BCE - Farby offsetowe i typograficzne
  
Farby offsetowe i typograficzne
Burzliwy rozwój przemysłu graficznego jaki nastąpił w przeciągu ostatnich kilku lat wymusił wprowadzenie wielu innowacji w tworzeniu farb offsetowych - "mazistych". Główne czynniki rozwoju, to:
- Rozwój technik druku (większe prędkości drukowania, cyfrowe przygotowywanie form drukowych itp.)
- Rozwój w dziedzinie zadrukowywanych podłoży (papiery z recycling'u, większa różnorodność podłoży syntetycznych itp.)
- Nowe rozwiązania prawne w dziedzinie ochrony środowiska (normy emisji zanieczyszczeń, recycling opakowań itd.)

Na tej stronie umieściliśmy następujące punkty:
- Tworzenie farb
- Schnięcie farby
- Profil farby

1. Skład farb
Farby offsetowe są tworzone na bazie następujących składników:

  • Oleje roślinne - sojowy, lniany, drzewny, rzepakowy itp.: 20-40%
    Oleje roślinne są używane do rozpuszczenia żywic, zwilżania i otaczania ziaren pigmentu, mają wpływ na schnięcie farby.
  • Oleje mineralne, rozcieńczalniki ropopochodne: 0-30%
    Oleje i rozcieńczalniki mineralne są używane rozpuszczania żywic i przyspieszają schnięcie przez odparowanie.
  • Żywice ropopochodne lub modyfikowane: 30-35%
    Są zasadniczym składnikiem spoiwa (żywica + olej), które nadaje farbie właściwości reologiczne, tack, osadzanie itp.
  • Pigmenty organiczne lub mineralne:  10-20%
    Pigmenty są dobierane pod kątem odpowiednich odporności i rodzaju.
  • Woski, suszki, wypełniacze itp.:  1-8%
    Te produkty nadają specyficzne właściwości, dotyczące reologii, odporności mechanicznej, schnięcia itp.
  • Rozcieńczalniki ropopochodne lub roślinne (estry kwasów tłuszczowych) 3-10%
    Rozcieńczalniki nadają farbie ostateczne właściwości reologiczne.

Dwie główne metody tworzenia farb offsetowych:

  • Farby na bazie olejów roślinnych
    Spoiwa i rozcieńczalniki stosowane do produkcji tych farb są wyłącznie pochodzenia roślinnego. Stało się to możliwe dzięki opracowaniu:
    -nowych, bardzo wysoce powtarzalnych żywic roślinnych
    -nowych rozcieńczalników otrzymywanych z roślin (estry kwasów tłuszczowych) używanych do rozpuszczania tych żywic.

    Te nowe składniki pozwalają na tworzenie spoiw na bazie surowców roślinnych, które mają doskonałe właściwości reologiczne, zapewniają doskonały transfer, osadzanie i połysk farby.
    Farby oparte na tych spoiwach i rozcieńczalnikach powodują wymierne korzyści dla drukarza:
    -lepszy transfer farby, intensywniejsze barwy, wyższy połysk i obniżone zużycie farby
    -stabilną równowagę woda/farba: większe prędkości druku, zmniejszone straty materiałów
    -pozwalają na zwiększoną ochronę środowiska (zmniejszenie emisji organicznych substancji lotnych, łatwiejszy recycling drukowanych materiałów itp.).
    Chociaż farby na bazie surowców roślinnych początkowo były wytwarzane dla technik druku wstęgi bez końca i cold set, teraz znajdują zastosowanie również w sektorze druku arkuszowego. Farby tego typu zwykle nie są przeznaczone do druku na podłożach nie powlekanych, o dużych właściwościach absorpcyjnych, tym niemniej dają doskonałe efekty na podłożach powlekanych.

  • Farby na bazie surowców mineralnych i mieszanych
    Farby na bazie surowców mineralnych, które są tworzone przy użyciu olejów i rozcieńczalników pochodzących z ropy naftowej, często zawierają domieszkę surowców roślinnych. Dodatek olejów roślinnych, w ilości 10 do 20% pozwala na lepsze zwilżenie i pokrycie spoiwem ziaren pigmentu.
    Farby te wykazują następujące zalety:
    -szybkie utrwalanie: ułatwiające przenoszenie i cięcie wydruków;
    -lepszą adhezję do podłoży nie chłonnych.

    Farby na bazie surowców mineralnych również ewoluowały w ostatnich latach, szczególnie w zakresie używanych rozcieńczalników ropopochodnych. W celu sprostania wymogom bezpieczeństwa środowiska i higieny obecnie używa się rozcieńczalników z niską lub zerową zawartością węglowodorów aromatycznych.
    Farby na bazie surowców mineralnych i mieszanych (roślinno-mineralnych) wciąż są popularne ze względu na ich niższy koszt w niektórych technikach: heat set i innych.

2. Schnięcie farby
Farby offsetowe i typograficzne schną przez kombinację dwóch procesów - schnięcia fizycznego, poprzez wnikanie wewnątrz podłoża i schnięcia chemicznego, przez utlenianie tlenem zawartym w powietrzu.

  • Wnikanie wewnątrz podłoża
    W trakcie procesu drukowania, wkrótce po naniesieniu farby na podłoże, pewne składniki farby wnikają w podłoże. Są to ciekłe składniki farby, tzn. rozcieńczalniki mineralne lub pochodzenia roślinnego. Rozcieńczalniki mineralne, które są bardziej płynne wnikają szybciej niż rozcieńczalniki pochodzenia roślinnego.
    Wnikanie jest silnie uzależnione od typu zadrukowywanego podłoża (patrz artykuł o podłożach). Na papierach i kartonach szybkość i łatwość wnikania zależy od stanu powierzchni i porowatości podłoża. Im podłoże jest bardziej porowate, tym wnikanie szybsze. W przypadku podłoży nie chłonnych (np. kalka) lub syntetycznych wnikanie nie zachodzi. Schnięcie odbywa się wyłącznie przez utlenianie tlenem z powietrza.
  • Utlenianie (oksydacja)
    To zjawisko chemiczne rozpoczyna się gdy wydruk opuszcza maszynę drukarską i cienka warstwa farby ma kontakt z powietrzem. Mechanizm polega na sieciowaniu olejów roślinnych i innych składników pochodzenia roślinnego przez tlen zawarty w powietrzu i jest podobny do zjawiska jełczenia tłuszczów roślinnych.
    W pierwszym etapie schnie tylko wierzchnia warstwa farby. W drugim etapie sieciowanie przebiega przez całą masę farby.
    Mechanizm oksydacji może być przyspieszony przez:
    • używanie lotnych olejów mineralnych
    • używanie olejów roślinnych o większej lub mniejszej zdolności schnięcia. Zdolność schnięcia wzrasta w następującym porządku: olej sojowy, olej lniany, olej drzewny.
    • dodanie suszek.
      Suszki to mieszaniny soli kobaltu, manganu lub innych metali, które umożliwiają schnięcie farby zarówno na powierzchni, jak i w masie. Używanie suszek w kombinacji z antyutleniaczami pozwala w zależności od proporcji uzyskać różnorodną zdolność schnięcia farby.
Schnięcie wszystkich farb offsetowych i typograficznych przebiega według jednego lub obu powyższych mechanizmów. Przez ustawienie zdolności schnięcia farby można określić dominujący mechanizm wysychania.
Farby Brancher są sklasyfikowane w trzech kategoriach: farby świeże (fresh, overnight), farby Półświeże (semi-fresh, semi-overnight) i farby szybkoschnące.

  • Farby świeże:
Te farby zawierają jedynie niewielkie ilości, lub nie zawierają w ogóle, suszek. Schną powoli, szczególnie w procesie utrwalania w masie. Puszki mogą być otwarte przez kilka dni, a farba może być pozostawiona w kałamarzu przez ponad 24 godziny, bez ryzyka utworzenia kożucha.
Uwaga
Te farby mogą sprawiać problemy na niektórych podłożach, takich jak podłoża nie chłonne lub powlekane matowo.

  • Farby Półświeże
Farby Półświeże zawierają pewne ilości suszek. Dlatego schnięcie przez oksydację zachodzi w nich szybciej niż w farbach świeżych. Druki wysychają szybciej, co umożliwia ich transportowanie, cięcie lub falcowanie kilka godzin po druku. Szybkość schnięcia zależy od warunków w jakich był prowadzony proces druku oraz od użytego podłoża.

Uwaga
Po około 12 godzinach od otwarcia puszki lub pozostawienia farby w kałamarzu, na powierzchni farby zaczyna tworzyć się kożuch. W celu wydłużenia tego czasu zalecane jest przykrycie farby w puszce celofanem i spryskanie kałamarza oraz wałków farbowych środkiem antyskinningowym.

  • Farby szybkoschnące
Te farby zawierają większe ilości suszek i olejów łatwo sieciujących. Dlatego ich schnięcie w masie jest ekstremalnie szybkie. Z tego powodu zalecane są głównie do druku podłoży syntetycznych, powlekanych matowo i nie chłonnych.

Uwaga
Po otworzeniu puszki, na powierzchni farby bardzo szybko tworzy się kożuch. Należy zwracać uwagę, żeby zaschnięte kawałki farby nie dostały się do kałamarza farbowego. Może to powodować występowanie błędów w druku. Przy postoju maszyny dłuższym niż 30 minut należy spryskać kałamarz i wałki farbowe środkiem antyskinningowym.
Chociaż najnowsze postępy w chemii pozwalają na opracowywanie farb o coraz lepszych charakterystykach, to należy być świadomym, że farba uniwersalna, nadająca się do wszystkich rodzajów podłoży nie istnieje.
Z tego powodu opracowaliśmy wykres "Profil farby", który w jasny sposób pokazuje cechy każdej serii farb triadowych i pozwala na optymalny dobór farby do podłoża w procesie druku.

3. Profil farby
Główne cechy poszczególnych serii farb triadowych są schematycznie przedstawione na Profilu farby, który uwzględnia 7 najważniejszych kryteriów.
Zacieniony obszar odpowiada profilowi "średniej" farby. Duży punkt na diagramie odpowiada wybitnemu charakterowi danej serii.