Druk offsetowy wyróżnia się na tle innych metod jednym faktem fizycznym: farba i woda się nie mieszają. Ta sama woda, która czyni ten proces praktycznym, jest też najtrudniejszym do opanowania elementem nakładu. Gdy operator dobrze gospodaruje wodą, maszyna pracuje równo, a jakość druku znacznie łatwiej utrzymać. W artykule omawiamy cztery obszary, które decydują o wyniku: wartość pH, stężenie, dozowanie oraz zestaw praktycznych środków ostrożności do sprawdzenia na każdej zmianie.
Kontrola pH roztworu nawilżającego
Na konwencjonalnej płycie PS pozytywowej roztwór nawilżający utrzymuje się zwykle w zakresie pH od 5 do 6. Odczyt znacznie poza tym przedziałem powoduje konkretne usterki na maszynie.
Gdy pH jest zbyt niskie:
1) Obszary obrazowe są atakowane, punkty się zmniejszają, a w ciężkich przypadkach dochodzi do starcia obrazu, zwanego w branży zamykaniem płyty.
2) Warstwa hydrofilowa na obszarze nieobrazowym ulega rozkładowi i te obszary również zaczynają się zamykać.
3) Schnięcie farby zwalnia i może całkowicie ustać.
4) Emulgowanie farby przyspiesza, a przenoszenie farby staje się nierówne.
5) Powłoka farby traci połysk i wygląda płasko.
Gdy pH jest zbyt wysokie:
1) Obszar nieobrazowy traci zdolność przyjmowania wody, farba rozlewa się na zewnątrz i pojawia się zamalowanie.
2) Uszkodzoną warstwę hydrofilową trudno odtworzyć, więc tło przyjmuje farbę.
3) Kontrast obrazu spada, a kolory wyglądają wyblakle.
4) Na płytach pozytywowych warstwa obrazowa może się rozpuścić, pozostawiając przerwane kreski i ubytki szczegółów.
Zasady regulacji stosowane na hali:
1) Gęste, oleiste farby wymagają nieco niższego pH, inaczej płyta się zamalowuje.
2) Farby ciemne pracują przy niższym pH niż farby jasne.
3) Grube powłoki farby wymagają niższego pH niż cienkie.
4) Formy pełne pracują przy niższym pH niż formy rastrowe, a rastry grube przy niższym niż drobne.
5) W warunkach gorących i suchych obniż pH, w chłodnych i wilgotnych podnieś.
6) Papier o słabej jakości wymaga nieco niższego pH.
7) Dopasuj pH do chemii papieru: papier kwasowy wymaga wyższego pH, papier alkaliczny niższego.
Trzy sposoby pomiaru wartości:
1) pH-metr, czyli miernik kwasowości, odczytuje różnicę potencjałów roztworu. Skalibruj przyrząd, przepłucz elektrodę wodą destylowaną, następnie zanurz ją i odczytaj wskazanie.
2) Barwniki wskaźnikowe, takie jak lakmus czy oranż metylowy, zmieniają barwę zależnie od pH badanej próbki.
3) Papierek wskaźnikowy zanurza się na około minutę i porównuje z wzornikiem barw.
Miernik daje najdokładniejszy i najszybszy odczyt i nie zależy od barwy roztworu. Wskaźniki są tanie i szybkie, ale obarczone większym błędem. Papierek wskaźnikowy jest wygodny, choć mniej precyzyjny. Większość zakładów nadal używa papierka do rutynowych kontroli.
Kontrola stężenia
Stężenie oznacza, ile koncentratu nawilżającego, w proszku lub płynie, znajduje się w mieszance. Operatorzy często pilnują pH i zapominają o stężeniu. Wiele koncentratów zawiera bufory, więc pH prawie się nie zmienia, nawet gdy stężenie zmienia się znacznie. Sama kontrola pH nie wystarcza.
Stężenie ustala się na podstawie tych czynników:
1) Papier. Otwarty, porowaty papier sypie kożuszkiem i pyłem powłoki na obciąg, przeciera płytę i powoduje zadrukowanie tła, więc roztwór powinien być mocniejszy. Gładki, gęsty papier, kredowy i kredowany lane wymagają słabszego roztworu.
2) Farba. Zwykle obowiązuje kolejność: magenta przed czernią, czerń przed cyanem, cyan przed żółcią; ciemne przed jasnymi; o niskiej lepkości przed wysoką.
3) Sykatywa. Dodanie sykatywy przyspiesza wiązanie farby, ale grubieje pigment, podnosi lepkość i zwiększa przyjmowanie farby przez obszary niedrukujące, co sprzyja zadrukowaniu tła. Przy stosowaniu sykatywy zawsze dodaje się koncentrat.
4) Rodzaj formy. Linie pełne i ciężki tekst przenoszą więcej farby i wymagają mocniejszego roztworu. Formy wyłącznie rastrowe wymagają słabszego. Formy mieszane z pełnymi polami, rastrem i liniami wymagają kompromisu opartego na zapotrzebowaniu na farbę.
5) Temperatura w hali. Cieplejsze powietrze rozrzedza farbę i uwalnia więcej wolnych kwasów tłuszczowych, więc płyta łatwiej się zadrukowuje tłem. Wraz ze wzrostem temperatury zwiększa się stężenie.
6) Prędkość maszyny. Wyższa prędkość oznacza większe tarcie między wałkami, więcej ciepła, rzadszą farbę, słabszy kolor i skłonność do kompensowania większą ilością farby, co znów powoduje zadrukowanie tła. Wraz z prędkością zwiększa się stężenie.
7) Inne warunki. Duży nacisk docisku oraz twarde obciągi lub podkładki również wymagają mocniejszego roztworu.
Stężenie kontroluje się przez przewodność, która rośnie w przybliżeniu liniowo wraz ze wzrostem stężenia. Roztwór sporządza się z miękkiej wody, pH utrzymuje się na poziomie 5 do 6, a przewodność w zakresie podanym przez dostawcę. Roztwory alkoholowe Heidelberg na przykład utrzymuje się zwykle między 800 a 1200 mikrosiemensów na metr.
Kontrola dozowania
Zużycie roztworu nawilżającego jest zaskakująco duże w porównaniu z farbą. W zależności od zlecenia maszyna może zużywać kilkakrotnie, czasem kilkadziesiąt razy więcej roztworu niż farby. Roztwór opuszcza układ na cztery sposoby:
1) Emulgowanie w farbie. Częściowe emulgowanie jest nieuniknione, a nawet konieczne; żadna farba offsetowa nie pracuje całkowicie bez wody. Więcej nałożonej farby oznacza więcej odprowadzonej wody.
2) Wchłanianie przez papier. Papier jest porowaty i chłonie wodę. Luźniejszy arkusz i niższe zaklejenie oznaczają większe wchłanianie.
3) Parowanie. Płyta, obciąg, wałki farbowe, wałki nawilżające, powierzchnia arkusza i otwarta wanna roztworu oddają wilgoć, szybciej przy dużej prędkości, wysokiej temperaturze i niskiej wilgotności.
4) Wyciskanie. W strefie styku roztwór na krawędziach płyty jest wypychany na końce i tył, a nadmiar jest odrzucany.
Ponieważ wszystkie te drogi kończą się parowaniem i zmieniają się zależnie od zlecenia, dozowanie wody jest trudniejsze do ustalenia niż dozowanie farby. Zasada jest prosta: używać jak najmniej wody, która utrzymuje obszary niedrukujące w czystości, aby woda i farba pozostawały w równowadze.
Czynniki do rozważenia:
1) Płyta. Formy pełne wymagają najwięcej wody, tekst mniej, formy rastrowe najmniej, w przybliżeniu proporcjonalnie do zapotrzebowania na farbę.
2) Farba. Krytyczne wchłanianie wody przez farbę offsetową wynosi około 20 do 25 procent. Po przekroczeniu tego punktu cząstki pigmentu uwalniają się, lepkość, kleistość i przenoszenie spadają, a farba zamienia się w emulsję olej w wodzie. Farby o niskiej lepkości i dobrej płynności wymagają mniej wody; duży dopływ farby wymaga więcej.
3) Papier. Wilgotny papier wymaga mniej wody, suchy więcej. Papier o niskiej wytrzymałości powierzchni sypie kożuszkiem na obciąg, więc lekkie zwiększenie wody ogranicza osad i zmniejsza mycie obciągu.
4) Temperatura i wilgotność. Gorąca hala i rozgrzana maszyna przyspieszają parowanie, więc dodaje się wody. Niska wilgotność względna również wymaga więcej wody.
5) Inne. Duża prędkość i duży nacisk docisku zwiększają zapotrzebowanie.
Praktyczne środki ostrożności
1) Utrzymuj stałą recepturę. Częste zmiany uniemożliwiają poznanie zachowania roztworu.
2) Odmierzaj koncentrat dedykowaną miarką, nie na oko.
3) Unikaj kontaktu skóry z chemikaliami, a pH sprawdzaj miernikiem lub papierkiem wskaźnikowym, nie smakiem.
4) Mieszaj z najmiększą dostępną wodą. Wapń w twardej wodzie reaguje z cytrynianem w koncentracie i tworzy osady cytrynianu wapnia, które blokują mikropory na powierzchni wałków i powodują odrywanie farby.
5) Utrzymuj stałe pH przez cały nakład.
6) Gdy zmiana koloru wymaga dużego przesunięcia stężenia, zmień mieszankę, gdy do końca bieżącego zlecenia pozostaje 500 do 700 arkuszy.
7) Obserwuj wodę wzrokowo. Odbijający się połysk na płycie oznacza nadmiar wody. Celem jest brak połysku i brak zadrukowania tła.
8) Po kilkuminutowym postoju płyta wysycha, więc przed wznowieniem zwiększ dopływ wody.
9) Podczas uzupełniania zbiornika utrzymuj linię wody drożną i nie wzbudzaj kłaczkowatego osadu, który zatyka przewody.
10) Przed przejściem na nowy roztwór wyczyść układ cyrkulacji dedykowanym środkiem czyszczącym, aby usunąć biofilm i spowolnić nowy wzrost.
11) Regularnie czyść wałki nawilżające, wanienkę oraz resztki farby na pokrywach wałków, aby przenoszenie wody było równomierne.
12) Opróżniaj wanienkę podczas długich przestojów, aby zapobiec korozji.
13) Wybieraj koncentraty z dobrym inhibitorem mikrobiologicznym, aby wydłużyć odstępy między czyszczeniami.
Kontrola wody to nie jedno ustawienie. pH, stężenie i dozowanie zmieniają się razem z papierem, farbą, formą, temperaturą i prędkością. Operatorzy, którzy odczytują te sygnały i wcześnie korygują ustawienia, utrzymują czysty przebieg maszyny, a arkusze opuszczające wykładanie to potwierdzają.