Как повысить тиражестойкость офсетного декеля

В.Ф.Белокрысенко, канд. техн. наук, В.Н.Токарев, зам. генерального директора ЗАО «Фирма «ЭПО»,
И.П.Белоусова, гл. технолог ЗАО «Фирма «ЭПО», Н.В.Машинцева, технолог ЗАО «Фирма «ЭПО»

Продолжаем публикацию цикла статей, посвященных проблемам подбора офсетного декеля с учетом конструкций офсетных печатных машин и свойств офсетных резинотканевых пластин.
Первая статья цикла была опубликована в КомпьюАрт № 3’2007.

Жесткостные характеристики офсетных резинотканевых пластин (ОРТП) и правильный подбор состава декеля с учетом конструкции печатного оборудования важны для обеспечения тиражестойкости декеля, но не позволяют в полной мере прогнозировать его поведение в процессе длительной эксплуатации, особенно при печатании больших тиражей. Необходимо знание и других характеристик офсетного декеля, с учетом которых можно было бы не только создать оптимальное давление печати, но и обеспечить максимально короткое время приработки декеля, его устойчивость к перегрузкам (продавам), высокую тиражестойкость и стабильное качество печатных оттисков на протяжении многих печатных циклов. Это важно еще и из экономических соображений, поскольку офсетные декельные материалы относятся к наиболее дорогостоящим полиграфическим материалам, частая смена которых приводит к большим материальным издержкам.

Тиражестойкость декелей зависит от деформационных свойств ОРТП, то есть от величины упругой (E_УПР), эластической (E_ЭЛ) и остаточной (E ост) деформаций. Указанные показатели обязательно планируются при разработке новых декельных материалов, контролируются при их производ­стве, но, к сожалению, не всегда или не в полной мере приводятся в документах, сопровождающих эту продукцию на полиграфические предприятия. Вследствие этого потребители декельных материалов лишаются возможности правильно подобрать ОРТП и поддекели для печатных машин, прогнозировать с необходимой точностью тиражестойкость офсетного декеля, планировать по­требности декельных материалов на перспективу.

Показатели деформационных свойств ОРТП непосредственно связаны с величиной суммарного сжатия (E сум), поскольку являются его основными составляющими. Для их определения в лабораторных условиях ВНИИ полиграфии (Москва) и российского изготовителя ОРТП — Уфимского завода эластомерных материалов, изделий и конструкций (УЗЭМИК) измеряется E сум при давлении печати 80 Н/см² (8,0 кГс/см²) и нагружении образца в течение
15 мин. Та величина деформации, которая восстанавливается за первые 10 с после снятия нагрузки, принимается за упругую составляющую суммарной деформации. Вторая часть суммарной деформации сжатия, которая восстанавливается за оставшиеся 14 мин и 50 с после снятия нагрузки, характеризует величину эластической деформации. А третья составляющая, которая не восстановилась и через 15 мин после снятия нагрузки, является оценкой остаточной деформации (ОРТП).

Величины перечисленных деформаций выражаются в процентах от 100% общей, то есть суммарной деформации сжатия, и являются важными характеристиками ОРТП, определяющими поведение декеля в процессе печатания.

Высокая доля упругой и низкая доля остаточной деформаций в E сум гарантируют низкую степень приработки декеля, его высокую тиражестойкость и устойчивость к ударным нагрузкам. Поэтому при разработке новых типов ОРТП стараются добиться как можно большей величины упругой деформации и как можно меньшей величины остаточной деформации. При этом величину эластической деформации необходимо ограничить в пределах 8­10% от суммарной деформации сжатия. Если эластическая деформация меньше 8%, то пластины обладают избыточной жесткостью, а если больше 10­12 % — возникают проблемы приработки декеля, то есть значительно увеличивается время приработки, а значит, и продолжительность стабилизации его свойств.

Лучшие современные офсетные резинотканевые пластины имеют следующее соотношение составляющих суммарной деформации сжатия: E_УПР ~ 75%; E_ЭЛ ~ 10%; E ост ~ 15%.

Указанное соотношение деформаций является свидетельством высокого качества ОРТП и поддекельных материалов, которое достигается применением новых высокоупругих каучуков, микропористых слоев, специальных тканей, а также совершен­ствованием конструкции этих материалов при использовании новых технологий в их производстве. На эти показатели следует обращать особое внимание как при закупке декельных материалов, так и при составлении из них офсетного декеля.

Таблица 1. Показатели деформационных свойств офсетных резинотканевых пластин выпуска начала 90-х годов

Динамика совершенствования ОРТП наглядно прослеживается при сравнении данных в табл. 1­3, в которых представлены характеристики (в основном деформационные свойства) ОРТП, выпущенные в начале 90­х годов, в 2000 году и в настоящее время. Анализ этих таблиц дает четкое представление о том, в каком направлении идет совершенствование ОРТП: повышение доли упругих, снижение доли остаточных и стабилизация доли эластических деформаций в суммарной деформации сжатия.

Если в начале 90­х годов из 17-исследованных ОРТП долю упругой деформации (E_УПР) ниже 70% имели 14 пластин (82,4%), а долю остаточной (E ост) более 20% — 16 пластин (94%), то в начале 2000 года из восьми исследованных образцов четыре пластины (50%) имели E_УПР < 70 %, а три пластины (37,5%) — E ост > 20%.

В 2006 году из 11 исследованных ОРТП E_УПР < 70% и E ост > 20% имели уже две пластины (18,0%). При этом у девяти пластин (82%) E_УПР = 70,2 ÷ 74,8%, E ост = 16,8 ÷ 20,6%. Две пластины с более низкими показателями деформационных свойств — FS­100 фирмы Fujikura Graphics (Япония) и Ruby фирмы Phoenix (Германия) — относятся к особому классу ОРТП: они предназначены для печатания УФ­красками. Как показало исследование девяти пластин шести различных зарубежных фирм, для пластин этого класса характерны пониженные показатели деформационных свойств. Причем только две указанные пластины выдержали испытания при печатании УФ­красками на рулонной машине Gallus в типографии фирмы «ЭПО». Пластины с низкими показателями деформационных свойств были сняты с этой машины в первые два­четыре дня из­за повышенного набухания верхнего краскопередающего слоя и образования рельефа на его поверхности.

Таблица 2. Показатели деформационных свойств некоторых офсетных резинотканевых пластин выпуска 2000 года

При этом необходимо отметить, что более высокая доля упругой деформации (68,2%) более новой пластины FS­100, по сравнению с низкой долей упругой деформации (61,6%) пластины Ruby, обеспечивает первой повышенную тиражестойкость и
устойчивость к ударным нагрузкам. При специальном «задавливании» этих пластин на машине Gallus, то есть при их перегрузке путем увеличения толщины декеля, пластина FS­100 уже через два оттиска восстанавливала полную пропечатку на тиражном оттиске, в то время как пластина Ruby не восстановила ее и через десять оттисков. Это объясняется, по­видимому, тем, что при одной и той же толщине верхнего краскопередающего слоя (0,40 мм) и величине его набухания соответ­ственно 1,02 и 1,04 мг/см² в смеси УФ­краски (50%) и смывочного средства (50%) эти пластины сущест­венно отличались по конструкции. Если у пластины FS­100 толщина микропористого слоя, расположенного непосредственно под верхним краскопередающим слоем, составляет 0,70 мм, то у пластины Ruby она почти в три раза меньше (0,25 мм) и расположена в нижней части ее резинотканевого каркаса.

По мере появления новых, более совершенных по деформационным и технологическим свойствам каучуков и других элементов каркаса ОРТП, а также совершенствования технологий их изготовления показатели упруго­эластических свойств резинотканевых пластин приближаются к приведенным выше оптимальным значениям.

Показатели деформационных свойств ОРТП должны определяться при изготовлении каждой партии пластин, поскольку воспроизвести их даже по установленным нормам не всегда удается из­за отклонения отдель­ных показателей каучуков, тканей, технологических сбоев производства и других факторов. К сожалению, далеко не каждый производитель готов забраковать партию ОРТП в случае снижения показателей деформационных свойств пластин. В этом, по­видимому, кроется основная причина столь неохотного предоставления технических показателей в сопровождающей ОРТП документации.

Вместе с тем, на наш взгляд, выход из положения есть — это снижение цены ОРТП в зависимости от степени отклонения их параметров от нормы. Пластины, реализуемые по более низкой цене, будут приобретаться полиграфическими предприятиями, печатающих продукцию, к качеству которой предъявляются не слишком высокие требования. Такой подход позволил бы исключить тот ощутимый вред, который наносится сегодня полиграфическим предприятиям, выпускающим высококачественную продукцию. При этом фирмы, продающие некондиционные пластины, ущерб, как правило, не возмещают, так как при отсутствии надежных показателей свойств ОРТП всегда находится повод переложить вину на другие полиграфические материалы и печатное оборудование.

В сопровождающей ОРТП рекламной информации сведения о параметрах пластин, которые необходимы для успешного использования их в полиграфическом производстве, как правило, отсутствуют. Многие фирмы ограничиваются описанием свойства ОРТП в превосходной степени, в лучшем случае давая рекомендации по их применению на конкретных печатных ма­шинах.

Многие иностранные фирмы, реализующие ОРТП на российском рынке, указывают в рекламных материалах неполную информацию об их деформационных свойствах. Например, приводятся показатели жесткости (E сум) в абсолютном или в относительном к их толщине выражении. И лишь некоторые инофирмы приводят и E сум, и величину усадки ОРТП E ост, но измеренные при нагрузках 100­260 Н/см² (см. табл. 3), не соответствующих реальному давлению печати. В связи с этим такие сведения могут быть использованы при подборе офсетного декеля только после перерасчета величины деформации при реальном давлении печати.

Таблица 3. Показатели деформационных свойств современных офсетных резинотканевых пластин

Следует отметить, что ни одна фирма, в том числе и отечественная УЗЭМИК, не включает в сопровождающие ОРТП документы показатели упругоэластичных свойств, то есть Е_УПР и Е_ЭЛ, отвечающие за время приработки и тиражестойкость декеля. В документ, сопровождающий отечественные резинотканевые пластины, с трудом удалось включить показатели абсолютного суммарного сжатия Е_СУМ (мм) и абсолютного остаточного сжатия Е_ОСТ (мм) под давлением 80 Н/см². Первый показатель необходим для подбора декеля по паспортным данным печатной машины, второй характеризует величину приработки декеля и позволяет компенсировать ее дополнительными листами бумаги или пленки. Кроме того, включенный в этот документ показатель доли относительного остаточного сжатия Е_ОСТ (%) в относительном суммарном сжатии позволяет сделать расчет долей упругой Е_УПР (%) и эластической Е_ЭЛ (%) деформации в суммарной деформации сжатия. Перечисленные показатели дают возможность правильно и достаточно надежно выбрать ОРТП и под­декель.

Расчет показателей Е_УПР, Е_ЭЛ, Е_ОСТ ОРТП зарубежных фирм может быть произведен только после перевода величин их жесткости (Е_СУМ) и усадки (Е_ОСТ) на реальное давление печати 80,0 Н/см² (8,0 кГс/см²). Примеры такого перевода приведены в статье «Почему “разбиваются” печатные машины» (см. КомпьюАрт № 3’2007).

Рассмотрим пример расчета показателей деформационных свойств пластины ПМН­1 Уфимского завода эластомерных материалов, изделий и конструкций.

Исходные данные:

• толщина — 1,98 мм;
• относительное суммарное сжатие (Е_СУМ) — 6,0%;
• доля относительного остаточного сжатия в суммарном Е_ОСТ — 20,2%.

Необходимо рассчитать следующие показатели:

• абсолютное суммарное сжатие Е_СУМ (мм);
• абсолютное остаточное сжатие Е_ОСТ (мм);
• сумму долей упругой (Е_УПР, %) и эластической (Е_ЭЛ, %) деформаций в суммарном сжатии;
• долю упругой деформации (Е_УПР, %) в суммарной деформации сжатия;
• долю эластической деформации (Е_ЭЛ, %) в суммарной деформации сжатия.

Расчет:

1. Е_СУМ (мм) = Е_СУМ (%) x Н/100 = 6,0% x 1,98/100% = 0,12 мм.

Величина абсолютного суммарного сжатия Е_СУМ (мм) необходима для подбора жесткости декеля по паспорту печатной машины.

2. Е_ОСТ (%) — рассчитывается из пропорции:

100 % — 6,0%

20,2 % — Е_ОСТ (%),

отсюда Е_ОСТ (%) = (20,0 x 6,0)/100 = 1,21%.

3. Е_ОСТ (мм) = Е_ОСТ (%) x Н/100 = 1,21% x 1,98/100% = 0,2 мм.

Величина абсолютного остаточного сжатия Е_ОСТ (мм) характеризует величину усадки декеля и позволяет правильно корректировать его толщину после приработки, а не на глаз, как это имеет место в современном печатном процессе.

4. (Е_УПР (%) + Е_ЭЛ (%)) = 100% – Е_ОСТ (%) = 100% –20,2% = 79,8%.

Доля Е_ЭЛ (%) в налаженном технологическом процессе производства ОРТП поддерживается на уровне
8­10% (если нет технологических сбоев). В этом случае приработка декеля заканчивается уже после 500­1000 печатных оттисков, и после корректировки его толщины на величину усадки (Е_ОСТ, мм) стабильность качества оттиска обеспечивается на протяжении многих печатных циклов, за исключением аварийных перегрузок декеля, то есть продавов.

5. Доля упругой деформации в суммарном сжатии Е_УПР = 79,8% – (8,0 – 10,0%) = 69,8­71,8%.

Величина упругой деформации определяет тиражестойкость декеля и его устойчивость к перегрузкам.

Такие расчеты (при наличии исходных показателей в документе, сопровождающем партию или от­дельную пластину ОРТП) способен выполнить каждый технолог полиграфического производства, заинтересованный в повышении тиражестойкости офсетного декеля,
качества печатной продукции и долговечности печатных машин. В идеале же для правильного выбора и успешной эксплуатации офсетного декеля необходимо на каждую партию ОРТП иметь документ, включающий следующие показатели деформационных свойств ОРТП и поддекельных материалов:

• величину абсолютной (Е_СУМ, мм) и относительной (Е_СУМ, %) деформации сжатия (жесткость);
• величину абсолютной остаточной деформации (Е_ОСТ, мм) (усадки) и доли ее (Е_ОСТ, %) в суммарной деформации сжатия (Е_СУМ, %);
• доли упругой (Е_УПР, %) и эластической (Е_ЭЛ, %) составляющих в суммарной деформации сжатия (Е_СУМ, %).

Тиражестойкость офсетного декеля, как показали наши многолетние исследования и производственные испытания, находится в прямой зависимости от показателей деформационных свойств офсетных резинотканевых пластин и поддекельных материалов. Улучшение этих свойств способствует совершен­ствованию офсетного печатного про­цесса.

КомпьюАрт 4'2007