутую на раму. Перенесенную копию высушивают, а временную подложку удаляют. Схема печатной формы, изготовленной косвенным способом, показана на рис. 4.11 Рис. 4.11. Схема печатной формы, изготовленной косвенным способом: 1 - сетка; 2 - копировальный слой.

Процесс изготовления трафаретной формы косвенным способом включает следующие операции:

  1. Очувствление копировального материала (если используют неочувствленный);
  2. Экспонирование диапозитива;
  3. Проявление копии;
  4. Прикатка копии к обезжиренной сетке, натянутой на раму;
  5. Закрытие свободного пространства сетки вокруг копировального материала;
  6. Сушка;
  7. Снятие временной подложки;
  8. Корректура формы;
  9. Сушка.

Копировальные материалы для изготовления трафаретных форм косвенным способом имеют бумажную или чаще пленочную основу, на которую нанесен копировальный слой. Этот материал может быть как очувствленным, так и неочувствленным.

Копировальный слой обычно содержит желатин с мелкоизмельченным пигментом и может иметь различную толщину. Копировальные слои могут различаться по светочувствительности, сроку службы и способности прилипать к сетке трафаретной формы.

Способность прилипать задубленного на пробельных элементах копировального слоя к сетке является решающим фактором для обеспечения тиражестойкости печатной формы, которая, как правило, не превышает 5 тыс. экз.

Свойства печатной формы, ее технологические возможности определяются, в основном, следующими свойствами копировального материала:

  • тип и толщина;
  • светочувствительность;
  • растворимость;
  • адгезия к сетке.

Очувствление копировального материала обычно проводят раствором бихромата аммония. Оно может быть выполнено как мокрым, так и сухим способом.

При мокром способе очувствление проводят в водном или спиртовом растворе бихромата аммония в течение 1-3 минут, а затем экспонируют диапозитив без высушивания копировального материала.

При сухом способе очувствления на копировальный материал наливают водноспиртовой раствор бихромата аммония, выдерживают 2-3 минуты, а затем высушивают воздухом с температурой не выше 30°С. Экспонируют диапозитив на высушенный копировальный материал.

При любом способе очувствления копировального материала более высокая концентрация раствора бихромата аммония или более продолжительное время очувствления обеспечивают более короткую экспозицию. Водные растворы бихромата аммония дают меньшую светочувствительность, чем спиртовые.

Температура очувствляющего раствора также оказывает значительное влияние на светочувствительность, очувствление обычно проводят при температуре 18-20°С.

Светочувствительность копировального материала при изготовлении трафаретных форм косвенным способом зависит от климатических условий в помещении копировального отделения. Эти условия желательно поддерживать постоянными: температура 18-22°С, относительная влажность воздуха 60 - 65 %. Следует знать, что слишком низкая влажность в рабочем помещении вызывает хрупкость копировального материала и плохое прилипание копии к сетке.

Экспонирование копировального материала при косвенном способе, по сравнению с прямым, имеет важную особенность. Время экспонирования должно быть выбрано таким, чтобы оно обеспечивало задубливание копировального слоя примерно на 2/3 его толщины. Это обеспечивает хорошее закрепление копии на сетке.

Следует особо тщательно выполнять прикатку копии и сушку. При прикатке копии следует применять небольшое давление для удаления излишков воды. Переведенная копия должна высыхать медленно, вначале на ровной поверхности (обычно на стекле или пластиковой пластине), а затем на воздухе при температуре не выше 25°С.

Таким образом, технология изготовления форм косвенным способом позволяет добиться очень высокого качества изображения. Однако эта технология используется достаточно редко, т.к. существенно снижается химическая и механическая устойчивость печатных форм, и тиражеустойчивость таких форм значительно ниже, чем форм, изготовленных прямым способом. Операция перенесения готового изображения, сформированного в слое копировального материала, на сетку очень сложна и ответственна. Для качественного переноса копии на сетку необходим навык, аккуратность и внимательность рабочего, в противном случае мелкие пробельные элементы печатной формы останутся на пленке - основе и не будут перенесены на сетку.

Печатные формы, изготовленные комбинированным способом, сочетают в себе достоинства прямого и косвенного. Для этого способа изготавливается специальный комплект материалов, включающий копировальный материал и копировальный раствор. Они приготовлены из одного вида полимера, причем копировальный материал изготавливается без очувствляющего компонента. Специфика этого способа, по сравнению с прямым, состоит лишь в способе покрытия сетки копировальным слоем. На ровную поверхность укладывают копировальный материал основой вниз, сверху укладывают сетку, натянутую на раму и обезжиренную, а затем ракелем наносят копировальный раствор (рис. 4.12 Рис. 4.12. Нанесение копировального слоя для изготовления форм комбинированным способом). Копировальный раствор покрывает сетку, проходит сквозь нее и частично впитывается в сухой копировальный материал, расположенный внизу, и очувствляет его. При этом копировальный раствор и копировальный слой копировального материала образуют гомогенную систему единого копировального слоя.

Далее копировальный слой высушивает, отделяют временную подложку от копировального материала, и далее форму изготавливают как при прямом способе. Такие формы имеют высокую адгезию копировального слоя к сетке, что обеспечивает большую тиражестойкость и четкий край печатающих элементов.

Технологический процесс изготовления трафаретных форм комбинированным способом включает следующие операции: подготовку сетки, нанесение копировального материала на сухую сетку с использованием копировального раствора, сушку копировального слоя и материала, экспонирование диапозитива, проявление копии и отделку формы.

Эта технология сочетает в себе преимущества использования и жидких копировальных растворов и копировальных материалов косвенного способа изготовления форм. При использовании этой технологии достигается высокая тиражестойкость форм, высокая химическая и механическая устойчивость благодаря тому, что на сетку наносится жидкий копировальный раствор. Нанесение копировального материала на пленочной подложке с печатной стороны формы обеспечивает высокое качество воспроизведения изображения (малую величину Rz) - четкость и резкость краев печатающих элементов, а также равномерность и стабильность толщины копировального слоя с печатной стороны. Реализация возможности обеспечения заданной толщины печатной формы позволяет создать формы для нанесения красочного слоев самой различной толщины - до сотен мкм. Это расширяет возможности трафаретной печати. Комбинированный способ применяется при изготовлении трафаретных форм для печатания объемных изображений на тканях пластизолевыми красками. Однако в целом процесс изготовления формы значительно более длительный, чем при любой другой технологии, - требуется больше времени как для сушки толстых копировальных слоев, так и для экспонирования и проявления. Следовательно, производительность технологического процесса снижается, да и стоимость такой печатной формы будет значительно выше.

На рис. 4.13 Рис. 4.13. Сетки, покрытые копировальным слоем: а) прямым способом; б) косвенным способом; в) комбинированным способом схематически показан копировальный слой на сетках форм, изготовленных прямым, косвенным и комбинированным способами.

Технологические возможности и свойства трафаретных печатных форм, изготовленных различными способами представлены в таблице 4.1.

Показатели печатных форм

Таблица 4.1
Технологические возможности различных трафаретных форм

Показатели печатных форм

Прямой способ с копировальным раствором Прямой способ с применением капиллярных пленок Косвенный способ Комбинированный способ
Механическая устойчивость высокая средняя низкая высокая
Устойчивость к химическим реагентам высокая средняя приемлемая высокая
Возможности воспроизведния изображения хорошие очень хорошие отличные очень хорошие
Средняя тиражестойкость, тыс. экз. 50-75 10-30 2-5 25-50
Изготовление формы быстрое быстрое среднее медленное
Регенерация формы более сложная простая простая более сложная

Выше нами рассмотрены различные технологии изготовления трафаретных печатных форм, их достоинства и недостатки. Анализ рассмотрения показывает, что наиболее оптимальным является выбор технологий прямого способа изготовления форм с применением копировальных растворов и капиллярных пленок и комбинированного способа. Преимущество прямого способа с копировальными растворами - дешевизна и высокая тиражестойкость печатных форм. Поэтому этот способ целесообразно использовать в случаях, когда не требуется особая точность воспроизведения изображения и отсутствуют мелкие детали. Назначение капиллярных пленок - печать растровых и тонких штриховых изображений.

Комбинированный способ используют для получения особо толстых красочных слоев на различных материалах. Этот способ позволяет получить трафаретные печатные формы максимального качества с высокой тиражестойкостью. Поэтому этот способ можно также использовать для печатания изображений с тонкими штрихами большими тиражами или с применением абразивных красок, например при печати на стекле или керамике. Единственный недостаток комбинированного способа - дороговизна. Но выигрыш в качестве позволяет значительно расширить области его применения.

В процессе изготовления печатных форм любым способом, а также во время печатания возможно возникновение на пробельных элементах различных дефектов в виде прострелов, раковин, точек и других, которые необходимо заретушировать. Эту операцию можно выполнить, нанося кисточкой копировальный раствор, который следует высушить, а затем проэкспонировать. Для этой же цели можно использовать более дешевые специальные составы, например, фирма Argon (Италия) предлагает состав Screen Filler Red для красок на основе растворителей.

Для проявки печатных форм и регенерации сеток после печатания тиража используют специальные раковины - мойки (рис. 4.14 Рис. 4.14. Раковина - мойка для обработки форм).

Для нанесения копировального раствора на сетки, натянутые на формные рамы, может быть использовано специальное оборудование формата от 100x120 см до 200x300 см (рис. 4.15 Рис. 4.15. Установка для нанесения копировального раствора Emulsionatrice Automatica (Аrgon HT, Италия)).

Эти установки рекомендуются в основном при изготовлении печатных форм большого формата, когда вручную трудно достичь равномерного копировального слоя.

Для сушки копировального слоя выпускаются специальные сушильные шкафы, однако, для изготовления форм более целесообразно использовать так называемые установки "три в одном", включающие сушильный шкаф, источник света и копировальную раму (рис. 4.16 Рис. 4.16. Копировальная установка фирмы Argon), что значительно уменьшает потребность в производственных площадях.

По окончании печатания тиража печатные формы можно регенерировать для повторного использования сеток, натянутые на формные рамы. Удаление отработанного копировального слоя на основе желатина можно производить раствором щелочи, а копировального слоя на основе поливинилового спирта - хлорсодержащим составом. Для этой цели фирма LECHLER (Италия) предлагает порошок Sаlе Strip, пасту Cleaner Strip 442.045 и жидкость для удаления остатков Sо1vent Strip 90.945.

Цилиндрические печатные формы применяются для ротационной трафаретной печати. Первая операция процесса изготовления ротационных печатных форм - приклеивание концевых колец. Для этого цилиндрическую сетку-основу обезжиривают, затем наносят клей и соединяют с концевыми кольцами на опорных элементах. Для придания жесткости внутрь сетки вводят надувной резиновый баллон (вставку). Затем производится предварительная сушка в зафиксированном положении на опорных элементах. Окончательную сушку осуществляют в сушильном шкафу.

Перед нанесением копировального слоя металлическую основу трафаретной печатной формы с приклеенными кольцами вновь подвергают обезжириванию, затем тщательно промывают и сушат в сушильном шкафу. Нанесение копировального слоя производится в специальном устройстве. При этом основа трафаретной печатной формы с надувной вставкой размешается в вертикальном положении, а концевые кольца закрываются адаптерами (рис. 4.17 Рис. 4.17. Устройство для нанесения копировального слоя на основу трафаретной печатной формы: 1 - основа трафаретной печатной формы; 2 - копировальный раствор; 3 - аппликатор; 4 - адаптеры). Нанесение копировального слоя осуществляется непосредственно аппликатором - пластиковым кольцом с резиновой вставкой. Скорость вертикального перемещения аппликатора при нанесении слоя - около 0,2 м/с. Аппликатор и резиновая вставка подбираются исходя из размера (диаметра) основы трафаретной формы. После нанесения каждого слоя копировального раствора производится сушка в сушильном шкафу.

Поверхность нанесенного на металлическую основу копировального слоя должна быть гладкой (рис. 4.18 Рис. 4.18. Однослойное копировальное покрытие с ровной поверхностью: 1 - основа трафаретной печатной формы; 2 - копировальный слой). Если поверхность копировального слоя будет иметь вогнутости (рис. 4.19 Рис. 4.19. Однослойное копировальное покрытие с неровной поверхностью: 1 - основа трафаретной печатной формы; 2 - копировальный слой), то при печатании краска может затекать под края пробельных элементов, что приведет к образованию пилообразных зубчатых краев изображения на оттиске.

Для определения величины вогнутости копировального слоя выполняют измерения высоты копировального слоя в нескольких точках и вычисляют разницу между самой высокой и самой низкой точками. Эта разница, называемая коэффициентом Rz, должна иметь значение в интервале от 4 до 14 мкм.

Во время сушки происходит испарение растворителя, что приводит к уменьшению толщины копировального слоя. Если на основу трафаретной формы нанести копировальный раствор с содержанием твердого вещества 30%, то после высыхания его толщина уменьшится более чем в три раза. Как правило, после однократного нанесения копировального слоя его поверхность оказывается неровной, и величина Rz превышает допустимое значение. В связи с этим для выравнивания неровностей и уменьшения величины Rz, необходимо после сушки первого слоя нанести второй, а при необходимости - третий, четвертый и т.д. При нанесении нескольких слоев копировального слоя значительно уменьшается величина неровностей (рис. 4.20 Рис. 4.20. Многослойное копировальное покрытие: 1 - основа трафаретной печатной формы; 2 - первый копировальный слой; 3 - копировальный слой, полученный при повторном нанесении), но вместе с тем увеличивается его общая толщина, что может затруднять перенос краски на запечатываемый материал через печатающие элементы.

На практике при выборе толщины копировального слоя учитывается содержание твердых веществ в копировальном растворе и условия формирования копировального слоя.

После формирования копировального слоя на металлической сетке-основе производят экспонирование диапозитива. Для этого основа формы размешается в горизонтальном положении таким образом, чтобы концевые кольца направлялись роликами экспонирующего устройства. Затем на основу с нанесенным копировальным слоем монтируется диапозитив и производится круговое экспонирование при вращении основы формы. Надувной баллон (вставка) во время экспонирования по-прежнему находится внутри основы формы.

В процессе экспонирования происходит задубливание копировального слоя на пробельных элементах. Оптимальное время экспонирования определяется размером основы формы, типом сетки и свойствами копировального слоя. Механическая прочность и стойкость копировального слоя возрастает по мере увеличения времени экспонирования до достижения определенного максимального значения. Вместе с тем чрезмерное увеличение времени экспонирования увеличивает искажения воспроизводимого изображения и ухудшает его качество. На рис. 4.21 Рис. 4.21. Зависимости прочности копировального слоя и качества изображения от времени экспонирования графически показан диапазон оптимальных значений времени экспонирования, для которого характерно сочетание прочности копировального слоя и приемлемого качества изображения.

Экспонированный цилиндр проявляют, то есть смывают водой неэкспонированный копировальный слой с печатающих элементов. Копировальный слой, оставшийся на пробельных элементах, задерживает при печатании краску, которая продавливается ракелем через открытые печатающие элементы на запечатываемый материал. Качество проявления копии контролируют и при необходимости проводят дополнительную операцию проявления с помощью гидропистолета.

После сушки печатной формы производится контроль ее качества. При наличии на печатной форме дефектов в виде случайных отверстий, царапин и др. выполняют корректирование формы.

После использования формы печатную краску тщательно смывают растворителем, а металлическую сетку-основу подвергают регенерации для повторного использования. При этом сначала производится удаление копировального слоя, а затем металлическая сетка-основа подготавливается для изготовления новой формы.

Обычно сетка-основа выдерживает до 12 подобных циклов. После износа или повреждения металлической сетки концевые кольца могут быть отделены от нее с помощью специального растворителя.

© Центр дистанционного образования МГУП