Оптичні диски, перспективи їх використання у видавничій справі

  Пігментування та крейдування паперу відрізняються тільки масою нанесеного покриття. Так вважається, що маса покривного шару в пігментованих паперах не перевищує 14 г/м.кв., а в крейдованих паперах досягає 40 г/м.кв.. Крейдований шар відрізняється високим ступенем білизни і гладкості. Висока гладкість - одна з найбільш важливих характеристик крейдованого паперу. Його гладкість досягає 1000 сек. і більш, а висота рельєфу не перевищує 1 мкм. Показник гладкості не тільки забезпечує оптимальну взаємодію паперу і фарби, але і поліпшує оптичні властивості поверхні, що сприймає барвисте зображення. Висока гладкість крейдованого паперу дозволяє вести друк з гарною продруковкою при малій товщині барвистого шару.

  Зворотною величиною гладкості є шорсткість, що виміряється в мікрометрах. Вона прямо характеризує мікрорельєф  поверхні паперу. Як правило, у технічних  специфікаціях паперу вказують одну з двох цих величин. Важливою геометричною характеристикою паперу, поряд з  товщиною і масою 1 м.кв., є пухкість. Вона характеризує ступінь спресованості паперу і дуже тісно зв'язана з такою оптичною характеристикою, як непрозорість. Тобто, чим пухкіший папір, тим він більш непрозорий при рівному грамажу.

  Пористість безпосередньо впливає на вбираючу здатність паперу, тобто на її здатність сприймати друковану фарбу і цілком може служити характеристикою структури паперу. Папір є пористо-капілярним матеріалом, при цьому розрізняють макро і мікропористість. Макропори, чи просто пори, - це пустоти між волокнами, заповнені повітрям і вологою. Мікропори, чи капіляри, - дрібні пустоти невизначеної форми, що пронизують покривний шар крейдованих паперів, а також утворюються між часточками наповнювача чи між ними і стінками целюлозних волокон у некрейдованих паперів. Капіляри є й усередині целюлозних волокон. Усі некрейдовані, не занадто ущільнені папери, наприклад, газетний - макропористі. Загальний обсяг пір у таких паперах досягає 60% і більш, а середній радіус пір складає близько 0,16-0,18 мкм. Такі папери добре усмоктують фарбу, завдяки своїй пухкій структурі. Крейдовані папери відносяться до мікропористих, інакше, капілярних паперів. Вони теж добре усмоктують фарбу, але вже під дією сил капілярного тиску. Тут пористість складає усього лише 30%, а розмір пір не перевищує 0,03 мкм. Інші папери займають проміжне положення.

  Оптичні властивості паперу. Особливе місце в структурі друкованих властивостей паперу займають оптичні властивості, тобто білизна, непрозорість, лиск (глянець). Білизна - це здатність паперу відбивати світло розсіяно і рівномірно у всіх напрямках. Висока білизна для друкованих паперів дуже бажана, тому що чіткість, читабельність видання залежить від контрастності запечатаних і не запечатаних ділянок відбитка.

  При багатоколірному  друці, колірна точність зображення, її відповідність оригіналу можливі  тільки при друкуванні на досить білому папері. Для підвищення білизни в  дорогі, високоякісні папери додають  так називані оптичні підбілювачі - люмінофори, а також сині і фіолетові  барвники, що усувають жовтуватий відтінок, властивим целюлозним волокнам. Цей  технологічний прийом називають підфарбуванням. Так, крейдовані папери без оптичного підбілювання мають білизну не менш 76%, а з оптичним підбілювачем - не менш 84%. Друковані папери зі змістом деревної маси повинні мати білизну не менш 72%, а от газетний папір може бути недостатньо білий. Його білизна складає в середньому 65%.

  Ще однією важливою оптичною властивістю друкованого папера є його непрозорість. Особливо важлива непрозорість при двосторонньому друці. Для підвищення непрозорості підбирають композицію волокнистих матеріалів, комбінують ступінь їхнього помелу, вводять наповнювачі. В зв’язку з малою товщиною папір має порівняно високу світлопроникність, що є дефектом для друкарського паперу. При наявності наповнювача світло багаторазово переломлюється в місцях контактів волокон з його частинками і тому розсіюється. Розсіювання тим більше, чим більша різниця в значеннях показників переломлення волокна і наповнювача. Найбільший показник переломлення має діоксид титану (табл. 3). Найбільш білий і непрозорий папір отримують при введенні в паперову масу двоокису титану, але застосування цього наповнювача обмежене в зв’язку з його високою ціною. Частіше всього в паперову масу для друкарського паперу вводять каолін і бланфікс. Тому він найбільш ефективно знижує світлопроникність і його використовують при виготовленні тонкого паперу. До оптичних властивостей паперу відноситься також його лиск чи глянець. Лиск, чи глянець, - це результат дзеркального відображення поверхнею папера падаючого на нього світла. Природно, це тісно зв'язано з мікрогеометрією поверхні, тобто з гладкістю паперу. Звичайно з підвищенням гладкості лиск теж збільшується. Однак, цей зв'язок неоднозначний. Варто пам'ятати, що гладкість визначається механічним способом, а лиск - це оптична характеристика. Глянець глазурованого паперу може складати 75-80%, а матового - до 30%. Більшість споживачів друкованої продукції віддає перевагу глянсовим паперам, однак глянець потрібний у виданнях далеко не завжди. Так, при відтворенні тексту чи штрихових ілюстрацій застосовують папір з мінімальним глянцем, наприклад, папір машинної гладкості. А різні проспекти, етикетки, репродукції з картин прекрасно виходять на папері з високим глянцем.

  Наступна  група друкованих властивостей - це механічні властивості паперу, який можна підрозділити на міцнісні і деформаційні. Деформаційні властивості виявляються при впливі на матеріал зовнішніх сил і характеризуються тимчасовою чи постійною зміною форми чи обсягу тіла.

  Основні технологічні операції поліграфії супроводжуються  суттєвим деформуванням паперу, наприклад: розтяганню, стиску, вигину. Від того, як поводиться папір при цих впливах, залежить нормальне (безперебійне) плин технологічних процесів друкування і наступної обробки друкованої продукції. Так, при друкуванні високим  способом із твердих форм при великих  тисках папір повинний бути м'яким, тобто легко стискуватися, вирівнюватися  під тиском, забезпечуючи найбільш повний контакт із друкованою формою.

  М'якість паперу пов'язана з його структурою, тобто з його щільністю і пористістю. Так крупнощільний газетний папір може деформуватися при стиску до 28%, а в щільного крейдованого папера деформація стиску не перевищує 6-8%. Для високого друку важливо, щоб ці деформації були повною мірою зворотними, щоб потім після зняття навантаження, папір повною мірою відновлював первинну форму.

  Для офсетного  друку на високошвидкісних ротаційних машинах дуже важливими є міцнісні характеристики паперу, тобто: міцність на розрив, злам, стійкість до вищипування, влогостійкість. Міцність паперу залежить не від міцності окремих компонентів, а від міцності самої структури паперу, яка формується в ході паперового виробництва. Це властивість характеризується звичайно розривною довжиною в метрах або розривним зусиллям у ньютонах. Так для більш м'яких типографських паперів, розривна довжина становить не менше 2500 м, а для жорстких офсетних, ця величина зростає вже до 3500 м і більше. Папери, призначені для плоского друку, повинні мати мінімальну деформацію при зволоженні, тому, що за умовами технології друкованого процесу, вони стикаються зволоженими поверхнями. Папір - матеріал гігроскопічний. При збільшенні вологості її волокна набухають і розширюються, головним чином за діаметром; папір втрачає форму, жолобиться й морщиться, а при висушуванні відбувається зворотний процес: папір дає усадку, у результаті змінюється формат. Підвищена вологість різко знижує механічну міцність паперу на розрив, папір не витримує високих швидкостей друкування і рветься. Зміна вологості паперу в ході багатокольорового друку призведе до зміщення фарб і порушення перенесення кольорів.

  Одна з найважливіших властивостей друкованого паперу – сорбційність – вбираюча здатность паперу. Правильна оцінка вбираючої здатності означає виконання умов своєчасного й повного закріплення фарби й, як результат - одержання якісного відбитка. Вбираюча здатність паперу, у першу чергу залежить від її структури, тому що процеси взаємодії паперу із друкованою фарбою принципово різні. Перш ніж говорити про особливості цієї взаємодії в тих або інших випадках, необхідно ще раз згадати основні типи структур сучасних друкованих паперів. Якщо зобразити структури паперу у вигляді шкали, то на одному з її кінців розмістяться макропористі папери, що складаються цілком з деревної маси, наприклад, газетні. Інший кінець шкали, відповідно, займуть чистоцеллюльозні мікропористі папери, наприклад, крейдовані. А всі інші займуть проміжок, що залишився. 
 
 

4. Фарби. Види фарб для друку. Класифікація.

  Фарби в  друкарській промисловості використовуються найчастіше чотирьох кольорів за так  званою системою CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, Key (BlacK) – блакитний (ціан), пурпуровий (маджента), жовтий і чорний. Ці кольори стандартизовані, тому вони візуально не ідентичні із загальноприйнятими назвами кольорів. Так, маджента – це один з пурпурових відтінків; жовтий і блакитний – абсолютно певні відтінки, а не цілі діапазони. Згідно з теорією кольору, будь-який відтінок можна отримати за допомогою лише трьох пігментів – Cyan, Magenta і Yellow. Зокрема чорний колір – змішуванням їх в рівній пропорції і з максимальною інтенсивністю. На практиці, через недосконалості пігментації фарб стовідсоткове змішування цих трьох кольорів дає скоріше брудно-коричневий або брудно-сірий колір; тріадні фарби не дають тієї глибини і насиченості, яка досягається використанням чорної фарби. Оскільки чистота і насиченість чорного кольору є надзвичайно важливою в друкарському процесі, його було введено в колірну модель, як четвертий колір. Так було зроблено ще і для зручності та простоти друку одноколірних об'єктів – наприклад, чорного тексту. При здійсненні друку за допомогою моделі CMYK зображення раструєтся, тобто представляється у вигляді сукупності точок кольорів C, M, Y і K. На відстані крапки, розташовані близько одна до одної, зливаються, і створюється відчуття, що кольори накладаються один на одного. Око змішує їх і таким чином отримує необхідний відтінок. При друку на двофарбових машинах необхідно спершу залити в машину перші дві фарби, віддрукувати продукцію, а потім наступні дві і запустити той самий лист ще раз. Чотирифарбові машини, звичайно, мають набагато більшу продуктивність. Є ще і п’яти- чи шестифарбові машини, за допомогою яких вже можна здійснювати двосторонній друк, а також друк пантоном, тобто крім традиційних чотирьох фарб використовувати ще інші відтінки кольорів. Якщо при традиційному друку фарби базових кольорів накладаються одна на одну, то при друку пантонною фарбою на папір лягає вже змішана попередньо фарба потрібного відтінку. Для офсетного друку застосовуються спеціальні офсетні фарби.

5. Властивості фарб.

  Розрізняють такі властивості фарб для друку:

• Структурно- механічні – сукупність властивостей, що впливають на її поведінку в друкарському процесі. Вони залежать від складу друкарської фарби, часу і ступеня її перетирання, температури барвистого ящика і міняються унаслідок старіння фарби.
• Фізіко-хімічні властивості – до них можна віднести, наприклад, стійкість фарби до утворення емульсії із зволожуючим розчином, а також характер закріплення її на відтисненні.
• Оптичні властивості фарби – сюди відносять її колірні характеристики, а також інтенсивність, глянець, прозорість або криючу здатність.
• Споживчі властивості фарб – залежать від умов застосування запечатаних ними відтиснень і можуть бути виражені загальним словом: «міцність». Це і світлостійкість, водо -, спирто -, масло -, лугостійкість.

  Фарби для  офсетного друку є колоїдними системами, в яких пігментні речовини рівномірно розподілені в речовині, що зв’язує.

  Пігменти  – порошок різних кольорів, що розчиняються у воді. За походженням вони розділяються на природні і синтетичні. Як пігменти можуть використовуватися як органічні речовини, так і мінеральні. Термін ахроматичні говорить про те, що фарба може бути або білого, сірого або чорного кольору. Кольорові фарби, аналогічно називають хроматичними.

  Основні характеристики пігменту визначають за нижче перерахованими показниками: колір, інтенсивність (криюча сила), розмір частинок, змочуваність, маслоємкость (умовний показник взаємодії пігменту з тим, що зв’язує), стійкість до дії хімічних реагентів, світла, тепла.

  Від властивостей що зв’язує залежить поведінка фарби в процесі друку. Закріплення на друкованому матеріалі - це щонайперший показник друкарських властивостей фарби. Як основа, що зв’язує, можуть бути використані розчини твердих смол в мінеральних і рослинних маслах. Найпоширеніші з них - похідна каніфоль і її модифікації з фенол формальдегідними і алкідними смолами. Обов’язко використовуються рослинні масла, як один з компонентів для отримання розчинів смол. Закріплення відбувається завдяки здатності вхідних в них компонентів вбиратися, випаровуватися з осадженням твердої фази і хімічного плівко утворення (оксидативна сушка).

  При контакті фарби з папером відбувається ряд фізико-хімічних процесів. Так для контакту необхідний невеликий тиск, хоча при офсетному способі друку воно не має вирішального значення, на відміну від високого друку.