Lithografisch druk berust op het principe dat olie en water niet mengen. De beeldgedeelten op de plaat zijn oleofiel (inkt aantrekkend) en hydrofoob (water afstotend), terwijl de niet-beeldgedeelten eerst water moeten opnemen om hydrofiel en inkt afstotend te worden. Een kenmerk van offsetdruk is dat het een indirect drukprocedé gebruikt, waarbij kleurweergave tot stand komt door de overdracht van inktpunten. Het beheersen van de inkt-waterbalans is essentieel voor een goede overdracht van het drukwerk, de inktdiepte, een nauwkeurige register, het drogen van de druk en het voorkomen van inktvegen. Daarom is het begrijpen en beheersen van de inkt-waterbalans bepalend voor een constante drukkwaliteit. Een ervaren drukker moet niet alleen de relatie tussen inkt en water begrijpen, maar ook bedreven zijn in de technieken en aandachtspunten van de inkt-waterbalans.

1. De relatie van de inkt-waterbalans

Inkt-waterbalans betekent het regelen van de toevoer van de bevochtigingsvloeistof bij een specifieke snelheid en druk, waarbij het watergehalte in de geëmulgeerde inkt tussen 15% en 26% wordt gehouden. Deze balans vormt een licht geëmulgeerde water-in-olie (W/O) inkt, waarbij een minimale hoeveelheid water wordt gebruikt om de inkt op de plaat in evenwicht te houden.

Het belangrijkste aspect van de inkt-waterbalans is de regeling van zowel de bevochtigingsvloeistof als de inkt. De bevochtigingsvloeistof bestaat uit water en oppervlakteactieve stoffen. Deze moet de plaat voldoende bevochtigen, reinigende eigenschappen bieden en een stabiele pH handhaven zodat de plaat niet vervuilt.

1.1 De rol van de bevochtigingsvloeistof
  1. Het vormt een gelijkmatige waterfilm op de niet-beeldende delen van de plaat om te voorkomen dat inkt naar deze delen wordt overgedragen en om vervuiling van de plaat te vermijden.
  2. De elektrolyten in de bevochtigingsvloeistof reageren chemisch met de blootliggende metaaldelen van de plaat die door slijtage vrijkomen, waarbij voortdurend een nieuwe hydrofiele laag wordt gevormd om de hydrofilie van de blanco delen te behouden.
  3. Het regelt de temperatuur van de inkt op de plaat. Doordat moderne drukpersen met steeds hogere snelheden werken, warmt de inkt op tijdens het transport bij hoge snelheid, waardoor de vloeibaarheid toeneemt en puntvergroting optreedt. De bevochtigingsvloeistof moet daarom helpen de temperatuur van de inktrollen en de inkt te verlagen wanneer deze in contact komen met de plaat en de inktrollen.
  4. Het zorgt ervoor dat de beeldende delen niet uitzetten of krimpen, zodat de relatieve positie van beeldende en niet-beeldende delen gedurende het hele drukproces behouden blijft.
Inkt bestaat doorgaans uit pigmenten, vulstoffen, bindmiddelen en hulpadditieven. Bij de keuze van inkt is het essentieel rekening te houden met de reologische en optische eigenschappen.

De reologische eigenschappen van inkt zijn de belangrijkste criteria om te beoordelen of deze goede drukeigenschappen heeft. Deze eigenschappen worden grotendeels bepaald door het bindmiddel, hoewel ze met hulpadditieven fijn kunnen worden afgesteld. Belangrijke indicatoren van de inktreologie zijn viscositeit, kleefkracht, thixotropie, vloeigrens, visco-elasticiteit en vloeibaarheid. Inzicht in deze indicatoren is cruciaal voor het kiezen van de juiste inkt voor verschillende drukbehoeften.

Inkt en water moeten in een gebalanceerde toestand naast elkaar op het plaatoppervlak bestaan om te zorgen dat het gedrukte beeld een maximale inktdekking heeft met levendige, verzadigde kleuren en heldere, scherpe punten. Tegelijkertijd moeten de niet-beeldende delen schoon blijven. Deze balans vereist het afstellen van de hoeveelheid water en inkt tijdens de productie.

De donkerte of lichtheid van het gedrukte beeld wordt niet alleen beïnvloed door de hoeveelheid inkt, maar ook door de watertoevoer en de inkt-waterbalans. Als de watertoevoer toeneemt, wordt het beeld lichter. Omgekeerd maakt een verminderde watertoevoer het beeld donkerder. Zowel inkt- als wateraanpassingen beïnvloeden dus de beelddichtheid. Aanpassingen moeten worden gedaan op basis van de werkelijke drukcondities, maar een hogere inktdichtheid mag niet worden bereikt door simpelweg de watertoevoer te verlagen, omdat dit de balans verstoort en vuile afdrukken in niet-beeldende delen kan veroorzaken.

Het is essentieel om de situatie van zowel overmatig water als overmatige inkt te vermijden. Wanneer er te veel water is en de afdruk lichter lijkt, leidt het verhogen van de inkttoevoer in plaats van het verminderen van het water tot een vicieuze cirkel, met drukfouten zoals overmatig water- en inktverbruik tot gevolg, waardoor het proces onbeheersbaar wordt.

Ervaren drukkers houden de watertoevoer doorgaans op een minimum terwijl ze ervoor zorgen dat de plaat niet vervuilt. Door een stabiele balans tussen inkt en water te handhaven, wordt een consistente inktdichtheid gedurende de hele oplage bereikt. Het principe van “weinig water, dikke inkt” wordt vaak gepromoot. “Weinig water” verwijst naar het minimale water dat nodig is om de plaat schoon te houden, terwijl “dikke inkt” alleen kan worden bereikt met minimaal water. Overmatig water veroorzaakt emulsie van de inkt, waardoor de inktlaag niet dik kan blijven.

2. Factoren die de inkt-waterbalans beïnvloeden

Verschillende factoren kunnen de inkt-waterbalans tijdens het drukken verstoren, zoals machine stops, veranderingen in omgevingstemperatuur en luchtvochtigheid, perssnelheid, inktsoort, papierkwaliteit en plaatmateriaal.

  1. Stabiele machinesnelheid: Machines moeten een constante snelheid aanhouden. Variaties in snelheid kunnen problemen met de inkt-waterbalans veroorzaken. Hogere snelheden vereisen minder water, lagere snelheden meer.
  2. Stabiele temperatuur en luchtvochtigheid: Temperatuurveranderingen beïnvloeden de viscositeit en vloei van inkt. Hoge temperaturen verhogen de waterverdamping, waardoor meer water nodig is. Hogere luchtvochtigheid vermindert de verdamping, waardoor minder water nodig is.
  3. Inktkenmerken: De waterbestendigheid van inkt bepaalt hoeveel water wordt opgenomen. Inkten met een sterke waterbestendigheid vereisen minder water.
  4. Papierkenmerken: Grof, poreus papier absorbeert meer water en inkt, terwijl gladder, dichter papier van beide minder nodig heeft.
  5. Plaattype: Verschillende platen hebben een verschillend waterhoudend vermogen, wat de benodigde hoeveelheid water beïnvloedt.
  6. Grootte van het beeldgedeelte: Grotere beeldgedeelten vereisen meer water en inkt.
  7. Bevochtigingsvloeistof: De pH van de bevochtigingsvloeistof moet stabiel tussen 4,5 en 5,5 liggen.
  8. Correcte drukinstelling: Nauwkeurige druk van rollen en cilinders is noodzakelijk om de inkt-waterbalans te behouden.

3. Waterniveaus vaststellen

Voor het drukken kunnen operators de watertoevoer op basis van de omstandigheden inschatten, maar tijdens de productie moeten zij de waterniveaus voortdurend beoordelen. Gangbare methoden zijn visuele beoordeling van de reflectiviteit van de plaat. Operators controleren ook op:

  1. Inkt die bleek en grof oogt.
  2. Waterdruppels op de inktrollen of het fontein.
  3. Aanhoudend vocht op de plaat na een lange stop.
  4. Holle of golvende printpunten.
  5. Zwakke of golvende printranden.
  6. Watervlekken op de blanketcilinder.
  7. Duidelijke inktkleurverschillen na een stop.

4. Effecten van een slechte inkt-waterbalans op de printkwaliteit

Een onjuiste inkt-waterbalans kan leiden tot problemen zoals registerfouten, kleurafwijkingen en defecten zoals "ghosting" of "blurring".

  1. Beïnvloedt het register: Overmatig water veroorzaakt papieruitzetting, wat leidt tot registerfouten bij meerkleurendruk.
  2. Inktemulsificatie: Overgeëmulgeerde inkt verstoort de inkovertracht en beïnvloedt de productkwaliteit.
  3. Lichte inktkleur: Overmatig water verlaagt de pigmentconcentratie, wat leidt tot doffe prints.
  4. Vuile of wazige prints: Overmatige inkt of water leidt tot vlekken en onduidelijke prints.

5. Tips voor het behouden van de inkt-waterbalans in productie

Operators moeten zorgen voor:

  1. Waterrollen zijn voldoende bevochtigd voor het drukken.
  2. Water- en inkttoevoer stopt tijdens stilstand van de machine.
  3. Nieuw geïnstalleerde bevochtigingsrollen zijn correct voorbereid.
  4. Inkt is niet te veel verdund.
  5. Waterrollen zijn schoon.
  6. De druk van inkt- en waterrollen is correct afgesteld.
Samenvattend is het behouden van de inkt-waterbalans essentieel voor het produceren van hoogwaardige prints en het waarborgen van een soepele productie.