Форми плоского офсетного друку із зволоженням пробільних елементів

Тема: Форми плоского офсетного друку із зволоженням пробільних елементів

Тривалість: 1 год. 20 хв.

 

1. Розвиток формних процесів плоского офсетного друку;
2. Основи формування друкуючих і пробільних елементів;
3. Технологія виготовлення монометалевих форм копіюванням.

До середини другої половини минулого століття в формних процесах плоского офсетного друку застосовувалися десятки варіантів аналогових технологій, що відрізняються один від одного типом формних підкладок і нанесеним на них світлочутливим шаром, мікрогеометрією поверхні підкладок, методом утворення друкуючих і пробільних елементів, рецептурою обробних розчинів, технологічними режимами і т. д.

Завдяки вдосконаленню техніки і технології виготовлення монометалевих форм контактним копіюванням і появи цифрових формних процесів, в даний час кількість застосовуваних технологічних варіантів різко скоротилося. У сучасному виробництві застосовуються такі різновиди форм, одержуваних за аналоговою технологією:

Монометалеві форми, що виготовляються на алюмінієвих пластинах позитивним чи негативним копіюванням (вони мають найбільше застосування у світовій поліграфії) ;

форми проекційного експонування на полімерних або алюмінієвих пластинах із срібловмісними або електрофотографічними шарами (застосування їх обмежене).

 

Форми, виготовлені копіюванням фотоформ. Монометалева форма виготовляються за наступною схемою:

контроль фотоформ і формних пластин;

вибір режимів експонування і обробки копій;

експонування позитивного копіювального шару в копіювальному станку через позитивну фотоформу – рис. 1, а (або негативного шару через негативну фотоформу) ;

обробка копії в процесорі: прояв, промивання в воді (рис. 1, б), нанесення захисного покриття (рис. 1, в), сушка;

технічна коректура (при необхідності) ;

термообробка форми (при необхідності).

 

Рис. 1. Виготовлення монометалевої друкарської форми копіюванням з діапозитива: а – експонування; 6 – прояв; в – нанесення захисного покриття; 1 – алюмінієва підкладка; 2 – оксидний шар; 3 – гідрофільний шар; 4 – позитивний копіювальний шар; 5 – фотоформа; 6 – друкуючі елементи; 7 – пробільні елементи; 8 – плівка захисного колоїду

 

Форми, виготовлені прямим фотографуванням на матеріалах з срібловмісним шаром. Існує кілька варіантів технологій, орієнтованих на використання різних типів формних матеріалів. Розглянемо приклад із застосуванням формного матеріалу на паперовій підкладці.

На підкладці 2 (рис. 2, а) є три шари: нижній 3, що містить виявляючу речовину; середній 4 – галогеносрібний шар; верхній 5 – приймаючий гідрофільний желатиновий шар, що містить каталітичні центри фізичного прояву. Технологічний процес виготовлення форм включає такі операції:

 

Рис. 2. Виготовлення форми плоского офсетного друку прямим фотографуванням: а – формна пластина; б – проекційне експонування; в – обробка активатором; 1 – РОМ; 2 – підкладка; 3 – шар з проявляють речовиною; 4 – галогеносрібний шар; 5 – гідрофільний желатиновий шар з центрами фізичного прояву; 6 – друкуючі елементи; 7 – пробільні елементи

проекційне експонування формної пластини з РОМ, в результаті якого в галогеносрібному шарі 4 утворюється приховане зображення (рис. 2, б) ;

обробка формної пластини активатором (рис. 2, в), який забезпечує активацію виявляє речовини (з шару 3) і подальше проявлення срібла на експонованих ділянках, а також розчинення галогеніда срібла з утворенням срібних комплексів, їх дифузією і відновленням на центрах фізичного прояви на неекспонованих ділянках в шарі 5.

Форми, виготовлені прямим електрофотографуванням. Процес їх виготовлення включає наступні стадії:

отримання на формній пластині електрофотографічного зображення і його прояв-візуалізація (рис. 3, а) ;

термічне закріплення отриманих олеофільних друкуючих елементів 4 (рис. 3, б). В результаті оплавлення смоли при температурі 150-190 ° С утворюється механічно міцна плівка;

хімічне видалення ЕФШ з пробільних елементів 5 (рис. 3, в) в суміші, що містить, наприклад, метанол, гліцерин, гліколь і силікат натрію;

нанесення на друкарську форму захисного колоїду 6 (рис. 3, г) і його сушіння.

 

Рис. 3. Виготовлення форми плоского офсетного друку електрофотографуванням: а – отримання електрофотографічного зображення і його візуалізація, б – термічне закріплення друкуючих елементів; в – видалення ЕФШ з пробільних елементів; г – нанесення захисного колоїду; 1 – підкладка; 2 – ЕФШ; 3 – проявник, 4 – друкуючі елементи; 5 – пробільні елементи; 6 – захисний шар.

 

Основним завданням аналогових технологій виготовлення форм плоского офсетного друку є перенесення графічної інформації з фотоформ або РОМ на світлочутливі формні пластини і формування на них друкуючих і пробільних елементів з необхідними технологічними показниками. При оптимальних характеристиках фотоформ і РОМ ці показники залежать від структури і будови формних пластин та їх властивостей, режимів експонування і подальшого опрацювання. Фізико-хімічна сутність формування друкувальних елементів різних типів форм має свої особливості.

Монометалева форма. Створення гідрофобних плівок може здійснюватися, як при виготовленні формної пластини, так і в процесі виготовлення друкарської форми. Це визначається полярністю копіювального шару. Завданням експонування є збереження або надання копіювальному шару гідрофобних властивостей для того, щоб на поверхні металу сформувалися стійкі друкуючі елементи. Причому, наступна обробка копії не повинна порушувати створену гідрофобну адсорбційну плівку.

На формах, виготовлених позитивним копіюванням, гідрофобною плівкою, що служить основою майбутніх друкуючих елементів, є гідрофобний копіювальний шар. Формування цієї плівки відбувається в процесі виготовлення формної пластини. Копіювальний шар, сформований на поверхні підкладки за рахунок фізичної адсорбції, утримується міцніше, якщо добре розвинена поверхню металу. Збереження гідрофобних властивостей шару на друкуючих елементах досягається захистом їх від світлової дії при експонуванні і мінімізацією хімічного та механічного впливу на них при подальшій обробці копії.

На формах, виготовлених негативним копіюванням на пластинах з негативним копіювальним шаром, друкуючі елементи формуються в процесі експонування, коли ділянки гідрофобного копіювального шару, відповід ають майбутнім друкуючим елементам, піддаються впливу світлового випромінювання.

Форми, виготовлені прямим фотографуванням. Сутність формування друкувальних елементів на срібновмісних формних пластинах полягає в наступному: на неекспонованих ділянках шару під дією розчинника галогеніда срібла (тіосульфату натрію), відбувається утворення срібних комплексів (срібнотіосульфатного комплексу) :

При дифузії цих комплексів в шарі 5 спостерігається відновлення срібла на центрах фізичного проявлення, що представляють собою колоїдні частки зі срібла, міді, селену, сульфідів срібла, кадмію або свинцю, рівномірно розподілених в желатиновому шарі. Їх розміри, відповідають нанометричному діапазону. Необхідне для процесу відновлення срібла лужне середовище (рН>10) забезпечується розчином активатора. В результаті утворюється, так зване, «позитивне срібло»:

Будучи олеофільним, це срібло виконує функції друкуючих елементів. Олеофільність друкуючих елементів може бути додатково збільшена використанням гідрофобізаторів, що входять до складу обробного розчину.

Друкуючі елементи на формних пластинах з електрофотографічним шаром формуються на його поверхні в результаті експонування, прояву (візуалізації) і термообробки. В процесі термічної обробки тонера утворюються вільні радикали, які ініціюють полімеризацію ЕФШ, створюючи міцну гідрофобну адсорбційну плівку на поверхні.

 

Формування пробільних елементів пов'язано з наявністю на алюмінієвій поверхні підкладки гідрофільного шару, що представляє собою плівку мінеральних солей або оксидів і гідрофільних полімерів. Гідрофільні плівки, необхідні для формування пробільних елементів на алюмінії, виходять на стадії виготовлення формних пластин.

Утворення гідрофільної оксидної плівки відбувається при анодній обробці поверхні алюмінієвої основи (в розчинах сірчаної, ортофосфорної, щавлевої кислот або їх сумішей). В результаті такої обробки на алюмінії утворюється дрібнопористий гідрофільний шар, що складається з гідратованого окису з впровадженими в нього домішками фосфатів і сірки, що додатково підвищує гідрофільність плівки. Області оксидних плівок, що межують з металом, складаються з чистих дегідратованих оксидів, в той час як зовнішній шар містить аніонні залишки і сильно гідратований.

За своїм морфологічною будовою оксидні плівки є пористими, так як крім тонкого бар'єрного шару вони мають також товстий (1-1, 5 мкм) пористий шар з губчатого оксиду алюмінію, що володіє розвиненою поверхнею. Подальше наповнення оксидної плівки зменшує її пористість і додатково покращує гідрофільність. Така оксидна плівка алюмінію володіє підвищеним спорідненістю до води і добре змочується зволожуючим розчином. Створені на поверхні алюмінію гідрофільні плівки на готових друкованих формах служать пробільними елементами. Наявність на поверхні форми гідрофільного колоїду сприяє створенню щільного захисного адсорбційного шару на поверхні пробільних елементів, який перешкоджає їх руйнуванню.

Форми, виготовлені прямим фотографуванням. Пробільні елементи форм, виготовлених на срібновмісних пластинах з дифузійним перенесенням комплексів срібла (див. рис. 2), утворюються таким чином. В результаті експонування, супроводжуваного утворенням прихованого зображення в шарі 4, на експонованих ділянках при хімічному прояві відбувається відновлення галогеніда срібла до металевого. В якості виявляючих речовин можуть використовуватися, наприклад, гідрохінон з фенідоном, оскільки зазначені сполуки виконують функції відновників іонів срібла тільки в лужному середовищі.

Цей процес може бути представлений реакцією, припускаючи, що прояв здійснюється двозарядним аніоном гідрохінону:

 

На цих ділянках і формуються пробільні елементи, що мають двошарову структуру і складаються з «негативного срібла», розподіленого в желатиновому шарі 4, верхнього гідрофільного желатинового шару 5. Пробільні елементи форм, виготовлених на електрофотографічних пластинах формуються на гідрофільному шарі, нанесеному на підкладку, який оголюється на стадії видалення ЕФШ (див. рис. 3, в).