Проектирование технологии печатных процессов переиздания книги

Для качественного воспроизведения оригинала большое значение имеют оптические и поверхностные свойства бумаги. Как правило, в стандартах и ТУ нормируются показатели белизны и гладкости.

Значение показателя белизны зависит от метода и геометрии измерения. В зарубежных стандартах может указываться два показателя, характеризующие белизну бумаги: «whiteness» - нормируемый также отечественными стандартами, и «brightness». Многие зарубежные производители бумаги в свои нормативные документы стали включать цветовые показатели L, a, b. Для лёгкой бумаги (с массой 1 кв. м менее 60 г) важен показатель непрозрачности, т.к. такая бумага требует более внимательного подхода к выбору краски, чтобы избежать такого распространённого дефекта, как просвечивание изображения с оборота.

Для характеристики поверхностных свойств бумаги существует несколько методов оценки. В отечественных стандартах для определения показателя используется метод Бекка, за рубежом чаще используют метод Бендстена, а в последнее время стали характеризовать поверхностные свойства показателем шероховатости.

При наличии на предприятиях спектроденситометров, при входном контроле проводится оценка цветовых свойств и непрозрачности бумаги. Следует обратить внимание и на наличие внешних дефектов.

При поступлении бумаги на предприятие необходимо убедиться, что не нарушена упаковка. Если обнаруживаются внешние дефекты, то их нужно фотографировать с указанием даты. На этом основании можно предъявлять претензии поставщикам бумаги [27].

Для изготовления книги «Урфин Джюс и его деревянные солдаты» понадобятся 2 вида бумаг: мелованная глянцевая (250 г/м²) и офсетная (80 г/м² и 120 г/м²). Мелованная глянцевая бумага отличается лучшими печатными качествами, большей гладкостью и минимальным отмарыванием и пылением, нежели бумага без покрытия, последнее свойство особенно важно в связи с тем, что далее обложка будет подвергаться ламинации, и использование противоотмарочных порошков в этом случае не представляется возможным. Кроме того, мелованная бумага имеет более презентабельный вид и идеально подходит для многокрасочной печати. Для печати же основного блока, накидок и форзацев лучшим решением будет выбор офсетной бумаги с точки зрения практичности (невысокая степень выщипывания, меньшая деформация бумажного полотна при увлажнении, длительный срок службы) и ценовой доступности.

Рассмотрим несколько марок офсетных и мелованных бумаг, чтобы среди них выбрать наиболее подходящую для изготовления издания, принятого за образец. Характеристика бумаг занесена в таблицу 9.

Таблица 9 - Характеристика печатных бумаг [28]

Характеристика	Марка бумаги
	Ozon	Union Offset	LumiArt	Union Art
1	2	3	4	5
Тип бумаги	офсетная	офсетная	мелованная глянцевая	мелованная глянцевая
Плотность, г/м2	80	120	80	115	250	250
Белизна, ISO 11476, %	147	147	145	145	122	129
Непрозрачность, ISO 2471, %	94	98	90	95,5	98,5	99,3
Толщина, ISO 534, мкм	102	140	106	150	-	-
Глянец, Хантер, ISO 8254-1, %	-	-	-	-	81	75

На основании данных, указанных в таблице 9, следует, что для печати основного блока, накидок и форзацев лучше подойдет бумага Ozon. Большая непрозрачность этой бумаги (что особенно важно при двухсторонней печати) создаст благоприятные условия для чтения книги, так как на оборотную сторону отпечатанного листа не будет просвечиваться текст с лицевой стороны. Более высокий показатель белизны - еще одно преимущество бумаги Ozon. Чем выше белизна, тем четче и контрастнее изображение. Кроме того, бумага указанной марки имеет меньшую деформацию при увлажнении, следовательно, она не будет снижать механическую прочность бумаги на разрыв и сможет выдержать высокие скорости печатания.

Для печати обложки рекомендую выбрать бумагу Union Art. Эта марка бумаги имеет более высокие значения по белизне и непрозрачности, также она обладает большей прочностью на истирание, что имеет особое значение для иллюстрационной, особенно многокрасочной, печати, где четкость растровых элементов и тонких штрихов достигается применением липких и довольно вязких красок.

Однако важно не только правильно подобрать бумагу для печати той или иной продукции, но и правильно ее подготовить к использованию в производстве.

Подготовка листовой бумаги к печатанию состоит из следующих операций:

· нарезки на нужный формат (если формат закупленной бумаги не соответствует формату печатания);

· подрезки кромок бумаги с выверкой и фиксацией «верного» угла, равного 90° и образуемого продольным и поперечным краями листа, по которым будет производиться выравнивание листа при подаче его в печатные секции, при разрезке после запечатывания на нужные доли и при фальцовке в тетради;

· подсчета бумаги и ее укладки в стеллажи.

Именно на этой стадии подготовки бумаги необходимо проверить ее влагосодержание, чтобы, во-первых, определить соответствие его стандартным нормам и, во-вторых, сопоставить этот показатель с величиной равновесной влажности бумаги по отношению к действительным климатическим условиям печатного цеха.

Чрезвычайно важное место в подготовке бумаги к печатанию принадлежит ее акклиматизации. Акклиматизация бумаги направлена на приведение влажности и температуры печатной бумаги в соответствие с условиями печати в производственном помещении. Отсутствие этого соответствия влечет за собой изменение размеров, нарушение плоскостности бумажного листа (коробление краев, волнистость), а также ряд других дефектов и осложнений, неминуемо вызывающих появление брака в процессе печатания тиража.

Акклиматизация бумаги проводится в обязательном порядке в тех случаях, когда перепад относительной влажности бумаги в стопе и воздуха в помещении цеха превышает ± 10% или перепад относительной влажности воздуха внутри стопы бумаги больше ± 5%.

В практике современных предприятий достаточно широкое распространение получила поставка листовой бумаги в герметизированной упаковке. При условии нормализации и строго соблюдения климатических условий воздушной среды в помещении печатного цеха (в теплое время года нормальный уровень температуры в цехе 19-23°С, относительная влажность 50-60%; в холодное время - 18-22°С и 45-55% соответственно) такая бумага после снятия упаковки может быть пущена в работу при гарантированном сохранении ее высокой деформационной стойкости. Бумагу в герметизированной упаковке можно приобрести у фабрик-изготовителей, однако это не всегда возможно и экономически доступно. Поэтому довольно часто применяют самый старый способом акклиматизации бумаги - развешивание пачек листов в печатном цехе на определенное время (1-2 часа) в зажимах транспортера [29].

6.3 Выбор краски

Печатная краска - это многокомпонентная стабилизированная коллоидная система; суспензия твердого пигмента в жидком связующем.

Основное назначение печатной краски - формирование на печатной основе (будь то бумага, картон, полимер или другая подложка) качественного многоцветного или одноцветного изображения. В состав печатной краски входят красящее вещество - твердая дисперсная фаза, связующее - жидкая дисперсионная среда, а кроме того, различные добавки, которые регулируют ее липкость, вязкость, скорость закрепления и ряд других свойств.

В большинстве случаев в качестве красящего вещества в офсетных печатных красках используются пигменты. Это связано, прежде всего, со спецификой офсетного способа печати - наличием увлажняющего раствора.

Пигменты - определяющие цвет краски мелкодисперсные порошки, нерастворимые в воде, масле и некоторых других растворителях. Пигменты можно разделить по их прозрачности (кроющей способности) на прозрачные, полукроющие и кроющие; по цвету - на бесцветные, цветные, черные и цвета металлов, так называемые металлические.

По химическому составу пигменты разделяются на органические и неорганические. В полиграфической промышленности для изготовления красок применяют в основном органические пигменты. Также применяются специальные пигменты, включающие, например, люминисцирующие вещества. К специальным можно отнести и перламутровые пигменты.

Органические пигменты имеют яркие и чистые цвета. В результате смешения красок, содержащих такие пигменты, можно получать самые разнообразные промежуточные оттенки. Это их свойство положено в основу таких систем, как, например, Pantone и «Радуга», которые позволяют получать широкую гамму разнообразных цветов при смешении нескольких базовых красок.

Связующее вещество является вторым обязательным составляющим печатной краски. Оно представляет собой жидкую фазу печатной краски, связывающую твердые частицы пигмента в единую дисперсную систему.

Важнейшие свойства краски, за исключением цветовых характеристик, зависят главным образом от состава и свойств связующего. Например, связующее определяет поведение краски в процессе печатания и от него же зависит способность краски закрепляться на оттиске. Тип связующего определяется назначением и видом печатной краски. Изменяя его состав, можно при помощи одного пигмента приготовить краску для любого способа печати.

Предназначенные для производства печатных красок связующие имеют общее название - «фирнисы». Связующие, как правило, имеют сложный состав, но в него обязательно входят пленкообразующие вещества; чаще всего это смолы или продукты их переработки, а также растворители этих смол (ароматические углеводороды, минеральные и растительные масла). В последние два-три года некоторые производители печатных красок выпустили новые красочные серии на основе натуральных веществ. В состав этих красок в качестве растворителей смол входят 100% натуральные (растительные) масла, а минеральные не используются; кроме того, все входящие в состав пигменты подобраны и обработаны с соблюдением всех норм по экологической безопасности. Как правило, в названии этих красок присутствуют слова NATURE или BIO. Данные краски обычно сертифицированы для использования в производстве детских изданий и пищевой упаковки.

В зависимости от состава связующего офсетные краски могут закрепляться на оттиске за счет следующих механизмов:

· отделения растворителя в процессе впитывания;

· химического пленкообразования - образование полимерной пленки под действием кислорода, содержащегося в воздухе (окислительная полимеризация), или фотохимической полимеризации под действием УФ-излучения;

· сочетания этих способов (комбинированное закрепление).

Окислительная полимеризация может быть ускорена благодаря внешнему энергетическому воздействию. Для этого используются газовые и инфракрасные сушильные устройства.

Наименьшее время закрепления характерно для красок, содержащих в составе связующего специальные вещества, способные к полимеризации под действием УФ-излучения. Время пленкообразования в данном случае сокращается до сотых долей секунды. Облучение оттиска УФ-светом является необходимым условием их закрепления.

Существует большое количество вспомогательных веществ, которые позволяют регулировать свойства красок. Так, например, краскам могут быть приданы такие качества, как высокий глянец или матовость. Кроме того, при помощи различных добавок контролируют скорость высыхания красочной пленки, придают ей устойчивость к истиранию, высокую светостойкость, стойкость к тепловым воздействиям, водостойкость и устойчивость к маслам, спиртам, кислотам или щелочам, повышенную прозрачность или, наоборот, непрозрачность, регулируют другие свойства.

Обычно добавки вводят в краску в процессе ее изготовления, но при необходимости они могут быть добавлены и в готовую краску.

Для ускорения окислительной полимеризации применяют катализаторы, называемые сиккативами. Это соли кобальта, марганца, свинца и некоторых других металлов. Сиккативы вводят как при изготовлении краски, так и в уже готовую краску. В первом случае краски, как правило, являются оксидативно сохнущими. Данные серии характеризуются высокой скоростью первоначального и окончательного закрепления на оттиске, а при работе с ними следует избегать длительных остановок печатной машины.

Наряду с сиккативами, для регулирования скорости пленкообразования в краску вводят антиоксиданты, замедляющие окисление и пленкообразование. Необходимость в них возникает, если при длительной работе (или при остановке машины) краска начинает затвердевать на валиках красочного аппарата. Антиоксидантами являются ароматические фенолы и амины. Краски, в составе которых есть антиоксиданты, иногда называют «ночными», поскольку их можно оставлять на ночь в кипсейке печатной машины.

Некоторое представление о количествах сырьевых материалов в офсетных красках для листовой печати дает таблица 10.

Таблица 10 - Состав офсетной краски для листовой печати [30]

Сырьевой материал	Доля материала в печатной краске, %
Пигмент	10-20
Твердая смола	25-35
Алкидная смола	5-15
Минерально-масляный разбавитель	0-30
Растительное масло	30-0
Добавки	8-12
Сиккативы	1-8

Все офсетные печатные краски, независимо от их качества и известности торговой марки, можно условно разделить на следующие группы:

В зависимости от типа печатного оборудования:

· для листовой печати;

· для рулонной печати;

o для рулонной печати с сушкой (HeatSet);

o для рулонной печати без сушки (ColdSet).

В зависимости от системы увлажнения:

· для печати с увлажнением;

o для спиртового увлажнения;

o для бесспиртового увлажнения;

o универсальные;

· для печати без увлажнения.

В зависимости от способа закрепления:

· закрепляющиеся в результате впитывания;

· закрепляющиеся в результате окисления;

· полимеризующиеся под действием УФ-излучения;

· комбинированного закрепления [30].

Ознакомившись с составом и классификацией офсетных печатных красок можно перейти к выбору данного материала. Выбор печатной краски подразумевает определение параметров, которым должна удовлетворять краска для осуществления нормального процесса печатания тиража. При выборе печатных красок необходимо учитывать конструкцию печатной машины, вид бумаги и основные показатели краски.

Для печатания продукции способом офсетной печати используются только специальные офсетные краски или краски универсального назначения, если в их названии или в технических условиях отражено применение для офсетной печати.

Для четырехцветной печати используются триадные краски: голубая, пурпурная, желтая и черная, которые позволяют получить требуемую гамму цветов и оттенков при соответствующем цветоделении оригиналов.

Для печатания издания, принятого за образец, необходимо использовать печатную краску для листовой печати в соответствии с выбранным листовым печатным оборудованием. Краска должна быть подобрана для печати с увлажнением в соответствии с выбором традиционного офсета, а кроме того, подходить для печати как на мелованных бумагах, так и на бумагах без покрытия.

Рассмотрим несколько марок печатных красок для листовой печати с увлажнением. Их характеристики занесены в таблицу 11.

Таблица 11 - Характеристика печатных красок [31, 32]

Характеристика	Марка краски
	Impression (Hostmann Steinberg, концерн Huber Group)	NovaStar F912 BIO (FlintGroup K+E)
1	2	3
Цвет краски	Г	П	Ж	Ч	Г	П	Ж	Ч
Светостойкость, ISO 2836 /12040	5	5	8	8	5	5	8	8
Спиртостойкость, ISO 2836	+	+	+	+	+	+	+	+
Щелочестойкость согласно ISO 2836 /12040	+	-	+	+	+	-	+	+
Дальнейшие характеристики указываются в баллах, где 1 балл - качественные характеристики выражены слабо, 7 - качественные характеристики выражены сильно
Стойкость к истиранию	7	6
Глянец	6	6
Впитывание	5	5
Пригодность для печати с переворотом	7	-
Скорость перехода к послепечатной обработке	6	5

На основе данных, содержащихся в таблице 11, можно сделать вывод, что для печати издания, принятого за образец, наиболее эффективным будет применение красок Impression производителя Hostmann Steinberg. Эти краски имеют более высокие показатели по стойкости к истиранию и скорости перехода к послепечатной обработке при прочих равных показателях. Краски Impression имеют показатель 7 (наиболее сильно выражен данный качественный показатель) по пригодности к печати с переворотом, следовательно, эти краски одинаково хорошо подойдут как для машины Ryobi 754 (4+0), так и для машины Planeta Super-Variant 2-8 (1+1).

6.4 Выбор состава и свойств увлажняющего раствора

Хорошо известно, что качество продукции в офсетной печати в большой степени зависит от характеристик увлажняющего раствора.

Увлажняющий раствор представляет собой слабокислый или слабощелочной электролит. Современный увлажняющий раствор состоит из воды, увлажняющей добавки и, в случае спиртового увлажнения, из изопропилового спирта. Все увлажняющие добавки обязательно содержат следующий комплекс веществ, стабилизирующих процесс печати:

· буферные системы, регулирующие кислотность раствора (рН);

· поверхностно-активные компоненты (ПАВ);

· антикоррозийные вещества;

· антигрибковые вещества.

Буферные системы служат для удержания значения кислотности раствора (рН) в заданных пределах. Поверхностно-активные компоненты уменьшают поверхностное натяжение воды. Чем ниже поверхностное натяжение пленки жидкости, тем лучше она растекается. Именно поэтому необходимо уменьшать поверхностное натяжение воды, чтобы избежать проблем вуалирования, тенения и плохого переноса краски при печати. К тому же снижение поверхностного натяжения увлажняющего раствора позволяет печатать с меньшим количеством увлажнения, и благодаря этому улучшаются условия закрепления краски, повышается равномерность ее нанесения.

Антикоррозийные вещества содержат ингибиторы коррозии, защищающие печатные формы, систему циркуляции увлажнения и металлические части офсетной машины.

Антигрибковые вещества содержат вещества, не позволяющие микрорганизмам развиваться в увлажняющем аппарате.

Все увлажняющие добавки обладают как щелочной, так и кислотной буферной емкостью, способной нейтрализовать влияние кислых и щелочных веществ, содержащихся в бумаге и краске. Состав современных увлажняющих добавок позволяет практически мгновенно достичь оптимального значения рН и удерживать его в необходимых пределах в процессе печати.

Основным требованием, предъявляемым к увлажняющему раствору, является хорошее смачивание гидрофильных пробельных элементов и обеспечение постоянства их свойств в процессе печатания.

В то же время увлажняющий раствор не должен:

· отрицательно влиять на олеофильные слои печатающих элементов;

· вызывать эмульгирование печатных красок;

· быть агрессивным по отношению к бумаге и вызывать изменение ее молекулярно-поверхностных свойств;

· иметь запах и цвет;

· содержать токсичных веществ;

· вызывать коррозию металлов формы и деталей печатной машины.

Увлажняющий раствор имеет несколько основных показателей, тщательный контроль которых позволит избежать множества различных дефектов, таких как эмульгирование печатной краски, тенение при печати, замедленное высыхание печатной краски и, как следствие, перетискивание и отмарывание, снижение качества оттисков, в частности ухудшение резкости изображения, деформация (растяжение по крестам) запечатываемого материала, зажиривание печатной формы, плохое вращение краски в красочном ящике, разнооттеночность оттисков в процессе печати, скручивание оттисков, снижение насыщенности краски на оттисках и многих других.

Основными показателями увлажняющего раствора являются:

· жесткость воды. Качество воды, использующейся типографиями, зависит от различных свойств земли, природно-климатических условий местности и может время от времени меняться (например, при смене времени года). При использовании водопроводной воды для увлажняющего раствора нужно принимать во внимание такие ее характеристики, как жесткость, содержание гидрокарбонатных солей, электропроводность.

Высокая жесткость воды может привести к падению рН раствора и к образованию нерастворимого налета на валиках и резине, нарушающего нормальное восприятие ими краски. Кроме того, в результате взаимодействия солей кальция и магния с жирными кислотами, содержащимися в печатных красках, происходит процесс «омыления», в результате которого жирный слой оседает на офсетной форме, накатных и увлажняющих валиках, что вызывает тенение.

Мягкая обессоленная вода может вызвать сильное эмульгирование краски и образование пены в увлажняющем аппарате. Увлажняющий раствор на базе мягкой воды «забирает» недостающие соли из бумаги и печатной краски, что приводит к плохому закреплению краски на оттиске.

Увлажняющие добавки не могут изменить жесткость воды, однако они сводят к минимуму негативное влияние этого показателя на качество печати;

· кислотность (рН) увлажняющего раствора является одним из самых важных показателей. Эксперименты показывают, что в большинстве случаев значение рН увлажняющего раствора должно находиться в интервале 5,0-5,5 для листового офсета и 4,5-5,0 для рулонной печати. Даже небольшие отступления от этих значений могут вызвать проблемы при печати. В случае если раствор слишком кислый, разрушается гидрофильная пленка пробельных элементов на форме (что вызывает тенение), замедляется закрепление краски на оттисках (что неизбежно приведет к отмарыванию), снижается прочность красочной пленки на истирание, оголяются металлические раскатные цилиндры печатной машины (что нарушает равномерность подачи краски и ведет к непропечатке мелких печатающих элементов). В случае если рН>5,5 происходит «омыление» печатной краски, печатная краска эмульгирует и наслаивается на красочных валиках, появляется возможность тенения, разрушаются печатающие элементы, в результате чего снижается тиражестойкость печатной форм;

· электропроводность характеризует содержание солей и различных добавок в увлажняющем растворе и взаимосвязан с параметрами кислотности (рН) и жесткости (dH). Электропроводность водопроводной воды обычно колеблется в пределах от 300 до 500 мкСм. Рабочая электропроводность увлажняющего раствора должна быть в пределах от 800 до 1500 мкСм.

При электропроводности ниже 800 мкСм наблюдается тот же дефект, что и в случае пониженной жесткости воды: увлажняющий раствор начинает «забирать» соли из печатной краски и бумаги, вызывая плохое закрепление краски. Различие заключается в том, что причиной снижения электропроводности может быть не только жесткость воды, но и химический состав добавок, а также их дозировка.

При электропроводности больше 1500 мкСм соли, содержащиеся в увлажняющем растворе в избытке, взаимодействуют с печатной краской, что приводит к ее эмульгированию. Соли также могут оседать на валиках увлажняющего и красочного аппаратов печатной машины [33].

Ознакомившись с составом и основными показателями увлажняющего раствора, а также с требованиями, предъявляемыми к нему, можно перейти к выбору буферной добавки.

Выбор буферной добавки в основном должен зависеть от типа печатного оборудования (листовые или рулонные); системы увлажнения (традиционная - с чехлами на валиках, работающие без спиртовой добавки, или спиртовые); качества и состава используемых красок.

Листовые печатные машины Ryobi 754 и Planeta Super-Variant 2-8 имеют спиртовые системы увлажнения. Краска Impression, выбранная для печати тиража, имеет спиртостойкость согласно ISO 2836 /12040, следовательно, необходимо подбирать добавку, подходящую этим условиям.

Рассмотрим несколько марок буферных добавок, характеристики которых приведены в таблице 12.

Таблица 12 - Характеристика буферных добавок [34, 35]

Характеристика	Combidry 8200 09	Acedin D 1991, DS
1	2	3
Производитель	Huber Group	Fujifilm DS
Тип системы увлажнения	для спиртовых	универсальная
pH	5-5,3	4,8-5,2
Жесткость воды, dH	2-12	6-18
Рекомендуемая дозировка, %	до 4	2-3
Особенности	Ускоряет процесс закрепления краски на оттисках, благодаря введению сиккативов	-

На основании данных, включенных в таблицу 12, рекомендую использовать добавку Combidry 8200 09, так как она подходит для мягкой и средней воды (0-6 dH- мягкая, 7-12 dH - средняя; в Санкт-Петербурге мягкая вода - 2-3 dH [25]), разработана специально для спиртовых систем увлажнения, которые используются в выбранных печатных машинах. Эта добавка обеспечивает более быстрое закрепление краски на оттисках из-за включенных в ее состав сиккативов. И наконец, эта добавка разработана тем же производителем, что и печатная краска Impression. Вероятно, с использованием именно этой пары Impression - Combidry баланс «краска - вода» установится наиболее быстро и оптимально.

6.5 Выбор декеля

Декель - упругоэластичная обтяжка на офсетном цилиндре, необходимая для контакта печатающих элементов формы с запечатываемым материалом. Декель состоит из офсетного резинотканевого полотна (ОРТП) и поддекельного материала.

Офсетное полотно должно обеспечивать точный перенос краски с печатной формы на оттиск, а также создавать необходимую плотность контакта между печатающими элементами формы, покрытыми краской, и поверхностью бумаги.

ОРТП представляет собой композицию из нескольких слоев:

· поверхностный (рабочий) слой - бутадиен-нитрильный каучук с различными корректирующими добавками;

· стабилизирующий слой - каландрированная меланжевая ткань;

· компрессионный слой - полимер с закрытыми или открытыми микропорами;

· резинотканевый каркас - каландрированная хлопчатобумажная ткань.

ОРТП бывают различными по толщине.

Простые печатные машины, предназначенные для печати текстовой и штриховой продукции, имеют конструкцию малочувствительную к толщине офсетного полотна. Его толщина должна соответствовать номиналу с точностью ±0,05 мм. Как правило, на этих машинах устанавливаются офсетные полотна стандартной толщины 1,68 или 1,95 мм.

При полноцветной печати требуется более высокое качество, достижимое только при точном соблюдении оптимального давления между формным, офсетным и печатным цилиндрами. Это возможно только при соответствии толщины офсетного полотна номиналу с точностью ±0,01 мм. Такая точность достигается подбором подкладок нужной толщины под офсетное полотно. Толщина декеля на малоформатных машинах обычно составляет 2,6 мм [36].

Резинотканевые пластины должны отвечать ряду технологических требований. Эти требования определяются в первую очередь упругими свойствами резинотканевой пластины, характеризующими ее поведение как упругого материала, сжимаемого под давлением при печатании. Поверхность офсетной резинотканевой пластины должна хорошо воспринимать с формы и передавать на бумагу печатную краску, и вместе с тем быть устойчивой к действию связующего красок и растворителей, минимально набухать и не растворяться в них. Очень важным показателем качества офсетных резинотканевых пластин является их равномерность по толщине в пределах одной пластины, так как применение декеля, неравномерного по толщине, вызовет необходимость резко повышать давление при печатании. ОРТП также должно быть стойким к истиранию и другим механическим нагрузкам, к старению под действием света и нагреванию.

Следует отметить, что все декели характеризуются наличием трех видов деформаций. Деформация декеля носит сложный характер, так как все декельные материалы (бумаги разных видов, картон, прорезиненное и пробковое полотно, текстовинит, офсетная резина и др.) являются высокополимерными композициями, их суммарная деформация включает в себя различные по характеру составляющие: упругую, сумму эластических и пластическую (остаточную) деформации, т.е. деформации обратимые и необратимые.

В создании давления печатания основную роль играют обратимые (упругая и частично эластическая) деформации декеля.

В зависимости от свойств материала декеля количественное значение обратимых и необратимых деформаций в нем различны. Соотношение между значениями обратимых и необратимых деформаций в декеле также не остается неизменным в процессе печатания.

Во время работы печатной машины в декеле постепенно накапливаются необратимые деформации, а суммарная деформация декеля остается неизменной. Следовательно, наблюдается более или менее заметное уменьшение количественного значения обратимых деформаций, а вместе с этим уменьшается и давление печатания.

На основании имеющихся данных из нескольких декелей отбирают для работы тот, в котором преобладают обратимые деформации. Преобладание в суммарной деформации упругих и быстрых эластических деформаций будет обеспечивать неизменную величину давления при длительной работе печатной машины, а также малое время приработки и способности противостоять ударным нагрузкам.

Лучшие современные ОРТП имеют следующие соотношения долей составляющих деформаций: 75 % - упругие; 10 % - эластические; 15 % - остаточные.

Одним из показателей ОРТП является твердость. Она относится только к верхнему краскопередающему слою и характеризует только его степень твердости в условных единицах. Он должен учитываться при печатании на различных по гладкости и мягкости запечатываемых материалах.

Жесткость - показатель деформации всей толщины пластины, то есть характеризует насколько быстро ОРТП готово к новому рабочему циклу.

Твердость поверхностного слоя измеряется по стандарту DIN 53521 и оценивается в градусах по Шору, а жесткость всего полотна измеряется в градусах IRHD (международная единица твердости резины) [37].

В данных об ОРТП также часто приводится такой показатель как шероховатость поверхности, однако из-за отсутствия сведений о выборе ОРТП по этим показателям пластины выбираются полиграфистами зачастую без их учета. Проведенные испытания ОРТП позволили выработать следующие рекомендации по использованию показателей твердости и шероховатости при выборе пластин для различных видов печатных работ:

· для изготовления высококачественной печатной продукции на высокогладких сортах бумаги и картона следует использовать пластины с шероховатостью Ra = 0,5-0,9 мкм и твердостью поверхности от 78 до 85 градусов по Шору А;

· для изготовления массовой печатной продукции на всех видах бумаги оптимальны пластины с шероховатостью Ra = 0,9-1,2 мкм и твердостью поверхности 70-80 градусов Шора А;

· для изготовления высококачественной и массовой печатной продукции на низкогладких сортах бумаги и картона оптимальны пластины с шероховатостью

· Ra = 1,1-1,4 мкм и твердостью поверхности 65-78 градусов по Шору А;

· для изготовления высококачественной печатной продукции на бумаге и картоне с тисненой или отделочной поверхностью следует использовать пластины с шероховатостью Ra = 3,5-4,3 мкм и твердостью поверхности 60-70 градусов по Шору [38].

Зная основные параметры ОРТП, можно сравнить несколько марок, занимающихся выпуском офсетного полотна. Характеристики этих ОРТП представлены в таблице 13.

Таблица 13 - Характерестика ОРТП [39]

Характеристика	Maxima Turquose (Itg Graphic Products)	FS-50 (Fujikura Graphics)
1	2	3
Показатели ОРТП, полученные по методикам ВНИИ полиграфии при нагрузке 80 Н/см2
Толщина ОРТП, мм	1,95	1,94
Твердость, по Шору А	81	80
Микрогеометрия поверхности (шероховатость, Ra, мкм)	04,-0,7	1,0
Абсолютное суммарное сжатие (Eсум), мм	0,18	0,09
Абсолютное остаточное сжатие (усадка) (Еост), мм	0,034	0,016
Относительное суммарное сжатие (Eсум), %	9,1	4,6
Доли деформаций в относительном суммарном сжатии, %	Еупр	Еэл	Еост	Еупр	Еэл	Еост
	70,6	10,6	18,8	74,8	7.6	17,7

Сравнивая два ОРТП, рекомендую выбрать офсетное полотно FS-50 фирмы Fujikura Graphics, поскольку в нем большее преобладание обратимых деформаций над остаточными в сравнении с полотном Maxima производителя Itg Graphic Products при относительно равной твердости и толщине. На основании показаний по шероховатости и твердости поверхности ОРТП, данная пластина отвечает вышеперечисленным рекомендациям (шероховатость Ra = 0,9-1,2 мкм и твердость 70-80 градусов по Шору А при печати на разных видах бумаг).

Следует обратить внимание на то, что необходимыми условиями продолжительной службы офсетных полотен являются соблюдения оптимальных условий их хранения и бережная эксплуатация. Храниться полотна должны на горизонтальной плоскости при комнатной температуре и при относительной влажности около 60%. Они могут укладываться в стопы только лицом к лицу, оборот к обороту.

При установке полотна его поперечное направление должно располагаться вдоль образующей офсетного цилиндра. Зажимные планки с офсетным полотном закрепляют на цилиндре сначала со стороны клапана. Полотно должно закрепляться симметрично относительно контактных/контрольных колец цилиндра.

Первоначально полотно следует установить с вдвое меньшим натяжением, чем рекомендует изготовитель машины. После короткой приработки в течение примерно 300 оборотов цилиндра полотно следует подтянуть до оптимального значения натяжения.

Для смывки полотен следует использовать только рекомендованную и протестированную химию. После смывки необходимо проверять состояние поверхности полотна [39].

Стоит отметить, что недостаточно выбрать только ОРТП, необходимо еще подобрать и поддкельный материал.

В различных печатных машинах применяются либо мягкие, либо жесткие поддекельные материалы. Мягкий поддекельный материал - тонкое компрессионное резинотканевое полотно (0.5 или 0.6 мм), которое вместе с основным офсетным полотном образует требуемую суммарную толщину пакета. Жесткий поддекельный материал - тонкий лист пластика или плотной бумаги (прессшпана). Обычно используется набор жестких поддекельных материалов разной толщины, позволяющий достичь нужной суммарной толщины с заданной точностью с использованием только одного или двух листов. Иногда жесткие поддекельные материалы декели используются совместно с мягкими для точной подгонки толщины полотна. Очень удобны в эксплуатации жесткие самоклеющиеся приправочные поддекельные материалы, они наклеиваются в необходимом количестве на офсетный или формный цилиндр. В этом случае гарантируется неподвижность прокладок.

Калиброванные бумажные и пленочные листовые поддекельные материалы для офсетных печатных машин во многом влияют на качество печати, поэтому полиграфические предприятия должны обращать внимание на качество и свойства используемых подложек, чтобы и качество получаемых оттисков не подвергалось влиянию случайных факторов и оставалось постоянно высоким [40]. Необходимо знать основные требования, предъявляемые к этим материалам:

· при использовании обычных компрессионных офсетных полотен решающее значение имеет жесткость поддекельного материала. Поэтому под них не должны подкладываться обычные бумаги или другие самодельные подкладки, так как это может привести к не планируемому большому растискиванию растровых точек, или смазыванию красок. У материалов, специально предназначенных для этих целей, необходимая жесткость достигается путем сжатия под высоким давлением (порядка 20 тонн) и калибровки (допуски на толщину не более 0,0004 мм);

· важна стойкость поддекельных материалов к увлажнению;

· важно использовать поддекельные материалы необходимой длины и правильно закреплять их относительно цилиндров или офсетных полотен. Если не используются самоклеющиеся материалы, нужно закреплять поддекельный материал на внутренней стороне офсетного полотна при помощи двустороннего скотча. Это убережет от сдвига поддекельного материала во время печати. Не стоит также забывать делать подкладку короче полотна на 20-30 мм, чтобы при посадке этого комплекта на цилиндр не попасть подкладкой на область сгиба;

· калиброванный картон меньше тянется по направлению отлива, поэтому его располагают машинным направлением по окружности цилиндра. При неправильном расположении листы калиброванного картона во время печатания будут сминаться «в гармошку», кроме того, ускорится процесс истирания их поверхности, что влечет за собой увеличение бумажной пыли [41].

Среди всего многообразия поддекельных материалов самым распространенным является калиброванный картон как один из самых доступных и надежных материалов, представленный на полиграфическом рынке с диапазоном толщин от 0,05 до 0,6 мм, поэтому рекомендую использовать его как подложку к выбранному ОРТП FS-50. Следует отметить, что превышение офсетной резины над контрольными кольцами (толщина декеля) должно соответствовать нормативам, указанным в паспорте машины. Из-за недостаточно полных данных о печатном оборудовании нельзя с точностью говорить о необходимой толщине поддекельного материала.

6.6 Выбор вспомогательных материалов

Правильный выбор вспомогательных материалов имеет такое же большое значение, как и выбор основных материалов. Каждодневные операции по приготовлению увлажняющих растворов для офсетной печати, использование смывок, различных порошков, паст ? все эти процессы требуют применения специальных вспомогательных материалов. От того, насколько качественно они подобраны, зависит стабильность печати, качество цветовоспроизведения, скорость и безостановочность работы машин, износостойкость и долговременность эксплуатации печатных валов и офсетной резины.

Одними из таких вспомогательных материалов являются противоотмарочные средства. Это могут быть порошки или растворы различного состава, распыляемые на поверхность свежеотпечатанных оттисков для изоляции красочного слоя от соприкосновения с последующим оттиском с целью предотвращения таких дефектов на оттиске, как отмарывание и перетискивание.

Наиболее популярны в использовании противоотмарочные порошки, которые могут различаться размерами микрочастиц. Необходимо следить за подачей противоотмарочного порошка: зернистость порошка должна соответствовать массе 1 м² запечатываемой бумаги (чем выше 1 м² бумаги, тем крупнее должен быть размер зерна). Размер зерна варьируется от 10 до 100 мкм.

Порошка должно быть достаточное количество - избыточное его количество снижает глянец изображения, понижает прочность красочного слоя к истиранию, вызывает проблемы при резке продукции.

Все применяемые порошки подразделяются на два класса: «жесткие» (неорганического происхождения - углекислый кальций, осажденный из водных растворов) и «мягкие» (органические порошкообразные вещества, в том числе растительного происхождения - на основе крахмала - картофельного, маисового и сахарозы).

Кроме того, противоотмарочные порошки можно разделить на следующие группы:

· стандартные порошки - это ряд нерастворимых или слаборастворимых в воде порошков с различным размером зерна. Их главным преимуществом перед другими сортами является то, что широкий диапазон размеров частиц дает возможность гарантированной защиты от перетискивания изображения с использованием минимального количества порошка. Можно подобрать оптимальный размер гранул и для тонких бумаг и для картонов. Зерна этих порошков не оказывают абразивного воздействия на красочный слой;

· антистатические порошки. Эти противоотмарывающие порошки по своим свойствам аналогичны стандартным. Единственным отличием является то, что в их составе содержатся специальные добавки, которые предотвращают электризацию сопел распылительных устройств от электризующего воздействия струи воздуха с содержащимся в нем порошком;

· растворимые порошки - это порошки с высокой степенью растворимости, имеют особые преимущества для офсетного производства. Главное достоинство их в том, что они очень гигроскопичны, т.е. имеют большой впитывающий эффект. Благодаря этому порошок наилучшим образом подходит для печати в несколько прогонов. Во время второго прогона имеющийся на листе порошок растворяется в увлажнении, присутствующем на офсетном полотне, и не оказывает влияния на печатный процесс.

· Оборотной стороной этих достоинств являются сложности его использования. Во-первых, это проявляется в более жестких требованиях по его хранению (герметичная тара и сухое место). Во-вторых, требование большей чистоты тары и элементов сушильного устройства, непосредственно контактирующего с этим порошком. В конце каждой смены необходимо продувать распылитель чистым сухим воздухом для удаления остатков порошка.

Не рекомендуется использовать этот порошок при условии повышенной влажности в печатном цеху.

· Капсулированные порошки. Каждая гранула такого порошка имеет водоотталкивающее покрытие, что дает следующие практические преимущества перед другими видами:

o улучшенная противоотмарочная способность;

o гладкая на ощупь продукция;

o лучшая подвижность порошка в каналах распылителя;

o меньшая передача порошка на офсетное полотно при втором прогоне;

o меньший расход.

Капсулированные порошки могут создать проблемы при последующей лакировке или ламинировании. В этих случаях рекомендуется применять растворимые порошки.

В отличие от предыдущей серии, эти порошки не рекомендуется применять при очень низкой влажности. В этом случае повышается вероятность электризации порошка в трубках распылителя [42].

При выборе противоотмарочного порошока следует учитывать, что для оптимального рабочего процесса потребуется несколько видов порошка. Поскольку для изготовления издания-образца выбираются два типа бумаг, имеющих различную плотность, следовательно, необходимо иметь в наличие хотя бы два варианта противоотмарочного порошка с разными размерами зерен.

Для печати обложки целесообразно выбрать специальный растворимый противоотмарочный порошок с размером зерна 20 мкм, подходящий для всех типов бумаг, после которого возможно дальнейшее ламинирование без каких-либо трудностей, или не использовать противоотмарочный порошок совсем.

Для печати остальных деталей издания-образца будет уместным использование антистатического или стандартного мелкозернистого (около 10-15 мкм) противоотмарочного порошка, подходящего для легких и средних сортов бумаги.

Помимо противоотмарочных средств на полиграфическом производстве используют всевозможные универсальные и специализированные смывки и очистители для валиков печатной машины, для офсетного полотна, для кожухов машины, для тканевых чехлов и т.д.

Отличие специальных смывок от универсальных можно рассмотреть на примере смывок для офсетного полотна. Их отличие состоит в том, что первые более летучи и быстрее испаряются. Вследствие этого печатник тратит меньше времени на протирку полотен и получает выигрыш как в производительности (сокращаются простои), так и за счет меньшего количества брака (уже второй оттиск не содержит следов протирки полотна).

Также, среди специальных смывок есть средства, которые удаляют засохшую и въевшуюся в поры резинового покрытия валиков краску; освежители поверхности, которые придают присохшей резине большую эластичность; удалители глянца - твердого кальциевого налета, обычно образующегося из-за чересчур жесткой воды в увлажнении (этот стеклянистый налет не берется обычными смывками и ведет к растрескиванию резины). Эти средства не взаимозаменяемы, и каждое из них рекомендуется применять хотя бы раз в месяц. Их наносят малыми дозами, дают валикам покрутиться несколько минут и смывают универсальной смывкой [19].

В ходе работы над данным разделом были выбраны следующие материалы для изготовления книги, принятой за образец:

· позитивная пластина AGFA Meridian P 55;

· бумага Ozon, 80 г/м2 - для печати основного блока книги; Ozon, 120 г/м2 - для печати накидок и форзацев, и Union Art, 250 г/м2 - для печати обложки;

· триадные краски серии Impression производителя Hostmann Steinberg;

· буферная добавка к увлажняющему раствору Combidry 8200 09 производителя Hostmann Steinberg;

· офсетное полотно FS-50 фирмы Fujikura Graphics в комплекте с калиброванным картоном;

· мелкозернистый противоотмароный порошок стандартного или антистатического типа;

· наличие на производстве как специальных, так и универсальных смывок и очистителей.

7. Разработка технологических схем процессов подготовки печатных машин к печатанию тиража издания

Для изготовления издания «Урфин Джюс и его деревянные солдаты», необходимо подготовить две печатные машины: Planeta Super-Variant 2-8 для основного блока книги и Ryobi 754 для остальных деталей издания.

Процесс подготовки к печатанию тиража двух выбранных машин идентичен и представлен в таблице 14.

Таблица 14 - Технологическая схема подготовки машины Planeta Super-Variant 2-8 и Ryobi 754 к печати тиража [43]

Технологическая операция	Основные материалы	Режимы, технология выполнения и вспомогательное оборудование (В.О.)
1	2	3
Подготовка бумаги: - для основного блока; - для накидок; -для форзацев; - для обложки	Бумага / формат / масса - Ozon / 60х90 см / 80 г/м2 - Ozon / 52х72 см / 120 г/м2 - Ozon / 52х72 см / 120 г/м2 - Union Art / 52х72 / 250 г/м2	Разрезка и подрезка по формату (при необходимости). Должна быть обеспечена гладкость торцов и «верный угол». Акклиматизация бумаги в условиях цеха (t=20°C W=60%) до Wбум=6-6,5%
Подготовка краски	Печатная краска: Impression (Hostmann Steinberg) Вспомогательные вещества: смывка	Акклиматизация краски (завести в цех за сутки). Регулировка печатно-технических свойств краски (при неоходимости)
Подготовка увлажняющего раствора	Буферная добавка для спиртовых систем увлаженения Combidry 8200 09 (Hostmann Steinberg)	В.О.: Кондуктометр, pH-метр (или лакмусовые бумажки), индикаторные палоки. Жесткость воды: 7-10° dH; pH=5,4; t=12°C; Электропроводность воды: 320 мкСм; Электропроводность раствора: 1 000-1 300 мкСм
Смена печатной формы - для основного блока; - для накидок; -для форзацев; - для обложки	Пластина: AGFA Meridian P55 кол-во пластин: 6 кол-во пластин:16 кол-во пластин: 4 кол-во пластин: 4	Прием новой формы; контроль качества форм;смывка защитного покрытия. Съем отработанной формы; очистка и смазка формных цилинндров; закрепление новых формных пластин во всех секциях. Предварительная приводка.
Настройка печатного аппарата, приладка	ОРТП: FS-50 (Fujikura Graphics) Поддекельный материал: калиброванный картон	В.О.: механический пробойник, ключи для натяжения ОРТП. Смена декеля (по мере необходимости при усадке).
1	2	3
	Вспомогательные вещества для смывки, восстановления и ликвидации локальных продавленностей	Предварительно пробивка отверстий для крепления. При затяжке соблюдать равномерность натяжения. Контроль толщины декеля; регулировка давления
Зарядка самонаклада бумагой и регулировка листопроводящей системы. Приводка по бумаге - для основного блока; - для накидок; -для форзацев; - для обложки	Печатная бумага - Ozon, 80 г/м2 - Ozon, 120 г/м2 - Ozon, 120 г/м2 - Union Art, 250 г/м2	В.О.: тележка для перевозки стапеля. Установка стапеля бумаги с учетом центрирования ее относительно печатной формы. Установка метки бокового равнения («лицо» или «оборот»). Настройка листоподающей системы (листоотделяющих, листопередающих присосов; грузовых и транспортирующих роликов); проверка клапанов всей листовой системы
Зарядка и настройка красочного аппарата	Печатная краска: Impression (Hostmann Steinberg) Смывочные вещества, чистящая паста	В.О.: шпатель, пульт ДУ, раскатные и накатные резиновые валики, смывочный аппарат. Загрузка краски в дукторный ящик; тщательное перемешивание. Общая и местная регулировка подачи краски винтами красочного ящика или с пульта ДУ. При смене валиков производится регулировка степени их прижима в зонах контакта
Настройка увлажняющего аппарата	Увлажняющий раствор	В.О.: вспомогательные вещества, валики, щуп. Проверка температуры увлажняющего раствора, проверка подачи увлажняющего раствора, обеспечение баланса «краска-вода»
Подготовка противоотмарочного аппарата: - для основного блока, накидок и форзацев; - для обложки	- противоотмарочный порошок с зерном 20 мкм; - не использовать	Проверка системы распыления и загрузка в аппарат противоотмарочного порошка
Получение контрольных оттисков и окончательная регулировка всех систем	Бумага, краска, увлажняющий раствор, вспомогательные вещества	В.О.: пульт ДУ, денситометр, лупа. Проверка и регулировка приводки, приладки, подачи краски и увлажняющего раствора
1	2	3
Настройка систем автоматического контроля и регулирования	То же	В.О.: то же. Настройка фотоэлемента контролирующего «двойной лист», щупа контроля и приводки, ДУ точной приводки и фотоэлементов для контроля оптической плотности при печати тиража и т.п.
Подпись к печати	-	Получение эталонного оттиска
Печать тиража	Бумага, краска, увлажняющий раствор, вспомогательные вещества, смазочные вещества	В.О.: пульт ДУ, денситометр, лупа, тележка для перевозки бумаги и транспортировки отпечатанной продукции. Уход за машиной (смазка), постоянный контроль за качеством печати, регулирование технологического процесса, добавление бумаги, краски, увлажняющего раствора по мере расходования, съем готовой продукции

В приложении А представлены спуски полос для всех элементов издания.

После подготовки машины к печатанию тиража и получения пробных оттисков, необходимо определить качество отпечатанной продукции. Организация выходного контроля будет рассмотрена в следующем разделе.

8. Организация выходного контроля качества печатной продукции

Современные методы контроля качества печати требуют использования соответствующей контрольно-измерительной техники - денситометров и спектрофотометров. Не углубляясь в особенности каждого метода, можно сказать, что для оценки цвета наиболее объективным является спектрофотометрический контроль, так как он основан на измерении колориметрических координат на оттисках, в то время как денситометрический метод оценивает оптические плотности красочных слоев. Если спектрофотометр измеряет спектр, то денситометр - количество света за зональными светофильтрами. При этом денситометрические величины могут быть получены пересчетом из спектральной кривой отражения.

Используя денситометры или спектрофотометры, определяют качество печатной продукции по шкалам оперативного контроля печатного процесса (ШОКПП). ШОКПП представляет собой контрольную шкалу, содержащую тестовые элементы для оценки основных показателей печатного процесса (подачи краски, растискивания, скольжения, двоения, точности совмещения красок, баланса «по серому» и т.д.). Шкалу располагают на обрезном поле печатного листа, у края. ШОКПП применяются как при однокрасочной печати, так и при триадной

Разработано множество контрольных шкал, различных по структуре и по строению отдельных контрольных элементов, однако все они имеют элементы для контроля и оценки таких параметров печатного процесса, как:

· общая подача краски;

· переход краски при наложении слоев разных красок на оттиске (треппинг);

· баланс «по-серому»;

· баланс «краска-вода»;

· растискивание печатных элементов на оттиске;

· скольжение;

· двоение и дробление печатных элементов на оттиске;

· совмещение красок на оттиске;

· контраст печати в тенях растрового изображения;

· воспроизведение растровых элементов в светах и глубоких тенях.

Для всех этих показателей установлены нормы и допустимые отклонения, которые регламентируются отраслевыми стандартами [44].

Чтобы было можно разобраться в любых незнакомых шкалах оперативного контроля, необходимо знать общие принципы их построения, т.е. какие элементы контроля существуют, и какие параметры и как по ним оцениваются. Рассмотрим основные параметры.

Общая подача краски. Ее контролируют по плашкам - полям шкалы с относительной площадью растровой точки 100%. Плашки могут иметь форму квадрата, прямоугольника, полоски, круга и т.д. В шкале их будет столько, сколько красок необходимо контролировать. По технологическим инструкциям по процессам офсетной печати допустимые отклонения для зональных плотностей по цветным краскам при печатании на мелованной бумаге составляет ±0,05 D, в остальных случаях - ±0,1 D. Если при печати значения плотности плашек ниже рекомендуемых, изображение будет ненасыщенным и менее контрастным, если выше - получится «жирный» оттиск с заваленными тенями и очень насыщенными плашками, изображение станет темнее и уменьшится его контраст.