tiskarski postopki 1 tisk 1 - ntf.uni-lj.si · sušenje zelo debelih slojev tb in plasti premazov...

TISKARSKI POSTOPKI 1TISK 1

SUŠENJE ODTISOV OPLEMENITENJE TISKOVINSTANDARD 12647-2.del

Deja Muck

1Printingprocess

Ink type Pressure in contactzone (inktransfer)

Drying Dynamicviscosity (Pas) /layer thicknesson thesubstrate

Proportion of inkto be cured on the substrate

Standardized (ISO 12647) Printing substrates/ grammage

Offset Oil based 1 MPa absorption/cross-linking/oxidation

40 – 100 Pas0,5 – 1,5 μm

90 – 100 % Gloss-coated, wood-free,Matt-coated, wood-freeGloss-coated, web,Uncoated, whiteUncoated, yellowis/ 70 – 150 g/m2

UV/EB curing radiationcross linking

100 %

Gravure Solvent(water, organicsolvents: ethanol, ethylacetate …)

3 MPa evaporation/absorption /

0,05 – 0,2 Pas0,8 – 2 μm

25 % CoatedLight weight coatedSuper calanderedImprowed newsprint/ 50 – 80 g/m2


5 – 8 μm 100 %

Flexography Solventwater, organicsolvents: ethylacetate, alcohol …)

0,3 Mpa(kissprinting)

Evaporation/absorption /

0,05 – 0,5 Pas0,8 – 1 μm

20 – 30 % Carrugated boardUncoated paperCoated paperFilmFoil/ 50 – 500 g/m2


> 2,5 μm 100 % 2

Sušenje odtisov - tiskarskih barv/črniltiskarske tehnike, TM, TB …

Tiskarska barva - TB q se na odtisu suši zaradi kemijskih reakcij (oksidacija, polimerizacija) ali

fizikalnih procesov (penetracija, izparevanje, izhlapevanje) ali zaradikombinacije različnih metod.

q sestavljena je iz štirih temeljnih komponent§ kolorantov (pigmenti in barvila) § veziv§ topil§ dodatkov

SUŠENJE ODTISOV

3

Dejavniki, ki vplivajo na kakovost sušenja:q sestava TB (topilo, vezivo, dodatki…)q lastnosti TM(pH vrednost, sestava premaza, sposobnost penetracije, temperatura v skladu…)q pogoji tiska(količina nanosa TB, hitrost tiska…)q klimatski pogoji(vlažnost, temperatura…)q konstrukcija sušilnika(tok zraka na površini TB, vrsta elektromagnetnega valovanja, čas sušenja…)q vlažilna raztopina (ofsetni tisk): pH, trdota vode, delež IPA…

SUŠENJE ODTISOV

4

TB za ofset tisk delimo v več skupinq univerzalneq TB za časopisni tiskq TB z visokim leskomq TB za tisk na folijeq TB za UV / EB sušenjeq - …

TB za ofsetni tiskq pigmenti : 0 – 30 %q vezivo: smole (voski): 20 – 50 %q rastlinska olja: 0 – 30 %q mineralna olja: 20 – 40 %q aditivi: do 10 %

Sušenja pri ofsetnem tiskuq IR sušenje, q sušenje z vročim zrakom in q UV / EB sušenje, utrjevanje.

SUŠENJE ODTISOV

5

METODE SUŠENJAMETODE SUŠENJA

kemijsko sušenjefizikalno sušenje

izparevanje

penetracija

polimerizacija

oksipolimerizacija

EB

UV

SUŠENJE ODTISOV

6

Različne metode sušenja na tiskarskem stroju – extended delivery.

SUŠENJE ODTISOV

7

FIZIKALNO SUŠENJE

FIZIKALNO SUŠENJE

Penetracijaq vezivo in topilo prodirata v notranjost TM. Topilo penetrira hitreje, zato

zapusti vezivo in se veže v porozno strukturo TM, vezivo pa omrežidelce pigmenta na površini. Brez topila se strdi in daje trajen odtis. Sušenje s penetracijo se imenuje hladno sušenje (angl. cold-set) –časopisne, ofsetne rotacije.

Sušenje z izparevanjemq odtis z vročim zrakom najprej močno segrejemo (približno 160 °C),

topilo izpari. Segreto vezivo omreži pigment in se veže na TM. Natoodtis ohladimo - vezivo otrdi; vroče sušenje (angl. heat-set) –akcidenčne ofsetne rotacije, revijalni tisk.

8

KEMIJSKO SUŠENJE

Oksidativno sušenjeq temelji na oksidaciji veziva s kisikom iz zraka. Kombinacija metod:

TB najprej penetrira v TM, na katerega jo veže vezivo. Zaradi kisikaiz zraka se začne polimerizacija veziva, nastanejo velike molekule, ki omrežijo pigment in se usidrajo v podlago.

Sušenje s penetracijo in oksidacijo (zamreževanje – cross linking) lahko pospešimo s segrevanjem - IR sevanjeq pospeši penetracijo TB (zniža viskoznost) in oksidacijo (višja je

temperatura, hitrejše so kemijske reakcije).

SUŠENJE ODTISOV

9

KEMIJSKO SUŠENJE

UV - sušenjeq temelji na kratkovalovnem UV sevanju v območju valovnih dolžinod 100 do 380 nm (UV-C = 100 – 280 nm, UV-B = 315 nm, UV-A = 380 nm)q UV-TB so izdelane s specialnimi vezivi in dodanimi fotoiniciatorji(katalizatorji)

Elektronsko sušenje EBC ( Electron Beam Curing).q TB, ki polimerizirajo zaradi elektronskih žarkov - posušijo odtis in uničijovse morebitne MO - za tiskanje živilske embalaže.

SUŠENJE ODTISOV

10

Pri izbiri metode sušenja sta pomembna:q vrsta veziva v TBq pogoji pri sušenju

Metoda sušenja narekuje potek tiskanja!

Vrste procesov sušenja in učinki sušenja.

SUŠENJE ODTISOV

11

Metode sušenja, učinki sušenja in področja uporabe.

SUŠENJE ODTISOV

12

IR SUŠENJE

Penetracija TB glede na vrsto TM in čas.

q neabsorptivni TM, visoka D, počasno sušenjeq penetracija se izboljša z manjšimi porami TM

Prevelika absorptivnost TM – ločitev pigmenta in veziva – težave!

Vpliv viskoznosti TB na penetracijo.

SUŠENJE ODTISOV

13

IR SUŠENJE

Uporaba IR sušilcev omogoči:q zmanjšanje viskoznostiq hitrejšo penetracijoq pospeši oksidacijo

Eksperimentalno dokazano – optimalna absorpcija TB je dosežena pri uporabi kratkih ali srednjih IR valov sevanja.

SUŠENJE ODTISOV

14

Prednosti Slabosti§ hitrejša penetracija§ manjša poraba prahu§ lažja dodelava

§ visoki začetni stroški - postavitve§ večja poraba energije§ povečana T na stroju in v prostoru

SUŠENJE ODTISOVIR SUŠENJE

IR valovi kratkih dolžin:q 0,8 – 2 µm (T izvora 2700 – 1500ºC),radiacija penetrira v papir

IR valovi srednjih dolžin:q 2 – 4 µm (T izvora 1500 – 550ºC)zrak segreva površino TB plasti

Optimalni učinek IR sušenja je dosežen, če max. energija sevanja in max. hitrost penetracije sovpadeta.

15

SUŠENJE Z IZHLAPEVANJEM

Hitrost sušenja je odvisna od:q transporta materiala in toplote v mejniplasti filma na površini TBq T na površini in hitrosti potovanja zrakavzdolž TM

Sušenje z izhlapevanjem lahko povečamo z dodatno konvekcijo – optimalnim prevajanjem toplote.

Vertikalni enostranski zračni sušilnik za rotacije globokega in flekso tiska, ki uporabljajo TB z nizko T vrelišča. Organski hlapi se adsorbirajo na aktivnem C.

SUŠENJE ODTISOV

16

SUŠENJE ODTISOVSUŠENJE Z IZPAREVANJEM

Heatset rotacije – komercialne / akcidenčne rotacije

TB za akcidenčni tisk vsebujejo visok del mineralnih olj (20 - 40 %) z visoko T (vrelišča).

Suspenzijski sušilci

17

Heatset TB (smole, voski) raztopljeni v mineralnih oljih – pri T 150 –220 °C mineralna olja izparijo, smola (vosek) ostane).

Papirni trak se mora segreti (vsaj 1 s v sušilni komori – pri hitrosti 10 m/s – potrebna dolžina komore 10 m).

SUŠENJE Z IZPAREVANJEM

Heatset rotacije – komercialne / akcidenčne rotacije

SUŠENJE ODTISOV

18

PROBLEMI V PRAKSI

Sušenje postane kritično ob:q zmanjšanju hitrosti penetracijeq povečanju nanosa TBq povečanju gramature TM (višja gramatura – višja T)

Razplastitev TB na odtisu je posledica:q visoke gramatureq večkratnega nanosa premazaq močnega glajenja papirja

Visok nanos TB – povzroči visok porast T (še posebno pri kratkih sušilnih enotah), vodni hlapi generirani v plasti – razplastitev papirja.

Dehidracija papirja – po sušenju moramo papirju vrniti vlago:q pršenje s sprejemq z vlažilnimi valji

SUŠENJE ODTISOV

19

KEMIČNO SUŠENJE

Oksidativno sušenje

TB v ofsetnem tisku se najprej suši s penetracijo, nato z oksidacijo in polimerizacijo (sušečih se olj in smol).

Oksidativno sušenje ofsetnih TB (vsebujejo sušeča olja), kisik – promovira polimerizacijo olj in smol (voskov).

Zadostno količino kisika zagotovijo s/z:q pomožnimi tehnikami sušenja (nanosom finega prahu)q uporabo pospeševalcev oksidativnega sušenja (Co, Mn sušila)

SUŠENJE ODTISOV

20

KEMIČNO SUŠENJE

UV sušenjeq osnovano na procesu radikalske polimerizacije nosilcaq lahko se izvede med posameznimi tiskovnimi členi

UV sušilne enote se pogosto uporabljajo na vsakem od tiskovnih členov(globoki in flekso tisk), vse bolj pogosto pa se uporablja kot končnosušenje pri različnih tehnologijah.

UV – A (380 nm)sušenje zelo debelih slojev TB in plasti premazovUV – B (315 nm)vzdržuje inicirano reakcijo in zagotavlja dobro sušenjeUV – C (100 – 280 nm)površinska polimerizacija TB in lakov

SUŠENJE ODTISOV

21

KEMIČNO SUŠENJE

UV sušenje

Prednosti Slabostiq takojšnja osušitev TBq takojšnja dodelavaq tisk na neabsorptivne TMq …

q visoki začetni stroški - postavitveq visoka cena UV TBq kratka doba UV žarnicq manj priporočljivo za absorptivne TMq …

SUŠENJE ODTISOV

22

KEMIČNO SUŠENJE

EB sušenje (electron beam drying/curing)

q ionizacijska radiacija visoke energije - povzroči ionizacijo molekul nosilca TB – nastanek prostih radikalov.

Prednosti Slabostiq takojšnja osušitev TBq obsevane površine ostanejo

hladneq sušenje le ene ali simultana

osušitev obeh strani q …

q visoki začetni stroški - postavitveq nujen ščit za X-žarkeq radiacija znotraj zaščitne atmosfere(dušik)q visoka cena TBq …

SUŠENJE ODTISOV

23

uporabljamo v primeru, ko nastali film TB ni dovolj trden, odmazovanje TB (zlepljanja listov, drgnjenja odtisov….). Prevladujeta tehnikiq nanos finega prahuq nanos silikona

POMOŽNE TEHNIKE SUŠENJA

Fin prah:• (bela zrna velikosti 15 do 75 µm) - zagotovi prostor med potiskanimi listi:ne pride do zlepljenja, dostop kisika - dokončno sušenje z oksipolimerizacijo

Enakomerna porazdelitev delcev,zelo dobri rezultati.

Neenakomerna porazdelitev delcev,slabost - prašenje.

SUŠENJE ODTISOV

24

Nanos finega prahuOsnova prahu je lahko:• apnenec (mineralna osnova) – granule različnih velikosti (npr. tisk kartona)• škrob (rastlinska osnova) – granule zelo fine, za papirje z gramaturo cca. 100 g/m2, nizka abrazivnost (zaščita odtisov)


SUŠENJE ODTISOV

25

Nanos silikonaq po tiskanju se TM prevleče s tanko plastjo silikona (emulzija olja vvodi) - prepreči zlepljanje papirjev

Slabost:TB se pod silikonom dolgo ne posuši - lahko pride do razmazovanja po odstranitvi silikonske plasti.


SUŠENJE ODTISOV

26

27

OPLEMENITENJE TISKOVIN

28


Površinska obdelava in dodelava nepotiskanega ali potiskanega tiskovnega materiala – izboljšanje končnega videza:q povečanje vidnih efektov na tiskovini ter izboljšanje končnega videzaq povečanje zrcalnega sijajaq zaščita TM pred mehanskimi poškodbami (odrgnine, praske)q zaščita pred penetracijo tekočin, plinovq optimiranje nadaljnjih tehnoloških postopkov pri izdelavi končnega

izdelka

VRSTE LAKOV:q navadni tiskarski laki na oljni osnoviq disperzijski laki na vodni osnoviq laki na osnovi topilq UV lakiq …

29

OPLEMENITENJE TISKOVINVRSTE LAKOV

Navadni tiskarski laki na oljni osnoviq kot ofsetne TB brez kolorantaq smole, sušeča olja, mineralna olja, dodatki (sušila)q uporabljajo ofsetni TČq sušenje (oksidacija, absorpcija)

Uporaba:q povečajo sijaj (sijajni laki)q lahko dosegamo mat učinek (nesijajni, mat laki)q izboljšajo abrazivnost (zaščitni laki)

Slabostq porumenitev

30


Disperzijski laki na vodni osnoviq polimerna disperzijaq hidrosoli (smole dispergirane v vodi)q disperzija na osnovi voska za odpornost proti abrazijiq film-forming aidsq dodatki za zamreženje …

q sušenje izredno hitro (izhlapevanje, sušenje z vročim zrakom) – niso uporabni na standardnih ofsetnih TČ – nujno komorni rakelj – rastrski valj

Prednosti:q ni vonjaq hitro formiranje filmaq ne porumeniq manj dodatnega prašenjaq razredčevanje in pranje z vodo

31


Laki na osnovi topilq smoleq organska topilaq nitro laki

Sušenje z izhlapevanjem organskih topil. Največkrat se apicirajo z uporabo premazovalnih enot – naprav.

32


UV laki

Sušijo utrjujejo pod vplivom UV, ne vsebujejo VOC (volatile substances). Podobna sestav UV TB.

Sestava:q akrilni oligomeri (odločilni za viskoznost)q akrilni predpolimeri za dosego trdnosti in odpornosti na abrazijoq fotoiniciatorji (sušenje, croslinking)

q visoka mahenska odpornostq visokosijajni ali mat

33

OPLEMENITENJE TISKOVINLAKIRANJE

Lak se nanese:q neposredno na TM s pomočjo GVq posredno preko tiskarske plošče PV na GV in nato na TMq z rastrskim (aniloks) valjem (gostota, alveole, 6 do 30 cm3/m2)

34


35


36


Stroj R705 3B LV

Položaj 1 (sijalka za 1. TČ) – za uporabo posebnih UV TB, ki se morajo pred tiskom naslednje TB dobro posušiti – npr. pokritna bela.

Položaj 2 (sijalka za 5. TČ), ker je UV TB potrebno dobro osušiti pred nanosom UV laka.

37

SIST ISO 12647-2. DEL

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

q tiskovna kakovost – tiskovna prehodnost (printability)(barvni in tonski obseg, sivo in barvno ravnovesje oz. tiskarskegradacije CMYK, zrcalni in tiskovni sijaj, gosta, oblika in sukanjerastra)

q tiskarska kakovost – tiskarska prehodnost (runnability)(napake pri tisku – moare, skladje …)

Pri vizulani kakovosti ocenjujemo:q ubranost barv (zamik barvitosti, sivo ravnovesje)q upodabljanje barv in tonovq barvni in tonski obsegq upodabljanje podrobnosti in ostrineq upodabljanje sijaja in leska

KONTROLNI ELEMENTI IN TESTNA FORMA

52

Vrednotenje tiskovne kakovosti

q Subjektivno - vizualno (spočito oko oceni jakost barve z 10 do 15 % odstopanjem)q Objektivno

Barvni klini za kontrolo in vodenje tiska (polja cca. 5 × 6 mm).

Kakovost tiska na trakovih se lahko ocenjuje:q vizualnoq denzitometričnoq spektrofotometrično

Kontrolne kline delimo na:q signalne q merske


53

Signalni - vizualno ocenjevanje napak

Oko je sposobno razločevati:• barve pri int. svetlobe 30 lux• zaznavanje svetlo / temno pri 0,2 lux

V kolikor ni geometrijskih deformacij – so polja enobarvna – enaka sivina (denzitometrično vrednotenje).


54

SignalniOstali primeri, obarvanost - nakazuje deformacijo.


55

Uporabljajo se različni kontrolni trakovi:q FOGRAq UGRAq Brunner,…To so nevtralni trakovi – niso vezani na podjetje.

Interni trakovi, pa so vezani na podjetje.q Haidelberg CPC 2 q MAN Roland za CCI

KONTROLNI TRAKOVI, MERSKI KLINI


56

Polja s polnim tonomPolja 100 % A - omogočajo nadzor nad obarvanjem preko vse širine pole.

Rasterska polja s 40 % in 80 % obarvanjem omogočajo ugotavljanje navideznega povečanja A v srednjem in tričetrtinskem tonu. Uporablja se raster s 60 l/cm.


57

Polja barvnega ravnovesja

100 % A 80 % A

Polja barvnega ravnovesja se uporabljajo tudi za vrednotenje sivega ravnovesja:

Polja za navzemanje barvePolja polnega tona za tisk posameznih barv druge preko druge.


58

Polje DNamenjeno kontroli prenosnih napak – zaradi dubliranja, zamika…


tiskarski postopki 1 tisk 1 - ntf.uni-lj.si · sušenje zelo debelih slojev tb in plasti premazov...

Documents