|
|
"Świat Druku" - miesięcznik
Archiwum
Rok 2003
Czerwiec
Novaboard C990 PROTECT - kiedy cierpliwość nie wystarcza
|
|
Wobecnych, trudnych czasach efektywność i zyskowność są na ustach wszystkich. Coraz nowocześniejsze generacje maszyn drukujących, coraz krótsze czasy przyrządu, coraz większe prędkości drukowania - wszystko to ma na celu obniżenie kosztów produkcji. Wyraźnemu skróceniu uległa przerwa technologiczna pomiędzy etapem drukowania i fazą operacji introligatorskich i uszlachetnienia. W trakcie przepływu zlecenia przez cykl produkcji druki offsetowe są poddawane ciągłym obciążeniom mechanicznym rozmaitego pochodzenia i o zmiennym nasileniu. W tych niekorzystnych warunkach ujemnym rezultatem pogoni za czasem i efektywnością są występujące niekiedy problemy z blokowaniem w stosie, odbijaniem, odciąganiem i rysowaniem odbitek. Statystyki publikowane przez Instytut FOGRA dowodzą, że problemy niedostatecznej odporności na ścieranie i niewystarczającego utrwalenia druków są najczęstszymi przyczynami reklamacji.
|
Celem badań przeprowadzonych w laboratoriach BASF Drucksysteme GmbH było określenie wpływu, jaki mają podłoże drukowe i farba offsetowa na efektywność operacji introligatorskich i uszlachetniania druków.
Praca drukowana techniką offsetową arkuszową - nieistotne, czy arkusze papieru zadrukowywane są jedno- czy dwustronnie, w jednym czy w dwu przebiegach - kierowana jest do dalszych etapów uszlachetniania i/lub obróbki introligatorskiej po przerwie technologicznej, trwającej od kilku do kilkunastu godzin, czasami nawet do jednej doby.
Utrwalanie farby na podłożu drukowym
Utrwalanie farby na podłożu drukowym zachodzi na skutek osadzania farby (proces o charakterze fizycznym) i utrwalania oksydacyjnego (proces o charakterze chemicznym). Osadzanie farby jest skutkiem penetracji podłoża drukowego przez ciekłe składniki spoiwa. Proces odseparowania ciekłej frakcji od stałych składników farby trwa od kilkudziesięciu sekund do kilku minut. Utrwalaniem oksydacyjnym nazywamy polimeryzację olejów roślinnych przy udziale tlenu atmosferycznego. W odróżnieniu do osadzania farby proces ten trwa od kilku do kilkunastu godzin.
Metodyka
W badaniach wykorzystano piętnaście gatunków papierów powlekanych matowych i półmatowych w kombinacji z trzema farbami o odmiennych charakterystykach utrwalania.
Użyto farby o szybkim utrwalaniu oksydacyjnym i szybkiej penetracji podłoża, farby o szybkim utrwalaniu oksydacyjnym i średniej prędkości penetracji podłoża oraz nowo opracowanej farby Novaboard C990 Protect do drukowania dwustronnego S+W, charakteryzującej się średnią prędkością penetracji podłoża oraz właściwościami pozwalającymi zaliczyć ją do kategorii farb typu fresh. W celu wyeliminowania wpływu materiału obcego na wyniki nie stosowano w testach proszków.
Druk prowadzono w drukarni-laboratorium BASF Drucksysteme GmbH w Stuttgarcie przy fabryce farb offsetowych, na maszynie Heidelberg SM 102-5.
Przy wykorzystaniu urządzenia laboratoryjnego Prüfbau wykonano test odporności na ścieranie po dwóch, czterech, sześciu i dwudziestu czterech godzinach od zakończenia drukowania. W tych samych odstępach czasu arkusze testowe poddano operacji cięcia na krajarce.
Wykonano test szybkości penetracji oraz szybkości utrwalania oksydacyjnego. W tym celu pasek kontrolny wycięty ze świeżo zadrukowanego arkusza nakryto papierem kontrowym, a następnie poddano stałemu naciskowi, przesuwając obciążenie w kolejne obszary zadruku w odstępach 30-sekundowych przez okres 5 minut. Szybkość penetracji określono poprzez pomiary gęstości optycznej na polach odbitki kontrowej.
Wyniki badania odporności na ścieranie
Analiza rezultatów testu odporności na ścieranie dla konwencjonalnych farb offsetowych wykazała, że w czasie od 2 do 4 godzin po zakończeniu drukowania parametr ten zależy przede wszystkim od indywidualnych cech podłoża drukowego charakterystycznych dla gatunku papieru. Wyniki uwidoczniono na rysunku (rys. 1), gdzie pokazano względną odporność na ścieranie po czterech godzinach od zakończenia drukowania dla odbitek wydrukowanych na różnych podłożach przy wykorzystaniu farb standardowych. Niższy słupek oznacza mniejszą ilość farby przeniesioną na odbitkę kontrową, a zatem wyższą odporność na ścieranie. Jednocześnie po czterech godzinach od zakończenia drukowania farba Novaboard C990 Protect wykazała znacznie wyższą odporność na ścieranie w porównaniu z farbami standardowymi na niemal wszystkich podłożach z wyjątkiem papieru nr 1, co pozwala stwierdzić, że jest ona mniej podatna na wpływ podłoża drukowego (rys. 2). Można zaobserwować również, że wraz z upływem czasu odporność na ścieranie druków wykonanych na papierach matowych farbą Novaboard C990 Protect rośnie z uwagi na postępujące utrwalanie oksydacyjne. W pierwszych 24 godzinach od zakończenia drukowania szybkie utrwalanie farby ma pozytywny wpływ na odporność na ścieranie. Końcowa odporność na ścieranie, oceniana po 48 godzinach od zakończenia drukowania, zależy jednak wyłącznie od składników użytych do produkcji farby.
Dodatki wosków i środków poślizgowych wydatnie zwiększają odporność na ścieranie w pierwszych godzinach od zakończenia drukowania, kiedy proces utrwalania oksydacyjnego jeszcze się nie zakończył. Zasadnicze znaczenie dla właściwości farby ma zarówno rodzaj wosku, jak i jego udział w recepturze farby. Zadanie znalezienia „złotego środka”, tj. optymalnej ilości wosku, która zapewniłaby wysoką odporność na ścieranie bez utraty połysku i bez znaczącego obniżenia napięcia powierzchniowego wydruku spoczywa na producencie farby i nie jest łatwe w realizacji. Zbyt niskie napięcie powierzchniowe utrudnia uszlachetnianie druków bądź uniemożliwia wykonanie tych operacji.
Przy badaniach właściwości ściernych podłoża drukowego wykorzystuje się urządzenie, w którym krążek aluminium przesuwany jest przy zachowaniu stałego nacisku po niezadrukowanym podłożu badanym. Miarą ścieralności papieru jest ilość aluminium, która została odłożona na papierze testowym. Wykorzystując tę metodę drukarz może sam dokonać oceny podłoża druko-wego pocierając kawałkiem folii aluminiowej o papier. Otrzymuje w ten sposób pierwszą informację o odporności na ścieranie gotowego druku. Tak jak „test paznokcia” jest często wykorzystywany do oceny stopnia utrwalenia farby oraz odporności na ścieranie już po zakończeniu drukowania, opisana wyżej metoda może okazać się pomocna do szybkiej oceny jakości podłoża drukowego i spodziewanej podatności na ścieranie jeszcze przed rozpoczęciem drukowania.
Kolejnym nasuwającym się wnioskiem jest brak jakiejkolwiek korelacji pomiędzy połyskiem podłoża i odpornością na ścieranie druków na nim wykonanych. Istnieje wiele gatunków papierów o identycznym połysku, lecz całkowicie odmiennej odporności na ścieranie. W krańcowych przypadkach wykorzystywane są papiery o wyjątkowo wysokiej podatności na ścieranie zadruku. Dlatego często można zapobiec powstawaniu problemów ze ścieraniem druków stosując zamiennie papier o tym samym połysku, lecz znacznie korzystniejszej charakterystyce ścieralności.
Cięcie
Podczas cięcia w krajarce na stos papieru działają znaczne siły nacisku w chwili opadnięcia belki dociskowej. Jeżeli przerwa technologiczna pomiędzy drukowaniem i krojeniem jest zbyt krótka, istnieje wysokie ryzyko odbijania w stosie. W naszych badaniach wykazano, że zasadniczym czynnikiem wpływającym na skłonność do odbijania w stosie pod naciskiem belki dociskowej krajarki jest szybkość penetracji w układzie papier-farba. Szybkość penetracji podłoża przez farbę jest w dużym stopniu uzależniona od właściwości samego papieru - właściwości farby odgrywają w tym miejscu mniejszą rolę (rys. 3). Arkusze zadrukowane na papierze o słabej podatności na penetrację farbą o wolnej penetracji poddane cięciu wykazują wyraźnie widoczny ślad odbicia farby w obszarze docisku belki. Zmiana papieru i pozostawienie tej samej farby pozwala uzyskać już po dwóch godzinach od drukowania cięcie pozbawione śladów odbicia w stosie.
Analiza wizualna krawędzi cięcia wykazuje również silny wpływ podłoża na efekt krojenia (rys. 4). Od 6 do 24 godziny od zakończenia drukowania obraz krawędzi przeciętych arkuszy stawał się coraz bardziej czysty, co należy tłumaczyć postępującym procesem utrwalania oksydacyjnego, czyli po sześciu godzinach rodzaj użytej farby ma większe znaczenie niż gatunek papieru. Rozgraniczając wpływ rodzaju farby wykorzystanej do drukowania zauważono niewielki wpływ właściwości serii farbowych na efekt cięcia w pierwszych godzinach po zadruku. Jest to zrozumiałe, gdyż jak zauważono wcześniej, szybkość penetracji ma drugorzędny wpływ na wygląd krawędzi cięcia. Farby szybkoschnące dały natomiast lepszy wynik po 24 godzinach w porównaniu do serii typu fresh.
Podsumowanie
Dominujące oddziaływanie na odporność na ścieranie produktu drukowanego w pierwszych godzinach po zakończeniu drukowania mają właściwości podłoża drukowego, które mogą być w znaczącym stopniu skompensowane przez zastosowanie odpowiednio zoptymalizowanej serii farbowej.
Szybka penetracja podłoża przez farbę ma również pozytywny wpływ na przyspieszenie operacji introligatorskich z uwagi na minimalne ryzyko odbijania w stosie podczas cięcia na krajarce. Po około 4-6 godzinach wpływ farby i papieru na zdolność do dalszej obróbki produktu mają równo-rzędne znaczenie.
Po około sześciu godzinach podstawowe znaczenie i decydujący wpływ na stopień utrwalania farby i odporność na ścieranie ma szybkość utrwalania oksydacyjnego farby. Gatunek zadrukowanego papieru nie odgrywa już w tym okresie większej roli. Zatem najkrótszy czas przestoju można uzyskać stosując farby szybkoschnące.
W większości drukarń obok pewności procesu technologicznego największą wagę przywiązuje się do efektywności w zarządzaniu kosztami. Żądanie maksymalnej efektywności jest szczególnie istotne w drukarniach wykorzystujących wielokolorowe maszyny z międzyzespołowym odwracaniem arkusza (S+W,
4/4 - 6/6). W takich realiach każdorazowa zmiana farby, jej dobór specjalnie do rodzaju drukowanej pracy, jest niepożądana z uwagi na znaczne straty czasu związane z tą operacją. Potrzebna jest zatem jedna seria farbowa będąca w stanie zaspokoić wszystkie potrzeby.
W celu sprostania wymaganiom efektywności i pewności procesu produkcyjnego opracowano serię Novaboard C990 PROTECT. Jeżeli farba typu fresh zapewnia maksymalne wykorzystanie czasu pracy maszyny, a z kolei farba szybkoschnąca gwarantuje maksymalne bezpieczeństwo procesu produkcyjnego, to tylko farba mająca obie te cechy może dać satysfakcjonujące rezultaty.
Często spotykany problem na maszynach S+W dotyczy odkładania się farby na cylindrach dociskowych. Jest to spowodowane wykorzystaniem farb o zbyt szybkiej penetracji podłoża. Seria far-bowa Novaboard C990 PROTECT rozwiązuje również i ten problem, gdyż jest farbą o średniej szybkości penetracji.
Jest zrozumiałe, że dobór materiałów do produkcji ma kluczowe znaczenie. Jakkolwiek uniwersalne farby procesowe osiągnęły bardzo wysoki poziom jakościowy, obecnie nie istnieje farba, która w sposób doskonały spełni wszelkie możliwe oczekiwania. Oznacza to konieczność specyficznego doboru farby do indywidualnych prac o charakterze ekstremalnym i krytycznym. Przy takich pracach drukarz wciąż jest zmuszony do sprecyzowania wymogów, które w danym wypadku mają dla niego podstawowe znaczenie. Następnie na podstawie zebranych informacji podejmuje decyzję o doborze odpowiedniej serii farbowej.
Z czasem własne doświadczenie, sukcesy i porażki pozwalają na opracowanie własnej „bazy danych” produktów najbardziej odpowiednich do specyfiki różnorodnych zleceń.
Wskazówki praktyczne
W wypadku, kiedy farba jest postrzegana jako środek zapewniający bezpieczne i szybkie obrabianie druków, należy wybierać serie farbowe o szybkim utrwalaniu oksydacyjnym, wysokim udziale pigmentu, o podwyższonej odporności na ścieranie. Należy również zadbać o optymalny dobór gatunku papieru, stosować UCR na etapie przygotowania pracy, w miarę możliwości stosować lakierowanie in-line lakierami off-setowymi lub dyspersyjnymi. Należy dobrać gradację proszku do napylania do gramatury podłoża drukowego, wysokości stosu, stopnia pokrycia farbą odbitki drukowej, charakterystyki utrwalania serii farbowej.
Podsumowanie
Dzięki starannej selekcji i wzajemnemu dopasowaniu podłoża drukowego i serii farbowej czas trwania przerwy technologicznej pomiędzy drukowaniem i obróbką introligatorską może uleć wydatnemu skróceniu. Z drugiej strony dłuższy czas oczekiwania zadrukowanych stosów zwiększa bezpieczeństwo operacji introligatorskich i obniża podatność procesu obróbki na błędy oraz niedoskonałości urządzeń i obsługi. Zawsze, gdy istnieje świadomość wystąpienia niekorzystnej kombinacji papier/farba i/lub niesprzyjającego układu rysunku na formach drukowych, bezpieczeństwo procesu obróbki i uszlachetniania może zagwarantować jedynie… cierpliwość.
W sytuacji, gdy farba ma być środkiem do zapewnienia maksymalnie szybkiego przepływu pracy przez poszczególne etapy procesu produkcyjnego, w zakresie oferty BASF dla offsetu arkuszowego rekomendujemy stosowanie serii Novaboard C990 PROTECT.
dr Alexander Faber
opracowanie i tłumacznie
Mirosław Serczyk
BASF Poligrafia Polska Sp. z o.o.
tel. (42) 640 53 22
|
|
|
|
