Разработать технологический процесс изготовления печатных форм для изготовления печатного издания «Книга для записи рецептов, тип 7БЦ (ги

 

Рис. 3.1 Схема технологического процесса изготовления печатных форм

 
 
Офсетная печать

 
 
 
В способе плоской офсетной печати используются печатные формы, на которых  печатающие и пробельные элементы расположены  практически в одной плоскости. Они обладают избирательными свойствами восприятия маслосодержащей краски и увлажняющего раствора – воды или водного раствора слабых кислот и спиртов. Печатающие элементы формы  – гидрофобные, пробельные – гидрофильные (рис. 3).

Основным отличием данного  способа печати от высокой и глубокой печати является использование промежуточной  поверхности (офсетного цилиндра) при  переносе краски с печатной формы  на запечатываемый материал.

На данный момент офсетная печать является наиболее развитым и  часто используемым способом печати. За последние десятилетия она  прогрессивно развивалась, что обусловлено  рядом причин:

 

• универсальные возможности художественного оформления изданий;

 

• возможность двухсторонней печати многокрасочной (в том числе и высокохудожественной) продукции в один прогон;

 

• доступность изготовления крупноформатной продукции, как на листовых, так и на рулонных машинах;

 

• наличие высокопроизводительного и технологически гибкого печатного оборудования;

 

• улучшение качества и появление новых основных и вспомогательных технологических материалов, прежде всего бумаг, красок, декельных пластин;

 

• внедрение в практику достаточно гибких и эффективных вариантов формного производства.

 

Существуют два способа  получения форм для плоской офсетной печати: форматная запись изображения  и поэлементная запись изображения.

Форматная запись изображения  является основным способом изготовления форм и заключается в получении копий путем экспонирования изображения с фотоформы на монометаллическую пластину с последующей обработкой копии в проявляющем растворе.

Поэлементная запись осуществляется путем сканирования изображения, его  преобразования с последующей лазерной записью печатных форм в результате воздействия лазерного излучения  на приемный слой формного материала. Такая технология изготовления печатных форм известна как технология СTP (computer to plate).

Технология СTP бурно развивается и начинает занимать достойное место в области допечатного производства. Это связано с определенными особенностями технологии: высокая производительность способа, сокращение используемых материалов (отсутствие фотоформ, а в ряде случаев проявляющих растворов для пленок и пластин), высокая разрешающая способность получаемых форм из-за более резкого края растровой точки, так как изображение на форме появляется не с промежуточного носителя — диапозитива, а непосредственно из цифрового массива данных.

Несмотря на появление  новой технологии CTP, в допечатных процессах на российских полиграфических  предприятиях основным способом изготовления форм является форматная запись изображения. В Москве до недавнего времени  лишь на нескольких полиграфических  предприятиях установлены системы CTP. Потребуется еще много времени, чтобы этот способ форматной записи изображения был заменен на технологию CTP, поэтому для успешной конкуренции  способов получения печатных форм производители  офсетных монометаллических пластин  совершенствуют свойства своих материалов. Поставщики пластин проводят исследования, направленные на улучшение свойств  материалов для повышения чувствительности копировальных слоев, увеличения разрешающей  способности пластин, повышения  тиражестойкости печатных форм.

В настоящее время на рынке  полиграфических материалов представлено достаточно большое количество разнообразных  типов формных пластин, используемых для изготовления печатных форм. На сегодняшний день основными поставщиками офсетных монометаллических пластин  являются компании Agfa (Германия), Lastra (Италия), Fuji (Япония) и др. В большинстве своем все эти пластины имеют схожие состав и структуру.

В качестве основы может  использоваться алюминий, который занял  ведущее положение в полиграфической  промышленности всего мира, как основной материал для изготовления монометаллических  форм. Это объясняется тем, что  алюминий обладает рядом достоинств: небольшим весом, хорошими гидрофильными  свойствами получаемых на нем пробельных элементов. Увеличение прочностных  свойств металла возможно за счет легирования его магнием, марганцем, медью, кремнием, железом, однако при  этом ухудшается пластичность алюминия. Обработка поверхности алюминия, отдельных листах, так и непрерывной  обработкой в рулоне. Чаще всего  используется обработка с рулона для того, чтобы изготавливать  пластины с постоянными физическими  и механическими характеристиками.

Изготовление каждой предварительно очувствлённой пластины представляет собой серию сложных и точных производственных процессов. В настоящее время используется технология комплексной электрохимической обработки алюминия, включающая следующие последовательные операции: обезжиривание, декапирование, электрохимическое зернение, анодирование (анодное оксидирование и наполнение оксидной пленки), нанесение копировального слоя (полив слоя), сушка.

Рассмотрим основные стадии изготовления предварительно очувствлённой пластины.

Обезжиривание: фаза обработки  заключается в тщательной очистке  металла, который может содержать  консервирующую смазку, масляные следы, шлаки. Качество конечной продукции  зависит не только от чистоты химического  процесса, но и от абсолютной чистоты  металлической основы. Для удаления всех загрязнений с поверхности  алюминия используют раствор едкого натра, нагретого до 50-60 0С. Процесс  протекает в течение 1-2 мин и  сопровождается бурным выделением водорода и растравливанием поверхности.

Декапирование: процедура  проводится для удаления шлама и  осветления, при этом используют 25-процентный раствор азотной кислоты с  добавкой фторида аммония для  дополнительной равномерной затравки.

Электрохимическое зернение: после обезжиривания обрабатываемой поверхности производится электрохимическое  зернение алюминия, которое позволяет  получить равномерный микрорельеф, развитую мелкокристаллическую структуру, после чего поверхность пластины становится похожей по структуре  на губку с очень тонкими порами. При этом контактная площадь поверхности  увеличивается в 40-60 раз по сравнению  с начальной площадью поверхности  необработанного алюминия. Микрошероховатая структура поверхности металла, полученная в результате электрохимического зернения, позволяет увеличить адгезию  копировального слоя и лучше удерживать воду, необходимую для увлажнения в процессе печатания.

Термин «зернение» появился по аналогии с механическим зернением  шариками, которое заменила электрохимическая  обработка. Электромеханическое зернение производится в разбавленной соляной  или азотной кислоте (0,3-1 %) под  действием переменного тока. В  результате образуется микрошероховатая поверхность металла. Выбор раствора кислоты определяется необходимой  степенью развития поверхности. Величина напряжения электрического тока, пропускаемого  через кислоту, составляет несколько  десятков тысяч вольт. Пластины, которые  зернятся в азотной кислоте, отличаются более развитой мелкопористой структурой поверхности алюминия, а пластины, обработанные в соляной кислоте, характеризуются более крупной  структурой зернения. Структура зернения во многом влияет на свойства печатных форм, изготавливаемых на офсетных пластинах. Значение показателя шероховатости (Ra — среднее арифметическое отклонение микронеровностей от средней линии профиля) может повлиять на разрешающую способность формной пластины, на возможность появления дефекта «непрокопировки» в формном процессе, на гидрофильные свойства пробельных элементов, на различное время для достижения баланса краска—вода в печатном процессе.

Анодирование поверхности  увеличивает твердость и улучшает устойчивость офсетных форм к механическим воздействиям и химическим веществам, которые используются в процессе печатания. Данный процесс состоит  из двух стадий: анодного оксидирования  и наполнения оксидной пленки.

Анодное оксидирование шероховатой  поверхности алюминия проводится с  целью получения прочной и  пористой оксидной пленки определенной толщины с мелкозернистой структурой. Анодные оксидные пленки к тому же хорошо защищают алюминий от коррозии и устойчивы к трению и износу. Оксидирование алюминия можно проводить  в сернокислом или хромовокислом  электролитах. Предполагают, что анодная пленка состоит из двух слоев: тонкого барьерного слоя, непосредственно прилегающего к металлу, и пористого наружного. Наружный слой образуется в результате частичного растворения барьерного слоя под действием серной кислоты. Чем больше концентрация кислоты, тем выше пористость пленок.

В процессе оксидирования  наружный слой утолщается вследствие непрерывного превращения глубинных  слоев металла в оксид. Толщина  оксидной пленки растет пропорционально  времени оксидирования, но пленка при  этом становится более пористой. Большая  пористость нежелательна, так как  может стать причиной возникновения  брака в формном процессе (неполное удаление копировального слоя при проявлении копий, тенение форм в процессе печатания).

Наполнение оксидной пленки предусматривает снижение пористости пленки, уменьшение ее активности и  улучшение гидрофильных свойств  поверхности. Для наполнения оксидной пленки используют горячую воду, пар  или раствор жидкого стекла.

После каждой из рассмотренных  стадий подготовки подложки проводится тщательная промывка. Таким образом, можно сказать, что электрохимическое  зернение ответственно за микрогеометрию (шероховатость поверхности); анодное  оксидирование — за износостойкость  и адсорбционную активность; наполнение — за гидрофильные свойства поверхности  и полноту удаления копировального слоя при проявлении копий.

Нанесение копировального слоя: необходимо для создания на поверхности  подложки гидрофобного слоя, выполняющего в дальнейшем роль печатающих элементов. Копировальный слой представляет собой  тонкую (2 мкм) полимерную воздушно-сухую  светочувствительную пленку, растворимость  которой в соответствующем растворителе либо снижается, либо возрастает в результате действия лучистой энергии в диапазоне  от 250 до 460 нм. В соответствии с этим различают негативные (растворимость  снижается) и позитивные (растворимость  возрастает) копировальные слои.

 

К копировальным слоям  предъявляются следующие требования:

 

• способность светочувствительной композиции при нанесении на подложку образовывать беспористые, тонкие полимерные пленки (1,5-2,5 мкм);
• хорошая адгезия к подложке;
• изменение растворимости пленки в соответствующем растворителе в результате действия УФ-излучения;
• достаточная разрешающая способность слоя;
• высокая избирательность проявления, то есть отсутствие растворимости или незначительное растворение тех участков слоя, которые должны остаться на подложке.

 

В качестве копировальных  растворов для изготовления предварительно очувствленных монометаллических пластин чаще всего используются растворы на основе светочувствительных ортонафтохинондиазидов (ОНХД).

Копировальные слои на основе ОНХД работают позитивно, то есть воздействие  лучистой энергии приводит к увеличению растворимости экспонированных  участков слоя. В состав копировального слоя входят: пленкообразующий полимер, ОНХД, органический растворитель, красители, целевые добавки (для обеспечения  физико-механических свойств и сохранности  слоя).

ОНХД даже относительно сложного строения не образуют полимерной пленки, поэтому их вводят в полимер или  химически сшивают с макромолекулами  полимера. Широкое применение ОНХД в составе копировальных слоев  объясняется их достоинствами: отсутствием  темнового дубления, достаточной светочувствительности, устойчивости к агрессивным воздействиям, разрешающей способности, хорошей адгезии к металлам. Основные типы монометаллических пластин, производимых итальянской фирмой Lastra и представленных на российском рынке, — это пластины с позитивными копировальными слоями (Futura Oro, Futura 101).

Известно, что при использовании  офсетных пластин c негативным копировальным  слоем можно получить более высокое  разрешение изображения, что связано  со свойствами негативных копировальных  слоев и технологическими особенностями  изготовления печатных форм на пластинах  с негативными копировальными слоями. Фирма Lastra поставляет на российский рынок пластины подобного типа. Примером являются пластины Nitio San, Nitio Dev.

Смачивание поверхности  формных основ копировальными растворами является предпосылкой создания прочной  адгезионной связи между копировальным  слоем и поверхностью формной  пластины. Сама же адгезия определяется химическим строением светочувствительных  и пленкообразующих компонентов  копировальных растворов, а также  условиями нанесения и сушки  копировальных слоев. Свойства копировальных  слоев определяются не только составом светочувствительных композиций, но и способом нанесения их на формные  подложки, условиями формирования пленок.