Разработка рекомендаций по выбору системы «бумага-краска» для печати на листовых офсетных машинах

Актуальность исследования. В последние годы в Узбекистане активно развивается полиграфическая промышленность. В настоящее время в Республике насчитывается около 1200 полиграфических предприятий, в то время как до 1991 года их насчитывалось около 240. Ведущими полиграфическими предприятиями являются такие издательско-полиграфические творческие дома (ИГТГД), как «Узбекистан», «Укитувчи», «Гафура Гуляма», акционерная компания (ИПАК) «Шарк». Одна только АК «Шарк» выпускает ежемесячно более 90 млн. наименований газет, 80 наименований журналов, общий тираж которых составляет свыше 220 млн. экземпляров, не говоря о выпуске книг различного предназначения. Для выпуска огромного количества высококачественной продукции требуется современное, постоянно совершенствующееся промышленное производство. Машинный парк полиграфических предприятий состоит, в основном, из листовых и рулонных офсетных машин, хотя имеется и другое печатное оборудование.

Исследование рынка потребителей полиграфической продукции показало, что наиболее развивающимся видом полиграфической продукции является этикетка и упаковка. Производство этикетки — один из самых прибыльных секторов полиграфического бизнеса во всем мире. Главными потребителями в Узбекистане являются производители напитков, 65% в общем объеме потребления. Вторую позицию держат производители продуктов питания, третью — выпускающие бытовую химию.

При печати этикеточной и упаковочной продукции особое внимание уделяется точности цветовоспроизведения, что обусловлено тем, что этикетки выполняют не только информационную функцию, но и рекламную.

Основными факторами, влияющими на качество печатной продукции, являются: качество фоторепродукционных процессов, качество изготовления печатных форм, режимы печатного процесса, характеристика запечатываемых материалов, характеристика печатных красок. о—.

Увеличение объема выпуска печатной продукции в Узбекистане делает актуальной проблему производства бумаги для печати на основе собственного сырья и разработку методики, которая позволяла бы на стадии входного контроля сделать рациональный выбор печатной краски, обеспечивающий высокое качество печати и стабильную работу печатных машин.

В настоящее время для производства бумаги используется привозная древесная целлюлоза из хвойных и лиственных пород, в то время как Республика имеет достаточные запасы сырья для производства целлюлозы: это, в первую очередь, хлопок и отходы текстильного производства, в том числе шелк. В настоящее время основным сырьем для получения бумаги в Республике является хлопковый линт и макулатура. Использование отходов текстильного и хлопкоперерабатывающего производства поможет решить также важную экологическую проблему утилизации этих отходов.

Изучению влияния введение в состав бумаги волокон шелка, кенафа, хлопкового линта и синтетических волокон посвящены работы Х. А. Бабахановой, У. Ж. Ешбаевой и других [1,2]. Однако в этих работах, в основном изучалось влияние различных видов полуфабрикатов на свойства бумаги и практически не исследовалось взаимодействие бумаги с различными по составу красками.

Предлагаемые различными фирмами краски часто позиционируются как универсальные. Однако при разработке рецептуры красок обязательно учитываются особенности каждого вида бумаги. При работе с универсальными красками часто требуется для достижения стабильности печатного процесса и хорошего качества продукции использовать корректирующие добавки. Однако при их введении не всегда удается добиться желаемого результата так, как изменяя один из показателей можно нарушить равновесия системы.

Вопросом взаимодействия бумаги и краски было посвящено фундаментальное исследование Л. А. Козаровицкого. Однако в нем 4 рассматривались проблемы высокой печати. Исследования, проводимые за рубежом в области офсетной печати В. Валенсии, П. Эрнстом, П. Вестером, П. Каллфом, Блокхиусом и др. [3,5] в большей части касались влияния свойств либо краски, либо бумаги на качество печатной продукции. В работах В. А. Наумова и Г. С. Чиликиной рассматривались вопросы оценки капиллярно-пористой структуры бумаги и ее роль в процессе закрепления печатных красок [6,7]. Взаимосвязи состава бумаги и факторов ее производства посвящены труды Фляте Д. М., Комарова В. И., Н. Паул ера [8,9,10].

Однако ассортимент печатной бумаги и красок постоянно расширяется за счет использования новых видов сырья и материалов. Модернизация печатного оборудования и повышение скорости его работы, предъявляют и новые требования к материалам.

Актуальность данного исследования обусловлена необходимостью разработки рекомендаций по выбору системы бумага-краска, обеспечивающих высокое качество печатной продукции на бумаге серийно выпускаемой целлюлозно-бумажными предприятиями Узбекистана, при работе на листовых офсетных машинах.

Цель диссертационной работы. Целью диссертационной работы является анализ свойств новых видов бумаги серийно-выпускаемых целлюлозно-бумажными фабриками Узбекистана и разработка методики выбора печатных красок с учетом их особенностей применительно к процессу печатания на листовых офсетных машинах.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

— провести комплексную оценку свойств образцов бумаги с целью определения возможности использования их при печатании на листовых офсетных машинах;

— обосновать выбор типов красок для листовой офсетной печати с различным качественным и количественным составом растворителей на основе анализа показателей их реологических свойств;

— разработать методику, позволяющую прогнозировать процессы, происходящие при закреплении красок на основе многокомпонентных связующих, что позволит повысить стабильность и качество продукции;

— оценить показатели качества оттисков, полученных на лабораторном пробопечатном устройстве и листовой печатной машине с разными парами «бумага — краска»;

— разработать рекомендации по выбору системы «бумага — краска» с учетом особенностей свойств используемых материалов и условий печатного процесса.

Научная новизна работы заключается в:

— полученных результатах комплексного исследования свойств бумаги серийно выпускаемой целлюлозно-бумажными комбинатами Узбекистана, позволяющие обосновать возможность ее применения в процессе листовой офсетной печати;

— теоретическом и экспериментальном обосновании методики оценки текучести красок, позволяющей прогнозировать процессы, происходящие при закреплении красок на основе многокомпонентных связующих, что позволит повысить стабильность и качество продукции;

— методике выбора красок с учетом особенностей печатной бумаги, различного волокнистого состава, что создает условия для решения проблемы утилизации отходов хлопкового производства.

Практическая значимость работы состоит в.

— разработке рекомендаций, позволяющих предприятиям сделать рациональный выбор бумаги и краски с учетом особенностей технологического процесса;

— разработке рекомендаций по организации входного контроля материалов, что позволит повысить качество продукции и снизить отходы.

Реализация результатов исследования.

Разработанная методика будет реализована в лабораторном практикуме дисциплины «Полиграфические материалы» и может быть использована полиграфическими предприятиями, оснащенными листовыми офсетными машинами.

Апробация работы. Результаты работы были представлены докладами на — научно-технической конференции молодых ученых ТИТЛП 2010 г., научно-технической конференции молодых ученых МГУП 2011 г. и обсуждались на заседаниях кафедры материаловедения.

Публикации. По результатам работы опубликованы 4 научных статьи, в том числе одна в изданиях, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией РФ.

Положения, выносимые на защиту:

1. Обоснование необходимость учета взаимосвязи специфичных свойств бумаги и краски.

2. Методика оценки текучести красок, учитывающая влияние шероховатости и поверхностной впитываемости запечатываемого материала.

3. Рекомендации по выбору системы «бумага — краски» применительно к процессу печатания на листовых офсетных машинах, учитывающие особенности состава и свойств бумаги, выпускаемой целлюлозно-бумажными фабриками Узбекистана.

1. ВЗАИМОСВЯЗЬ СВОЙСТВ БУМАГИ И КРАСКИ С УСЛОВИЯМИ ПЕЧАТНОГО ПРОЦЕССА И КАЧЕСТВОМ ПЕЧАТНОЙ ПРОДУКЦИИ.

Важными стадиями технологического процесса изготовления печатной продукции являются получение пробных оттисков и печатания тиража.

Объектом стандартизации офсетного печатного процесса является, точное воспроизведение цветового пространства. Точность воспроизведения цвета зависит от характеристик запечатываемого материала и свойств печатных красок. В работах, проводимых в институте FOGRA указывается, что наиболее важными в концепции стандартизации является 3 характеристики [11]:

1. тонопередача на офсетные формы и оттиски;

2. печатная бумага и сплошные участки изображения;

3. красковосприятие и порядок наложения;

В стандарте ISO 12 647−2.2004 выделяется 5 групп печатной бумаги: 3 группы мелованной бумаги и 2 группы бумаги без покрытий. Однако ассортимент бумаги, который может входить в состав этих групп, может значительно различаться по волокнистому составу и структуре бумаги.

ВЫВОДЫ:

1. На основе анализа результатов комплексного исследования свойств бумаги, серийно производимой на предприятиях Узбекистана, для печати на листовых офсетных машинах могут быть рекомендованы бумага о.

Наманганской бумажной фабрики массой 80 г/м и бумага фабрики Гознак Л массой 90 г/м .

2. Определены для всех образцов бумаги граничные значения напряжений для зон с различным характером деформаций, что позволяет обосновать рекомендации для настройки бумагопроводящей системы печатных машин.

3. Проведено сравнение показателей реологических свойств печатных красок с разным качественным и количественным составом растворителей с использованием различных методик, на основании которого предложены методы экспресс-контроля этих свойств.

4. На основе анализа процессов, происходящих при закреплении красок на основе многокомпонентных связующих, разработана' методика оценки показателя текучести, учитывающая влияние шероховатости и впитывающей" способности бумаги.

5. Разработаны рекомендации по выбору системы «бумага — краска» для бумаги серийно выпускаемой предприятиями Узбекистана.

6. Разработаны рекомендации по организации входного контроля бумаги и краски, позволяющие сделать рациональный выбор материалов применительно к условиям процесса печатания на листовых офсетных машинах.

4.5.

Заключение

.

На основании анализа полученных результатов для образцов бумаги, которые могут быть отнесены к типу бумаги со средней пористостью, высокой шероховатостью и средней степенью гидрофобности. Для бумаги подобными удовлетворяющих требованиям технологического процесса печатания на листовых офсетных машинах, в наибольшей степени подходят краски серии V5s (Van Son), обладающие достаточной текучестью и обеспечивающие наименьшие цветовые различия.