Основные полуфабрикаты, применяемые для изготовления бумаги

Основные полуфабрикаты, применяемые для изготовления бумаги

Бумага — это листы или ленты, состоящие в основ­ном из целлюлозных волокон (древесная целлюлоза, древесная масса, волокна хлопка, льна, макулатурная масса и некоторые другие) массой 1 м² до 250 г.

Белая древесная масса — самый дешевый волокни­стый полуфабрикат бумагоделательного производства, получаемый механическим истиранием еловой древеси­ны. Белая древесная масса улучшает печатные свойства бумаги: повышает непрозрачность, пластич­ность, капиллярность, улучшает способность восприни­мать краски и прочно закрепляет их избирательным впи­тыванием. Не белая древесная масса имеет нежелатель­ный желтоватый оттенок и делает бумагу недолговеч­ной и несветопрочной из-за содержания в ней лигнина.

Целлюлозу получают, действуя на древесную щепу растворами слабых кислот или щелочей при нагревании и повышенном давлении в герметических котлах боль­шой емкости, например 340 м³. При этих условиях лиг­нин разрушается и переходит в раствор, а из древеси­ны выделяются почти неповрежденные волокна целлю­лозы.

Существуют два способа изготовления («варки») целлюлозы: сульфитный (кислотный) и сульфатный (щелочной).

Текстильная полумасса - это волокнистый полуфаб­рикат в виде почти чистой хлопковой или льняной цел­люлозы, получаемой из лоскута - отходов швейных фаб­рик, линта - мелкого хлопкового пуха и тряпья - ноше­ной ткани.

Текстильные отходы сортируют по характеру волок­на, цвету (тряпье предварительно дезинфицируют), за­тем режут на куски и варят в герметических котлах ша­рообразной формы, вращающихся вокруг своей горизон­тальной оси, со щелочными растворами (сода, раствори­мое стекло или гидроксид натрия) для удаления возмож­ных загрязнений и частичного разрушения окраски.

Ассортимент клеящих веществ

Поливинилацетатный клей Высоковязкая (40—100 с по воронке ВМС) поливинилацетатная дисперсия (ПВА-дисперсия) марки ВВ с содержанием сухого остатка не менее 50% (в том числе пластификатора - дибутилфталата 5-15%) по ОСТ 5-05-386-80 используется для приготовления переплетных клеев. Она хорошо совмещается с костным клеем, натриевой солью карбоксиметилцеллюлозы, полиэтиленимином и др., что позволяет корректировать свойства поливинилацетатной дисперсии и расширяет область ее применения. Поливинилацетатный клей применяется при комнатной температуре.

Бутадиен-стирольный (латексный) клей

Для изготовления переплетных клеев рекомендуется пользоваться латексом СКС-50П вместо ранее применявшегося латекса СКС-ЗОШР. Такая замена значительно улуч­шает качество, повышает клеящую силу клеев при со­хранении стабильности их рабочих свойств. Бутадиен-стирольный латекс совершенно не имеет первоначальной липкости, поэтому при изготовлении переплетного латексного клея его совмещают с костным клеем и другими добавками.

Карбоксометилцеллюлозный клей

Натриевая соль карбоксометилцеллюлозы (Nа-КМЦ) по ГОСТ 5.588-70 - простои эфир целлюлозы и гликолевой кислоты - набухает в воде, а затем хорошо растворяется даже на холоде при периодическом перемешивании, образуя переплетный клей - заменитель крахмального клейстера, пригодный для приклейки бумаги и модификации (видоизменения) свойств других переплетных клеев.

Термопластичный клей

Термопластичный клей (или термоклей) представляет собой плавкую полимерную композицию, твердую при нормальной температуре, подвижную и липкую нагревании выше - 130°С. Применяется в основном для бесшвейного скрепления книжных блоков и некоторых других видов переплетных работ.

Костный (глютиновый) клей

Костный клей - твердые хрупкие плитки, чешуйки или клеевой студень (иначе галерта) - состоит в основ­ном из белкового вещества глютина. Он вырабатывается (вываривается) из костей животных в виде клеевого бульона, а затем выпаривается и высушивается, пока не превратится в твердые плитки или чешуйки.

Оптические свойства бумаги

Важными показателями оптических свойств являются: оптическая яркость белизна, светонепроницаемость, прозрачность (непрозрачность), лоск и цвет.

Оптическая яркость – это способность бумаги отражать свет рассеянно и равномерно во всех направлениях. Высокая оптическая яркость для печатных бумаг весьма желательна, так как четкость, удобочитаемость издания зависит от контрастности запечатанных и пробельных участков оттиска.

При многокрасочной печати цветовая точность изображения, ее соответствие оригиналу возможны только при печатании на достаточно белой бумаге. Для повышения оптической яркости в дорогие высококачественные бумаги добавляют так называемые оптические отбеливатели – люминофоры, а также синие и фиолетовые красители, устраняющие желтоватый оттенок, присущий целлюлозным волокнам. Этот технологический прием называют подцветкой. Так, мелованные бумаги без оптического отбеливателя имеют оптическую яркость не менее 76%, а с оптическим отбеливателем – не менее 84%. Печатные бумаги с содержанием древесной массы должны иметь оптическую яркость не менее 72%, а вот газетная бумага может быть не слишком белой: для нее этот показатель составляет в среднем 65%.

Истинная белизна бумаги связана с её яркостью или абсолютной отражательной способностью, т.е. визуальной эффективностью. Белизна базируется на измерении отражения света белыми или почти белыми бумагами с одной длиной волны (ГОСТ предусматривает 457 миллимикрон, т.е. в видимом спектре).
Белизна определяется как отношение количеств «упавшего» и распределенно отражённого света (%).

Светонепроницаемость – способность бумаги пропускать лучи света. Свойство непрозрачности бумаги определяется общим количеством пропускаемого света (рассеянного и нерассеянного).

Непрозрачность обычно определяется степенью «проникновения» изображения в испытываемый материал, помещённый прямо против рассматриваемого предмета.

Чаще применяется термин непрозрачность бумаги – отношение количества света, отраженного от листа, лежащего на чёрной подложке к свету, отражённому светонепроницаемой стопой этой бумаги.

Прозрачность определённым образом связана с непрозрачностью, но отличается от неё тем, что определяется количеством света, который проходит без рассеивания. Коэффициент прозрачности является лучшей оценкой высокопрозрачных материалов (калек), тогда как измерение непрозрачности более пригодно для относительно непрозрачных бумаг.

Лоск (глянец) является свойством бумаги, выражающим степень лощёности, глянца или способности поверхности отражать изображения. Лоск можно рассматривать как свойство поверхности бумаги отражать свет под данным углом отражения в большей степени, чем рассеянное отражение света под тем же углом. Таким образом, лоск (глянец) – относительное количество света, отражённого в зеркальном направлении к количеству упавшего света.

Виды классификации бумаг.

Печатные бумаги классифицируют по способу производства - немелованные и мелованные; по отделке - на матовые и глазированные; по волокнистому составу - на классы, обозначаемые номерами (чистоцеллюлозные № 1 и содержащие древесную массу № 2 и 3); по формату - на рулонные и листовые; по способу печатания, для которого они предназначены, - для высокой, офсетной и глубокой печати; по характеру печатной продукции - на газетную, книжно-журнальную, картографическую, афишную и др.; по свойствам - на виды и марки, обозначаемые буквами, проставляемые рядом с номерами бумаги, например № 1А, 1Б, № 2Б и т. Д

Мелованная бумага имеет наивысшую белизну и гладкость поверхности. Предназначается для печатания высоким, офсетным и глубоким способами высокоиллю-стрированных изданий, репродукций живописных художественных произведений, цветных фотографий, книг. альбомов, разнообразной рекламной продукции.!/ При высоком и офсетном способах печати применяются преимущественно быстро закрепляющиеся глянцевые краски. Бумага мелованная для высокого и офсетного спо-собов печати (ГОСТ 21444—75). Для печатания однокрасочных и многокрасочных иллюстрационных и иллюстрационно-текстовых изданий высоким и офсетным способами применяют бумагу с двусторонним однократным покрытием бумаги-основы. Мелованную бумагу улучшенного качества с двухкратным мелованием по обеим сторонам выпускают в соответствии с ТУ 81-01-475-79. Указанные ТУ предусматривают также выпуск с двухкратным мелованием бумаги массой 1 м2 250 г, толщиной 200 мкм, гладкостью, не менее 400 с, специально предназначенной для печатания художественных открыток.

19. Ассортимент печатных красок

В подавляющем большинстве случаев для воспроизведения оригинала способом четырехкрасочной печати используются триадные краски: желтая, пурпурная, голубая и черная. При правильно выполненных цветоделительных, цветокорректирующих и формных процессах, использовании максимально прозрачных желтой, голубой и пурпурной красок и их последовательном наложении друг на друга, на шкале на оттиске должен получиться нейтральный серый тон. На практике же получить его не всегда удается, так как возникают искажения цветопередачи из-за не идеальности реальных красок. То есть реальная краска может пропускать часть излучения, которую должна поглощать (например, пурпурная краска – пропускать часть излучения зеленой части спектра). Для устранения этих искажений и уменьшения расхода цветных красок при печатании применяют черную краску, которая формирует окончательный характер многокрасочного изображения.

Существуют различные виды триадных красок: для листовой печати, рулонной печати с газовой сушкой или без нее, для любой системы увлажнения или для «сухого» офсета, для печати на впитывающих или невпитывающих материалах. Они могут быть как универсальными (например, для одно- и многокрасочных листовых офсетных машин с различными системами увлажнения), так и специального назначения (например, для «сухого» офсета).

При печатании на четырех красочных машинах, когда краски наносятся последовательно одна на другую (печать по сырому), необходимым условием получения качественных оттисков является правильный выбор липкости красок. Краска, которую наносят первой, должна иметь более высокую липкость, чем последующая. Это значительно улучшает условия наложения красок. Иначе может произойти искажение цвета краски на оттиске из-за плохого восприятия последующей краски предыдущей. Краски серии Pantone. При подборе красок для печати тиража необходимо оценить, возможно ли воспроизвести триадными красками все цвета оригинала. Если оригинал содержит специальные «фирменные» цвета (например, в названии фирмы, ее логотипе, рекламе и т.д.), которые нельзя получить выбранной триадой, то используют дополнительные смесевые краски, например серии Pantone.

Независимо от фирмы-производителя, краски Pantone – это, как правило, универсальные офсетные краски для одно- и многокрасочных машин с любой системой увлажнения, которые применяются для печати на мелованных и офсетных бумагах и картоне, а также для печати на невпитывающих материалах.

Краски Pantone характеризуются высокой степенью прозрачности и высокой скоростью первоначального и окончательного закрепления. Они обладают хорошими, печатно-техническими свойствами и, как правило, позволяют применять ИК-сушку.

При изготовлении составных красок необходимо учитывать то, что краски Pantone имеют различную светостойкость, и светостойкость составной краски будет соответствовать наименьшему показателю смешиваемых красок.

Иногда краска, выбранная по картам эталонных цветов или по каталогу подбора цветов, при печати не дает точного оттенка. Чтобы избежать неудачи, а в случае таковой определить причину и способ ее устранения, необходимо учитывать ряд факторов.

Характеристика бумаги.

В атласах подбора цветов есть образцы печати каждой краской на бумаге с покрытием (т.е. мелованной) и без покрытия. Между ними есть существенная разница – цвета на мелованной бумаге всегда выглядят ярче и чище. Если для печати на бумаге, не имеющей покрытия, подобрать краску по образцу, напечатанному на мелованной бумаге, то результат может не совпасть с каталогом. К значительному изменению цвета краски на оттиске может привести и цвет самой бумаги (например, ее желтоватый оттенок). Поскольку краски для офсетной печати чаще бывают полностью прозрачными или полупрозрачными, через слой краски будет виден цвет бумаги. Этот эффект можно уменьшить, если к краске добавить 50% непрозрачных белил.

Толщина красочного слоя.

Оттенок краски на оттиске может измениться при изменении толщины красочного слоя: чем больше толщина, тем выше значение оптической плотности. Таким образом, изменяя уровень подачи краски можно добиться необходимых значений оптической плотности на оттиске. Однако существует предел, после которого увеличение подачи краски не влечет за собой увеличения оптической плотности. Ослабить интенсивность цвета краски, т.е. получить светлый ее оттенок, можно путем добавления прозрачных белил.

Качество смывки красочного аппарата.

При печати возможно изменение цвета светлых красок из-за их загрязнения плохо смытыми после предыдущей работы темными красками.

Металлизированные краски

До недавнего времени металлизированных красок как таковых не было – металлические пигменты и связующие поставлялись отдельно. Краски составлялись непосредственно на производстве, что требовало соответствующего оборудования, а также наличия навыков и опыта у работников типографии, что существенно усложняло технологический процесс. Металлизированные краски изготовляются из весьма тонких порошков бронзы и алюминия. В зависимости от используемого металлического пигмента они могут быть «золотыми» - от «светлого золота» до «насыщенной бронзы и «серебряными».

Металлизированные краски хорошо ведут себя даже при больших скоростях печати. Они хорошо передаются от валиков, быстро достигают стабильного баланса с увлажняющим раствором и быстро закрепляются.

При работе с металлизированными красками одной из основных проблем является потеря блеска пигмента. Чтобы избежать этого, требуется:

Следить за подачей увлажняющего раствора. Она должна быть минимальной, чтобы краски не потеряли блеск из-за окисления металлических пигментов в воде. В увлажняющий раствор рекомендуется вводить изопропиловый спирт, чтобы свести к минимуму подачу воды, уменьшить эмульгирование краски и ускорить ее закрепление на оттиске. Однако концентрация спирта не должна превышать 10%, ибо большое количество может привести к тенению (т.е. передаче краски пробельными элементами формы), растворению защитной оболочки вокруг металлического пигмента и в результате вызвать потускнение краски.

Отказываться от кислых добавок в увлажняющий раствор и использовать добавки, специально предназначенные для металлизированных красок.

Использовать качественные высокоглянцевые мелованные бумаги.

Чтобы не пропал металлический блеск на оттиске, показатель рН бумаги должен быть не ниже 7.

Закладывать в красочный ящик небольшое количество металлизированной краски и почаще добавлять свежую.

Не использовать добавок, ускоряющих высыхание – они провоцируют окисление и снижают глянец оттисков. Ускорить закрепление красок и сохранить металлический блеск поможет использование ИК-сушки.

Фолиевые краски

Печать на невпитывающих материалах, таких как пленки, самоклеющиеся материалы, пластик, металлизированные бумаги, ламинаты, окрашенные печатные материалы с дополнительным лакированием, всегда требовала использования специальных красок. На невпитывающих материалах, в отличие от впитывающих, красочный слой должен высыхать исключительно на поверхности и только путем окислительной полимеризации. Как правило, краски для печати на впитывающих материалах к этому не способны – они закрепляются за счет впитывания связующего или комбинированным способом, что делает их непригодными для печати на невпитывающих материалах. Поэтому в последнем случае используются специальные фолиевые краски, которые имеют повышенное содержание сиккативов – катализаторов окислительной полимеризации. Высыхание происходит путем окисления таким образом, что краска высыхает на печатном материале быстро, а на валиках не высыхает. Фолиевые краски подходят для офсетной и высокой печати.

Кроме триады, по фолиевым краскам поставляются основные и номерные оттенки по Panton, другие спецоттенки и металлизированные краски. Печатные материалы: полиэтилен и полипропилен, алюминиевая фольга, и металлизированная бумага, полиэфирная пленка, ацетиловая целлюлоза, твердый ПВХ, бумаги и картоны с низким уровнем впитывания.

Печатный процесс с фолиевыми красками является достаточно сложным. Фолиевые краски высыхают путем окисления, поэтому они требуют наличие воздуха, в связи с чем стопы печатных оттисков должны периодически подвергаться подаче воздуха. Фолиевые краски быстро образуют пленку, поэтому при наладке машины рекомендуется печатать пробные листы обычными офсетными красками. Так как увлажняющий раствор при печати на пленку или фольгу не может впитываться в печатный материал, его количество должно быть доведено до минимума. Излишнее увлажнение замедляет процесс высыхания. При печати на фольгу или металлизированную бумагу, сохранение правильного оттенка цвета обеспечивается путем печати сначала белой кроющей краской. Краску нельзя оставить в раскатной системе, так как она может сохнуть. Валы должны вращаться постоянно.

Печатные краски для пищевой упаковки

Серия офсетных красок с низким уровнем запаха предназначена для листовой печати с низким уровнем запаха предназначена для листовой печати внешней поверхности пищевой и табачной упаковки.

Обычные листовые краски содержат сырьевые материалы, вызывающие запах и вкусовое влияние. Кроме того, основанный на окислении механизм высыхания этих красок вызывает дополнительное влияние на запах и вкус. Как правило, попытки снижения уровня влияния на запах и вкус ведут к снижению печатаемости красками и результата печати. С учетом вышеуказанного, сырьевые материалы выбраны с целью достижения минимального уровня влияния на запах и вкус. Одновременно, печатаемость красками остается на том же уровне, как обычными красками.

Они представляют собой быстро высыхающиеся краски с обычным уровнем вязкости и липкости. Закрепление красок происходит быстро и красочная пленка дает высокий глянец и высокий глянец и высокую стойкость к истиранию.

Краски для глубокой и флексографской печати

Для производства упаковки и продуктов питания и пакетов из полиэтилена высокого и низкого давления популярны серии спирторастворимых красок на основе нитроцеллюлозы для флексографской и глубокой печати. Эти краски пользуются большим спросом у отечественного производителя. Они подходят для работы на самых разных по своим техническим характеристикам машинах, начиная от первых отечественных образцов и заканчивая самым современным и высокоскоростным оборудованием.

Краски для печати гофротары и бумажных пакетов.

В настоящее время наибольшей популярностью для печати гофротары и бумажных пакетов пользуются водорастворимые краски. Краски имеют различные технические характеристики и поэтому приспособлены для низко и высокоскоростной печати.

Синтетическая, водорастворимая краска на основе воды-пигмента. Полукроющая и кроющая. Разработана специально для флексографской печати на гофрокартоне (мелованном или немелованном) или бумаге.

Они высыхают естественным способом; скорость высыхания зависит от впитывания и испарения растворителей краски. Краски хорошо подходят для печати мелованного материала. Краски предают хорошие водостойкость и стойкость к истиранию.

Краски для печати на пленках гибкой упаковки

Разнообразный ассортимент пленок, представленных на рынке для производства гибкой упаковки, диктует применение универсальных красок, которое хорошо работают на всех проблемных материалах. При печати хорошая адгезия наблюдается на следующих материалах: полиэтилен, полипропилен, обработанная и необработанная полиэфирная пленка, полиэтилен низкого и высокого давления, обработанный лаком полипропилен, мелованный картон

20. Клеящие вещества

Большинство клеящих веществ представляет собой олигомеры или полимеры со средней оптимальной степенью полимеризации, при которой они обладают лучшей адгезией и достаточной когезионной прочностью. При высокой степени полимеризации большие макромолекулы образуют слишком вязкие растворы, при низкой – происходит потеря ими когезионной прочности. К примеру, оптимальная степень полимеризации для поливинилацетата – 50−100, поливинилхлоридацетата – 100−150, нитратцеллюлозы – 150−300.

Полимеры и олигомеры, обладающие способностью к склеиванию, имеют линейное строение с небольшими боковыми цепями, количество и тип которых влияют на поведение клеящего вещества, также как и наличие химически активных групп (−СООН, −ОН, −СО, −NH₂ и др.). Они также должны быть способными образовывать пленку, эластичность которой зависит от температуры стеклования полимера: чем она ниже, тем эластичнее образующаяся пленка. Эластичность необходима для обеспечения сопротивления клеевого соединения разрушению, потому что оно зависит не только от когезионной прочности, но и от возникающих в процессе склейки достаточно больших обратимых деформаций. В большинстве случаев разрушения наступают не в результате нормального разрыва с преодолением когезии, а вследствие того, что место склейки подвергается частым изгибам, создающим местные растяжения. Эластичный материал обратимо претерпевает эти растяжения, в то время как жесткий разрушается потому, что в нем развиваются большие напряжения, превышающие его прочность.

Для снижения температуры стеклования и релаксации внутренних напряжений в состав клеевой композиции вводят пластификатор – низкомолекулярное нелетучее вещество, которое, проникая между цепями макромолекул, отодвигает их друг от друга, расстояние между ними увеличивается, и межмолекулярное взаимодействие уменьшается. К примеру, температура стеклования поливинилхлорида при введении в него пластификатора снижается с +80 до −70°С/ Учитывая температурную зависимость механических свойств полимеров, необходимо отметить, что в качестве клеев, лакировочных материалов и связующих для покровных слоев переплетных материалов должны использоваться полимеры с температурой, которой может подвергаться печатная продукция. Более того, следует предусмотреть настолько низкую температуру стеклования, чтобы изделия не растрескивались бы на морозе.

При изготовлении любой полиграфической продукции клеящие вещества должны обладать потребительскими и рабочими свойствами для нормального течения технологических процессов, т.е. иметь необходимые вязкость, липкость, прочно склеивать. При условии соблюдения всех технологических режимов качество продукции и ее прочностные свойства во многом зависят от клеящих веществ.

Переплетный клей - это растворы, расплавы или водные суспензии природных, искусственных и синтети­ческих полимеров, применяемые для склеивания бумаги, картона, переплетных тканей, а также для заклейки корешков книжных блоков, вставки их в переплетные крышки и др. Переплетный клей должен удовлетворять следующим техническим требованиям:

1. быть удобным в работе, т. е. легко размазываться, наноситься клеемазальными приспособлениями на переплетные материалы тонким сплошным равномерным слоем, не пениться в клеемазальном аппарате при рабо­те крышкоделательных, блокообрабатывающих, книговставочных и других переплетных машин;

2. в жидком виде быть достаточно липким, чтобы
загнутые края переплетного материала (заготовки) не разгибались, сохранять свою липкость в течение 5-8 мин, что необходимо для нормального выполнения переплетных работ;

3. после окончательного высыхания - формирования клеевой пленки - прочно склеивать скрепляемые дета­ли (заготовки); прочность склейки должна быть на­ столько большой, чтобы, например, при попытке оторвать коленкор от картона, которому он приклеен, вместе с коленкором отрывался и слой картона;

4. быть по возможности более светлым, так как темный клей может изменить цвет переплетного коленкора, об­ложечной бумаги, которые им приклеены. Кроме того, случайно попавшие на лицевую сторону переплета мазки клея становятся заметными и портят внешний вид из­даний;

5. быть нейтральным или слабощелочным, так как присутствие в клее свободных кислот или его чрезмерная щелочность могут повлиять на прочность склейки и попортить склеиваемые материалы;

6. не иметь неприятного запаха и не выделять вредных испарений;

7. не плесневеть при хранении книг в неблагоприятных условиях;

8. свойства клея должны быть постоянными, устой­чивыми во время работы; клей должен быть однородным — не отделять (отсекать) воду, не разлагаться преждевременно в результате процессов брожения, за­гнивания и пр.

Основными источниками получения переплетных клеев служат синтетические полимеры (поливинилацетатная дисперсия, латекс СКС) и искусственные мате­риалы (карбоксиметилцеллюлоза и др.), так как они имеют много преимуществ по сравнению с природными продуктами, например достаточную клеящую силу, и обеспечивают большую прочность склейки, быстро вы­сыхают и др., выгодны экономически. Все это способствует нормализации и механизации брошюровочно-переплетных процессов, повышению качества выполняемых переплетных работ. Однако все же не удается найти полноценную замену костного клея для некоторых ра­бот, и он пока применяется для изготовления, напри­мер, цельнотканевых переплетных крышек, приклейки марли к корешку книжного блока и др. Кроме того, костный клей — непременный компонент латексных пе­реплетных клеев.

Теория прилипания и клеящего действия

Достаточно прочное и долговечное склеивание бума­ги, картона, переплетных материалов обычно принято объяснять несколькими изолированными, не увязанны­ми друг с другом теориями: адсорбционной, диффузион­ной, химической, электрической и др. В действитель­ности, необходима только одна всеобъемлющая теория прилипания (адгезии) и клеящего действия, учитываю­щая различные факторы, взаимно дополняющие, а не противостоящие и исключающие друг друга. При этом в каждом конкретном случае на первый план выступает то или иное физико-химическое явление. Причем во всех случаях главный упор делается на адсорбционные яв­ления, включая и адсорбцию, с учетом проникновения клея или его компонентов в субстрат, т. е. бумагу, кар­тон, испарение растворителя и электрические явления.

Надлежащая липкость (адгезионно-когезионные свойства) придается клею полимерами, входящими в его состав. Липкость клея всегда должна соответствовать упругоэластическим свойствам склеиваемых материалов: когезия клея должна быть достаточной, чтобы противо­стоять разгибанию краев приклеиваемого материала. Но она не должна быть чрезмерной, иначе клей невоз­можно размазывать по поверхности склеиваемых мате­риалов (деталей). Клеевая пленка между склеиваемыми материалами должна быть сплошной, по возможности более тонкой, так как увеличение толщины пленки ухудшает условия склеивания, прочность склейки пони­жается, расход клея увеличивается. По окончании формирования клеевой пленки ее когезия возрастает в де­сятки и сотни раз, что и обеспечивает надлежащую (надежную) прочность склейки.

Прилипание (адгезия) клеевой пленки к склеивае­мым материалам объясняется способностью молекул полимеров адсорбироваться на поверхности склеивае­мых материалов, а также возможностью возникновения между клеевой пленкой и склеиваемыми материалами химического взаимодействия (адсорбции), например, появление водородных связей у крахмала и целлюлозы из-за их родственного строения. Высокие адгезионные свойства клея объясняются обра­зованием двойного электрического слоя, когда поверх­ность клеевой пленки и поверхность склеиваемого ма­териала заряжаются статическим электричеством про­тивоположных знаков, препятствующим разъединению склеиваемых деталей. Прочность склейки умеренно ше­роховатых поверхностей выше, чем гладких.

Процесс формирования клеевой пленки и его ско­рость предопределяются физико-химическим строением клея и зависят от скорости испарения из клеевой плен­ки воды (или другого растворителя, если он имеется в клее) и особенно от ее впитывания в бумагу или кар­тон.

Карбоксиметилцеллюлозный клей представляет со­бой молекулярный (истинный) раствор полимера в воде; вода прочно связана молекулами карбоксиметилцеллюлозы, отделение воды при формировании клеевой пленки затруднительно.

Крахмальный клейстер - это раствор крахмала в коллоидно-дисперсном состоянии: вода не слишком сильно связана глобулами и флоккулами (пачками молекул) крахмала, поэтому она отделяется от клеевой пленки относительно легко.

Поливинилацетатная дисперсия чрезвычайно легко и быстро отдает воду из клеевой пленки при ее впиты­вании в бумагу или картон.

Быстрое образование пленки костного клея объяс­няется его застудневанием - гелеобразованием - при охлаждении до комнатной температуры, т. е. явлением, характерным для белкового вещества глютина. Таким образом, костный клей с некоторыми оговорками может быть причислен к группе термопластических клеев.

Сформированная клеевая пленка должна быть не только прочной, но и эластичной. Высокая эластичность, клеевой пленки объясняется свойствами молекул высо­комолекулярных соединений, которые из-за большой длины способны изменять свое расположение и рас­прямляться без разрыва молекулярных цепей. В других случаях эластичность клеевой пленке придается введе­нием пластификатора (глицерина - для костного клея, дибутилфталата - для поливинилацетата).

Свойства рабочего раствора переплетного клея - его вязкость, липкость и концентрация полимера - имеют большое значение. Эти свойства должны соот­ветствовать характеру переплетного материала и усло­виям процесса склеивания. Так, например, для склеи­вания более пористой бумаги надо применять сравни­тельно более вязкий клей, чем для склеивания менее пористой; для приклейки ледерина нужны гораздо бо­лее липкие клеи, чем для приклейки коленкора и т. д. Для заклейки корешка книжного блока пригодны пере­плетные клеи, отличающиеся и эластичностью, и проч­ностью клеевой пленки, поддающейся процессу кругления.

21. Вспомогательные полиграфические материалы. Формные пластины.

Монометаллические офсетные пластины

Формная пластина (предварительно очувствленная пластина) – металлическая, полиэфирная или бумажная основа с нанесенной на нее светочувствительной композицией - копировальным слоем.

Печатная форма – пластина, на поверхности которой образовано изображение в виде отдельных участков, воспринимающих краску (печатающие элементы) и не воспринимающих краску (пробельные элементы).

Способы изготовления печатных форм и оборудование для этого процесса совершенствуются и изменяются, а следовательно будут изменяться и сами формные пластины. Но независимо от того, какие будут использоваться копировальные слои, базовые свойства и характеристики печатных форм останутся теми же.

Наибольшее распространение в нашей стране получили моно­металлические офсетные формные пластины с позитивным ко­пировальным слоем. Их предлагают все фирмы, выпускающие формные пластины.

Изготовление формных пластин. Сырьем для производства основы монометаллических офсетных пластин служит алюминий. Первый этап его обработки заключается в тщательной очистке поверхности ме­талла от шлаков и загрязнений.

После очистки и обезжиривания следует электрохимичес­кое зернение алюминия. На этом этапе создается высокораз­витая структура поверхности алюминия, которая при печати позволит удерживать большее количество увлажняющего раствора и легче добиваться необходимого баланса «краска-во­да». В результате зернения адсорбционная площадь поверхно­сти увеличивается в 40-60 раз по сравнению с первоначальной гладкой незерненой.

Фирмы, лидирующие на рынке формных пластин, как прави­ло, производят многоуровневое зернение в три этапа, создавая на поверхности алюминиевой пластины три типа микронеров­ностей - крупные, средние и мелкие зерна. Крупное зерно обеспечивает качественное воспроизведение полутонов и хо­рошее восприятие увлажняющего раствора; среднее отвечает за тиражестойкость получаемых печатных форм; баланс «крас­ка-вода» и износостойкость поверхности формы достигаются благодаря мелкому зерну.

За зернением следует анодирование (или анодное оксиди­рование) - электрохимическое создание на поверхности алю­миниевых пластин пленки из оксида алюминия. Оно увеличива­ет твердость алюминия, повышая устойчивость офсетных форм к механическим воздействиям, защищая от царапин, истирания и воздействия химических продуктов, которые используются при печати. Другое предназначение анодирования - увеличе­ние тиражестойкости пластин.

После зернения и анодного оксидирования поверхность алю­миния становится шероховатой и покрывается прочной порис­той оксидной пленкой, которая в результате химической опера­ции наполнения (например, гидрофильным коллоидом) приобретает устойчивые гидрофильные свойства. Вся эта обработка необходима, потому что шероховатость поверхности алюминие­вой основы увеличивает прочность сцепления (адгезию) с ней копировального слоя. Позже в процессе изготовления печатной формы на гидрофильной поверхности алюминия будут образо­ваны пробельные элементы, хорошо смачиваемые увлажняю­щим раствором и не воспринимающие печатную краску.

Последний шаг в изготовлении формных пластин - нанесе­ние копировального (светочувствительного) слоя на подготов­ленную основу. На этом этапе очень важно обеспечить равно­мерность полива, т. е. равную толщину копировального слоя в пределах одной пластины, т. к. от его толщины зависят многие характеристики формных пластин (например, светочувстви­тельность, разрешающая способность). Кроме того, в состав копировального слоя вводят нерастворимые микрочастицы, ко­торые создают на его поверхности шероховатость (см. рис. 1) и тем самым способствуют выходу воздуха при вакуумировании в копировальной раме перед экспонированием.

Копировальный слой. В позитивных формных пластинах копировальный слой выполняет две функции. Во-первых, он обеспечивает точное воспроизведение изображения (поскольку именно на нем формируются печатающие элементы) Во-вторых, обладая высокой гидрофобностью, химичес­кой и механической устойчивостью, он отвечает за тиражестойкость печатающих элементов. Все эти свойства закладываются в копировальном слое еще при его изготовлении.

Копировальный слой – тонкая пленка полимера с очувствляемыми соединениями, растворимость которой изменяется под воздействием излучения с определенной длиной волны. В зависимости от характера этих изменений различают позитивные и негативные слои. Позитивные изначально нерастворимы, но становятся растворимыми под действием света. Негативные, наоборот, под действием света теряют растворимость.