Tiskarske boje za konvencionalne tiskarske tehnike

BOJE ZA VISOKI TISAK, BOJE ZA PLOŠNI TISAK

OPĆE KARAKTERISTIKE TISKARSKIH BOJA I POSEBNOSTI S OBZIROM NA TEHNIKE TISKA

Tiskarske tehnike možemo podijeliiti u dvije osnovne skupine:

• 1. INDIREKTNE TEHNIKE TISKA (offset, suhi offset, tampontisak), kod kojih se boja s tiskovne forme prvo prenosi naposrednika (gumeni valjak, tampon i sl.), a zatim na tiskovnupodlogu.

• 2. DIREKTNE TEHNIKE TISKA (duboki tisak, sitotisak,fleksotisak, visoki tisak) su tehnike tiska kod kojih se bojadirektno s tiskovne forme prenosi na tiskovnu podlogu.

Visoki tisak

• Kod tiskovne forme za visoki tisaktiskovne površine su uzdignute dok seslobodne površine nalaze u osnovnojravnini. 

• Boja se nanosi valjcima ili pritiskanjem pločepreko tampona s bojom na tiskovne elemente, dok slobodne (udubljene) površine ne prihvaćaju boju.

• Glavni predstavnici visokog tiska suknjigotisak i fleksotisak.

Shematski prikaz obojenja TF u visokom tisku(knjigotisak – princip otiskivanja cilindar‐cilindar)

Knjigotisak

• U knjigotisku, koji se samo ponekad primjenjuje, koriste se viskozne boje (50‐150 Pa∙s) čije su glavne komponente organski i anorganski pigmenti i lakovi/firnisi (veziva). Na papiru i kartonu one se suše kao boje za ofsetni tisak, fizički apsorpcijom, a potom kemijski oksidacijom (oksipolimerizacijom). 

• Za novinski rotacijski tisak temeljen na knjigotisnoj tehnologiji (nije jako raširena) koriste se boje srednje viskoznosti čije su glavne komponente pigmenti ‐ jeftine čađe i mineralna ulja. Tu se sušenje odvija isključivo fizički apsorpcijom boje u vrlo upijajući papir za novinski tisak.

Fleksografski tisak

• Fleksografski tisak je tehnika visokog tiska koja se prvenstveno koristi za tisak na ambalaži.

• Fleksibilna fotopolimerna tiskovna forma je u direktnomdodiru s materijalom za otiskivanje (direktni rotacioni tisak). 

• Tiskarska boja koja je vrlo rijetka preko duktora se prenosi na aniloks cilindar, a s njega na tiskovnu formu (temeljnicilindar).

• Uloga aniloks valjka je doziranje tankog i jednoličnog nanosatiskarske boje na tiskovnu formu.

• Tiskovna forma može izdržati velike naklade, jer su guma i fotopolimeri izdržljivi na trošenje, a osim toga, pritisci kod fleksotiska su vrlo mali u odnosu na druge tehnike tiska.

Shematski prikaz obojenja TF u fleksotisku

Izvor: http://www.print-team.ba/flexotisak.html

Fleksografske boje su rijetke, tekuće (fluidne) boje male viskoznosti (0.05‐0.5 Pa∙s), temeljene na bojilima i/ili pigmentima, smolama (vezivima) te organskim otapalima i vodi.

Proizvođači u pravilu isporučuju boje veće viskoznosti, pa ih tiskari prije početka tiska moraju razrijediti.

Prema viskoznosti i svojstvima slične su bojama za bakrotisak. Budući da je flekostisak rotacioni tisak, potrebna je mala viskoznost boja.

Zbog niskog viskoziteta flekso boja, moguć je kratki prijenosboje. To pogoduje izradi fleksografskih strojeva koji su jeftinijiod strojeva visokog ili plošnog tiska.

Za tisak ambalaže koriste se tri tipa fleksografskih boja:

1) boje temeljene na otapalima

2) boje temeljene na vodi 

3) UV fleksografske boje

Zbog niza različitih tiskovnih podloga u fleksotisku NIJE MOGUĆE PROIZVEST JEDAN TIP BOJE koja bi zadovoljila uvjete svih tiskovnih podloga općenito. 

Glavni zahtjevi za visoko kvalitetnu flekso boju:

‐ velika izdašnost boje‐ niska viskoznost ‐ veliki udjel krutih sastavnica‐ visok sjaj‐ dobra topivost‐ maksimalna stabilnost na stroju‐ svojstva dobrog tečenja‐ brzo sušenje na tiskovnoj podlozi.

Kvaliteta fleksografskog otiska ovisi o svakoj sastavnici boje pojedinačno. 

Osnovna formulacija flekso boje obuhvaća ‐ pigmente ili bojila (kolorante), ‐ veziva/”binder‐a” (smole), ‐ dodatke i ‐ otapalo. S tim u vezi, najčešći i najšire rabljeni koloranti danas su pigmenti. Konstantna je potraga  za pigmentima boljih svojstavaiz razloga što su upravo oni odgovorni za dobro zadržavanje otiska na zahtjevnoj fleksibilnoj ambalaži. 

Sastavnice fleksografskih boja

Kvaliteta flekso boja u najvećoj mjeri ovisi o optimalnoj kombinaciji smole i veziva. 

U formulaciju boja nerijetko ulazi više od jedne vrste smole,primjerice:

• nitroceluloza + poliamidna smola za tisak na polietilenu (PE), 

• nitroceluloza + akrilna smola za tisak na premazanomcelofanu itd. 

Dodaci se dodaju boji kako bi poboljšali svojstva boje odnosnokako bi ju fino ugodili. 

Tako PLASTIFIKATORI (omekšivači) povećavaju fleksibilnostsmole tiskarske boje, 

VOSKOVI povećavaju otpornost prema struganju, 

TVARI PROTIV PJENJENJA dodaju se bojama na osnovi vode.

Zadnja sastavnica visokokvalitetne fleksografske boje je otapalo. 

Ispravan izbor kombinacije otapala ovisi o smoli/smolama, specifikacijama tiskovne podloge, karakteristikama tiskarskog stroja (aniloks, sušna jedinica, uređaj za bojanje), vrsti fotopolimerne ili stereo ploče.

Važno je da je ujednačen sadržaj otapala u boji osiguran tijekom cijelog tiska. 

Neujednačene boje dat će «prljav» otisak, stvarat će kontraotiske, može doći do nakupljanja boje u ćelijama aniloks valjka.

FLEKSOGRAFSKE BOJE NA BAZI OTAPALA

Formulacije fleksografskih boja temeljenih na organskim otapalima: 

Tiskar ovim bojama dodaje 5‐30% razrjeđivača prije uporabe.

FLEKSOGRAFSKE BOJE TEMELJENE NA VODI

Uvode se kao ekološki povoljnije boje koje će zamijeniti boje temeljene na hlapivim organskim otapalima (redukcija VOC* spojeva). 

Tim bojama se otiskuje znatna količina kraft papira, koji se rabe za višeslojne vreće, rabe se za tisak kutija od valovitog kartona, naljepnica i ostalih papirnatih proizvoda. 

Boje temeljene na vodi se gotovo odmah suše na vrlo upojnoj podlozi. 

Ako tiskamo na neupojnim podlogama potrebno je znatno više energije za sušenje otisaka, što usporava brzinu otiskivanja.

*VOC – engl. volatile organic compounds ‐ hlapivi organski spojevi

Te su boje su jače pigmentirane (30% i više) od boja temeljenih na otapalima.

Zbog jače pigmentacije mogu se tiskati otisci zadovoljavajuće gustoće obojenja s manjim količinama boje, pa se tako smanjuje i količina vode koju treba, sušenjem, ukloniti.

Formulacija boja na osnovi vode temeljno se razlikuje od boja na osnovi otapala.

Sastav tipične fleksografske boje na osnovi vode uključuje:

‐ akrilnu smolu,‐ akrilnu emulziju,‐ vodu‐ otapalo (u maloj koncentraciji)‐ tvar za neutralizaciju‐ pigment i ‐ dodatke.

Usporedba boja na bazi vode i na bazi organskih otapala

Boje na bazi vode Boje na bazi otapala

Prednosti

• smanjen rizik od požara,• bolja stabilnost u tisku,• poboljšana radna sredina,• bolje karakteristike transfera boje

• brzina sušenja lako se podešava,• veća brzina tiska,• brzo obilno hlapljenje,• niske površinske sile, dobra adhezija,• dobra otpornost na vodu,• dobra topljivost

Nedostaci

• slaba otpornost na abraziju na folijama,• smanjena otpornost na vodu,• problemi u kontaktu s vodom,• lakše se pjeni,• problemi sušenja pri većim brzinama 

tiska

• restrikcije uvjetovane zaštitom okoliša• potencijalni rizik za zdravlje,• rizik od požara,• relativno niska točka zapaljenja

UV FLEKSOGRAFSKE BOJE

Ove boje ne sadrže otapala te se sastoje od: 55‐80% veziva, 10‐20% pigmenata,5‐15% fotoinicijatora i5‐10% aditiva.

Izlaganjem otiska UV zračenju dolazi do momentalnog sušenjatj. osvjetljeni fotoinicijatori započinju polimerizaciju štorezultira skrućivanjem boje ‐ sušenjem. 

Takvim se bojama postižu visoko kvalitetni otisci s dobrimmehaničkim i kemijskim svojstvima, a svoju primjenu pronašlisu na podlogama tipa: papir, PVC, aluminijske folije, laminati.

Karakteristike boja i njihova primjena u tisku

Boje na bazi otapala Boje na bazi vode UV boje

Tiskarski proizvodi ambalaža (folije)ambalaža za tekućine (mlijeko, sokovi)materijali za omatanjeetikete

ambalaža (papir)tapetečasopisinovineambalaža od valovitog kartona

ambalaža (folije)etiketekartonska ambalaža

Viskoznost 20 ‐ 50 mPas ili20 ‐ 30 s

20 ‐ 50 mPas ili20 ‐ 30 s

100 – 500 mPas

Sušenje penetracijom tehlapljenjem / isparavanjem

penetracijom tehlapljenjem / isparavanjem

polimerizacijom

Miris jak miris bez mirisa specifičan miris

Plošni (offsetni) tisak

• Offsetni tisak je danas u hrvatskoj grafičkoj industriji najzastupljenija tiskarska tehnika. 

• Offsetnom tiskarskom tehnikom tiskaju se različiti grafički proizvodi kao što su: monografije, višebojni časopisi, brošure, plakati do formata B0, letci, poštanske marke, diplome, sklopiva ambalaža, omoti...

• Tiskovna forma za plošni (offsetni) tisak ima tiskovne elemente i slobodne površine gotovo u istoj ravnini (razlika je u nekoliko μm), dok se boja s tiskovne forme prenosi na tiskovnu podlogu posredstvom offsetnog cilindra.

Shematski prikaz obojenja TF u offsetnom tisku

• Općenito se smatra da je tiskarska boja za indirektni plošni tisak najsloženija boja.

• Ova boja izložena je djelovanju tekućine za vlaženje i mora podnijeti dvostruki prijelaz ‐ prijelaz s tiskovne forme na offsetni cilindar te prijelaz s offsetnog cilindra na tiskovnu podlogu.

• Boje za plošni tisak ne smiju u većoj količini emulgirati vodu (iz tekućine za vlaženje) što se zbiva ako se boja previše razrijedi ili ako se doda previše sušila.

• Od ovih se boja očekuje dobra ljepljivost, no ovdje treba postići optimum – oštar otisak, a da ne dođe do “čupanja” papira (TP). Ova dva zahtjeva treba uskladiti, prvenstveno odabirom pravilne viskoznosti boje ‐ ovisno o brzini tiska.

• Kako se radi o indirektnom tisku, nanosi boje na tiskovnu podlogu u odnosu na druge tehnike tiska su tanji i iznose oko 2 μm. To znači da pigmenti boja za plošni tisak moraju biti vrlo izdašni te da je koncentracija pigmenata u boji velika.

• Od pigmenata se također očekuje otpornost na vodu i kiseline (u protivnom dolazi do toniranja).

• Veziva ovih boja su temeljena na lanenom ulju i mineralnom ulju te sintetičkim (umjetnim) smolama.

• Boje za plošni tisak najčešće se suše oksipolimerizacijompovršinskog sloja, hlapljenjem i penetracijom tekućih komponenti boja u tiskovnu podlogu i prisilnim sušenjem.

SVOJSTVA BOJA ZA PLOŠNI TISAK

Mekoća, mirnoća i ujednačenost tonova i mogućnost reprodukcije detalja i na hrapavim i jeftinim TP.

Sastav boja za plošni tisak ovisi o: 

1. O procesu sušenja koji može biti oksipolimerizacija, oksipolimerizacija i hlapljenje (kod brzosušećih offsetnihboja sušenje se ubrzava dodatkom smola otopljenih u lakohlapivom otapalu), oksipolimerizacija i penetracija, isparavanje (kod heat‐set boja) ili penetracija (upijanje) u podlogu (kod web‐offset boja / roto boja) i fotopolimerizacija (kod UV boja). 

2. O vrsti i svojstvima tiskovne podloge – indirektan tisak, boja se prenosi s elastične offsetne gume pa se kvalitetno može tiskati na razmjerno hrapavim TP. Također na sastav boje utjecaja imaju upojnost podloge, otpornost prema čupanju, vlaga u  TP, pH površine TP. 

pH podloge utječe na boju na dva načina: 

Prilikom tiska  dolazi do promjene pH otopine za vlaženje (što dovodi do nepoželjnog toniranja), te neadekvatan pH (<7) može dovesti do usporenog sušenja boje na otisku. 

3. O konstrukciji tiskarskog stroja i naročito o njegovoj brzini. Brzina tiska utječe na viskoznost, ljepljivost. Velike brzine postavljaju velike zahtjeve na brzinu sušenja koja mora biti takva da ne dođe do oštećenja ili sljepljivanja filma boje prilikom izlaganja.

4. O otopini za vlaženje – TB u toku tiska dolazi u direktan dodir s OZV, pojedine komponente boje ne smiju biti topive u vodi i ne smiju kemijski reagirati s dodacima koji čine pufer u otopini, vezivo boje može emulgirati određenu količinu vode (30‐35 %), ako emulgira prevelike količine vode dobivamo otisak bez sjaja, a vrijeme sušenja se produžuje.

5.  Na sastav boje u plošnom tisku utječe i izrazito tanak sloj boje na otisku (do 2 mikrometra). Da bi se postigla zadovoljavajuća gustoća obojenja potrebno je izraditi boje iz izdašnih pigmenata (velike tinktorijalne moći) i da su boje visokopigmentirane (preko 20 %).

Za offsetni tisak potrebne su vrlo viskozne, pastozne boje (dinamičke viskoznosti 40‐100 Pa∙s). 

Boja mora biti strukturirana tako da sušive komponente u boji ne otvrdnu dok se ona prenosi preko valjaka u bojaniku ili dalje preko temeljnog cilindra i gumene navlake. 

Offsetne boje su sastavljene od sljedećih komponenti:• Lak, firnis (vezivo) u osnovi se sastoji od teških smola (20‐50%) s visokim udjelom kolofonija, alkidne smole (0‐20%) i biljnih ulja (0‐30%), kao što su laneno ulje, sojino ulje, drvno ulje te mineralnih ulja (20‐40%) i raznih sušila (<2%).• Ovisno o boji, udio pigmenta je između 10 i 30%.• Dodaci imaju udio do približno 10%.

Dodatke čine: 

• SUŠILA : sikativi/katalizatori za sušenje (kombinacija kobalta, mangana i drugih metala),

• VOSKOVI za poboljšanje otpornosti na otiranje, struganje i smanjenje ljepljivosti,

• ANTIOKSIDANSI ‐ sredstva za sprečavanje preranog sušenja i stvaranja kožice na površini u limenci ili u bojaniku

Na tržištu je dostupan čitav niz boja za offsetni tisak.

Vrsta boje Osobina, korištenje i vrsta sušenja

Univerzalne ili standardne boje

Mogu se koristiti na jednobojnom ili višebojnom ofsetnom stroju na arke. U skladu su s uobičajenim zahtjevima s obzirom na sjaj i otpornost naabraziju te suše penetracijom (fizički) i oksidacijom / oksipolimerizacijom(kemijski). Upotreba na nepremazanim i premazanim papirima. Oksidacija i apsorpcija boje može se ubrzati IR zračenjem i toplimzrakom.

Boje visokog sjaja

Tiskarske boje za postizanje visokog sjaja na papiru. Preduvjet je korištenje sjajnog papira ili papira s visokim sjajem. Sušenjese odvija apsorpcijom i oksidacijom / oksipolimerizacijom . Oksidacija iapsorpcija boje može se ubrzati IR zračenjem i toplim zrakom.

Tiskarske boje s dobrom otpornošćuna habanje

Tiskarske boje otporne na habanje posebno se koriste za tisak ambalaže i mat premazanog papira. Sušenje se odvija brzom apsorpcijom i oksidacijom / oksipolimerizacijom . Oksidacija i apsorpcija boje može se ubrzati IR zračenjem i toplim zrakom.

Tiskarske bojebez mirisa

Tiskarske boje za tisak na ambalaži za hranu. One imaju posebnu strukturu veziva, ali njihova svojstva su usporediva s konvencionalnim tiskarskim bojama.

Vrsta boje Osobina, korištenje i vrsta sušenja

Boje za tisak na folije

Tiskarske boje koje se suše samo oksidacijom / oksipolimerizacijom tese stoga koriste isključivo na neupojnim tiskovnim podlogama, kao štosu metalizirani papiri i plastične folije.

Heat-set boje za revijalni tisak

Heat-set tiskarske boje za revijalni tisak koje se suše pretežno vrućimzrakom. Mineralna ulja sadržana u vezivu su posebnog sastava kojaisparavaju (i djelomično se upijaju u tiskovnu podlogu) dok otisci prolaze kroz uređaj za sušenje. Sušenje se odvija fizički.

Cold-set tiskarskeboje za novinskerotacije

Posebne tiskarske boje za tisak na roto-papir. Sastoje se od kombinacije različitih mineralnih ulja i/ili biljnih ulja, pigmenata, te raznih dodataka kao što su voskovi, sredstva za umrežavanje, mineralna punila i oleofilna sredstva za geliranje. Trebaju ispuniti posebne zahtjeve kvalitete, kao što je protočnost, te spriječiti toniranje i preslikavanje koliko je god moguće. Tiskarske boje rotacijskog tiska suše se fizički apsorpcijom u papir.

UV tiskarske boje

Često se koriste za tiskanje ambalaže i naljepnica. Materijal valjaka za razribavanje mora se prilagoditi kako bi se izbjeglo nepovoljno pokrivanje valjka određenim komponentama UV boja. Mora se koristiti prikladna tekućina za pranje. Gotovo nema ograničenja za tiskovne ploče.