Типографические краски

Кроме того, краски должны обладать соответствующими техническими параметрами. Ключевым является то, чтобы они подвергались сушке в соответствующих для этого процесса условиях, а также имели определенные прочностные характеристики, зависящие от конечного назначения материала печати. Другими важными свойствами являются: пластичность краски, подверженность расслоению и ее тиксотропность, т.е. способность уменьшать вязкость, напр. под влиянием смешивания.

Применение и свойства красок

Краски чрезвычайно универсальны и их можно применять практически на любой поверхности, независимо от ее текстуры, размера или формы. Их можно использовать для покраски бумаги, пластика, металла, стекла и текстиля. Типографские краски, в отличие от красок и лакокрасочных покрытий, наносят на поверхность в виде очень тонкого слоя, который в зависимости от процесса печати может иметь толщину от 2 до 30 мкм. Визуальные характеристики красок зависят от трех основных факторов, а именно: от ее цвета, прозрачности и блеска. Кроме того, сам цвет влияет на некоторые взаимосвязанные особенности. Цвет зависит от интенсивности и насыщенности, а, в свою очередь, чистота информирует нас о том, насколько темной или светлой будет данная краска.

Конечно, химическая структура красителя имеет ключевое влияние на его оттенок, размер частиц, а также возможности применения данной печатной краски. Именно применение разных видов смол, масел и растворителей влияет на оттенок или чистоту данного красителя. Иногда даже добавки, выбранные для интенсификации свойств (напр. дисперсии), могут вызвать изменения в цвете краски. Помимо самой структуры краски, очень важны также пропорции отдельных ее компонентов.

Компоненты печатных красок

Основными компонентами печатной краски являются:

• Красящие вещества – они составляют от 5 до 30% краски. Обычно это пигменты, красители или лаки. Пигменты – это тонко измельченные вещества в твердом состоянии, которые не растворяются в связующем веществе, а рассеиваются в нем (диспергируются). В свою очередь, красители – это вещества, которые полностью растворяются в вяжущем растворе. Последним из красящих веществ являются лаки. Это т.н. красители, осажденные в растворителе в твердом виде, которые благодаря этому приобретают свойства, близкие к пигментам. Как правило, можно наблюдать зависимость, проявляющуюся в том, что высшая концентрация определенного красителя влияет на интенсивность его цвета. В практике, однако, применяют оптимальные концентрации красящих веществ, превышение которых уже не замечается в изменении цвета,
• Связующее вещество – составляет от 15 до 50% состава краски. Его задача смачивать пигмент, что облегчает рассеяние его частиц. Именно связующее вещество определяет свойства печатных красок, а также того, каким образом данная краска связывается с основанием. Эти вещества, дополнительно, обеспечивают соответствующий блеск и устойчивость к истиранию. Функцию связующего вещества выполняют чаще всего разного рода смолы. Группа PCC имеет в своем ассортименте ряд продуктов, находящих применение в качестве полупродукта для получения смол (основ). Затем их смешивают
  с соответствующими добавками для получения готовой краски. К таким продуктам относятся Rokopol® D2002 и Rokopole® серии LDB (2000D, 4000D, 8000D и 12000D). По мере роста их молекулярной массы они становятся все более гидрофобными, а также уменьшается их реакционная способность. Это позволяет подобрать подходящий состав в зависимости от ожидаемых конечных параметров краски. Кроме того, продукты серии Rokopol® можно использовать в качестве полупродуктов для присоединения реактивных функциональных групп, используемых в других технологиях, не только в полиуретановых,
• Растворители – это вещества, задача которых растворять связующее вещество, а также смешиваться с другими компонентами краски. Разбавитель составляет, как правило, 15-65% состава краски. Дихлорпропан (DCP), ввиду своих химических свойств, отлично подходит в качестве растворителя для печатных красок. Это бесцветная жидкость без механических примесей с характерным запахом. DCP может с успехом заменять органические растворители, такие как: толуол, ацетон и другие производные ксилола, при этом он имеет стабильную цену,
• Вспомогательные вещества – влияют на эксплуатационные свойства краски. Как правило, не превышают 10% состава. Продукт EXOdis PC30 может быть использован в качестве диспергирующей добавки ко всем видам водорастворимых печатных красок. EXOdis PC30 даже в небольших концентрациях обеспечивает превосходную стабильность конечного красителя. В свою очередь, продукты серии ROKAdis 900 и ROKAdis 905, помимо своих диспергирующих способностей, являются также отличными смачивающими средствами. Благодаря этому их можно применять в производстве печатных красок, обеспечивая соответствующее диспергирование пигментов, являющихся компонентами красителей,

Самые популярные методы печати

На практике состав полиграфических красок и их физический вид зависят в основном от применяемого метода печати:

• Краски для флексографической и глубокой печати. Краски, используемые для этого типа печати, характеризуются очень жидкой консистенцией. В связи с их отличной текучестью в них можно применять сильно летучие растворители, благодаря чему краски будут очень быстро высыхать. Изначально для такого вида печати использовали натуральную резину. Затем ее заменили нитриловым и бутиловым каучуком, а в настоящее время наиболее широко применяются фотополимеры. Толщина наносимого слоя таких красок на основание, как правило, не превышает 10 мкм,
• Литографические и типографские краски. Краски, используемые в литографии и типографии, очень липкие и своей консистенцией напоминают больше пасты нежели жидкость. Для литографической и типографской печати используют нелетучие растворители, чтобы они не испарялись во время процесса печати. Основным носителем цвета таких красок являются пигменты и лаки, а связующим веществом, как правило, смолы или модифицированные минеральные масла,
• Трафаретные краски. Краски, используемые для этого вида печати напоминают своей консистенцией малярные краски. Трафаретная печать обеспечивает большую всесторонность, чем традиционные методы печати. Трафаретные краски могут быть использованы для работы с разными материалами, такими как: текстиль, керамика, дерево, бумага, стекло, пластмасса и многие другие.
  

Сушка печатных красок

Часто применяется также деление красок в зависимости от метода их фиксирования. Печатные краски в своей основной форме выступают в виде жидкости или близкому к ней по консистенции веществу. Изменение их состояния из жидкого в твердое называют сушкой, которую можно осуществлять с помощью физических и химических процессов либо комбинации этих процессов. Различают несколько видов сушки:

• Адсорбционная сушка. Краска подвергается сушке, когда проникает через волокна основания, а также когда впитывается самим основанием,
• Оксидативная сушка. Краска высыхает в результате процесса поглощения кислорода из атмосферы. Газ химически соединяется смолами и меняет свое агрегатное состояние из жидкого в твердое. Процесс оксидативной сушки достаточно медленный и длится даже несколько часов. На него влияет ряд факторов, напр. тип используемых пигментов и добавок,
• Эвапорационная сушка. Этот вид сушки зависит от скорости испарения некоторых растворителей, а также сродства используемых смол в растворителях. На практике, чем оно больше, тем медленнее испаряется растворитель. Сродство смол в использованных в краске растворителях влияет также на ее свойства. Что, в свою очередь, оказывает непосредственное влияние на эффективность печати, скорость всего процесса сушки и удержание растворителя в слое печатной краски,
• Химическая сушка. Этот процесс сильно зависит от того, с какими типами химических веществ мы имеем дело. Некоторые составы могут содержать, напр. полимеризированное соединение, которое требует использования катализатора, чтобы произошла данная химическая реакция. В противном случае для процесса необходима будет тепловая энергия, чтобы инициировать химическую реакцию структурирования. Каждый из этих процессов требует специфических условий, в которых будут происходить химические реакции,
• Радиационная сушка. Этот тип сушки можно разделить более подробно на несколько групп: сушка с помощью ультрафиолетового излучения, инфракрасного излучения, пучка электронов или с помощью радиоволн. Каждый из этих методов зависит от химического состава носителя печатной краски, а также типа самой краски. УВ-сушка использует процесс, называемый фотополимеризацией. Краски содержат фотоинициаторы, которые во время процесса сушки инициируют цепную реакцию с носителем печатной краски. Затем происходит резкий процесс полимеризации и изменения агрегатного состояния из жидкого в высоко структурированное твердое вещество, в обиходе называемое фильмом. Очень похоже протекает сушка с помощью пучка электронов, а разница заключается в использовании пучка электронов высокой энергии, которые генерируют свободные радикалы, тем самым приводя к быстрой полимеризации носителя краски. Последним видом радиационной сушки является применение радиоволн. Этот тип сушки используют, если краски содержат много полярных молекул, напр. воды. Радиоизлучение адсорбируется полярными частицами, что приводит к очень быстрому нагреву краски. Затем происходит испарение воды и образуется толстый слой краски.

Тенденции в полиграфической промышленности

Рынок полиграфических услуг постоянно изменяется. Согласно отчету компании «Ceresana», оценивается, что его стоимость достигнет суммы в 25,7 биллиона долларов уже к 2023 году. Такой большой рост в последние годы обусловлен ростом популярности цифровой печати в полиграфической промышленности. Процесс цифровой печати осуществляется в гораздо более короткие сроки и протекает более эффективно, чем при использовании традиционных методов печати. Популярность цифровой печати обусловлена также потребностями потребителей. В регионах, в которых отмечается значительное развитие методов оцифровки, в то же время наблюдается заметное снижение спроса на газеты, журналы и книги.

Популярность цифровой печати обусловлена также растущими требованиями к полиграфическим предприятиям. Тенденция к снижению объема тиражей печати, а, с другой стороны, все большее количество заказов на печать и персонализацию их содержания способствуют развитию цифровой печати. Кроме того, цифровая печать позволяет на огромную экономию времени, благодаря быстрому изготовлению и более легкой адаптации к требованиям заказчика. Цифровые системы печати имеют также преимущество по сравнению с традиционной печатью, в частности, в случае печати рекламных материалов и этикеток. Кроме того, непрерывный технологический прогресс повышает качество печати и скорость самого процесса, что непосредственно влияет на его стоимость. Поэтому цифровая печать становится все более конкурентоспособной и рентабельной.

В полиграфической промышленности наблюдается также растущая экологическая осознанность, что приводит к разработке современных печатных красок и методов их переработки. Предполагается, что в ближайшие годы краски, отверждаемые ультрафиолетом и другими методами излучения, будут пользоваться все большей популярностью. Наблюдается все более широкое использование именно таких современных продуктов, конечно, ценой использования традиционных красок на основе растворителей. Аналитики из компании «Ceresana» считают, что применение красок, отверждаемых ультрафиолетом, будет расти в ближайшие годы более чем на 13%.