Реферат: Применение печатных красок и лаков в полиграфической продукции

Подождите немного. Документ загружается.

Отделение Подготовки Младших Специалистов

КИИПТ УАП

Реферат

по дисциплине «Химия»

«Применение печатных красок и лаков в полиграфической

продукции»

Выполнила студентка

2 курса 2 группы

Гордымова Екатерина

специальность компьютерная

обработка текстовой, графической

и изобразительной информации

Проверил: Клочкова Г.А.

г. Симферополь 2010 г.

План

I. Что такое краски?

II. Состав печатных красок

III. Производство офсетных красок

IV. Виды красок

a) Краски для флексографии

b) Краски для трафаретной печати

c) Газетная краска

V. Качество красок

VI. Виды лаков

a) Водно-дисперсионные лаки

b) Уф-отверждаемые лаки

c) Лаки на основе летучих растворителей (спиртовые

лаки)

d) Лаки на масляной основе

VII. Способы нанесения лаков

Что такое краски?

Краски — общее наименование для группы цветных красящих веществ,

предназначенных для непосредственного использования в той или иной сфере

быта. По химическому составу пигменты и изготовленные из них краски

разделяются на минеральные (неорганические соли или оксиды металлов) и

органические (сложные соединения, в основном растительного или животного

происхождения). И те и другие могут быть естественными (природными) и

искусственными (синтетическими).　 Чаще всего под словом «краски»

подразумевают суспензии пигментов или их смеси с наполнителями, в

связующем — олифе, ПВА-эмульсии, латексах или других пленкообразующих

веществах. Краски наносят непосредственно на имеющийся материал или на

грунт. Краски могут быть предназначены для раскрашивания или для окраски

предметов для создания живописных полотен, росписей, для получения

декоративных покрытий. После высыхания или полимеризации краски образуют

окрашенную однородную плёнку, обычно непрозрачную или полупрозрачную. Еще

одним очень важным назначением красок является защита окрашиваемой

поверхности. Они защищают Металлы от коррозии, а древесину от иссыхания и

гниения.

Состав печатных красок

Основными компонентами печатных красок, определяющими их печатно-

технические, реологические, колористические и эксплуатационные свойства

являются твердые пигментные частицы, которые равномерно распределены в

среде жидкого связующего. Задачей последнего является, с одной стороны,

обеспечение подвижности системы, т.е. пигментные частицы должны

скользить друг относительно друга в среде связующего, а с другой стороны,

обеспечение необходимого высыхания и закрепления краски на оттиске.

Связующее представляет собой сложную систему, включающую в качестве

основных компонентов смолы различного происхождения, преимущественно

алкидные, минеральное и растительное масла. Твердые смолы вводят в

печатные краски в виде растворов в минеральных и растительных маслах.

Основное назначение смолы состоит в том, чтобы обеспечить быстрое и

прочное закрепление пигмента на оттиске, сообщить высохшей краске

необходимый блеск.　 Алкидные смолы обладают большой активностью в

образовании сольватных защитных слоев вокруг пигментных частиц, что

необходимо для стабилизации красочной системы. Чем лучше смачивание

пигмента связующим, тем слабее притяжение между первичными частицами

пигмента, тем легче проходит процесс его диспергирования.　 Благодаря

растительным маслам регулируется необходимая консистенция и липкость

печатных красок. Они участвуют в процессе пленкообразования и оказывают

существенное влияние на качество высохшей пленки, повышая ее

эластичность, прочность к истиранию, блеск.　 Минеральные масла и

растворители обеспечивают необходимую скорость первоначального

закрепления краски на оттиске благодаря быстрому впитыванию бумагой и

испарению.

Кроме пигмента и связующего полиграфические краски могут содержать

различные добавки, например: сиккатив (служит катализатором процессов

полимеризации связующего, т.е. ускоряет процесс пленкообразования),

наполнители, пасты (изменяющие печатные свойства красок, устраняющие

чрезмерную их липкость и т.п.).Пигменты являются одной из составных частей

красок и эмалей. От типа пигмента зависят цвет лакокрасочного покрытия, его

укрывистость, а также устойчивость к действию атмосферных факторов,

химических реагентов и высоких температур. Пигменты обладают

определённым цветом, так как они способны избирательно отражать лучи

дневного света. Когда на пигмент падает световой луч, то часть лучистой

энергии поглощается, а другая отражается, окрашивая пигмент в цвет

отраженных лучей. Часть света, попадая на поверхность краски, проходит через

прозрачное для них связующее, не окрашивая пленку. Другая часть лучей

отражается от краски, и это создает эффект зеркальной, блестящей

поверхности (блик). Часть лучей полностью поглощается пигментом, и эта

точка кажется темной. Лучи поглощаются избирательно: одна часть лучей,

составляющих спектр дневного света, поглощается, а другая отражается от

поверхности пигмента и окрашивает поверхность. Например, если пигмент

поглощает фиолетовые, синие, зеленые, желтые лучи и отражает красные, то

и поверхность воспринимается как окрашенная в красный цвет. Пигмент,

отражающий почти весь падающий на него свет, кажется белым, а пигмент,

поглощающий падающие на него световые лучи — чёрным. Основными цветами

следует считать три — красный, синий и жёлтый. Смешивая их между собой,

можно получить фиолетовый, оранжевый, зелёный. Наложение одной

прозрачной краски на другую краску носит название «лессировка». Следует

иметь в виду, что, смешивая пигменты между собой, мы получим равномерно

окрашивающую краску, только тогда, когда показатели плотности пигментов

близки. Цветные краски — хроматические; сочетания чёрного и белого —

ахроматические цвета.

Производство офсетных красок

Производства связующего

На схеме (рис. 1) представлен реактор для производства связующего (олифа)

на основе растительных масел. Процесс производства

олифы заключается в варке растительного масла в

реакторе при температуре 245-3000 С в атмосфере

инертного газа - с целью предотвращения окисления

продукта. При этом оно густеет и становится более

вязким. Чем дольше происходила варка, тем больше

вязкость олифы. Готовая олифа поступает по

трубопроводу в контейнер хранилища, из которого

впоследствии перекачивается в цех производства

красок. Лак представляет собой раствор смол в

растворителе. Процесс производства лаков в

настоящее время включает в себя два способа: горячий и

холодный. Горячий способ заключается в варке лака при

высокой температуре (180-2500 С), в результате чего

образуется истинный раствор твердой смолы в масле.

При холодном способе температура растворения не превышает 1400 С, и

растворение идет при интенсивном размешивании, в результате чего

образуется дисперсия твердой смолы в масле. Связующими веществами в

живописи (кроме техники фрески и силикатной живописи) являются

растворённые, эмульгированные или суспендированные (в воде белки или

углеводы — клеи животного или растительного

происхождения, смолы, растворимые в воде и в маслах

углеводороды, твердеющие масла). Краски

подразделяют на кроющие, или корпусные (создающие

непросвечивающий слой), и на лессировочные, дающие

прозрачный или полупрозрачный слой.

Технология производства

офсетных печатных красок

для листовой печати

Наиболее распространенным методом производства офсетных красок для

машин офсетной печати является диспергирование краски загружают в дежу

(объемом до 500 л) согласно рецептуре и контролируют по весам. Затем дежу

(рис. 3б) ставят под вертикальный смеситель, и на нее при предварительно

приготовленного замеса сухих компонентов краски в связующем с добавлением

различных вспомогательных веществ. Этот процесс производится по

технологической схеме, приведенной на рисунке, и делится на следующие

основные стадии: приготовление замеса краски, вызревание замеса,

диспергирование, доведение до норм ТУ, расфасовка.

Приготовление замеса краски производится в мощном вертикальном смесителе

(рис. 2, рис. 3а). Компоненты помощи гидравлического прижима надевается

крышка с вмонтированной в нее мешалкой планетарного типа. Специальные

прокладки обеспечивают хорошую герметизацию между крышкой и корпусом

дежи. Скорость вращения лопастей смесителя около 50 об./мин.

Перемешивание продолжают до получения однородной массы,

обеспечивающей равномерное смачивание пигмента связующим. Хорошее

смачивание необходимо для облегчения дальнейшего диспергирования красок

до требуемых размеров частиц. Смачивание пигмента достигается на стадии

вызревания краски, которое заключается в выдерживании замеса в течении

12-24 ч перед диспергированием. Получаемый таким образом замес поступает

на трехвалковую краскотерочную машину (рис. 3г) и/или бисерную мельницу

(рис. 3в), на которых происходит перетир краски до получения необходимой

степени дисперсности пигмента. Выбор диспергатора зависит от объема

производимой краски и ее вязкости. Так, при небольших объемах производства

краски высокой вязкости (например, для листового офсета) целесообразно

применение краскотерочной машины, а при производстве больших объемов

краски с хорошей текучестью (например, для ролевого офсета) используют

бисерную мельницу. Возможно также их сочетание: для предварительного

диспергирования используют краскотерочную машину, после чего

окончательная доводка краски до требуемого уровня дисперсности

происходит на бисерной мельнице. Дисперсность пигмента (от 5 до 12 мкм)

контролирует аппаратчик по прибору "клин" и при необходимости процесс

диспергирования повторяетсяДиспергирование пигмента в трехвалковой

краскотерочной машине основано на разрушении агрегатов и агломератов

под воздействием гидродинамического давления и сдвиговых касательных

напряжений, возникающих при течении краски через узкую щель между двумя

вращающимися цилиндрами. Скорость вращения валов разная: каждый

последующий имеет большую скорость по сравнению с предыдущим.

Соотношение скоростей вращения съемного, промежуточного и приемного

валов разное, чаще всего - 4:2:1. После получения необходимой дисперсности

краска направляется на расфасовку. Бисерная мельница представляет собой

вертикальную колонну с мощной вращающейся мешалкой. Определенную

часть объема бисерной мельницы загружают мелющими телами, например,

металлическими шариками, размером от 0,5 до 5 мм. Лопасти мешалки,

вращаясь, увлекают за собой мелящие тела, которые, сталкиваясь между

собой и частицами краски, растирают их. Замес краски поступает с помощью

насоса в нижнюю часть аппарата, затем постепенно проходит до верхнего

штуцера. Берется проба краски для определения степени дисперсности. Если

степень дисперсности соответствует требованиям ТУ, краску сливают через

сеточный фильтр в емкость для хранения, если нет - она поступает на

повторное диспергирование. На следующей стадии производства

густотертых красок производится доведение краски до норм ТУ в смесителе

(рис. 3д). После анализа основных показателей цеховой лабораторией, краска

расфасовывается в банки под вакуумом с целью удаления пузырьков воздуха,

маркируется и после анализа ОТК сдается на склад. Эмали растворяются

уайт-спиритом и 646 растворителем.

Виды красок

Краски для флексографии

Флексографская краска является краской низкой вязкости и зависит от типа

запечатываемого материала и характера получаемого изображения. Наименее

вязкую краску используют для печати на бумаге, картоне,гофрокартоне и

самоклеящейся бумаге. Если же печать осуществляется на различных видах

пленок ( полиэтилене, полипропилене , полиамиде и т.д.), то в процессе печати

используют краску более высокой вязкости. Вязкость краски регулируется в

печатной машине добавлением определенного количества растворителя –

воды, спирта или их смеси.

Если необходимо выполнить процесс печати на синтетических пленочных

материалах, их необходимо предварительно подготовить. Процесс подготовки

заключается в том, что данные материалы обрабатываются коронным

разрядом, под воздействием которого характеристики поверхности

запечатываемого материала меняются и он становится способен к лучшему

восприятию краски. Обработку производят на специальных устройствах. Иногда

данные устройства входят в комплектацию печатной машины.

Краски для трафаретной печати

Основными считаются печатные свойства. Поэтому краска должна быть

достаточно жидкой, чтобы свободно проходить через трафаретную сетку, не

забивая небольшие сеточные отверстия. Помимо этого она должна обладать

определенными свойствами по текучести и гибкости (т. е. – реологией),

которые позволяют ей свободно проходить через трафарет и формировать

ровную сплошную пленку на поверхности печатного материала. Если краска

чрезмерно густая, то она может не растекаться в достаточной степени после

печати, оставляя бросающиеся в глаза отпечатки сетки на поверхности

закрепленной пленки. Применение пигментов на основе свинца и хрома

запрещено, особенно в красках, которыми пользуются для изготовления

упаковок для пищи, отделки игрушек и т.п. Самые популярные печатные краски

(на основе растворителей), содержат пленкообразователь, сиккатив

(ускоряющий закрепление краски), разбавитель и модификатор. Адгезивность и

способность сцепления придает краске связующее, и позволяет ему

проследовать через трафарет, способствуя его (пигмента) сцеплению с

запечатываемым материалом. Связующее состоит из вязкого лакообразного

вещества, которое уменьшается в растворителе, а потом, после отвердения,

формирует сплошную, твердую и гибкую пленку. В производстве красок для

трафаретной печати пользуются многими видами смол. Их выбор в основном

обусловлен видом сабстрата и требованиями по отделке. Например, краску для

печати по бумаге и картону можно изготовить на основе смолы, тогда как

краска для печати по акриловым или виниловым материалам содержит

виниловую/акриловую смоляную систему. Специальные смоляные составы,

которые возможно химически закреплять с помощью УФ-излучения,

используются в производстве красок УФ-закрепления. Сиккативы. Они

представляют собой комбинацию металлических солей: кальций, свинец, и

кобальт. Их добавляют в те краски, которые закрепляются окислением.

Большинство этих красок изготавливают на основе алкидной смолы, которые

после закрепления образуют твердую и гибкую пленку. На закрепление обычно

требуется 6-8 часов. Этот процесс можно ускорить повышением температуры

(использованием сушильного шкафа) до 80 – 120 0 С. При такой температуре

закрепление занимает 5 -15 минут. Для повышения содержания неиспаряющихся

ингредиентов в краске и улучшения ее реологических свойств пользуются

наполнителем. Как мы уже говорили, пигмент представляет собой самый

дорогостоящий компонент. Добавление в краску инертных, бесцветных

неиспаряющихся ингредиентов, как например, карбонат кальция, увеличивает

объем краски, не оказывая при этом обратного эффекта на ее печатные

характеристики. Наполнитель может также повысить кроющую способность

(оптическую плотность) краски. Кроме того, существуют наполнители,

которыми можно пользоваться в прозрачных красках, чтобы увеличить их объем

без уменьшения их способности пропускать свет.

Восковые клеи добавляют в краски для трафаретной печати, чтобы повысить

их устойчивость к истиранию. Однако, как и при применении всех

модификаторов, их нужно добавлять в меру. Неправильное добавление может

стать причиной уменьшения блеска или глянца, а также межслойного сцепления

между слоями красок разных цветов.

Газетная краска

Краска создана с использованием высококачественного технического углерода,

благодаря чему отличается высокой интенсивностью, большой глубиной

черного тона, что обеспечивает экономичность расходования краски при

печати. Краска имеет высокую четкость передачи рисунка, хорошую прочность к

истиранию, устойчива к эмульгированию (оптимальная рекомендуемая величина

рН=4,8-5,2), укрывиста, очень технологична, обеспечивает равномерность

красочного слоя на больших запечатываемых площадях, легко подается по

трубопроводу к печатной машине. Одним из важнейших свойств этих красок

является высокая экологичность, достигнутая благодаря специально

подобранному функциональному составу красок, практически не содержащему

опасных для здоровья компонентов. Рекомендованная рН увлажняющего

раствора 4,8-5,2.

Качество красок

Самыми экологически чистыми из перечисленных видов красок являются

дисперсионные (водоразбавляемые) краски. Растворителем в данном виде красок

является вода либо смесь воды со спиртом. Отсюда и название этих красок -

водные дисперсионные. Используются водоразбавляемые краски при печати на

впитывающих материалах (бумага, картон, гофрокартон и самоклеящаяся

бумага). Имеют подобные краски низкую вязкость, и для запечатывания таких

материалов, как синтетические пленки, не подходят из-за плохой адгезии

подобных красок на пленках. Правда, надо заметить, что наука не стоит на

месте, и ведутся разработки по использованию самых экологичных

водоразбавляемых красок для печати на пленках. Важно добавить, что при

использовании таких красок на оттиске получается матовое изображение.

Спиртовые краски менее экологически чистые, нежели водоразбавляемые, но

зато имеют более низкую стоимость, что в условиях кризиса является

немаловажным фактором. Закрепляются спиртовые краски на запечатываемом

материале за счет испарения растворителя (этанола, метанола, пропанола,

ацетона и т.д.). Достоинствами данных красок является лучшая адгезия,

получение привлекательного глянцевого оттиска. Благодаря перечисленным

достоинствам, эти краски получили наибольшее распространение при

запечатывании пленок, и в упаковочной индустрии большинство применяемых

пленок использует именно краски на основе летучих растворителей. Лучшее

качество печати и великолепную передачу цветов и оттенков позволяют

получать УФ-отверждаемые краски. Данный вид красок обладает большим

количеством достоинств, основными из которых являются: возможность

сохранения стабильности цвета практически на всем тираже, равномерная

насыщенность сплошных элементов (плашек), хорошая адгезия краски

практически любому запечатываемому материалу. Так как отверждение

данного типа красок происходит под действием УФ-излучения, необходимо,

чтобы печатные машины, предназначенные для печати УФ-отверждаемых

красок, имели модули УФ-сушки. Процесс закрепления красок происходит за счет

реакции фотополимеризации практически мгновенно. Состав этих красок

отличается от состава других красок, используемых во флексографии

отсутствием растворителя, состав этих красок составляют связующие

вещества (около 65 %), пигменты (около 15 %) и добавки (порядка 20 %).

Недостатками УФ-красок является их достаточно высокая стоимость, а также

выделяющийся при работе УФ-ламп озон, являющийся небезвредным для здоровья

человека. В последнее время появились новые технологии, использующие лампы с

водяным охлаждением, выделяющие малое количество озона, и специальные

озоновые фильтры. Так что технологии производства красок постоянно

развиваются, благодаря постоянно появляются новые, более безвредные и

качественные краски.