ПОВЫШЕНИЕ ТИРАЖЕСТОЙКОСТИ ОФСЕТНЫХ ПЕЧАТНЫХ ФОРМ МЕТОДОМ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

АННОТАЦИЯ

В статье представлены результаты исследования тиражестойкости офсетных печатных форм. Проведено экспериментальное изучение влияния механических и физико-химических факторов на износ печатных форм при варьировании условий термической обработки. Эксперименты показали, что увеличение времени обработки до 6 минут при температуре 270°C обеспечивает оптимальные показатели тиражестой-кости, позволяя достичь 108 000 оттисков. Исследования также выявили изменения соединительных линий шрифтовых элементов под воздействием эксплуатационных факторов. Полученные результаты позволили разработать рекомендации по повышению долговечности печатных форм для полиграфических предприятий.

ABSTRACT

The article presents the results of a study on the print run durability of offset printing plates. An experimental investigation was conducted to evaluate the impact of mechanical and physico-chemical factors on the wear of printing plates under varying conditions of thermal treatment. The experiments revealed that increasing the treatment duration to 6 minutes at a temperature of 270°C ensures optimal print run durability, achieving up to 108,000 impressions. The study also identified changes in the connecting lines of font elements caused by operational factors. The obtained results allowed for the development of recommendations to enhance the durability of printing plates for the printing industry.

Ключевые слова: тиражестойкость, офсетная печатная форма, термическая обработка, физико-химический износ, механический износ, печатные свойства.

Keywords: print run durability, offset printing plate, thermal treatment, physico-chemical wear, mechanical wear, printing properties.

Введение. Тиражестойкость форм различных способов печати определяется их способностью обеспечить максимальное количество оттисков, соответствующих требованиям нормативных документов. На неё влияют физико-механические и физико-химические свойства форм, такие как прочность и устойчивость к износу, а также внешние факторы, включая способ печати, тип оборудования и характеристики материалов (бумага, краски, увлажняющие растворы) [1].

Современное производство печатных форм основано на достижениях в области лазерных, оптических и цифровых технологий, что позволяет автоматизировать процессы. В ходе печати формы подвергаются механическому и физико-химическому воздействию: трению с декелем, валиками и абразивным частицам, а также снижению устойчивости поверхностных слоёв. Это приводит к деградации форм, вызванной эрозией и изменением физико-химических свойств [2–3].

В процессе печати происходит контактное взаимодействие между печатной формой, офсетным полотном и бумагой, что приводит к деградации формы и резинотканевого полотна. Долговечность печатной формы определяется её устойчивостью к эрозии. При превышении тиража, допустимого для печатной формы, требуется дополнительный комплект форм, количество которых для цветной печати варьируется от 2 до 4 в зависимости от количества красок. В процессе эксплуатации изменяются исходные свойства поверхностных слоёв и структура печатных форм, что требует анализа их печатных характеристик для повышения долговечности [4–5].

В статье представлены результаты исследования офсетных печатных форм, целью которого было получение экспериментальных данных о деформации соединительных линий шрифтовых элементов и деградации печатных форм под воздействием термической обработки. Исследование направлено на выявление характеристик печатных форм и разработку методов увеличения их тиражестойкости.

Экспериментальная часть. Для достижения цели проведены экспериментальные исследования, направленные на анализ тиражестойкости печатных форм для листовой офсетной печати. В типографии издательско-полиграфического творческого дома «Узбекистан» был напечатан тираж объемом 60000 экземпляров. Для исследования отобраны образцы после печати 30 000 и 50 000 экземпляров, которые выступали в качестве объектов исследования.

Офсетные печатные формы изготавливались с использованием технологии «Computer-to-Plate» на оборудовании AGFA Avalon N10, применяя пластины Oriental Ipmrova. Данные пластины представляют собой позитивные офсетные материалы с термочувствительным слоем, чувствительным к инфракрасному излучению. Согласно данным производителя, пластины обладают высокой чувствительностью и пригодны для эксплуатации при дневном освещении.

В качестве офсетного полотна использовались пластины Conti Air FSR производства фирмы Continental. Это компрессионное офсетное полотно, адаптированное как для листовой, так и для рулонной печати. Полотно характеризуется высокой прочностью тканого каркаса, устойчивого к растяжению, что способствует минимизации изменений толщины и линейных размеров. Жесткость полотна по Шору составляет 80°А, а его шероховатость равна 0,58 мкм.

Печать тиражных образцов проводилась на листовой печатной машине Speedmaster SM 72 производства компании Heidelberg (Германия).

Объективная оценка тиражестойкости печатных форм осуществлялась на основе технологических показателей, обеспечивающих анализ состояния печатных и пробельных элементов формы, а также сопоставление параметров штриховых и растровых изображений на оттисках в процессе тиража.

К основным методам определения степени износа печатных форм относятся изменение ширины контрольных штрихов непосредственно на печатной форме, изменение ширины контрольных штрихов на оттисках, а также анализ качества печатных форм и оттисков с использованием методов микроскопии и микрофотографии (рис. 1).

Для каждой выборки проводились измерения параметров основных элементов шрифтов, которые затем подвергались анализу. Измерения выполнялись с применением цифрового микроскопа Digi Micro LCD. Полученные цифровые изображения представлены на рисунках 1 и 2, где проиллюстрированы образцы, отобранные после печати 30 000 и 50 000 экземпляров. Обработка экспериментальных данных проводилась согласно методике прогнозирования износостойкости печатных форм. Итогом обработки стала функция износа элементов шрифта, отражающая их изменения в процессе эксплуатации.

Рисунок 1. Цифровое изображение букв после печати 30 000 экземпляров

Функция износа соединительных штрихов представлена на рисунке 2. На основе данной функции можно сделать выводы о тиражестойкости штриховых элементов.

Рисунок 2. Износ соединительных штрихов при различных тиражах

На рисунке 2 представлена функция износа, демонстрирующая изменение соединительной линии в зависимости от количества лист-оттисков. Износ офсетной печатной формы включает два компонента: механический и физико-химический. Механическое воздействие начинается на ранних этапах печатного процесса и достигает асимптоты при 15 000 лист-оттисках. Этот этап характеризуется трением между печатной формой и офсетным полотном, взаимодействием с увлажняющими и красочными валиками, полировкой поверхности за счет абразивных частиц и воздействием бумажной пыли, поднимаемой с поверхности бумаги в процессе печати.

После 25 000 лист-оттисков наблюдается физико-химическая дестабилизация печатных элементов формы, добавляющаяся к механическому износу. Это связано с изменением молекулярных взаимодействий на границах контакта "краска - промежуточные элементы" и "увлажняющий раствор - краска", что может приводить к увеличению или уменьшению размеров печатных элементов из-за взаимного вытеснения краски и увлажняющего раствора. Согласно экспериментальным данным, ширина соединительной линии уменьшается, что указывает на износ.

Средняя тиражестойкость офсетных печатных форм составляет около 60000 оттисков. Характерной особенностью износа является выраженная анизотропия: износ быстрее происходит вдоль направления движения печатного оборудования, где наблюдаются скольжение формы и её абразивная полировка. Это приводит к уменьшению толщины соединительных элементов и снижению физико-механической устойчивости промежуточных элементов, которые начинают принимать краску.

Тиражестойкость печатной формы определяется максимальным количеством продукции, которое может быть получено без ущерба для качества. При недостаточной тиражестойкости создается дубликат формы для замены изношенной, что приводит к остановкам оборудования и увеличению себестоимости издания [6-7].

Для предотвращения таких экономических потерь широко применяется термическая обработка печатных форм, которая требует строгого соблюдения инструкций. Несоблюдение инструкций может привести к затенению промежуточных элементов, изменению химических свойств формы при перегреве, а также к её хрупкости при неправильном времени обработки.

Термически обработанные формы обычно приобретают голубоватый оттенок, что служит визуальным признаком их обработки и облегчает идентификацию (рис. 3). Термическая обработка применяется преимущественно для тиражей, превышающих 60 000 оттисков.

Рисунок 3. Изменение внешнего вида термически обработанной печатной формы в зависимости от времени обработки (от 1 до 7 минут)

Печатные формы Oriental Ipmrova представляют собой позитивные офсетные пластины с термочувствительным слоем, чувствительные к излучению в инфракрасной (ИК) области спектра. Эксперименты показали, что данные пластины обладают высокой чувствительностью и подходят для работы при дневном освещении.

Тиражестойкость печатных форм зависит от множества факторов, включая характер изображения, способ печати, технологию подготовки печатной формы, свойства используемых материалов, режимы печатного процесса и характеристики печатных материалов [8-9].

На основании представленного выше рисунка, печатные формы подвергались термической обработке при температуре 270°C в течение 5–10 минут в соответствии с рекомендациями производителя. В результате термической обработки были зафиксированы изменения качественных характеристик печатной формы. Правильно подобранные температура и время термической обработки позволили значительно увеличить тиражестойкость печатной формы. Результаты исследования представлены в таблице 1.

 Таблица 1

Влияние термической обработки форм на тиражестойкость

В ходе исследования влияния продолжительности термической обработки на офсетные печатные формы были изучены изменения тиражестойкости формы при варьировании времени обработки. Термическая обработка проводилась при температуре 270°C в течение времени, варьирующегося от 5 до 10 минут, что соответствует техническим характеристикам, указанным производителем. Экспериментально установлено, что увеличение времени термической обработки до 6 минут при заданной температуре обеспечивает оптимальные показатели тиражестойкости формы.

Рисунок 4. Цифровое изображение букв после печати 50 000 экземпляров термически обработанной формы

Полученные образцы были оценены по интенсивности физико-химических изменений печатных форм в зависимости от продолжительности обработки. Согласно установленным нормативам, тиражестойкость данной печатной формы определена на уровне 60 000 оттисков, однако в результате термической обработки, выполненной в соответствии с техническими инструкциями, данный показатель увеличивается в 2 раза. На тиражестойкость влияют такие факторы, как техническое состояние печатной машины, используемые краски, вид печатного материала, наличие растровых изображений различного размера и характеристик.

Заключение. Тиражестойкость печатных форм является многофакторным процессом, зависящим не только от процесса печати и качества материалов печатной формы, но и от состояния и настройки печатного оборудования. Представленная в исследовании методика может быть использована для изучения тиражестойкости форм в других способах печати.

Однако тиражестойкость печатных форм не является фиксированным параметром, измеряемым точными величинами. Только за счет выявления и управления факторами, влияющими на этот показатель, возможно обеспечение оптимальной тиражестойкости.

В ходе эксперимента была проведена количественная оценка влияния термической обработки на тиражестойкость современных офсетных печатных форм. Для увеличения тиража формы подвергались обжигу при различных режимах термической обработки в соответствии со стандартами, и были получены результаты. При 6 минутной обработке достигнута тиражестойкость 108 000 оттисков.

На основе этих данных определены оптимальные показатели, которые получили положительную оценку. Результаты исследования рекомендованы для внедрения в условиях издательско-полиграфического творческого дома «Узбекистан».

Список литературы:

1. Кулак М. И., Сидельник О. Б. Прогнозирование тиражной стойкости печатных форм // Труды БГТУ. 2012. № 9: Выпуск. бизнес и полиграфия. С. 19-22.
2. Бабаханова Х.А., Кудрявцева И.Г. Громыко, З.К. Галимова Информационная оценка качества печати. Труды БГТУ. Сер.4. Печатные и медиатехнологии. Минск: БГТУ, 2020 № 1 (231). -С.5-10. ИД:42899903
3. Алиев Э.А., Агаева Т.Б. Влияние толщины смещения и форм-пакеты для определенного давления печати. // Европейский научные статьи XLVII международная переписка научных и Исследования: Инновации в науке, образовании и технологиях/сборник практических конференций (Лондон, Великобритания, 6-7 декабря 2018 г.). Лондон, 2018. С. 20-24.
4. А.А. Джалилов, У.Ж. Ешбаева. Бумага с введением в отходов полиакрилонитрильного волокна // «European Science Review». -2018. -№ 7-8. Июль-август. -С.211-213.
5. Раскин А. Н. Ромейков И. В., Бирюкова Н. Д. Технологии процессы печати. М.: Книга, 1989. 432 с.
6. Самарин Ю.Н., Сапашинков Н.П., Синяк М.А. Допечатное оборудование. Учебник М.: МГУП, 2000.
7. А.К. Буланов. «Технология изготовления печатных форм». Ташкент, 2019.
8. X.А. Бабаханова, Л.Г. Варепо, И.В. Нагорнова, Э.Б. Баблюк, А.П.Кондратов Разработка алгоритма комплексной оценки качества печати статей с учетом состава и технологических особенностей производства Физический журнал: Серия конференций 998 012003 «Метрология, стандартизация, качество: теория и практика» (MSQ-20 17) стр.
9. Джалилов А.А., Исроилова М.С., Тиллаев Т.О. Исследование стойкости печатных форм Термез 2022 «Роль высшего образования и производственных предприятий во внедрении инновационных технологий в текстильной и легкой промышленности» Международная научно-практическая конференция 29-30 апреля 2022 г.