За стабільний колір

1. Найактуальніші питання при налаштуванні друкарської машини і затвердження тиражу в друк - стабільність...
2. pH
3. проблеми контролю
4. практичні тести
5. альтернативний підхід
6. Як вимірювати щільність?
7. Як це працює?
8. висновки
9. рекомендації
10. НАШІ

Найактуальніші питання при налаштуванні друкарської машини і затвердження тиражу в друк - стабільність фарби і кольори. Замовника поліграфічної продукції цікавить відповідність «фірмовим» квітам, але як його досягти? Дискусії та суперечки затягують настройку, невиправдано зростають відходи паперу на приладнанні.

Наши партнеры ArtmMisto

Ось уже 12 років я задаюся питанням, чи можна цього уникнути ... Безумовно, не завадять коректні виміри узгодженого кольору за допомогою спектрофотометра, але стаття не про це. Зупинимося на заміряються друкарями параметрах фарби - в'язкості і pH, їх вплив на колір.

в'язкість

Її стандартне визначення - опір течією рідини. При виробництві фарб в'язкість вимірюють двома способами: з мінімальним сдвигающим зусиллям (за силою гальмування диска, що обертається, зануреного в що знаходиться в статичної ємності фарбу) і зі значним (за силою гальмування швидко обертового конуса, майже стикається з плоскою зафіксованої плитою, між якими знаходиться зразок фарби ). При великому зусиллі зсуву пов'язані молекули полімеру розриваються, а умови вимірювання в'язкості майже такі, як при взаємодії анілокса з ракелем.

Але начальника виробництва фізика процесу мало цікавить. Все, що йому потрібно, - своєчасна доставка до друкарської машини фарби необхідних складу і в'язкості, яку легко визначити за часом витікання з вимірювальної воронки. Воно формується при складанні фарби, і друкареві досить підтримувати зазначені виробником параметри і дотримуватися температуру при замірах (зазвичай 20 ° C).

Занадто велика в'язкість фарби в друкарській машині пояснюється втратою летких компонентів (аміак, аміни, вода) і регулюється додаванням спеціальних складів, рекомендованих постачальником. Додавання води змінює баланс амінів і, як наслідок, час висихання.

При збільшенні температури в'язкість фарб на водній основі підвищується, причиною чого стає випаровування амінів і / або аміаку. Саме аміни гарантують, що фарба не «схопиться» в барвистому ящику, а закріпиться у вигляді тонкої плівки на запечатуваному матеріалі. При їх випаровуванні фарба гусне. Процес незворотній, що підтвердить будь-який постачальник: тому так складно очистити поверхню від висохлої фарби.

pH

Величина залежить від складу фарби: зміст амінів і / або аміаку визначає рівень її кислотності / лужності (pH = 8-10). Рівень лужності - індикатор швидкості висихання: чим більше pH фарби, тим довше вона твердіє. Але pH швидко сохне фарби одного виробника не завжди нижче, ніж у повільно висихає від іншого, має інший склад. Хоча різниця в показниках pH мінімальна, фіксувати її складно.

проблеми контролю

При налаштуванні і друку друкар концентрується на в'язкості фарби, важливість якої, поряд з pH, не викликає сумнівів; питання лише в тому, наскільки корисні отримані вимірювальними приладами дані.

Головна умова - застосування рекомендованого виробником фарби типу вимірювальної воронки. Нерідко виникає така ситуація: спочатку використовувану пластикову чашку Ford 4 з металевою вставкою хтось намагається прочистити дротом, після чого її викидають, замінюючи іншим типом віскозиметра! Висновок - потрібен постійний тренінг персоналу, в ході якого освоюються правила виконання лабораторних тестів на в'язкість. Тільки так можна підтримувати точність друкованих характеристик, що і потрібно на виробництві.

C виміром pH інша справа. Датчики і перетворювачі дуже чутливі, вимагають частих калібрувальних процедур. Працюючи в Stork, я займався проектуванням гальванічних ванн для міднення, нікелювання і хромування циліндрів. Хоча, на відміну від фарб, рідини не були липкими і не змінювалися щогодини, датчики доводилося калібрувати щодня, хоча на обладнанні ми не економили. Я не ставлю під сумнів пристрої для перевірки лужності фарби при друку. Питання в тому, наскільки часто їх калібрують і як стійкий чутливий елемент до частих замін фарби. Його необхідно кожен раз очищати при зміні кольору, що уповільнює настройку.

Одна справа - виміряти pH фарби, зовсім інше - змінити. Виробники роблять фарбу pH-стабільної, яка має т. Н. буферними властивостями. Наскільки мені відомо, змінити лужність такої фарби складно. Якщо її pH змінився, коригувати пізно: фарба стала нестабільною, її краще замінити.

Якщо сказане вірно, швидкість затвердіння водних фарб залежить від часу випаровування амінів.

Про який пори йде мова при друку? Подивимося, як друкована швидкість впливає на час перебування фарби на анілоксовими і формном циліндрах, а також запечатуваному матеріалі. Для останнього оцінимо час друку і проходження через подальшу друкарську секцію.

На графіку ( Мал. 1 ) Приведена оцінка «часу руху» фарби в типовій машині для друку по гофрокартону. Мені складно зрозуміти, як через показник pH коригувати час сушки, якщо швидкість друку змінюється мінімум в 5 разів - з 650 до 4750 отт. / Год. При 650 можна повторно зволожувати фарбу на анілоксе через 2 секунди, і вона не засохне в осередках. При 4750 фарба повинна висихати через 1,5 секунди після проходження через машину. Чи реально це?

практичні тести

Ми вже говорили, що замовник зацікавлений в стабільності кольору. Оцінимо, як зміни в'язкості і pH впливають на неї в залежності від часу. Зауважу, що фіксувати потрібно і параметри навколишнього середовища. У нашому випадку це буде температура.

тест 1

На працюючої друкарській машині проводяться заміри наступних параметрів протягом 4 год з інтервалом в 15 хв:

• колір на відбитку;
• в'язкість фарби (фіксується автоматичною системою для зниження людського фактора);
• pH;
• температура фарби (мета - підтримувати на рівні 21 ° C).

тест 2

Те ж, що в тесті 1, але при температурі фарби 40 ° C. Такі показники типові для жарких країн, а влітку зустрічаються практично всюди. Гофроагрегат генерує масу тепла, до нього додаються палети з холонучим картоном і друкарські машини, часто знаходяться в тому ж приміщенні.

Що можуть показати тести? Наведені графіки (рис. 2-5) умовні, але демонструють приблизні тенденції.

Температура в тесті 2 вище, ніж в тесті 1. В обох випадках це контрольована змінна, тому принципових змін не прогнозувалося.

В'язкість зростає швидше в тесті 2.

Зміна pH - близько 0,2 од. Розподіл шкали в стандартному вимірнику кислотності - 0,1. Істотна різниця?

При температурі 40 ° С різниця в кольорі росте в 6 разів швидше, але ж замовника цікавить саме колір.

альтернативний підхід

Щоб позбутися від проблем з вимірюванням в'язкості і pH, а також впливу на параметри фарби частих змін швидкості, пропоную альтернативний підхід, який базується на 3 «китах»:

• контролі температури фарби;
• постійної швидкості друкарської машини при налаштуванні і роботі;
• контролі щільності фарби (саме щільності!).

Думаю, що з користю від стабільної температури в приміщенні, де використовується фарба, ми розібралися. Висновки нехай роблять постачальники обладнання. Пристрої контролю температури фарби часто зустрічаються в машинах глибокого друку. Може бути, варто перенести цю практику і на флексопечать водними фарбами?

Навчіть операторів підтрим-проживати стабільну швидкість машини - міняйте усталену практику. Перше, що знадобиться, - стандартний набір якісних витратних матеріалів. Пошкоджений картон не зможе без проблем переміщатися в машині, виправляти ситуацію друкарі намагаються, скидаючи швидкість. Проте, постарайтеся встановити оптимальне значення і дотримуватися його при налаштуванні і роботі. Це не означає, що встановлену величину не можна перевищувати, це заборонено лише при друку замовлення. Один раз прийміть узгоджене рішення і виконуйте його. Єдина причина для скидання швидкості - пошкоджений картон, за поставку якого повинні відповісти постачальники.

Як вимірювати щільність?

Зробити це нескладно, хоча пристрої для цієї мети фактично відсутні - мені довелося розробляти власний інструментарій. За основу я взяв вимірювальне б / в обладнання HBM, відповідне найвищим стандартам (його застосовують в автомобільній, авіаційній та космічній промисловостях).

Виміри проводилися за принципом Архімеда: сила, що виштовхує знаходиться в рідині об'єкт, дорівнює вазі витісняється їм рідини. Проблема в тому, щоб знайти практичний і точний спосіб вимірювань. Розроблене мною пристрій вимірює щільність прямо в ємності з похибкою менш 0,1%. Це значно точніше, ніж зі стандартними воронками-вискозиметрами, а сам спосіб простіше і менше залежить від помилок оператора. Єдине обмеження - вспенивание фарби, але те ж саме відноситься і до вимірювання в'язкості.

m - вага в кг
V - об'єм в дм3
Q - щільність в кг / дм3

Як це працює?

Спочатку вимірюється щільність води, потім щільність фарби до подачі в машину, нарешті, щільність фарби в процесі циркуляції або стоку з машини.

Рівняння дозволяє обчислити об'єм води, що додається для зміни щільності.

на Мал. 6 показано взаємозв'язок між об'ємом води, що додається і щільністю для фарб з початковою щільністю 1,1 і 1,4 кг / дм3.

на Мал. 7 результати тестів, які показують хороший збіг розрахункових і фактичних добавок води в фарбу, зафіксованих розробленим пристроєм вимірювання щільності.

Висновок - регулярна перевірка щільності дозволяє контролювати співвідношення вода / фарба, що звичайним чином виконується за допомогою віскозиметра. Процедуру легко пристосувати для контролю добавок сумішей води з амінами.

Вимірювання щільності дозволяє обчислити і реальна кількість води, що залишається в друкарській машині після змивки. Приклад пояснює, чому важливо не забувати про залишки води після змивки для оцінки втрат фарби при зміні кольору.

У машину завантажили 10 кг фарби, з яких використано 0,5 кг. Якщо в системі після змивки залишався 1 кг води, то в складі фарби було 10% води, т. Е. З машини фактично було знято 8,55 кг, а реальні втрати склали не 0,5, а 1,45 кг - втричі більше розрахункових.

Після перевірки багатьох друкованих машин на втрати фарби при заміні кольорів (з урахуванням частоти змивів для кожної) з'ясувалося, що вони досягають 50% від загального споживання. Виявилося, що скоротити втрати дуже просто. І починати варто з стилю роботи друкарів. Серйозно допомогти можуть постачальники обладнання, відкоригувавши конструкцію барвистою системи.

Приклад: шланг між ємністю з фарбою і дозуючої системою не повинен бути довгим - розташуйте їх якомога ближче, щоб фарба контактувала з мінімальною площею поверхні. Щоб дізнатися, скільки фарби в ємності, зважте її. Зв'язавши електронні ваги з комп'ютером, точно зафіксуєте споживання по кожному кольору. Якщо пов'язати дані зі швидкістю машини, не доведеться додавати фарбу під час тиражу.

висновки

1. Контроль температури і щільності фарби - найпростіший спосіб підтримувати стабільність її характеристик при друку тиражу.
2. Заміряючи щільність фарби, отримуємо дані про необхідний або фактичний зміст води в ній.
3. Для стабілізації складу фарби і часу затвердіння корегуйте її щільність сумішшю води і амінів.
4. Точна оцінка витрат фарби дозволяє знизити витрати і оптимізувати виробництво. Фарба повинна бути на матеріалі і ніде більше!

рекомендації

1. Налагодження та робота машини - з однаковою швидкістю.
2. Підтримувана на рівні навколишнього середовища температура фарби стабілізує її властивості при друку більшості тиражів.
3. Щільність фарби важлива для визначення кількості водних добавок.
4. Оцінюйте витрата фарби.

Про автора: Уілберт Стріфланд, директор консалтингової фірми Technology Coaching.

НАШІ

Можна і потрібно погодитися з висловленими автором ідеями та рекомендаціями, в т. Ч. З використанням щільності фарби в ролі інструменту стабільного управління друкованим процесом і засоби контролю реального витрати фарби. Тільки кілька «але».

По-перше, де взяти доступні недорогі і зручні прилади для оперативного і надійного вимірювання щільності в ході друку? По-друге, щільність в межах її зміни в подібних випадках залежить від температури ще в більшій мірі, ніж зміна умовної в'язкості по вороночному віскозиметрі, а значить, потрібно термостатіровать фарбу або враховувати температурну кореляцію. По-третє, контроль рН фарби не може бути підмінений контролем щільності: тут немає прямої залежності між pH (вмістом амінів) і щільністю. Підтримка рН в заданому інтервалі істотно не стільки з точки зору швидкості висихання фарби, бо закріплення останньої при друку на папері та картоні в першу чергу відбувається за рахунок поглинання, а вже потім за рахунок випаровування амінів і води. Воно важливе, оскільки від рН залежить реологія фарби, її розтікання, змочування субстрату і т. П., А це - якість друку і сталість відтворення кольору.

Так що залишимо контроль і коригування рН в силі, по крайней мере, для відповідальних тиражів, зворотних фарб і надійного контролю фарби в друкованому процесі. Альтернативою можуть бути нові розробки більш стабільних по рН, а значить, і по в'язкості фарб (наприклад, технологія «Марк 2» від Siegwerk, презентація якої була проведена на семінарі Spirit of Synergy в жовтні 2006 р). Хотілося б побажати запропонованої автором цікавої і перспективної ідеї про контроль фарби по щільності знайти гідне застосування в комплексі з загальноприйнятими контролем в'язкості і рН.

Михайло Яклаков ( [email protected] ), Менеджер з продажу фірми Siegwerk