СВОЙСТВА ПЕЧАТНЫХ КРАСОК

Технологические свойства красок

Свойства печатных красок во многом определяют качество полиграфической продукции и режим процесса печатания, поэтому краскам предъявляется ряд важных требований:

1) они должны обладать определенными оптическими свойствами и обеспечивать получение изображений, по возможности близких к оригиналу;

2) для получения оттисков высокого качества во всем тираже краски должны быть однородными, не должны расслаиваться и содержать крупных частиц пигмента;

3) должны достаточно быстро и прочно закрепляться на поверхности печатного материала;

4) липкость и реологические свойства красок должны обеспечивать нормальное течение технологического процесса печатания.

Липкость красок

На поведение красок в процессе печатания - раскат, накат, переход с формы на запечатываемый материал) влияет ее липкость. Липкость проявляется как в прилипании, т.е. в адгезии краски при контакте с валиками, формой и запечатываемым материалом; так и в сопротивлении разделению красочного слоя между двумя поверхностями.

Непременное условие нормального течения печатного процесса – превышение адгезии над сопротивлением красочного слоя разделению. В противном случае краска не будет переходить с формы на запечатываемый материал.

Липкость краски зависит от: природы и концентрации пигмента, природы связующего, скорости разделения слоев.

 Повышенная липкость может вызвать выщипывание волокон с поверхности бумаги, что нежелательно.

При малой липкости краска ведет себя как смазка на поверхности накатных красочных валиков, из-за чего раскатная накатная системы мвшины перестают работать.

Степень перетира красок

Пигменты по своей природе полидисперсны, т.е. размеры их частиц не одинаковы. Кроме того, после высушивания частицы пигмента слипаются и образуют комочки-агрегаты. В процессе перетира краски происходит разрушение и уменьшение агрегатов, смачивание частиц связующим и равномерное распределение пигмента в связующём.

При наличии крупных агрегатов пигмент не полностью погружается в тонкий красочный слой, и пoсле закрепления краски поверхность оттиска будет неровной, шероховатой, без блеска. Крупные частицы пигмента царапают форму, снижая ее тиражестойкость, что повышает себестоимость продукции. От степени перетира зависят реологические и оптические свойства красок, например, с повышением степени дисперсности повышается их интенсивность.

Плотность красок

Плотность краски зависит от плотности пигмента и связующего, а следовательно, и от их соотношения в краске.

Плотность краски оказывает влияние на ее весовой расход при печатании тиража, а значит, и на стоимость. Более выгодно применять краски с меньшей плотностью при условии достаточной ее интенсивности. Краски с высокой плотностью, т. е. содержащие тяжелый пигмент, при хранении расслаиваются: пиг-мент оседает и в процессе печатания может забить пробельные элементы формы формы.

Оптические свойства печатных красок

К оптическим свойствам относятся:

• цветовые характеристики,

• прозрачность,

• интенсивность,

• глянец,

• светостойкость и устойчивость цвета красок к действию растворителей и реактивов.

Эти свойства в основном зависят от пигмента, но сочетание свойств пигмента и связующего тоже оказывает влияние на оптические свойства.

Цветовые характеристики красок

Цвет — это результат зрительного ощущения, которое зависит от условий освещения, расстояния до рассматриваемого предмета и других факторов.

Видимый свет — это смесь излучений с различными длинами волн, причем каждой длине войны соответствует определенный спектральный цвет излучения.

Основные участки спектральных цветов имеют следующие границы (приблизительно):

Длинна волны, нм                             Цвет

400-440......................................... Сине-Фиолетовый

440-480......................................... Синий

480-490......................................... Голубой

490-550......................................... Зеленый

550-560......................................... Желто-Зеленый

560-570......................................... Желтый

570-600......................................... Оранжевый

600-720......................................... Красный

Все существующие цвета делятся на ахроматические (бесцветные) и хроматические (цветные).

Если вещества (тела, краски) отражают равномерно по спектру все невидимые лучи. Они имеют ахроматический цвет. К ахроматическим относятся белые, все серые и черные цвета.

Вещества, отражающие небольшое количество падающего света (7—10%) практически имеют черный цвет.

Белые цвета поглощают свет в очень небольшом количестве, серые – в зависимости от их светлоты, а черные поглощают большую часть падающего света.

В природе не существует идеально черного вещества (тела), которое бы полностью поглощало свет, и идеально белого, отражающего весь упавший на него свет.

Хроматические цвета не в одинаковой степени поглощают и отражают лучи различных длин волн.

Например, краска пурпурного цвета поглощает преимущественно лучи со среднем значением длин волн (500-600 нм), а отражает – коротко- и длинноволновые. Тела и поверхности желтого цвета поглощают коротковолновые лучи, приблизительно от 400 до 500 нм, а отражают средне и длинноволновые. Такое поглощение называется избирательным.

При избирательном поглощении отраженные лучи с различными длинами волн суммируются, и, попадая на сетчатку глаза, вызывают ощущение цвета.

Избирательное поглощение является специфической особенностью окрашенных тел, красок, обладающих способностью поглощать в определенных соотношениях лучи с той или иной длиной волны.

Все хроматические цвета характеризуются тремя основными показателями: цветовым тоном, насыщенностью (чистотой) и светлотой (яркостью).

По цветовому тону хроматические цвета делятся на красные, оранжевые, желтые, зеленые, голубые, синие и т.д.

Цвета, обладающие одним и тем же цветовым тоном, могут различаться па светлоте. Например, красный цвет может быть светлым и темным.

Одинаковой светлотой могут обладать цвета, различные по цветовому тону, например, светло-голубой и светло-розовый. Светлота – это количественная характеристика, так как она зависит от общего количества отраженного света.

Цвета обладающие одинаковым цветовым тоном, могут различаться по своей насыщенности. Цвет будет тем более насыщенным, чем больше он отличается от ахроматических цветов.

Цветовой тон и насыщенность являются качественными характеристиками цвета, т. е. определяет его цветность.

Два цвета можно считать одинаковыми лишь при условии совпадения показателей всех трех его характеристик – цветового тона, светлоты и насыщенности.

Цветовые свойства печатных красок являются важнейшими, так как от них зависит качество передачи цвета изображения на оттисках.

Цвет краски на оттиске зависит от спектрального состава источника света, поэтому при оценке полиграфической продукции необходимо использовать естественное освещение или люминесцентные лампы дневного света.

Особое значение имеют цветовые свойства красок, предназначенных для трех- и четырехкрасочной печати. При последовательном наложении прозрачных красок (голубая, желтая, пурпурная) в результате трехцветного, в основном субтрактивного, синтеза на оттиске получаются различные цвета.

Краски для трехкрасочной печати должны быть прозрачными и по возможности более плотно поглощать одну из трех цветовых зон спектра и отражать две другие зоны, т. е. быть по возможности насыщенными и светлыми.

Желтая краска должна поглощать лучи синей зоны и отражать лучи зеленой и красной зон. Краска пурпурного цвета должна поглощать лучи зеленой зоны и отражать лучи синей и красной зон. Голубая краска должна поглощать лучи красной зоны и отражать лучи синей и зеленой зон.

Красок, которые бы полностью отвечали этим требованиям, в природе не существует. Они называются идеальными.

Цветовой охват триадных красок дается в виде шкал, где представлено все многообразие цветов и оттенков, которое можно получить при трехкрасочной печати в результате сочетания (наложения слоев) разных количеств печатных красок. Шкалы цветового охвата являются также одним из способов выражения цветовых характеристик красок.

Интенсивность красок

Интенсивность – это способность краски создавать заданную окраску при малом или большом ее количестве на оттиске.

Интенсивность влияет на качество продукции и расход краски. При высокой интенсивности требуется меньшее количество краски для получения оттиска необходимого цвета. Следовательно, от интенсивности краски зависит толщина красочного слоя и расход ее при печатании тиража, что оказывает немалое влияние на себестоимость печатной продукции.

От интенсивности краски зависит и качество печатной продукции, так как появляется возможность печатать более тонкими слоями, которые лучше и быстрее закрепляются на поверхности оттиска, тонкие слои краски меньше деформируются, при этом повышается графическая точность изображения, и печатная форма не забивается краской.

Интенсивность краски зависит в большей степени от природы пигмента, режима его получения, степени очистки исходных продуктов, дисперсности, а также от соотношения в краске пигмента и связующего.

Прозрачность красок

Схема прохождения световых лучей через слой прозрачной краски: 1 – световые лучи,2 – частицы пигмента,3 – связующее, 4 – подложка (бумага).

Прозрачностью называется способность красочного слоя пропускать световые лучи без изменения их направления.

Прозрачность зависит от коэффициента преломления пигмента и связующего в красочном слое. Если коэффициенты преломления близки друг к другу, то свет, проходя через частицы пигмента и связующего, почти не будет преломляться и рассеиваться, дойдет до подложки и отразится от нее. При увеличении разницы между коэффициентами преломления пигмента и связующего в результате многократного преломления происходит рассеивание света, прозрачность уменьшается и повышается кроющая способность краски.

Прозрачность красок практически зависит от свойств пигментов.

Кроющая способность – понятие, противоположное прозрачности. Свет, упавший на слой кроющей краски, частично отразится от поверхности, а частично пройдет внутрь краски, но, не достигнув нижней границы слоя в результате внутреннего рассеивания, выйдет, и наблюдатель получит представление о цвете краски без влияния цвета поверхности, на которую нанесена краска. В одних случаях краски прозрачные, в других кроющие или полукроющие.

Для трехцветной печати, где все многообразие цветовых тонов передается в результате субтрактивного синтеза, применяют краски высокой прозрачности. При печатании на переплетных крышках, а также обложек, форзацев, афиш по цветовому фону следует применять краски достаточно кроющие.

Глянец красок

Схема отражения и прохождения через красочный слой световых лучей:

1 – бумага; 2 – частицы пигмента; 3 – связующее; 4 – падающие лучи света; 5 – зеркально отраженные, неокрашенные, лучи света; 6 – окрашенные световые лучи.

Глянец красок зависит от характера поверхности красочной пленки. Если поверхность гладкая, большая часть света отразится зеркально, и оттиск будет глянцевитым и насыщенным. Объясняется это следующим. Свет, упавший на глянцевый оттиск, частично отражается зеркально, не проникая в слой краски, поэтому спектральный состав этой части света остается без изменения и образуются неокрашенные блики, видимые под определенным углом. Другая часть лучей отражается от поверхности рассеянно, также не изменяя своего состава, а большая часть лучей проходит через слой краски, изменяет свой спектральный состав, вследствие избирательного поглощения частицами пигмента и выходит из слоя окрашенной, рассеиваясь во все стороны (рис.). Поэтому при рассматривании оттиска не под углом зеркального отражения мы воспринимаем в основном цветные лучи, без примеси белого света. Этим и объясняется большая насыщенность цвета на глянцевых оттисках.

Для получения оттисков с высоким глянцем применяют специальные глянцевые краски. Получению блестящих пленок способствует также гладкая бумага с умеренно впитывающей способностью. Кроме того, для получения глянцевых оттисков продукцию, отпечатанную обычными красками, подвергают лакированию, используют и припрессовывание к оттискам пленок.

Глянцевыми красками печатают репродукции с картин (масляная живопись), открытки, проспекты, рекламу.

Светостойкость красок на оттиске

Способность краски при длительном действии света не изменить своих цветовых свойств называется светостойкостью и зависит она от химической природы пигмента.

Светостойкость краски имеет большое значение при изготовлении полиграфической продукции, рассчитанной на длительный срок службы, или продукции, подвергающейся длительному действию света, например географических карт, плакатов, афиш, художественных репродукций с картин, наглядных пособий, открыток и др. При печатании массовых книжных изданий, журналов, газет можно использовать краски со средней светостойкостью.

Стойкость красок к растворителям и реактивам

Под этим свойством подразумевается способность краски не изменять своего цвета и не растворяться при действии растворителя или какого-либо конкретного химического реактива.

Стойкость краски зависит главным образом от природы пигмента, поэтому при выборе пигмента для красок учитываются особенности способов печати, характер печатной продукции, условия, в которых ею пользуются.

Офсетные краски, например, должны обладать стойкостью к воде, так как при печатании происходит увлажнение пробельных элементов формы, и краска соприкасается с водой. При недостаточной водостойкости пигмент растворится и окрасит увлажняющий раствор. Окрашенный раствор с пробельных элементов перейдет на оттиск, и изображение потеряет контрастность.

Достаточной водостойкостью должны обладать и краски, предназначенные для печатания плакатов, морских карт, афиш, этикеток, упаковочного материала, обложек и другой продукции, которая может подвергаться действию атмосферных осадков или соприкасаться с водой.

Для печатания этикеток, открыток, которые в дальнейшем подвергают лакированию (чаще всего спиртовыми лаками), краски должны обладать спиртопрочностью.

Большое значение имеет стойкость пигментов к различным компонентам связующих (растительные и минеральные  масла, смолы, толуол и др.). В случае малой стойкости к этим веществам пигмент растворится и окрасит связующее. При печатании вследствие впитывания окрашенного связующего порами бумаги на оттиске вокруг каждого графического элемента образуются окрашенные ореолы, что приводит к значительному искажению цветовой и графической точности.

При печатании продукции, которая при использовании соприкасается со щелочами или кислотами (упаковки, этикетки), используют краски, обладающие стойкостью к тому или иному реагенту.